共发射极+射极跟随.doc

小信号放大器技术报告 班级 自动化122姓名： 常雲 学号 39 项目代号 _ _测试时间10月16日成绩 设计目标与技术要求： 共射极电路有其的优缺点，诸如输出阻抗高，容易受到作为负载所接的电路的影响（即增益下降）。因此，在构成实际放大电路时，必须对输出进行强化，即降低输出阻抗。因为射极跟随器的输出阻抗为零，所以将射极跟随器和共射极电路组合降低输出阻抗。 目标：用共发射极电路+射极跟随器来降低放大电路的输出阻抗，使得我们可以接小的负载。 技术要求：要求放大倍数为10倍（10左右均可）；在万能板上，将所选的各个元器件按设计的电路焊接好，并测出相关的波形，数据，并分析之。焊接板子也要考虑其板子焊接工艺，美观程度。 设计方法（电路、元器件选择与参数计算）： （1）：首先，根据需要输出最大电压确定电压源： 一般所选电压源的数值必须大于最大输出电压。本例所选的电压为+VCC=5V。 （2）：选择晶体管： 在使用带有负载电阻Re的射极跟随器的情况下，无信号时的发射机电流Ie有必要比最大输出电流大一些。本次设计实验我们选用8050NPN型晶体管，不仅是因为它价格便宜，且其参数均符合我们所设计的电路的参数要求。 （3）所选晶体管参数计算 8050(PNP型)晶体管的最大功耗为625mV，其在实际电路中的集电极损耗Pc=Vce*Ic 。我们所设计的电路其功耗为2.413X851.7uA=2.055W，在额定范围内。 （4）发射极电阻Re的设计 由Re=Ve/Ie 但是，作为一个射极跟随器而言，为了增大交流放大信号通常在Re上并联一个电容和电阻，用来提高交流放大性能。 （5）：偏置电路的设计： 根据所需要的输出电压来决定，偏置电路的设计，关乎到放大电路的工作点的设定。并且，输入阻抗就是偏置电路的电阻，即Ri=R1//R2; （6）电容的设计 电容C1，与C2，作为耦合电容，是切断直流的电容。在这里，我们设C1=C2=10uF。因此，C1与偏置电路的电阻部分所形成的高通滤波器的截止频率fc1为1/(2πCR)≈582.81Hz。 而输出阻抗很小，几乎是Reo，很小。至于电源滤波电容C3，C4，我们设其分别为0.1uF和10uF。 设计结果（电路图）： 如下是Multisim 仿真的电路图： 该电路图是用Multisim 仿真的电路图，其相应的输入输出波形如下： 测试方法（测试原理与步骤）： 原理：根据共发射极与射极跟随器电路的原理，我们可以知道的是，通过其电路电流的流向以及电压的变化，在其输出端，电压会有一个β倍的变化，而我们便是测量输入输出电流电压的变化，并且测出它的输入输出阻抗，使其连接起来，从而得到一系列关系。 步骤： (1)给电路一个+5V的直流电压，用来给电路提供一个静态工作点，否则，电路将可能没处于放大工作区，会出现饱和失真。 (2)给电路一个交流信号，需要值得注意的是，我们所给的交流信号不能过大，否则由于充放电的过程中，由于电压过大，使得输出波形被截去，导致下不失真，同时也由于三极管的压降不够，使得三极管没有基极电流，从而导致三极管上半部分被截去，也就是失真。经过调试，我们可以发现，当输入电流大于0.2V时，便会出现上述情况。所以我们给的交流电压不超过0.2V，频率为382.34Hz;这样可以的到一个比较好的输出电压。 给定输入交流电压波形图 （3）用示波器的CH1端接射极跟随器部分的输出，用CH2接共射极的输出。如下图所示 输入输出波形同时实时显示 测试数据及其分析： （1）输入输出电压对比 由上图测试出来的显示，输入电压是Ui=0.224V , 最后输出来的波形显示其峰值是Uo=2.72V可以得到。 （2）放大倍数的测量计算 实际测量值Au1=Uo/Ui=12.14 计算放大值Au2=12.04, Au1近似约等于Au2； 由Au1=Au2我们可以知道设计制作成功 （3）输入阻抗： 以下是输入电流， 测量输入阻抗Ri1=Ui/i=10775.5Ω 计算输出阻抗Ri2=R1//R2=10816Ω （4）仿真与实例对比 设计结论： （1）由上述所测的数据以及对应的计算的数据可以看出，改电路输出阻抗较低，电压的放大倍数Au=RC/（RC//390）=10, （2）这达到了我们对于放大倍数的要求以及射极跟随减小输出阻抗的要求，并且，我们通过改变输入交流电压频率的大小，并且对应的结果表明，随着波形的频率增大，或者减小，超过通频带，输出的电压的放大倍数明显下降。 （3）该电路虽然在一定程度上使得输出阻抗减小了，但是还存在一定的问题，就是当负载电阻过小的时候，波形的下半波被截去。这是值得注意的一点 附录