单管分压式放大电路实验报告qd

阿坝师范高等专科学校别：电子信息工程系级：嵌入式

学号：2

姓名：王

单管（双极型三极管）分压式放大电路仿真实验报告

一、实验目的：1.掌握三极管的直流电流放大系数β的测定方法。

2.熟悉简单放大电路的计算及电路调试。

3.能够设计较为简单的对温度稳定的具有一定放大倍数的放大电路。

二、实验要求：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，电容可取C1=C2=C3=10uf。

三、实验原理：

（一）双极型三极管放大电路的三种基本组态。

1.单管共射极放大电路。

（1）基本电路组成。如下图所示：

（2）静态分析。静态基极电流：IBQ=（Vcc-UBEQ）/RB（VCC为图中RC（1））静态集电极电流：ICQ=βIBQ

静态集电极与发射极之间的电压：UCEQ=VCC-ICQRC

（3）动态分析。电压放大倍数：AU=-β（RCRL）/rbe

输入电阻：Ri=rbeRB

输出电阻：Ro=Rc

2.单管共集电极放大电路（射极跟随器）。

（1）基本电路组成。如下图所示：

（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）（ReRL）/（rbe+（1+β）（ReRL））

电压放大倍数恒小于1，而且接近于1。

Ai=-（1+β）

电流放大倍数恒大于1。

Ri=（rbe+（1+β）（ReRL）RB

RO≈Re

3.单管共基极放大电路。

（1）基本电路组成。如下图所示：

（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（RCRL）/rbe

Ri=（rbe/（1+β））Re

Ro≈Rc

（二）根据实验要求，我选用单管共射极放大电路。

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的偏置电流。

3.采用单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路。

四、实验步骤：

1.我选用2N1711型三极管，测出其β值。

（1）接好如图所示测定电路。为使ib达到毫安级，设定滑动变阻器Rv1的最大阻值是1000kΩ，

又R1=3kΩ。

图〈一〉

两电流表分别为微安与毫安表，直流电源为6v。

（2）首先把滑动变阻器的阻值调到最大，求出最小电流ibmin=5.36uA,再连续调小滑动变阻

器Rv1的阻值从而引起ib与ic的连续变化，当ic不在随ib连续变化时记下此时的ib值为ibma_=17.8uA。

ib=（ibmin+ibma_）/2

=11.58uA

（3）调整滑动变阻器Rv1使得微安表的示数为ib=11.58uA（11.6）左右，我取11.6uA。记

录下毫安表的示数ic=1.39毫安，如图〈一〉所示。

β=ic/ib

=120

（4）计算Au=-β（RcRL）/Rbe=60

Rbe=300+26(mA)/ib=5.2kΩ

ib=5.306uA（5）验证放大倍数仿真。接入输入信号和负载，如图〈二〉、〈三〉所示：调整滑

动变阻器Rv1使得微安表的示数为5.306uA。看示波器上的波形是否满足放大60倍，确定满足。

图〈二〉

图〈三〉

（6）接出基本放大电路的。如图〈四〉所示：工程条件：忽略ib，流过RB1和RB2的电流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31kΩ左右时符合条件见。

图〈五〉

（9）电路验证。通常情况下该电路要求Rbe>Ri（输入电阻），画出微变等效图如下图所

Rbe=5.2kΩ>Ri=RbeRB1RB2=4.1Kω符合条件。

Ri=RbeRB1RB2=4.1kΩ

RO=(RCRL)=1/(1/RL+1/RC)kΩ

（10）误差分析。

1）输入电阻Ri，误差分析。

首先：测出输入电阻Ri的值，再将测出的Ri值与计算出的Ri值4.1kΩ

进行比较，看其阻值是否在误差允许范围内相等。接如下所示电路测出Ri。令R的阻值等于计算出的Ri值4.1kΩ。用交流电压表分别测出电阻R两端的电压U1,U2。流经电阻R的电流为IR。

IR=(U1-U2)/R=0.437uA

Ri(测)=U2/IR=4.005kΩ

Ri(计)=RbeRB1RB2=4.1kΩ

在误差允许范围内Ri(测)=Ri(计)，误差为0.095kΩ。

2）输出电阻RO，误差分析。

测出RO的值为RO(测)，与计算出的RO值RO(计)进行比较，看是否在误差允许范围内二者阻值相等。接如下电路测RO(测)。

首先使负载RL开路，测得输出电压为UO1=255mV，然后接上负载RL，测得输出电压为UO2=222mV。

RO(测)=（（UO1/UO2）-1）RL

=2.973kΩ

RO(计)=1/(1/RL+1/RC)

=2.609kΩ

在误差允许范围内RO(测)=RO(计)，误差为0.364Kω。

（11）误差分析通过。

（12）如图〈五〉所示：得到放大60倍的波形，实验成功！

五、实验总结：

（1）懂得单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路原理。

（2）计算数据。

（3）接好电路微调出预定结果。

（4）最终设计电路如图〈四〉所示。