1、晶體管多級放大器的分析，實驗報告多級放大電路實驗報告0多級放大電路的設計與測試0電子工程學院囹一、實驗目的01 理解多級直接耦合放大電路的工作原理與設計方法s 2熟悉并熟悉設計高增益的多級直接耦合放大電路的方法 0 3掌握多級放大器性能指標的測試方法 0 4 掌握在放大電路中引入負反饋的方法 囹二、實驗預習與思考 囹1多級放大電路的耦合方式有哪些？分別有什么特點?刖2采用直接偶爾方式，每級放大器的工作點會逐漸提高，最終導 致電(轉載于:www.xielw.com寫論文 網:晶體管多級放大器的分 析，實驗報告)路無法正常工作，如何從電路結構上解決這個問題？ 囹3設計任務和要求0 (1)基本要求

2、0用給定的三極管2sc1815(npn), 2sa1015(pnp)設計多級放大器,已知vcc=+12v, -vee=-12v,要求設計差分放大器恒流源的射極電流ieq3=l-1.5ma,第二級放大射極電流ieq4=23ma；差分放大 器的單端輸入單端輸出不是真電壓增益至少大于10倍，主放大器 的不失真電壓增益不小于100倍；雙端輸入電阻大于10kq,輸 出電阻小于10q,并保證輸入級和輸出級的直流點位為零。設計 并仿真實現。0三、實驗原理 0直耦式多級放大電路的主要涉及任務是模仿運算放大器op07的等效內部結構，簡化部分電路，采用差分輸入，共射放大，互 補輸出等結構形式，設計出一個電壓增益足

3、夠高的多級放大器， 可對小信號進行不失真的放大。s1.輸入級囹電路的輸入級是采用npn型晶體管的恒流源式差動放大電路。 差動放大電路在直流放大中零點漂移很小，它常用作多級直流放 大電路的前置級，用以放大微笑的直流信號或交流信號。0典型的差動放大電路采用的工作組態是雙端輸入，雙端輸出。放大電路兩邊對稱，兩晶體管型號、特性一致，各對應電阻阻值 相同，電路的共模抑制比很高，利于抗干擾。該電路作為多級放 大電路的輸入級時，采用si單端輸入，u01的單端輸出的工作組 態。計算靜態工作點：差動放大電路的雙端是對稱的，此處令tl, t2的相關射級、集電極電流參數為ieq1=ieq2=ieq,icql=icq

4、2=icqo 設 ub1=ub2«ov,貝！j ue-uon,算出 t3 的 icq3,即為2倍的ieq也等于2倍的icqo0此處射級釆用了工作點穩定電路構成的恒流源電路，此處有個較為簡單的確定工作點的方法: 刖因為ic3 ie3 ,所以只要確定了 ie3就可以了，而ie3?ur4ue3?(?vee), ?r4r40 ue3?ub3?uon?(vcc?(?vee)?r5?uon r5?r6 0 uol?uil采用uil單端輸入，uol單端輸出時的增益aul?刖 2主放大級？（rcrlrl?（p）1? rb?rberl?rbe13本級放大器采用一級pnp管的共射放大電路。由于本實驗電路

5、是采用直接耦合，各級的工作點互相有影響。前級的差分放大電 路用的是npn型晶體管，輸出端uol處的集電極電壓ucl已經被 抬得較高，同時也是第二級放大級的基極直流電壓，如果放大級 繼續采用npn型共射放大電路,則集電極的工作點會被抬得更高, 集電極電阻值不好設計，選小了會使放大倍數不夠，選大了，則 電路可能飽和，電路不能正常放大。對于這種情況，一般采用互 補的管型來設計，也就是說第二級的放大電路用pnp型晶體管來 設計。這樣，當工作在放大狀態下，npn管的集電極電位高于基 極點位，而pnp管的集電極電位低于基極電位，互相搭配后可以 方便地配置前后級的工作點，保證主放大器工作于最佳的工作點 上，

6、設計出不失真的最大放大倍數。s采用pnp型晶體管作為中間主放大級并和差分輸入級鏈接的參 考電路，其中t4為主放大器，其靜態工作點ub4、ue4. uc4由pl、r7、p2 決定。0差分放大電路和放大電路采用直接耦合，其工作點相互有影響,簡單估計方式如下:0 , uc4?vee?ic4?rp2 ue47vcc?止4?r7,ub4?ue4?uon?ue4?0.7(硅管)0由于ub47uc1,相互影響，具體在調試中要仔細確定。此電路中放大級輸出增益au2?刖3輸出級電路0輸出級采用互補對稱電路，提高輸出動態范圍，降低輸出電阻。囹其中t4就是主放大管，其集電極接的di、d2是為了克服t5.t6互補對稱

7、的交越失真。本級電路沒有放大倍數。0四、測試方法 13用multisim仿真設計結果，并調節電路參數以滿足性能指標要求。給出所有的仿真結果。囹電路圖如圖1所示uo2?rc ?uolrb?rbe刖仿真電路圖圖靜態工作點的測量:符合設計要求。測試得到靜態工作點ieq3, ieq4如圖2所示,圖2靜態工作點測量輸入輸出端電壓測試:測試差分放大器單端輸入單端輸出波形如圖3,輸入電壓為vpp=4mv,輸出電壓為vpp=51.5mv得到差分放大器放大倍數大約為12.89倍。放大倍數符合要求。囹圖3低電壓下波形圖0主放大級輸入輸出波形如圖413圖4主放大級輸入輸出波形圖0如圖所示輸入電壓為vpp=51.5m

8、v,輸出電壓為vpp=6.75v放大倍數為131.56倍。整個電路輸入輸出電壓測試如圖13圖5多級放大電路輸入輸出波形圖囹得到輸入電壓為vpp=4mv,輸出電壓為vpp=4.29v,放大倍數 計算得到為1062倍實驗結論：刖本電路利用差動放大電路有效地抑制了零點漂移，利用pnp管 放大級實現主放大電路，利用互補對稱輸出電路消除交越失真的 影響，設計并且測試了多級放大電路，得到放大倍數為1000多倍, 電路穩定工作。0篇二：晶體管單級放大器實驗報告s晶體管單管放大器囹一、實驗目的囹1、了解和熟悉掌握晶體管單管放大器囹2、學會放大器靜態工作點的調試方法，分析靜態工作點對放大 器性能的影響。囹3、掌

9、握放大器電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻及最大不失 真輸出電壓的測試方法。0 4.熟悉常用電子儀器及模擬電路實驗設備的使用。二、實驗原0圖2-1為電阻分壓式工作點穩定單管放大器實驗電路圖。它的偏置電路采用rb1和rb2組成的分壓電路，并在發射極中接有電阻re,以穩定放大器的靜態工作點。當在放大器的輸入端加入輸 入信號ui后，在放大器的輸出端便可得到一個與ui相位相反，幅 值被放大了的輸出信號uo,從而實現了電壓放大。0 1放大器靜態工作點的測量與調試1）靜態工作點的測量 囹測量放大器的靜態工作點，應在輸入信號ui = 0的情況下進行,即將放大器13輸入端與地端短接，然后選用量程合適的直流毫安表

10、和直流電壓表，分別測量晶體管的集電極電流ic以及各電極對地的電位ub、uc和ueo 一般實驗中，為了避免斷開集電極，所以采用測量電 壓ue或uc,然后算出ic的方法，例如，只要測出ue,即可用 囹 ic7ie?1ueu?uc 0 ic?cc 13 re算出i （也可根據rc0 ,由uc確定ic）, cs 同時也能算出 ube = ub-ue, uce = uc-ueo 0為了減小誤差，提高測量精度，應選用內阻較高的直流電壓表。三、實驗設備與器件01 +12v直流電源囹2、函數信號發生器囹3、雙蹤示波器4、交流毫伏表5、直流電壓表6、直流毫安表7、頻率計8萬用電表0 9晶體三極管3dg6x1（3

11、 =50:l00）或9011x1 （管腳排列如 圖27所示）四、實驗內容0實驗電路如圖21所示。1調試靜態工作點 0連接電路，接通直流電源前，將函數信號發生器關閉。接通+12v電源、調節rw,使ue = 2.2v （即ic=2.0ma,或rc1兩端的 直流電壓為4.8v,注意萬用表的電流檔很容易燒毀，所以最好采 用測電壓的辦法，電壓除電阻就可以得到電流），用萬用表的直 流電壓檔測量ub、ue、uco記入表21。02.測量電壓放大倍數囹打開函數信號發生器電源，在放大器輸入端（電路的最左邊, 函數信號發生器紅色夾子加在5.1k電阻的上面，黑色夾子加在51 歐姆的電阻的下面）加入頻率為lkhz的正弦

12、信號us,調節函數 信號發生器的輸出旋鈕（函數信號發生器最右邊的那個旋鈕，也 就是靠近output輸出的旋鈕）使放大器輸入電壓ui?10mv （交13電壓，用交流毫伏表或者示波器的測量檔測量），同時用示波器 觀察放大器輸出電壓uo波形,在波形不失真的條件下用交流毫伏 表或示波器測量下述兩種情況下的u0值，并計算出av,填入表2-2中，并用雙蹤示波器觀察uo和ui的相位關系，在坐標軸上按照1： 1的比例繪制出來，必須標注出y軸一格所代表的電壓和x軸一格所代表的時間。0 表 22lc=2.0mau i = 10mv03觀察靜態工作點對電壓放大倍數的影響 0置rl=8 （即開路），ui=10mv,調

13、節rw,用示波器監視輸出 電壓波形，在u0不失真的條件下，測量u0值，并計算出av記 入表23o囹表 2-3 rl=8 ui = 10mv刖測量ic時，要先將函數信號發生器關閉（即使ui=0）o 4.觀察靜態工作點對輸出波形失真的影響忸置rl=24kq, ui=o,調節rw使ic=2.0ma,測出uce值（直流電壓），再逐步加大輸入信號，使輸出電壓uo足夠大但不失真（如果函數信號發生器已經調節到最大了，可以直接把函數信號 發生器加到ui兩端!）。然后保持輸入信號不變，分別增大和減 小rw,使波形出現失真，繪出uo的波形，并測出失真情況下的ic和uce值，記入表2-4中。每次測ic和uce值時都

14、要將函數信號發生器關閉。5.034v0 表 24 rc=24kq rl=8ui = 200 mvs *5、測量最大不失真輸出電壓囹置rl=24kq,按實驗原理24）中所述方照法，同時調節輸入 信號的幅度和電位器rw,用示波器和交流毫伏表測量uopp及u0值，記入表2 5o13 表 2 5rc=24k rl=2.4k 0*6測量輸入電阻和輸出電阻 0 置 rc=24kq, rl=24kq, ic=2.0mao 輸入 f=lkhz 的正弦 信號，在輸出電壓uo不失真的情況下，用交流毫伏表測出us,ui和ul記入表2-6o保持us不變，斷開rl,測量輸出電壓uo,記入表26。0 表 2-6 lc=2

15、marc=2.4k q rl=2.4k q*7.測量幅頻特性曲線刖取ic=20ma, rc=24kq, rl=24kq。保持輸入信號ui的幅度不變，改變信號源頻率f，逐點測出相應的輸出電壓u0,記 入表27o0 表 27ui= 9.832mv囹五、實驗總結0討論靜態工作點變化對放大器輸出波形的影響。0靜態工作點在特性曲線的位置如果上升（變大），那么q點會到 達飽和區，會出現飽和失真，也就是正弦波信號的上半部分會缺 失。靜態工作點在性曲線的位置如果下降（變小），那么q點會到 達截止區，會出現截止失真，也就是正弦波信號的下半部分會缺 失。0六.預習思考忸j測試中，如果將函數信號發生器、交流毫伏表、

16、示波器中任 一儀器的二個測試端子接線換位（即各儀器的接地端不再連在一 起），將會出現什么問題？對于函數信號發生器:如果有波形輸 出，例如正弦波，則在示波器端的顯示是反相。交流毫伏表：正 電流顯示為負電流，負電流顯示為正電流，容易造成儀器損壞。示波器：只是顯示的通道不同了而已，沒影響。刖篇三：晶體管共射極單管放大器實驗報告s實驗二晶體管共射極單管放大器囹班級：姓名：學號：囹日期：2015年月28日地點：實驗大樓206室 課程名稱:模擬電子技術基礎指導老師：同組學生姓名：成績：0 一、實驗目的學會放大器靜態工作點的調試方法，分析靜態工作點對放大器性能的影響。2、掌握放大器電壓放大倍數、輸入電阻、輸

17、出 電阻及最大不失真輸出電壓的測試0方法。0 3.熟悉常用電子儀器及模擬電路實驗設備的使用。13二、實驗設備與器件+ 12v直流電源；2.函數信號發生器;3.雙蹤示波器；4、交流毫伏表5、直流電壓表；6.直流毫安表；7頻率計;萬用電表；0 9晶體三極管3dg6x1(3 =50100)或9011x1 (管腳排列如 圖2-7所示)；10、電阻器、電容器若干。刖三、實驗原理囹圖2-1為電阻分壓式工作點穩定單管放大器實驗電路圖。它的 偏置電路采用rb1和rb2組成的分壓電路，并在發射極中接有電 阻re,以穩定放大器的靜態工作點。當在放大器的輸入端加入輸入信號ui后，在放大器的輸出端便可得到一個與ui相

18、位相反，幅 值被放大了的輸出信號uo,從而實現了電壓放大。0圖2-1共射極單管放大器實驗電路囹在圖2-1電路中，當流過偏置電阻rb1和rb2的電流遠大于 晶體管t的基極電流ib時（一般510倍），則它的靜態工作點 可用下式估算ub?0rb1 0ucc13 rb17rb2 s ie?ub?ube?1?iceire 0uce = ucc-ic (rc+re)電壓放大倍數 av? 30 rc / rl0輸入電阻ri = rbl/rb2 / rbe輸出電阻rorc忸由于電子器件性能的分散性比較大，因此在設計和制作晶體管 放大電路時，離不開測量和調試技術。在設計前應測量所用元器 件的參數，為電路設計提供

19、必要的依據，在完成設計和裝配以后, 還必須測量和調試放大器的靜態工作點和各項性能指標。一個優 質放大器，必定是理論設計與實驗調整相結合的產物。因此，除 了學習放大器的理論知識和設計方法外，還必須掌握必要的測量 和調試技術。0放大器的測量和調試一般包括：放大器靜態工作點的測量與調試，消除干擾與自激振蕩及放大器各項動態參數的測量與調試等。放大器靜態工作點的測量與調試1）靜態工作點的測量0測量放大器的靜態工作點，應在輸入信號ui = o的情況下進行,即將放大器輸入端與地端短接，然后選用量程合適的直流毫安表 和直流電壓表，分別測量晶體管的集電極電流ic以及各電極對地 的電位ub、uc和ue。一般實驗中

20、，為了避免斷開集電極，所以 采用測量電壓ue或uc,然后算出ic的方法，例如，只要測出ue, 即可用ic?ie?1ueu?uc忸算出ic （也可根據ic?cc,由uc確定ic）, rerc13同時也能算出 ube = ubue, uce = ucueo 0為了減小誤差，提高測量精度，應選用內阻較高的直流電壓表。13 2）靜態工作點的調試 0放大器靜態工作點的調試是指對管子集電極電流ic （或uce） 的調整與測試。0靜態工作點是否合適，對放大器的性能和輸出波形都有很大影 響。如工作點偏高，放大器在加入交流信號以后易產生飽和失真, 此時uo的負半周將被削底，如圖22（a）所示；如工作點偏低則 易

21、產生截止失真，即uo的正半周被縮頂（一般截止失真不如飽和 失真明顯)，如圖2 2(b)所示。這些情況都不符合不失真放大的 要求。所以在選定工作點以后還必須進行動態調試，即在放大器 的輸入端加入一定的輸入電壓ui,檢査輸出電壓uo的大小和波形 是否滿足要求。如不滿足，則應調節靜態工作點的位置。s (a) (b)0圖2-2靜態工作點對uo波形失真的影響0改變電路參數ucc、rc、rb (rbi. rb2)都會引起靜態工作 點的變化，如圖2-3所示。但通常多采用調節偏置電阻rb2的方 法來改變靜態工作點，如減小rb2,則可使靜態工作點提高等。囹圖2-3電路參數對靜態工作點的影響刖最后還要說明的是，上

22、面所說的工作點“偏高”或“偏低”不是 絕對的，應該是相對信號的幅度而言，如輸入信號幅度很小，即 使工作點較高或較低也不一定會出現失真。所以確切地說，產生 波形失真是信號幅度與靜態工作點設置配合不當所致。如需滿足 較大信號幅度的要求，靜態工作點最好盡量靠近交流負載線的中點。2、放大器動態指標測試大不失真輸出電壓(動態范圍)和通頻帶等。1)電壓放大倍數av的測量0調整放大器到合適的靜態工作點，然后加入輸入電壓ui,在輸出電壓uo不失真的情況下，用交流毫伏表測出ui和uo的有效值ui 和 u0,則 av?0uoelui刖2）輸入電阻ri的測量0為了測量放大器的輸入電阻，按圖2-4電路在被測放大器的輸入端與信號源之間串入一已知電阻r,在放大器正常工作的情 況下，用交流毫伏表測出us和ui,則根據輸入電阻的定義可得0ri?刖 uiuiui13?ruriius?uir囹圖2-4輸入、輸