单管分压式稳定共射极放大电路设计方案报告.doc

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单管分压式稳定共射极放大电路设计
设计题目：输入信号Vi=5mv, f=10kHz，输出信号v°=500mv,工作电 压Vcc=6v，输入电阻Ri>1k，输出电阻Ro<2k用分压式稳 定单管共射极放大路进行设计。 RL=10k。
一、 设计思考题。
① 如何正确选择放大电路的静态工作点，在调试中应注意什
么？
② 负载电阻 RL 变化对放大电路静态工作点 Q 有无影响？对放 大倍数 AU 有无影响？
③ 放大电路中，那些元件是决定电路的静态工作点的？
④ 试分析输入电阻 Ri 的测量原理(两种方法分别做简述)。
二、 设计目的
a) 掌握单管放大电路的静态工作点和电压放大倍数的测量方
法。
b) 三极管在不同工作电压下的共基放大系数的测定。
c) 了解电路中元件的参数改变对静态工作点及电压放大倍数的 影响。
d) 掌握放大电路的输入和输出电阻的测量方法。
三、 所需仪器设备
a) 示波器
b) 低频模拟电路实验箱
c) 低频信号发生器
d） 数字式万用表
e） PROTUES仿真
四、设计原理
a）设计原理图如图1所示分压式稳定共射极放大电路
图i分压式稳定共射极放大电路
b）对电路原理图进行静态分析与反馈分析说明分压式对电路稳 定性的作用。
静态分析：当外加输入信号为零时，在直流电源 Vcc 的作用下，
三极管的基极回路和集电极回路均存在着直流电流和直流电压，这 些直流电流和直流电压在三极管的输入、输出特性上各自对应一个 点，称为静态工作点。静态工作点的基极电流、基极与发射极之间 的电压分别用符号 1 BQ 和U BEQ 表示，集电极电流、集电极与发射极之 间的电压则用 ICQ 和 U CEQ表示。
为了保证 Ubq的基本稳定，要求流过分压电阻的电流 Ir * Ibq,为 此要求电阻Ri, R2小些，但若 Ri, R2太小，则电阻上消耗的功率将增
大，而且放大电路的输入电阻将降低。在实际工作中通常用适中的
R1,R2值。一班取|R =(5~ 10)|BQ ,常常取 10倍，而且使
Ubq =(5 ~10)Ubeq，常常取 5 倍
分析分压式工作点稳定电路的静态工作点时，可先从估算 Ubq入手。
由于|R…|BQ，可得
Rb1
u BQ VCC
Rb1 +Rb2
然后可得到静态发射极电流为
UEQ
1匚c
Ubq —Ubeq
〜 I「c
| EQ — —
| CQ
Re
Re
对于硅管-
一般 Ubeq =
则三极管
c、e之间的静态电压为
UCEQ =VCC -
r | CQ Re ： VCC -J CQ（Rc Re）
最后得至U静态基极电流为
|CQ
|bq ：、
反馈分析： 在图1所示的电路图中，三极管的静态基极电位 Ubq由
Vcc经电阻分压得到，可认为其基本上不受温度变化的影响，比较稳 定。当温度升高时，集电极电流 Icq增大，发射极电流|eq也相应的增 大。IEQ流过Re使发射极电位 UEQ升高，则三极管的发射极结电压
U BEQ =UBQ - U EQ 将降低，从而使静态基极电流 | BQ 减小，干是 I CQ 也随之 减小，最终使静态工作点基本保持稳定。
c）对电路进行动态分析，输入电阻与输出电阻对放大电路的作 用。
输入电阻：从放大电路的输入端看进去的等效电阻。输入电阻 空的
大小等于外加正弦输入电压与相应输入电流之比。
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输入电阻这项技术指描述放大电路对信号源索取能力的大小，通常 希望放大电路的输入电阻越大越好， R愈大，说明放大电路对信号
索取的能力越强，即输入放大电路的信号越多，消耗到电源内阻上 的信号越少。
输出电阻：从放大电路的输出端看讲去的等效电阻。在中频段，当 输入信号短路，输出端负载开路时，输出电阻 Ro的大小等于外加输
出电压与相应输出电流之比。
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输出电阻是描述放大电路带负载能力的一项技术指标，通常希望放 大电路的输出电阻越小越好，由上图可知， Ro越小，说明放大电路 的带负载能力越强。
放大器的输入电阻应该越高越好，这样可以提高输入信号源的有效 输入，将信号源的内阻上所消耗的有效信号降低到最小的范围。而 输出电阻则应该越低越好，这样可以提高负载上的有效输出信号比 例，提高放大电路带负载能力。
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R厂 ％ II Rb1 〃 Rb2
rbe R|_ 二 RcII Rl
五、设计步骤
1. 三极管共射放大系数B的测定