单级阻容耦合晶体管放大器设计0

2015~2016学年第1学期《模拟电子技术》课程设计报告题目：单级阻容耦合晶体管放大器设计专业：电子信息工程班级：14电信1班姓名：汪乐、李星宇、蔡诚、张志董建、李端龙指导教师：吴慧电气工程系2015年11月27日1、任务书课题名称指导教师（职称）吴慧（讲师）执行时间2015~2016学年第1学期第12周学生姓名学号承担任务张志1409121042设计实验模拟仿真书写报告汪乐1409121058设计实验实验报告排版李星宇1409121054设计实验实验报告排版董健1309121007模拟仿真蔡诚1409121001模拟仿真李端龙1409121014校对实验设计目的1、学习晶体管放大器的设计方法；2、研究静态工作点对输出波形的影响及静态工作点的调整方法；3、掌握静态工作点、电压放大倍数和输入电阻、输出电阻的测试方法；4、研究信号源内阻对波形失真的影响。设计要求（1）设计一个分压式电流负反馈偏置的单级共射极小信号放大器，输入和输出分别用电容与信号源及负载之间耦合，设置静态工作点，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤；（2）画出原理图，测量并调整静态工作点。（3）测量设计好的电路的偏置电压和电流；（4）测量所设计电路的实际电压放大倍数；（5）测量所设计电路的实际输入、输出电阻；（6）给所设计的电路加上频率为20Kz，大小合适的正弦波，调节偏置电阻，用示波器预测输出波形在无失真、饱和失真和截止失真三种情形下，记录相应的偏置电阻大小、ICQ和波形，并绘制表格；（7）对电路进行仿真，打印仿真结果；（8）撰写设计报告1摘要电子技术是电类专业的一门重要的技术基础课，要想很好的掌握电子技术，除了掌握基本器件的原理，电子电路的基本组成及分析方法外，还要掌握电子器件及基本电路的应用技术，课程设计就是电子技术教学中的重要环节。本课程设计就是针对模拟电子技术这门课程的要求所做的，同时也将学到的理论与实践紧密结合。本实验设计一个分压式电流负反馈偏置的单级共射极小信号放大器，输入和输出分别用电容与信号源及负载之间耦合，设置静态工作点，计算电路元件参数。通过本次设计能使我们对电子工艺的理论有了更进一步的系统了解。培养了我们团队合作的能力，在讨论设计方案中体会到了团队的力量。2目录绪论......................................................................................................................................3第二章工作原理及基本关系........................................................................................................42.1工作原理............................................................................................................................42.2基本关系式........................................................................................................................42.2.1条件分析...............................................................................................................42.2.2.主要技术指标......................................................................................................62.2.3电路工作原理.......................................................................................................6第三章电路的设计与调试............................................................................................................83.1电路设计...........................................................................................................................8第四章实验数据测量与记录........................................................................................................94.1测量电压增益VA............................................................................................................94.1.1测量通频带BW......................................................................................................94.1.2测量输入电阻iR.................................................................................................9第五章实验分析与研究..........................................................................................................115.1影响放大器电压增益的因素.........................................................................................115.1.1影响放大器通频带的因素.................................................................................115.2波形失真的研究.............................................................................................................11第六章实验总结..........................................................................................................................12第七章参考文献..........................................................................................................................133绪论通过对模拟电子技术的学习，我对这门课程有了深入的了解，学到许多专业性的知识，如半导体二极管.、三极管以及基本放大电路的分析方法和应用、负反馈放大电路与基本运算电路性能与作用等一系列与电子信息相关的专业知识。然而，随着科技的发展，电子及技术也在飞速的发展，对电子技术的要求也越来越高，所以对动手能力的要求也越来越高。正因为如此铜陵学院电气工程学院开设的模电课程设计对学生的动手能力可谓是非常重要。在实际工作中，电子技术人员需要分析仪器的器件，电路的工作原理；验证器件.电路的性能指标；设计并制作各种电路的样机。所有这些都离不开实验。此外，通过做实验不仅可以让我们更加熟练的掌握课程理论培养我们正确处理实验数据，分析和综合实验结果、检查和排除故障的能力。最重要是培养我们勤奋、进取、严肃认真、理论联系实践的作风和为科学事业奋斗到底的精神。我们要掌握晶体管放大器的设计方法、研究晶体管放大器静态工作点对输出波形的影响及静态工作调整方法，通过课程设计，我们可以提高我们的动手能力和工程设计能力，为以后走向工作岗位打好基础。在本次实践中，得到了老师和同学们大力帮助，同时也得到了其他一些宝贵的意见，在此表示真心的感谢。由于我们对电子技术了解不是特别的全面，所以不足之处还望见谅，同时真心希望老师以及其他读者给予批评和指正，谢谢。2015年11月27日4第二章工作原理及基本关系2.1工作原理晶体管放大器中广泛应用图所示电路，称之为阻容耦合共射极放大器。它采用的是分压式电流负反馈偏置电路，放大器的静态工作点Q主要由CEBBRRRR,,,21及电源电压+CCV所决定，该电路利用电阻21,BBRR的分压固定基极电位BQV.如果满足条件BQII1,当温度升高时,CQBQBEEQCQIIVVI————结果抑制了CQI的变化，从而获得稳定的静态工作点。图2-1单级阻容耦合晶体管放大器设计2.2基本关系式2.2.1条件分析只有当BQII1时，才能保证BQV恒定。这是工作点恒定的必要条件，一般取（锗管）（硅管）BQBQIIII)2010()105({11负反馈愈强，电路的稳定性愈好。所以要求,BEBQVV即,105BEBQVV一5般取{()5~3(3~1硅管）（锗管））（VVVVBQBQ电路的静态工作点由下列关系式确定：ERCQBEBQIVV=CQEQIV对于小信号放大器，一般取CQI=0.5mA～2mA,EQV=(0.2～0.5)CCV2BR=1IVBQ=CQBQI～V)105(21BBQBQCCBRVVVRCEQV）（ECCQCCRRIV电压放大倍数beLirRA’。。０ＶＶＶ＝式中，‘LR=CR∥LR；ber为晶体管输入电阻，即mAImAImVrrmACQmVmAEQbbe}{26300}{26)1(＋输入电阻beirR∥1BR∥beBrR2放大器的输入电阻反映了放大器本身消耗输入信号源功率的大小。若iRSR（信号源内阻），则放大器从信号源获取较大电压；若iRsR，则放大器从信号源吸取较大电流；若siRR，则放大器从信号源获取最大功率。用“串联电阻法”测量放大器的输入电阻iR，即在信号源输出与放大器输入端之间，串联一个已知电阻R（一般以选择R的值接近iR的值为宜），如图所示。在输出波形不失真的情况下，用晶体管毫伏表或示波器，分别测量出。SV与iV。的值，则iR=RVVViSi式中。SV为信号源的输出电压值。6输出电阻oorR∥cRcR式中，or为晶体管的输出电阻。要严格计算电容BC、CC及EC同时存在时对放大器低频特性的影响，较为复杂。在工程设计中，为了简化计算，通常以每个电容单独存在时的转折频率为基本频率，再降低若干倍作为下限频率。如果放大器的下限频率Lf已知，则可按下列表达式估算：)(21)10~3(beSLBrRfC)(21)10~3(LLRRcfCc)1//(21)3~1(beSELErRRfC通常取BC=CC。已知+Vcc=12V，LR=2k，晶体管3DG100，iV0.5mv（有效值），50SR。2.2.2.主要技术指标,500~100,3,2,30HZBWKRKRAOiV