东南大学2016模电3三极管放大电路设计解读.docx

东南大学电工电子实验中心 实 验 报 告 课程名称： 模拟电子电路实验 第 3 次实验 实验名称： 三极管放大电路设计 院 （系）： 吴健雄学院 专 业： 电类强化班 姓 名： 学 号： 610142 实 验 室: 实验组别： 同组人员： 实验时间：2016年 4月10 日 评定成绩： 审阅教师： 一、 实验目的 1. 掌握单级放大电路的工程估算、安装和调试； 2. 了解三极管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法； 3. 掌握级联电路设计方法； 4. 掌握负反馈对放大电路特性的影响。 二、 预习思考 1. 器件资料： 上网查询本实验所用的场效应管 BJ27(2N5485)的数据手册，画出三极管封装示意图，标出每个管脚的名称，将相关参数值填入下表： G:栅极 S:源极 D:漏极 参数符号 参数值 参数意义及设计时应该如何考虑 IDSS 4mA(min),10mA(max) uGS=0时的饱和漏极电流，取适中 IGSS -1nA（max） 栅极反向电流 VGS（OFF） -0.5V(min),-4V(max) 夹断电压，取适中 V（BR）GSS -25V 漏源击穿电压，不允许超过此值 IG 10mA 正向栅极电流 PD 350mW 漏极最大允许耗散功率，不允许超过此值 gm diDduGS(uGS=常数) 低频跨导 上网查询本实验所用的三极管 9013 的数据手册，画出三极管封装示意图，标出每个管脚的名称，将相关参数值填入下表： 1．发射极 2.基极 3.集电极 参数符号 参数值 参数意义及设计时应该如何考虑 VCBO 40V 集电极-基极开路电压，不得超过此值 VCEO 20V 集电极-发射极开路电压，不得超过此值 VEBO 5V 发射极-基极开路电压，不得超过此值 IC 500mA 集电极电流 IE 500mA 发射极电流≈集电极电流 hFE 144-202 共射电流放大系数 VCE(sat) 0.16V(TYPE) 集电极-发射极饱和电压 VBE 0.6-0.7V 基极-发射极电压 fT \ 未知 2. 偏置电路： 图3.1中偏置电路的名称是什么？简单解释是如何自动调节晶体管的电流IC以实现稳定直流工作点的作用的，如果 R1、R2 取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用，为什么？ 图 3.1 射级偏置电路 此图为分压式偏置电路。 具体的自动调节可以总结为： T(°?)↑→IC↑uBE=uB-IEREUBE↓→IB↓→IC↓→稳定的Q点 3. 电压增益： 1） 对于一个低频电压放大器，一般希望电压增益足够大，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以提高电压增益，分析这些方法各自优缺点，总结出最佳实现方案。 2） 实验中测量电压增益的时候用到交流毫伏表，试问能否用万用表或示波器，为什么？ 不能。因为为了精确测量，输入输出需用同一仪器。但输入一般较小，用万用表和示波器测量会有明显误差，故此处使用交流毫伏表测量。 4. 输入阻抗： 1） 放大器的输入电阻 Ri 反映了放大器本身消耗输人信号源功率的大小，设信号源内阻为 RS，试画出图 3.1 中放大电路的输入等效电路图，通过连线回答下面的问题，并做简单解释： 2） 图 3.2 是实际工程中测量放大器输入阻抗的原理图，试根据该图简单分析为什么串接电阻 RS 的取值不能太大也不能太小。 图 3.2 放大器输入阻抗测量原理图 串接电阻太大会使得测量电压过小而影响测量数值，进而影响测量精度。 串接电阻太小会使得电路不稳定。 3） 对于小信号放大器来说一般希望输入阻抗足够高，根据所学的理论知识，分析有哪些方法可以提高图 3.1 放大电路的输入阻抗。 提高RB1、RB2和RE的值。 5. 输出阻抗： 1） 放大器输出电阻 RO 的大小反映了它带负载的能力，试分析图 3.1 放大电路的输出阻抗受那些参数的影响，设负载为 RL，画出输出等效电路图，通过连线回答下面的问题，并做简单解释。 2） 图 3.3 是实际工程中测量放大器输出阻抗的原理图，试根据该图简单分析为什么电阻 RL 的取值不能太大也不能太小。 图 3.3 放大器输出阻抗测量原理图 由计算公式RO=VO-VLVLRL知， 当RL过大时，电压的差值会很小，不便于测量区分；