单管共射极分压式放大电路仿真实验报告.docx

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单管共射极分压式放大电路仿真实验报告

单管共射极分压式放大电路仿真试验汇报

班级:

电气工程及自动化二班

学号:

姓名:

辛军奎

单管共射极分压式放大电路仿真试验汇报

一、试验目:

1.学会放大器静态工作点调试方法,分析静态工作点对放大器性能影响。

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

测量法。

3.熟悉简单放大电路计算及电路调试。

4.能够设计较为简单对温度稳定含有一定放大倍数放大电路。

二、试验要求:

输入信号Ai=5mv,频率f=20KHz,输出电阻R0=3kΩ,放大倍数Au=60,直流电源Vcc=6v,负载RL=20kΩ,Ri≥5k,Ro≤3k,电容C1=C2=C3=10uf。

三、试验原理:

（一）双极型三极管放大电路三种基础组态。

1.单管共射极放大电路。

（1）基础电路组成。

以下图所表示:

（2）静态分析。

IBQ=（Vcc-UBEQ）/RB（VCC为图中RC

（1））

ICQ=βIBQ

UCEQ=VCC-ICQRC

（3）动态分析。

AU=-β（RC//RL）/rbe

Ri=rbe//RB

Ro=Rc

2.单管共集电极放大电路（射极跟随器）。

（1）基础电路组成。

以下图所表示:

（2）静态分析。

IBQ=（Vcc-UBEQ）/（Rb+（1+β）Re）（VCC为图中Q1（C））

ICQ=βIBQ

UCEQ=VCC-IEQRe≈VCC-ICQRe

（3）动态分析。

AU=（1+β）（Re//RL）/（rbe+（1+β）（Re//RL））

电压放大倍数恒小于1,而且靠近于1。

Ai=-（1+β）

电流放大倍数恒大于1。

Ri=（rbe+（1+β）（Re//RL）//RB

RO≈Re

3.单管共基极放大电路。

（1）基础电路组成。

以下图所表示:

（2）静态分析。

IEQ=（UBQ-UBEQ）/Re≈ICQ（VCC为图中RB2

（2））

IBQ=IEQ/（1+β）

UCEQ=VCC-ICQRC-IEQRe≈VCC-IQC（RC+Re）

（3）动态分析。

AU=β（RC//RL）/rbe

Ri=（rbe/（1+β））//Re

Ro≈Rc

（二）由题目,依据Ri较大和稳定要求:

要用分压式直流负反馈共射极放大电路。

1.三极管将输入信号放大。

2.两电阻给三极管基极提供一个不受温度影响偏置电流。

3.采取单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路。

四、试验步骤:

1.选择2N1711型三极管,测出其β值。

（1）接好如图所表示测定电路。

为使ib达成毫安级,设定滑动变阻器Rv1最大阻值是

1000kΩ,又R1=3kΩ。

图〈一〉

其中测ib电流电流表为微安级,测ic电流电流表为毫安级。

（2）首先把滑动变阻器阻值调到最大,求出最小电流ibmin=5.36uA,再连续调小滑动变阻器Rv1阻值从而引发ib与ic连续改变,当ic不在随ib呈线性改变时记下此时ib值为ibmax=17.8uA。

ib=（ibmin+ibmax）/2

≈11.6uA

（3）调整滑动变阻器Rv1使得微安表示数为ib=11.6uA。

统计下毫安表示数ic=1.39mA,如图〈一〉所表示。

β=ic/ib

=120

（4）计算Au=-β（Rc//RL）/Rbe=60

Rbe=300+26（mA）/ib=5.2kΩ

ib=5.3uA

（5）验证放大倍数仿真。

接入输入信号和负载,如图〈二〉、〈三〉所表示:

调整滑动变阻器Rv1使得微安表示数为5.3uA。

看示波器上波形是否满足Au=60,若不满足,则轻

微调试滑动变阻器,使其在示波器中看见两条彩带刚刚重合为止。

图〈二〉

图〈三〉

（6）接出基础放大电路。

如图〈四〉所表示:

工程条件:

忽略ib,流过RB1和RB2电流Ib≈10ib,Vb≈2Vbe。

　　　　　　　　　　　　　　　　　图〈四〉

（7）计算RB1=（Vcc-Vbe）/ib=100kΩ,

RB2=（2Vbe）/10ib=28kΩ,

RE=（Vb-Vbe）/（1+β）ib=1kΩ,在电路上设置电阻值。

（8）接上示波器仿真,黄色、红色波分别为输与输出入波。

在示波器上调好60倍放大倍数,看而至波形幅度是否相同相位相反。

如不符合,微调RB2（31kΩ左右）使得两波形符合条件即可,最终确定RB2为30kΩ左右时符合条件。

如图所表示:

图〈五〉

（9）电路验证。

通常情况下该电路要求Rbe>Ri（输入电阻）,经计算Rbe=5.2k满足要求。

（10）如图〈五〉所表示:

得到放大60倍波形,试验成功!

五、误差分析:

（1）因为电路中各阻值均是估算,所以存在一定误差。

（2）β值确定取估算值,存在误差。

（3）图〈四〉等效电路以下图所表示

〈六〉

此时由并联可得输入电阻Ri=RB1∥RB1∥Rbe=R5∥R4∥R=100k∥30k∥5.2k≈4.3k

输出电阻Ro=RC∥RL=R1∥R2=3k∥20k≈2.6k

如图〈七〉所表示

〈七〉

经测定U1=3.54mV,U2=1.74mV

△U=1.8mV,Ii=△U/R6=1.8mV/4.3K≈4.2uA

Ri=U2/Ii=1.74mV/4.2uA≈4.1k

经试验与计算可得,在误差许可范围内,输入电阻计算值与试验值相等。

如图〈八〉所表示

当断开RL时,U0=245mV。

如图〈九〉所表示

当连接RL是,U=214mV。

由公式可知,R0=（U0/U-1）RL=（245/214-1）*20=2.9K

经试验与计算可得,在误差许可范围内,输出电阻计算值与试验值相等。

六、试验总结:

（1）掌握单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路原理。

（2）掌握放大电路中静态工作点以及动态工作点分析。

（3）掌握β值,RB1,RB2,RE计算。

（4）接好电路微调出预定结果。

（5）最终电路图如图〈四〉所表示,试验结果如图〈五〉所表示。