2025年晶体管共射极放大器设计与实验探究报告.docx

试验二晶体管共射极单管放大器

一、试验目的

1、学会放大器静态工作点的调试措施，分析静态工作点对放大器性能的影响。

2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试措施。

3、熟悉常用电子仪器及模拟电路试验设备的使用。二、试验原理

图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器试验电路图。它的偏置电路采用Ra和R2构成的分压电路，并在发射极中接有电阻Re,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u:后，在放大器的输出端便可得到一种与u:相位相反，幅值被放大了的输出信号uo,从而实现了电压放大。

图2-1共射极单管放大器试验电路

在图2-1电路中，当流过偏置电阻R?和Re2的电流远不小于晶体管T的基极电流Ig时(一般5～10倍),则它的静态工作点可用下式估算

Ucε=Ucc-Ic(Rc+Re+RF1)

电压放大倍数

输入电阻

R?=R?//R2//[rbe+(1+β)Re?]

输出电阻

R?≈Rc

由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的根据，在完毕设计和装配后来，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一种优质放大器，必然是理论设计与试验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计措施外，还必须掌握必要的测量和调试技术。

放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。

1、放大器静态工作点的测量与调试

1)静态工作点的测量

测量放大器的静态工作点，应在输入信号u?=0的状况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流Ic以及各电极对地的电位Us、Uc和UE。一般试验中，为了防止断开集电极，因此采用测量电压UE或Uc,然后算出Ic的措施，例如，只要测出UE,即可用

算出Ie(也可根据

,由Uc确定Ic),同步也能算出UE=UB-Ug,Uc=Ue-UE。

为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。

2)静态工作点的调试

放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流Ic(或UcE)的调整与测试。

静态工作点与否合适，对放大器的性能和输出波形均有很大影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号后来易产生饱和失真，此时uo的负半周将被削底，如图2-2(a)所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即uo的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(b)所示。这些状况都不符合不失真放大的规定。因此在选定工作点后来还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压ui,检查输出电压uo的大小和波形与否满足规定。如不满足，则应调整静态工作点的位置。

(a)(b)

图2-2静态工作点对uo波形失真的影响

变化电路参数Uc、Re、Rs(RI、R2)都会引起静态工作点的变化，如图2-3所示。但一般多采

用调整偏置电阻R2的措施来变化静态工作点，如减小R2,则可使静态工作点提高等。

ic

ic

80μA60

40IB

Q2(Ucct)

20

Q3(Rc+)

10

UCE

Ucc

Q1(RB21△

Q

图2-3电路参数对静态工作点的影响

最终还要阐明的是，上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的，应当是相对信号的幅度而言，如输入信号幅度很小，虽然工作点较高或较低也不一定会出现失真。因此确切地说，产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不妥所致。如需满足较大信号幅度的规定，静态工作点最佳尽量靠近交流负载线的中点。

2、放大器动态指标测试

放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压(动态范围)和通频带等。

1)电压放大倍数A的测量

调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压ui,在输出电压u?不失真的状况下，用交流

毫伏表测出ui和u。的有效值Ui和Uo,则

2)输入电阻R的测量

为了测量放大器的输入电阻，按图2-4电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R,在放大器正常工作的状况下，用交流毫伏表测出Us和U,则根据输入电阻的定义可得

ii

ii

R

信号源

R

UsUi

Ri

放大

器

Ro

uo

K

]RL

Uo(UL)

图2-4输入、输出电阻测量电路

测量时应注意下列几点：

①由于电阻R两端没有电路