分压式射极偏置电路估算输入电阻输出电阻和电压放大倍数Word文档下载推荐.docx

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請同學習利用【游標量測工具】進行量測其交流電壓信號之Vp-p值

Vo=Vo1=2.8Vp-p

Vs=20mVp-p

可計算出Av＝2.8/20m

5.繼續將圖修改成圖二→利用模擬軟體求出其Ri、Ro

求得Ri=k

求得Ro=k

6.回至圖一，繼續將輸入信號Vs移去，按下

鈕量測出直流射極電流

量測得到Ie＝uA

依照公式re=25mv/IE＝

AV=-RC/re＝

RB

Vi（p-p）

Vc（直流）

Vo（p-p）

Av

50k

1M

2M

5M

10M

實習步驟二【直流分析】

工作點及輸出入波形→如電晶體固定偏壓電路.圖一中依序將RB值做更動修改，並測量下列表格數值，並紀錄在其表格中

當RB=時→電晶體趨近飽和→波形失真

當RB=時→電晶體趨近截止→波形失真

得到結論，固定偏壓的小信號放大，需將電路設計在工作點於直流負載線之區上較恰當

實習步驟三【頻率分析】

→如電晶體固定偏壓電路.圖一中，利用模擬軟體設定交流分析→分析/交流分析/交流轉移函數

分析設定

理論值Av（db）=20log140=43（db）

起始頻率

終止頻率

測試點數量

掃描方式

圖

10HZ

300

對數

振幅

啟動游標量測工具

於1Khz時之增益＝（db）

此放大電路之最大增益=（db）

上截止頻率fH＝HZ

下截止頻率fL＝HZ

BW＝fH－fL＝HZ

固定偏壓的小信號分析【共射極放大-含RE電阻（2k）】

5.依序將電子零件接好如電晶體固定偏壓電路.圖一

6.輸入信號Vs為0.01Vp/1KHz之正弦波

7.請同學試著利用課堂所學習的交流分析技巧，求出其Ri、Ro、Av、Ai

Ri＝

Ro＝

Av＝

Ai＝

並重複做全部上列步驟並使用ctrl＋c及ctrl＋V紀錄下來

做成電子實習報告書

分压式偏置放大电路仿真截屏

同相比例放大电路仿真截屏

共集电极放大电路仿真与调试（三极管结构）

图1共集电极放大电路

1．电路仿真测试：

把图1的共集电极放大电路输入到EWB仿真软件中，进行放大电路的性能指标参数测试。

如图2所示：

图2共集电极放大电路仿真电路

测试内容

（1）静态工作点（注意与共发射极电路进行比较）

先点Analysis，再点DCOperatingPoint，得到直流工作点如图3所示

三极管三个极上的电位是UB=1.9658V，UC=7.44813V,UE=1.19416V.

三极管的偏置电压分别是UBE=0.7V,UCE=6.2V,

结论:

由于三极管偏置在合适的放大电路工作点,所以能够进行小信号放大.

图3三极管静态工作点

（2）观察信号波形

图4共集电极放大电路的输入输出信号波形

图5测输入输出电压

如图4所示,蓝色表示输入信号,红色表示输出信号,共集电极放大电路的输出信号波形与输入信号同相位,没有得到放大，输入信号与输出信号基本相同.

（3）测放大倍数

把示波器的指针放在被测信号上,读出指针显示框中的读数,如图5所示:

（4）测输入电阻

在信号源和放大器之间串联接入一个1KΩ电阻,用示波器读出接入1KΩ电阻前后,电路的输入信号,如图6所示,由测量值计算出输入电阻值为:

图6测输入电阻图

结论：

输入电阻比共发射极放大电路大

（5）测输出电阻

用示波器测量

输出电阻比共发射极放大电路小得多

（6）测频带宽度

先点Analysis,再点ACFreuency,然后设置扫频范围,对输出端即第2个节点进行测试,仿真设置如图7所示:

图7ACFrequencyAnalysis设置

点Simulate键得到仿真结果如图8所示:

图8频率特性测量

仿真结果表明有一个下限频率,通频带上限频率很宽.几乎是无限宽了.

上述用一个EWB仿真的软件对共集电极放大电路进行了性能指标参数的详细分析,与实际相比,EWB仿真软件提供的三极管模型有理想的和指定厂家的,无论采用什么三极管模型,都能基本反应出放大电路的特性,但是显然不同的三极管型号或模型,仿真的结果都有一些差异.因而模拟电路的分析与调试往往与所采用的器件有关,计算与测试结果只能反应某一特定的环境下的结果.

共基极放大电路仿真与调试（三极管结构）

图1共基极放大电路

把图1的共基极放大电路输入到EWB仿真软件中，进行放大电路的性能指标参数测试。

图2共基极放大电路仿真电路

图4共基极放大电路的输入输出信号波形

如图4所示,蓝色表示输入信号,红色表示输出信号,共基极放大电路的输出信号波形与输入信号同相位,放大倍数大.

图6测输入电阻图

输入电阻比共发射极放大电路小得多

输出电阻和共发射极放大电路相同

上述用一个EWB仿真的软件对共基极放大电路进行了性能指标参数的详细分析,与实际相比,EWB仿真软件提供的三极管模型有理想的和指定厂家的,无论采用什么三极管模型,都能基本反应出放大电路的特性,但是显然不同的三极管型号或模型,仿真的结果都有一些差异.因而模拟电路的分析与调试往往与所采用的器件有关,计算与测试结果只能反应某一特定的环境下的结果.

课题名称：

放大电路基础知识教师姓名余红娟

不同类型放大电路单元卡片3

共基极放大电路（三极管结构）

放大电路一般分为分立放大电路与集成放大电路，现在实用中基本上采用集成放大电路，这份卡片给出了常用的分立放大电路单元与集成放大电路单元，在比较中学习收获会比较大，要提倡解剖麻雀的学习精神，举一反三，在不断应用中进行创新与提高。

分立放大电路虽然用得很少了，但是了解一些分立放大电路的调试与分析、制作技术是学习集成放大电路的基础，有必要在学习阶段对这类基础性的电路作一些学习与调试。

卡片目录

1．共基极放大电路（三极管结构）

2．共基极放大电路（三极管结构）

3．共基极放大电路（三极管结构）

4．差分放大电路（三极管结构）

5．功率放大电路（三极管结构）

6．反相比例放大电路（集成电路结构）

7．同相比例放大电路（集成电路结构）

8．加法放大电路（集成电路结构）

9．减法放大电路（集成电路结构）

10．电压跟随器（集成电路结构）

11．测量放大电路（集成电路结构）

12．微分运算电路（集成电路结构）

13．积分运算电路（集成电路结构）

14．比较器（集成电路结构）

15．电流电压转换器（集成电路结构）

16．电压电流转换器（集成电路结构）

卡片3共基极放大电路（三极管结构）

2．电路理论分析与计算

理论计算与分析是实现电子电路的非常好的设计手段,这方面是职业学校同学们的弱点,适当地学习一些计算与分析的方法,更能使你的动手能力如虎添翼,节约时间与成本.

共基极放大电路（简称共基放大电路）如图1（a）所示,直流通路采用的是分压偏置式,交流信号经C1从发射极输入,从集电极经C2输出,C1、C2为耦合电容,Cb为基极旁路电容,使基极交流接地,故称为共基极放大器。

微变等效电路如图1（b）所示。

图1共基极放大电路

（a）基本放大电路;

（b）微变等效电路

1）静态工作点（与共发射极放大电路分析方法一样）

图1中如果忽略IBQ对Rb1、Rb2分压电路中电流的分流作用，则基极静态电压UBQ为

流经Re的电流IEQ为

如果满足UB〉〉UBE，则上式可简化为

而

2）动态分析

利用三极管的微变等效模型，可以画出图1（a）电路的微变等效电路如图1（b）所示。

图中，b、e之间用rbe代替，c、e之间用电流源βib代替。

（1）电流放大倍数。

在图1（b）中，当忽略Re对输入电流ii的分流作用时，则ii≈-ie；

流经R′L（R′L=Rc∥RL）的输出电流io=-ic。

α称作三极管共基电流放大系数。

由于α小于且近似等于1，所以共基极电路没有电流放大作用。

（2）电压放大倍数。

根据图1（b）可得

ui=-rbeib

uo=R’Lio=-R’Lic=-βR’Lib

所以，电压放大倍数为

上式表明，共基极放大电路具有电压放大作用，其电压放大倍数和共射电路的电压放大倍数在数值上相等，共基极电路输出电压和输入电压同相位。

（3）输入电阻。

当不考虑Re的并联支路时，即从发射极向里看进去的输入电阻r′i为

rbe是共射极电路从基极向里看进去的输入电阻，显然，共基极电路从发射极向里看进去的输入电阻为共射极电路的1（1+β）。

（4）输出电阻。

在图1（b）中，令us=0，则ib=0，受控电流源βib=0，可视为开路，断开RL，接入u，可得i=u/Rc，因此，求得共基放大电路的输出电阻ro=Rc。

综上所述，共基、共射电路元件参数相同时，它们的电压放大倍数Au数值是相等的，但是，由于共基电路的输入电阻很小，输入信号源电压不能有效地激励放大电路，所以，在Rs相同时，共基极电路实际提供的源电压放大倍数将远小于共射电路的源电压放大倍数。

例题计算：

下面是对下图共基极放大电路的计算分析,可以和仿真分析进行对比;

设晶体管的β＝100，

=100Ω。

求电路的Q点、

、Ri和Ro；

解：

静态分析：

（与共发射极电路同）

动态分析：

3.与共发射极放大电路的对比，在比较中学习才会有所提高

共发射极放大电路

放大器是一种三端电路，其中必有一端是输入和输出的共同“地”端。

如果这个共“地”端接于发射极，则称其为共发射极放大电路。

共发射极放大电路具有以下特性：

1、输入信号与输出信号反相；

2、有电压放大作用；

3、有电流放大作用；

4、功率增益最高（与共基极、共基极比较）；

5、适用于电压放大与功率放大电路。

共集电极放大器

共集电极放大器具有较高的输入电阻和较低的输出电阻，这是共集电极放大器射极最突出的优点。

共集电极放大器常用作多级放大器的第一级或最末级，也可用于中间隔离级。

用作输入级时，其高的输入电阻可以减轻信号源的负担，提高放大器的输入电压。

用作输出级时，其低的输出电阻可以减小负载变化对输出电压的影响，并易于与低阻负载相匹配，向负载传送尽可能大的功率。

共基极放大电路

共基极放大电路中，输入信号是由三极管的发射极与基极两端输入的，再由三极管的集电极与基极两端获得输出信号因为基极是共同接地端，所以称为共基极放大电路。

共基极放大电路具有以下特性：

1、输入信号与输出信号同相；

2、电压增益高；

3、电流增益低（≤1）；

4、功率增益高；

5、适用于高频电路。

共基极放大电路的输入阻抗很小，会使输入信号严重衰减，不适合作为电压放大器。

但它的频宽很大，因此通常用来做宽频或高频放大器。

在某些场合，共基极放大电路也可以作为“电流缓冲器”（CurrentBuffer）使用。

4．共基极电路实物制作与调试

与共发射极放大电路类似，首先要使三极管处于放大状态.样品如图

图9用于安装共基极放大电路的线路板

图9是用于安装共基极放大电路的线路板,可见,给三极管进行偏置的电阻可以有变化,但是必须要能够实现三极管处于合适的放大状态静态偏置,电阻与可调电阻的配合使用才能保证三极管处于合适的工作.

实验三共集电极放大电路——射极跟随器

一、实验目的

1．研究射极跟随器的性能。

2．进一步掌握放大器性能指标的测量方法。

3．了解“自举”电路在提高射极输出器输入电阻中的作用。

二、实验电路及使用仪表

1．实验电路

2．实验仪表

（1）直流稳压电源

（2）函数信号发生器

（3）双路示波器

（4）双路毫伏表

（5）万用表

三、实验内容及步骤

1．按图4.3.1搭好电路。

调整和测量静态工作点（调

，使

=2mA），并将测量结果填入表4-10。

表4-10

（Ｖ）

（mA）

2．测量放大倍数

，观察输入电压和输出电压的相位关系。

条件：

=9V，

=2mA，输入正弦频率调在中频段，

=30mV。

（1）输入电阻（

）的测量

由于射极跟随器输入阻抗高，在电压表的内阻不是很高时，电压表的分流作用不可忽视，它将使实际测量结果减小。

为了减小测量误差，提高测量精度，测量方法如图。

在信号源和被测放大器之间串入一个已知电阻

=24kΩ。

A．先把开关K合上（即

不接入时），调节信号源频率f为中频段，输入信号幅度

为300mV，测量此时的输出电压

。

B．保持

不变，打开K（即接入

），测量此时的输出电压

，然后根据公式求出输入电阻。

（2）输出电阻（

测量方法同一般放大器，如图4.3.3所示。

调节信号源使

=300mV，输入正弦频率调在中频段。

在放大器无外接负载时输出电压

，然后接上负载时测出输出电压为

，根据下式求出输出电阻：

3．验证自举电路对提高射极跟随器输入电阻的作用，按图4.3.4接好电路测量。

（1）有自举时的射极跟随器的输入电阻

=？

（附：

接入

是有自举的射随器，测量方法与测量输入电阻

相同。

）

（2）无自举时的射极跟随器的输入电阻

取下

是无自举的射极跟随器，测量方法仍与测量

四、试验报告及要求

1．画出表明元件的实验线路图。

2．整理数据并列表进行比较。

3．从实验现象和数据分析中，简述射极输出器有哪些主要优点？

五、思考题

1．测量放大器的输入电阻时，如果改变基极偏置电阻

的值，使放大器的工作状态改变，问对所测量的输入电阻值有何影响？

如果改变外接负载

，问对所测量的放大器的输出电阻有无影响？

2．在图中，能否用晶体管毫伏表直接测量

两端的电压

，为什么？