单级阻容耦合晶体管放大器设计书.docVIP

单 级 阻 容 耦 合 晶 体 管 放 大 器 设 计 河南工业职业技术学院 电气工程系 目录 设计任务及目的……………………2 工作原理及基本关系式……………3 已知条件……………………………6 性能技术指标要求…………………6 电路的设计与调试…………………7 误差分析……………………………9 实验总结……………………………11 参考文献……………………………12 （一）设计任务： 设计一个分压式电流负反馈偏置的单级共射级的小信号放大器，输入和输出分别用电容和信号及负载隔直流，设计静态工作点，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤； 在面包板或万能板上安装好电路，测量并调整静态工作点。 测量设计好的电路的偏置电压和电流； 测量所设计电路的实际电压放大倍数； 测量所设计电路的实际输入、输出电阻； 给所设计的电路加上频率为20KHZ，大小合适的正弦波，调节偏置电阻，用示波器预测输出波形在无失真、饱合失真和截止失真三种情形下，记录相应的偏置电阻大小、ICQ和波形，并绘制表格； 用EWB对电路进行仿真，打印仿真结果； 写出设计报告。 （二）设计目的 1、学习晶体管放大器的设计方法； 研究静态工作点对输出波形的影响及静态工作点的调整方法； 掌握静态工作点、电压放大倍数的输入电阻、输出电阻的测试方法； 研究信号源内阻对波形失真的影响。 三、（一）工作原理： 晶体管放大器中广泛应用图所示电路，称之为阻容耦合共射极放大器。它采用的是分压式电流负反馈偏置电路，放大器的静态工作点Q主要由及电源电压+所决定，该电路利用电阻的分压固定基极电位.如果满足条件,当温度升高时,结果抑制了的变化，从而获得稳定的静态工作点。 单级阻容耦合晶体管放大器设计 （二）基本关系式： 只有当时，才能保证恒定。这是工作点恒定的必要条件，一般取 负反馈愈强，电路的稳定性愈好。所以要求即一般取 电路的静态工作点由下列关系式确定： = 对于小信号放大器，一般取=0.5mA～2mA,=(0.2～0.5) == 电压放大倍数 式中， =∥；为晶体管输入电阻，即 输入电阻 ∥∥ 放大器的输入电阻反映了放大器本身消耗输入信号源功率的大小。若（信号源内阻），则放大器从信号源获取较大电压；若，则放大器从信号源吸取较大电流；若，则放大器从信号源获取最大功率。 用“串联电阻法”测量放大器的输入电阻，即在信号源输出与放大器输入端之间，串联一个已知电阻R（一般以选择R的值接近的值为宜），如图所示。在输出波形不失真的情况下，用晶体管毫伏表或示波器，分别测量出与的值，则 = 式中。为信号源的输出电压值。 输出电阻 ∥ 式中，为晶体管的输出电阻。 要严格计算电容、及同时存在时对放大器低频特性的影响，较为复杂。在工程设计中，为了简化计算，通常以每个电容单独存在时的转折频率为基本频率，再降低若干倍作为下限频率。如果放大器的下限频率已知，则可按下列表达式估算： 通常取=。 四、已知条件： +Vcc=12V， =2k，晶体管3DG100，（有效值），。 五、性能指标要求 主要技术指标： 电路工作稳定性好。 实验仪器： COS5020示波器1台，EE1641B信号源一台，DF1731SD直流电源一台，万用表一只。 4．电路工作原理 图所示电路为一典型的工作点稳定阻容耦合放大器。RP、、、组成电流负反馈偏置电路，为晶体管直流负载，与构成交流负载 、用来隔直和交流耦合。 晶体管放大器 六、电路的设计与调试： 电路设计 根据3DG100的输出特性曲线，，测得β=60。 要求＞2K ∴ 取= 0.8A 则 =／β=13μA I1=（5-10） =104μA 若取 则 = 要求：根据电压放大倍数 求得： ， 6.9μF 取8μF 5.08μF 取6μF 电路的装调 按照设计参数安装电路，接通电路，调整电路，用万用表测得静态工作点： 4.7V 2.2V 6.6V 0.69V 0.8mA 主要技术指标与测量 （1）测量电压增益 在放大器输入端加上f=400HZ,正弦波，在输出波形不失真时，测得和的波形如图所示 输入输出波形 由图可知： /=7.72V/234mV=33 测量通频带BW 测量方法参见书，将测量结果画在半对数坐标纸上，并连接成曲线。当放大器增益下降到中频的0.707倍时所对应的和，故得通频带BW为100-900KHZ。 测量输入电阻 测量电路见第三章第一节，输入一固定信号电压，分别测得两端的输出电压Vｏ=8V，=7.72V，则 =（8/7.72-1）2=2.4K 七、误差分析 （1）电压增益 理论计算值取33，相对误差=（