晶体管共射极放大电路设计实验报告

俞浩亮 12990238

一、实验目的

熟悉采用面包板或多功能板搭建电路的技术；

掌握晶体管共射极放大电路的基本设计方法；

进一步熟悉常用电子仪器设备的使用;

完成晶体管共射极放大电路的调试与参数测试分析。

二、预习内容

（1）预习晶体管共射极放大电路的基本工作原理；

（2）预习晶体管共射极放大电路的设计、调试与参数测试方法；

（3）采用Multisim仿真软件对晶体管共射极放大电路进行初步设计仿真。

三、实验原理

下图为阻容耦合晶体管共射极放大电路，它采用分压式电流负反馈偏置电路。要满足性能指标的要求，就必须考虑静态工作点得设置。放大器的静态工作点Q主要由Rc，Re，RB1，RB2 以及电源电压决定。

确定静态工作点的基本原则是要保证输出电压既不产生饱和失真也不产生截止失真。如右图所示，根据三极管输出特性曲线和对动静态负载线的分析，输出电压不产生失真的条件是：

UCEQ?UOM?UCES

ICQ?(RC//RL)?UOM

VCC?UCEQ?ICQ?(RC?RE) ?UOM?UCES?UOM?ICQ?RE

?2UOM?

UCES?UEQ

四、拟定电路方案

（1）选择电路形式

考虑到电压增益要求，采用分压式射极偏置电路，并可获得稳定的静态工作点。 电路的Q点稳定， Q点主要由RB1、RB2、RE、RC及+VCC所决定。

工作点稳定的必要条件： I1>>IBQ ，VBQ>>VBE

电路参数的确定：

设计小信号放大器时，一般取 ICQ = (0.5~2)mA, VEQ = (0.2~0.5)VCC

RE?VBQ?VBE

ICQ

VBQ

I1??VEQICQ βRB2?VBQ(5~10)ICQ

RB1?VCC?VBQ

VBQRB2

RC由RO或AV确定：RC ≈ RO或 ?

上限频率fH主要受晶体管结电容及电路分布电容的限制，下限频率 fL主要受耦合电容CB、CC及射极旁路电容CE的影响

如果放大器下限频率fL已知，可按下列表达式估算电容CB、CC和CE： ??RC//RL?RLAVrbe

CB?(3~10)1

2πfL(Rs?rbe)

1

2πfL(RC?RL)

1 CC?(3~10)

Rs?rbe)1??

通常取CB = CC，用上面两式算出电容值，取较大的作为CB（或CC）。 2πfL(RE//CE?(1~3)

（2）电路参数的确定：

选择晶体管

因放大器上限频率fH>100 kHz，要求较高，故选用高频小功率管3DG6，其特性参数 ICM=20mA，V(BR)CEO≥20V，

fT ≥ 150MHz

通常要求? 的值大于AV的值，故选

?=60

设置Q点并计算元件参数

依据指标要求、静态工作点范围、经验值进行计算

要求Ri>1kΩ，而

Ri?rbe?300???26mV

{ICQ}mA?mA

?ICQ?26?mA?2.2mA1000?300

取ICQ = 1.5 mA

若取VBQ = 3V，得

RE?VBQ?VBE

ICQ?1.53k?

取标称值，RE=1.5 kΩ

因

IBQ?ICQ

?, I1?(5~10)IBQ

VBQ ?RB2?VBQ

I1?(5~10)ICQ??24k?

RB1?V

CC?VBQ

VBQRB2?72k?

在安装实际电路时，为使静态工作点调整方便，RB1由24kW固定电阻与100kW电位器相串联而成。

因 I＝1.5mA

CQ

要求AV>40, 由

AV???RL

rbe

??RLAVrbe

??0.89k?

?RC?RLRL??1.27k??RL?RL

综合考虑，取标称值，RB＝1.5 kW

根据上述设计，得到放大器的电路图如下：

五、主要性能指标及其测试方法

（1）测量和调节该电路的电路得静态工作 ??=3.043v ??=2.572v ??=9.448v

???= ?????=9.448?2.572=6.876v ???=?????=3.043?2.572=0.471v 则 ??=

????

与理论值1mA差距较大。

（2）电压放大倍数?? 当??=45Ω时

??/mv 7.834 ?0/?? 401.218 放大倍数??=?0

?

?

由上表可得??=51.21

幅值与相位关系如图所示

（3）测量该电路的输入电阻??和输出电阻?0 ??=20mv

??=15.348mv

则 ??=??

?????×R=1.979kΩ

??=1.241v

???=0.972v

则?0=(???1)??=1.41kΩ ?? ?

(4)测量该电路得幅频响应特性

由图像可得??=85HZ

由图像可得??=21.5MHZ

BW=??-??=21.5MHZ

六、实验心得与体会

通过该设计性实验让我对晶体管共射极放大电路有了进一步的了解更深入的掌握了模电相关章节的内容。从实验结果来看这这电路在设计上还存在一些问题，但从整体上来看其还是符合实验要求的。

 

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