三极管放大电路实验报告.doc

三极管放大电路 1、问题简述： 要求设计一放大电路，电路部分参数及要求如下： 信号源电压幅值：0.5V； 信号源内阻：50kohm； 电路总增益：2倍； 总功耗：小于30mW； 增益不平坦度：20 ~ 200kHz范围内小于0.1dB。 2、问题分析： 通过分析得出放大电路可以采用三极管放大电路。 2.1 对三种放大电路的分析 （1）共射级电路要求高负载，同时具有大增益特性； （2）共集电极电路具有负载能力较强的特性，但增益特性不好，小于1； （3）共基极电路增益特性比较好，但与共射级电路一样带负载能力不强。 综上所述，对于次放大电路来说单采用一个三极管是行不通的，因为它要求此放大电路具有比较好的增益特性以及有较强的带负载能力。 2.2 放大电路的设计思路 在此放大电路中采用两级放大的思路。 先采用共射级电路对信号进行放大，使之达到放大两倍的要求；再采用共集电极电路提高电路的负载能力。 3、实验目的 （1）进一步理解三极管的放大特性； （2）掌握三极管放大电路的设计； （3）掌握三种三极管放大电路的特性； （4）掌握三极管放大电路波形的调试； （5）提高遇到问题时解决问题的能力。 4、问题解决 测量调试过程中的电路： 增益调试： 首先测量各点（电源、基极、输出端）的波形： 结果如下： 绿色的线代表电压变化，红色代表电源。调节电阻R2、R3、R5使得电压的最大值大于电源电压的2/3。 VA=R2//R3//（1+β）R5 / [R2//R3//（1+β）R5+R1]，其中由于R1较大因此R2、R3也相对较大。 第一级放大输出处的波形调试（采用共射级放大电路）： 结果为： 红色的电压最大值与绿色电压最大值之比即为放大倍数。 则需要适当增大R2，减小R3的阻值。 总输出的调试： 如果放大倍数不合适，则调节R4与R5的阻值。即当放大倍数不足时，应增大R4，减小R5。 如果失真则需要调节R6，或者适当增大电源的电压值，必要时可以返回C极，调节C极的输出。 功率的调试： 由于大功率电路耗电现象非常严重，因此我们在设计电路时，应在满足要求的情况下尽可能的减小电路的总功耗。减小总功耗的方法有： 尽可能减小输入直流电压； 尽可能减小R2、R3的阻值； 尽可能增大R6的阻值。 电路输入输出增益、相位的调试： 由于在放大电路分别采用了共射极和共集电极电路，因此输出信号和输入信号相位相差180度。体现在波形上是，当输入交流信号电压达到最大值是，输出信号到达最小值。 由于工作频率为1kHz，当采用专门的增益、相位仪器测量时需要保证工作频率附近出的增益、相位特性比较平稳，尤其相位应为±180度附近。一般情况下，为了达到这一目的，通常采用的方法为适当增大C6（下图为C1）的电容。 最终调试电路： 电路图： 测量结果如下： (1)功耗图： 根据此图可以分析出该电路功耗还是有点大。 （2）输入输出波形图： 由此图可以分析出：输入输出的波形图相同，B通道的电压值是A通道的电压值的二倍，因此电压增益为二倍，即电路达到了放大二倍的效果。 （3）相位图： 由以上两个图可分析出相位的变化范围：20Hz~20KHz，-179.796Deg ~ 180Deg； (4)幅频特性图： 由以上两个图可以分析出：幅度变化20Hz~20KHz，6.686dB。 实验感受： 通过本次实验我获得了很大的收获，将我们上学期所学的模电理论知识进行了实践仿真，让我们真是感受到了三极管的放大作用，以及参数对放大效果的影响，了解各个器件起的作用，在老师的指导下，让我们将所学的理论知识融会贯通，而且对放大电路的要求也有了一定的了解，从开始无从下手到最后仿真应用自如，一步一步改进，在理论和实践上双丰收！ 希望在下次实验中有更好的变现！