东南大学吴健雄学院模电实验三极管放大电路的设计.docxVIP

东南大学电工电子实验中心

实验报告

课程名称： 模拟电子电路基础

第3 次实验

实验名称： 三极管放大电路设计

院（系）： 吴健雄 专 业： 电强化姓 名： 学 号：

实

验

室:

104

实验组别：

/

同组人员：评定成绩：

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实验时间：审阅教师：

14年05月06日

1

实验三 三极管放大电路设计

一、实验目的

掌握单级放大电路的设计、工程估算、安装和调试；

了解三极管、场效应管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法；

了解负反馈对放大电路特性的影响。

掌握多级放大电路的设计、工程估算、安装和调试；

掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法，深化示波器、稳压电源、交流毫伏表、函数发生器的使用技能训练。

二、预习思考：

器件资料：

上网查询本实验所用的三极管9013的数据手册，画出三极管封装示意图，标出每个管脚的名称，将相关参数值填入下表：

参数符号

VCBO

VCEOVEBOICM

hFEVCE(sat)VBE

f

T

参数值

≤40V(额)

≤30V(额)

≤5V(额)

≤500mA(额)96~246

≤0.25V

≤1V

≥140MHz

参数意义及设计时应该如何考虑

集电极基极电压。必须在此范围内工作否则将损坏三极管。

集电极发射极电压。同上。发射极基极电压。同上。集电极电流。同上。

直流增益。

集电极发射极饱和压降。基极发射极正向电压。特征频率。

注：额——表示Absolutemaximumratings，最大额定值。

偏置电路：

CR R图3-3中偏置电路的名称是什么？简单解释是如何自动调节晶体管的电流I以实现稳定

C

R R

1 2

答：

①图3-1偏置电路名称：分压式偏置电路。

②自动调节晶体管电流Ic以实现稳定直流工作点的作用的原理：

当温度升高，会引起静态电流ICQ(≈IEQ)的增加，此时发射极直流电位UEQ=IEQ*RE也会增加，而由于基极电位UBQ基本固定不变，因此外加在BJT发射结上的电压UBEQ=UBQ-UEQ将减小，迫使IEQ减小，进而抑制了ICQ的增加，使ICQ基本维持不变，达到自动稳定静态工作点的目的。同理，当温度降低时，ICQ减小，UEQ同时减小，而UBEQ则上升促使IEQ增大，抑制了ICQ的减小，进而保证了Q点的稳定。

③若R1、R2取得过大，则不能再起到稳定工作点的作用。这是因为在此情况下，

流入基极的电流不可再忽略，UB不稳定导致直流工作点不稳定。

2

电压增益：

对于一个低频电压放大器，一般希望电压增益足够大，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以提高电压增益，分析这些方法各自优缺点，总结出最佳实现方案。答：提高电压增益的方法：从增益的公式来看，可以通过提高β值与Rc、减小rbe值来提高增益，但各有其弊端。提高β虽可行但选择范围有限，改变Rc、rbe会影

响到静态工作点。还可以在电路中引入正反馈，可这种方法会影响电路工作的稳定性，因而不常用。此外，还可以通过多级放大电路实现，这种方法往往增益大、输入电阻大、输出电阻小，在工程中广为应用。

实验中测量电压增益的时候用到交流毫伏表，试问能否用万用表或示波器，为什么？

答：不能，因为实验中所测信号幅度很小，用示波器测量将把噪声计入幅值，万用表测量的灵敏度低。

输入阻抗：

iS放大器的输入电阻R反映了放大器本身消耗输人信号源功率的大小，设信号源内阻为R，试画出图3-3中放大电路的输入等效电路图，通过连线回答下面的问题，并做简单解释：

i

S

i SR=R 放大器从信号源获取较大电压

i S

i SRR

i S

RiRS

放大器从信号源获取最大功率

①答：放大电路输入等效电路图：

简单解释：

放大器从信号源获得的功率为P=I2*Ri，I=Us/(Rs+Ri)，两式联立，解得，当Ri=Rs，放大器从信号源获取最大功率，最大功率为Pmax=Us2/(4Rs)。也可直接看出，Ri越小，放大器从信号源获取的电流越大。Ui=I*Ri，当Ri越大，放大器从信号源获取的电压越大。

R图3-1是实际工程中测量放大器输入阻抗的原理图，试根据该图简单分析为什么串接电阻 的取值不能太大也不能太小。

R

S

3

图3-1放大器输入阻抗测量原理图

答：由图得，Ri=Ui*Rs/(Us-Ui)。若Rs太大，Ui太小；Rs过小，Us与Ui太接近，测量困难。

对于小信号放大器来说一般希望输入阻抗足够高，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以提高图3-3中放大电路的输入阻抗。

答：在输出不失真的情况下，降低电