1、晶體管共射放大電路,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深對(duì)共射放大電路工作原理及特點(diǎn)的理解，牢固掌握基本概念。 掌握放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量和調(diào)整方法；掌握放大器電壓增益、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓、幅頻響應(yīng)等動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量和確定方法；注意放大器的非線(xiàn)性失真問(wèn)題。 深入理解射極電阻及其旁路電容在負(fù)反饋中所起的作用、及對(duì)放大電路性能的影響。 學(xué)習(xí)晶體管放大電路元件參數(shù)選取方法，掌握單級(jí)放大器設(shè)計(jì)的一般原則。,二、實(shí)驗(yàn)原理,1、共射放大電路 圖1是單電源供電分立電路最普遍采用的、分壓式電流負(fù)反饋共射放大電路。,圖1,（1）靜態(tài)分析,（2）動(dòng)態(tài)分析,注意：re 是ic 的函數(shù)，這使得電壓增益av 與輸出信

2、號(hào)大小有關(guān)，導(dǎo)致非線(xiàn)性失真，輸出信號(hào)幅度越大、失真越嚴(yán)重；另一方面，電源電壓vcc的變化引起的ic改變也將使電壓增益av 不穩(wěn)定。此外，re 與vt 成正比，因此av 還受絕對(duì)溫度影響。,（2）動(dòng)態(tài)分析,可以看出，re1 的存在可減小re 效應(yīng)所造成的電壓增益不穩(wěn)定，但同時(shí)|av| 也減小了，實(shí)際上這是由于re1起了負(fù)反饋的作用。re1 相對(duì)re 越大、負(fù)反饋越強(qiáng)，電壓增益越穩(wěn)定、但|av| 也越小。,考慮re，共射放大器的電壓增益應(yīng)為：,（2）動(dòng)態(tài)分析,2、靜態(tài)工作點(diǎn)與非線(xiàn)性失真,靜態(tài)工作點(diǎn)選得過(guò)高或過(guò)低都會(huì)產(chǎn)生非線(xiàn)性失真。 q點(diǎn)選得過(guò)高，如圖2中的q1，信號(hào)波形產(chǎn)生飽和失真。 q點(diǎn)選得過(guò)低

3、，如圖2中的q2，信號(hào)波形產(chǎn)生截止失真。,圖2,大信號(hào)工作時(shí)，為得到最大不失真輸出電壓幅度，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)在交流負(fù)載線(xiàn)的中間位置，如圖3所示。,2、靜態(tài)工作點(diǎn)與非線(xiàn)性失真,圖3,2、靜態(tài)工作點(diǎn)與非線(xiàn)性失真,由于晶體管輸入特性ib-vbe的非線(xiàn)性，如圖4所示，引起的輸出電壓失真稱(chēng)為非線(xiàn)性失真。 由于晶體管輸出特性的不均勻，也會(huì)引起非線(xiàn)性失真。 適當(dāng)選擇靜態(tài)工作點(diǎn)，可以減小這種失真，但不能完全消除。 這些晶體管特性的非線(xiàn)性或不均勻性引起的非線(xiàn)性失真，又稱(chēng)為固有失真。 對(duì)于小信號(hào)放大器，非線(xiàn)性失真不是主要問(wèn)題。,圖4,3、單級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)原則,單級(jí)放大電路設(shè)計(jì)就是按照指標(biāo)要求，選擇有源器件、電路形

4、式、電源電壓，確定靜態(tài)工作點(diǎn)，計(jì)算各元件參數(shù)值的整個(gè)過(guò)程。,(1)電路參數(shù)計(jì)算的一些原則或經(jīng)驗(yàn)公式,高頻小信號(hào)晶體管的最佳工作電流通常為： ic = 0.5 3ma,注：具體可參考實(shí)驗(yàn)教材例子。,（2）晶體管的選取,注：具體可參考實(shí)驗(yàn)教材例子。,4、動(dòng)態(tài)指標(biāo)與測(cè)試方法,動(dòng)態(tài)指標(biāo)包括電壓增益、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓、通頻帶等。 （1）電壓增益av : 給定輸入信號(hào)，在確定輸出波形無(wú)明顯失真的情況下，分別測(cè)量輸出電壓vo和輸入電壓vi，vo與vi之比即為電壓增益。 （2）輸入電阻ri 如圖5所示，在信號(hào)源與被測(cè)放大器之間串入一個(gè)與ri （理論估算）同一數(shù)量級(jí)的已知電阻r，當(dāng)輸出波形

5、不失真時(shí)，分別測(cè)出vs 和vi ，則放大器的輸入電阻為,圖5,（3）輸出電阻ro 放大器的輸出電阻反映該放大器驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力，為后級(jí)電路設(shè)計(jì)提供條件。 如圖6所示，在輸出波形不失真、且輸入電壓幅度確定相等的情況下，分別測(cè)出輸出端空載時(shí)的輸出電壓vo、和接入負(fù)載rl后的輸出電壓vo，則放大器的輸出電阻為：,圖6,（4）最大不失真輸出電壓峰-峰值vopp的測(cè)量 為得到最大的動(dòng)態(tài)范圍，應(yīng)將靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)整到交流負(fù)載線(xiàn)中點(diǎn)附近。為此在放大器正常工作情況下，逐漸增大輸入信號(hào)幅度，同時(shí)調(diào)節(jié)上偏置電阻r1，用示波器觀察輸出波形。當(dāng)輸出波形同時(shí)出現(xiàn)削底和縮頂失真時(shí)，表明靜態(tài)工作點(diǎn)已調(diào)到了交流負(fù)載線(xiàn)的中點(diǎn)。然后調(diào)整輸入信號(hào)幅度，使輸出波形幅度最大、且無(wú)明顯失真，此時(shí)的輸出電壓即為該電路最大不失真輸出電壓。 （5）幅頻特性測(cè)量 電壓增益的大小與頻率的函數(shù)關(guān)系稱(chēng)為幅頻特性。一般用逐點(diǎn)法進(jìn)行測(cè)量。 在輸出波形不失真、且輸入電壓幅度確定相等的情況下，改變信號(hào)頻率，逐點(diǎn)測(cè)量并記錄各頻率點(diǎn)的電壓增益，以各點(diǎn)數(shù)據(jù)繪出的曲線(xiàn)即為幅頻特性曲線(xiàn)。,三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,放大電路特性測(cè)試 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理、計(jì)算和分析 設(shè)計(jì)一單級(jí)放大器,注：具體參考實(shí)驗(yàn)教程。,四、預(yù)習(xí)要求,復(fù)習(xí)共射放大電路的相關(guān)知識(shí) 計(jì)算圖7所示放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn) 閱讀實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容部分，記錄實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題。 準(zhǔn)備原始數(shù)據(jù)記錄紙