分壓式放大電路

1、分壓式單級(jí)放大電路課程名稱：分壓式單級(jí)放大電路 學(xué) 院:：計(jì)算機(jī)學(xué)院 班 級(jí)：信息安全專業(yè) 192111 小組成員：王莉娜，韓春玲，李曉 指導(dǎo)老師：羅大鵬 日 期：20112年5月 目錄第一章 課題簡(jiǎn)介2（小組成員介紹及分工）2第二章 初始分析3（原理分析）4第三章 電路的設(shè)計(jì)方案6第四章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容7第五章 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)及改進(jìn)方案 12第六章 心得體會(huì) 13第七章 參考文獻(xiàn)及鳴謝 14第一章 課題簡(jiǎn)介通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱制作并測(cè)試一個(gè)三極管共發(fā)射極放大電路，要求如下 ：（1）放大電路輸出為正弦波，波形無(wú)明顯失真（2） 放大信號(hào)的頻率范圍：1kHz100kHz （3）電壓放大倍數(shù)>100（4）輸出電壓峰

2、-峰值：Vp-p>5+/-0.1V（5）測(cè)量電路輸入、輸出電阻及真實(shí)的放大倍數(shù)（6）討論該電路的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)方案實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)箱信號(hào)發(fā)生器示波器萬(wàn)用表導(dǎo)線1111若干小組分工：初始分析（實(shí)驗(yàn)原理）1.晶體管的放大作用晶體管具有電流放大作用，它的實(shí)質(zhì)是電流控制作用，在共射接法的NPN型晶體管中一個(gè)較小的基極電流微小變化，就能引起集電極電流的很大變化從而實(shí)現(xiàn)電流放大作用。IC=ICE+ICBO»ICEICE與IBE之比稱為電流放大倍數(shù) IB=IBE-ICBO»IBE BECIBIEIC共射接法采用發(fā)射極正向偏置集電極反向偏置的接法2.晶體管的輸出特性曲線要使三極管能正常放大

3、，需了解三極管的輸出特性曲線輸出特性曲線是在IB為一常數(shù)時(shí)，輸出回路中IC與UCE的關(guān)系曲線，它反映了晶體管輸出回路中電壓與電流的關(guān)系。晶體管可以工作在輸出特性曲線的3個(gè)區(qū)域內(nèi)，如圖：IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020mA40mA60mA80mA100mA輸出特性曲線的近于水平部分是放大區(qū)。晶體管工作在放大區(qū)的主要特征是：發(fā)射極正向偏置，集電極反向偏置，IC與IB具有線性關(guān)系：IC=bIB 。在放大電路中晶體管必須工作在放大區(qū)。所以實(shí)驗(yàn)中靜態(tài)工作點(diǎn)必須合適。 3.由于晶體管工作一段時(shí)間后溫度會(huì)上升，使得b會(huì)發(fā)生改變，固定偏置電路的Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的。 Q點(diǎn)不穩(wěn)定可能會(huì)導(dǎo)致靜態(tài)

4、工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)或截止區(qū)，從而導(dǎo)致失真。為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高、 IC增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少I(mǎi)B，從而抑制Q點(diǎn)的變化。保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。綜上，小組成員討論擬采用分壓式放大電路以穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，分壓式偏置電路能自動(dòng)穩(wěn)定工作點(diǎn)。其中RB1和RB2構(gòu)成偏置電路由電阻RB1和RB2分壓為晶體管提供一個(gè)固定的基極電位UB。RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo可見(jiàn)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)UB與晶體管的參數(shù)無(wú)關(guān)，不受溫度的影響，從而實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。第二章 電路設(shè)計(jì)方案經(jīng)小組成員討論設(shè)計(jì)的電路圖為分壓式放大電路電路圖如下：RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo注：其中E

5、為實(shí)驗(yàn)箱上提供的直流電壓大小為12V,Ui為信號(hào)源提供的交流正弦電信號(hào)，U0信號(hào)接入示波器的通道1以便觀察放大倍數(shù)，同時(shí)Ui接入示波器的通道2當(dāng)兩個(gè)波形同時(shí)顯示時(shí)能觀察到是否反向，同時(shí)從示波器上讀出放大倍數(shù)。連接交流信號(hào)源之前需測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備測(cè)量的靜態(tài)工作點(diǎn)為UB,UBE,UCE.三個(gè)量。第三章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與計(jì)算UCE=3.97V 可以看到晶體管工作在放大區(qū) UB的測(cè)量值為2.18V UBE的測(cè)量值為0.67V UCE 的測(cè)量值為3.97V2.輸入信號(hào)，觀察放大波形該波形信號(hào)發(fā)生器顯示的頻率為1.124KHz,輸出信號(hào)的峰峰值為52mV.從示波器上讀出放大信號(hào)的峰峰

6、值為約為5.3V，輸入信號(hào)Ui約為45.3mV?？梢杂?jì)算出該放大電路的放大倍數(shù)A=-117，放大后的電壓的峰峰值為5.3V達(dá)到了實(shí)驗(yàn)要求的5V。放大倍數(shù)也超過(guò)了實(shí)驗(yàn)要求中的100倍。而后我們又觀察了頻率為100KHz時(shí)的波形如下： 3.輸入電阻及輸出電阻的測(cè)量測(cè)出等效電阻ri和r0兩端電壓，測(cè)得輸入電阻為：0.98千歐輸出電阻為5.05千歐4理論值的計(jì)算 真實(shí)放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻 r0=Rc=5.1誤差分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：由于b的值不確定，在實(shí)驗(yàn)中假定其為40，可以看出在誤差允許范圍內(nèi)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果基本正確，完成了課題要求。第五章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)及改進(jìn)方案l 電路中存在的缺點(diǎn)有： 靜態(tài)工作點(diǎn)一旦確

7、定放大倍數(shù)就不能再改變 放大電路從輸入信號(hào)中得到的輸入電壓為87%電路性能有待高。 當(dāng)輸入的信號(hào)為100KHz時(shí)，波形不太理想，原因是電路中的電容較小，所以可在輸出端與地之間接一個(gè)大電容。l 電路的改進(jìn)方案： 將RE改為一個(gè)滑動(dòng)變阻器，可通過(guò)改變RE的電阻方便地改變放大倍數(shù) 電路的性能可以通過(guò)加入射級(jí)輸出器，利用它輸入電阻高，輸出電阻低，帶負(fù)載能力強(qiáng)的特點(diǎn)來(lái)提高整個(gè)放大器的放大倍數(shù)第六章 心得體會(huì)經(jīng)過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我們加深了對(duì)放大電路的了解同時(shí)學(xué)會(huì)了使用信號(hào)發(fā)射器，示波器等儀器。在實(shí)驗(yàn)中我們遇到了許多困難，經(jīng)過(guò)我們小組的團(tuán)結(jié)協(xié)作，共同討論，最終克服了這些困難。我們感受到了對(duì)知識(shí)包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程步驟從一知半解到融會(huì)貫通的喜悅，增強(qiáng)了克服困難的勇氣。我們認(rèn)識(shí)到只有分工明確，團(tuán)結(jié)協(xié)作，才能取得實(shí)驗(yàn)的成功，同時(shí)也使我們鞏固和加深了對(duì)電子線路基本知識(shí)的理解，提高了綜合運(yùn)用所學(xué)知