实验目的预习内容实验原理设计实例设计内容和要求设计报告课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019-5-17,谢谢观赏,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019-5-17,谢谢观赏,*,谢谢观赏,1,实验目的,预习内容,实验原理,设计实例,设计内容和要求,设计报告撰写,项目一 晶体管共射级放大电路设计,2019-5-17,谢谢观赏1实验目的项目一 晶体管共射级放大电路设计2019,谢谢观赏,2,1.1,实验目的,熟悉采用面包板或多功能板搭建电路的技术；,掌握晶体管共射极放大电路的基本设计方法；,进一步熟悉常用电子仪器设备的使用,;,完成晶体管共射极放大电路的调试与参数测试分析。,2019-5-17,谢谢观赏21.1 实验目的熟悉采用面包板或多功能板搭建电路,谢谢观赏,3,1.2,预习内容,（,1,）预习晶体管共射极放大电路的基本工作原理；,（,2,）预习晶体管共射极放大电路的设计、调试与参数测试方法；,（,3,）采用,Multisim,仿真软件对晶体管共射极放大电路进行初步设计仿真。,2019-5-17,谢谢观赏31.2 预习内容（1）预习晶体管共射极放大电路,谢谢观赏,4,右图为阻容耦合晶体管共射极放大电路，它采用分压式电流负反馈偏置电路。要满足性能指标的要求，就必须考虑静态工作点得设置。放大器的静态工作点,Q,主要由,Rc,，,Re,，,RB1,，,RB2,以及电源电压决定。,1.3,实验原理,2019-5-17,谢谢观赏4 右图为阻容耦合晶体管共射极放大电路，它采用分,谢谢观赏,5,确定静态工作点的基本原则是要保证输出电压既不产生饱和失真也不产生截止失真。如右图所示，根据三极管输出特性曲线和对动静态负载线的分析，输出电压不产生失真的条件是：,1.3,实验原理,2019-5-17,谢谢观赏5确定静态工作点的基本原则是要保证输出电压既不产生饱,谢谢观赏,6,2019-5-17,谢谢观赏62019-5-17,谢谢观赏,7,1.4,设计实例,设计任务,设计步骤,拟定电路方案,电路参数的确定,画出电路带参数的电路图,主要性能指标及其测试方法,电路参数修改,2019-5-17,谢谢观赏71.4 设计实例设计任务2019-5-17,谢谢观赏,8,设计任务,已知条件,V,CC,=+12V,R,L,=3k,V,i,=10mV(,有效值,),R,S,=600,技术指标要求,A,V,40,R,i,1k,R,o,3k,f,L,100Hz,f,H,100kHz,电路稳定性好。,2019-5-17,谢谢观赏8设计任务已知条件 VCC=+12V RL=3kV,谢谢观赏,9,提出设计指标,拟定电路方案,设定器件参数,电路仿真,仿真测试,指标满足要求,安装实际电路,Y,设计步骤,修改电路方案,修改电路参数,是否要修改电路方案,N,N,Y,2019-5-17,谢谢观赏9提出设计指标拟定电路方案设定器件参数电路仿真仿真测,谢谢观赏,10,拟定电路方案,选择电路形式,考虑到电压增益要求，采用,分压式射极偏置电路,，并可获得稳定的静态工作点。,问,：如果其它要求不变，只是,输出阻抗,Ro100,，,采用何种电路,？,输出电阻比较小，所以输出级应采用射极跟随器或引入电压负反馈，而射极跟随器无电压增益，故可采用两级放大电路的设计,。,2019-5-17,谢谢观赏10拟定电路方案选择电路形式考虑到电压增益要求，采用,谢谢观赏,11,工作原理,电路的,Q,点稳定，,Q,点,主要由,R,B1,、,R,B2,、,R,E,、,R,C,及,+,V,CC,所决定。,温度,T,I,C,I,E,I,C,V,E,、,V,BQ,不变,V,BE,I,B,（反馈控制）,若,I,1,I,BQ,，,V,BQ,V,BE,2019-5-17,谢谢观赏11工作原理 电路的Q点稳定，Q点主要由RB,谢谢观赏,12,工作点稳定的必要条件：,I,1,I,BQ,，,V,BQ,V,BE,一般取,R,E,愈大，直流负反馈愈强，电路的稳定性愈好。一般,2019-5-17,谢谢观赏12工作点稳定的必要条件：I1IBQ，VBQ,谢谢观赏,13,电路参数的确定：,V,EQ,=(0.20.5),V,CC,R,C,由,R,O,或,A,V,确定：,R,C,R,O,或,R,C,设计小信号放大器时，一般取,I,CQ,=(0.52)mA,，,2019-5-17,谢谢观赏13电路参数的确定：VEQ=(0.20.5)V,谢谢观赏,14,上限频率,f,H,主要受晶体管结电容及电路分布电容的限制，下限频率,f,L,主要受耦合电容,C,B,、,C,C,及射极旁路电容,C,E,的影响,如果放大器下限频率,f,L,已知，可按下列表达式估算电容,C,B,、,C,C,和,C,E,：,通常取,C,B,=,C,C,，用上面两式算出电容值，取较大的作为,C,B,（或,C,C,）。,2019-5-17,谢谢观赏14上限频率fH主要受晶体管结电容及电路分布电容的限,谢谢观赏,15,电路参数的确定：,选择晶体管,因放大器上限频率,f,H,100 kHz,，要求较高，故选用高频,小功率管,3DG6,，其特性参数,I,CM,=20mA,，,V,(BR)CEO,20V,，,f,T,150MHz,通常要求,的值大于,A,V,的值，故选,=60,2019-5-17,谢谢观赏15电路参数的确定：选择晶体管2019-5-17,谢谢观赏,16,要求,R,i,1k,，而,取,I,CQ,=1.5 mA,依据,指标要求,、,静态工作点范围,、,经验值,进行计算,若取,V,BQ,=3V,，得,取标称值，,R,E,=,1.5 k,W,设置,Q,点并计算元件参数,2019-5-17,谢谢观赏16要求Ri1k，而取ICQ=1.5 mA,谢谢观赏,17,因,依据,指标要求,、,静态工作点范围,、,经验值,进行计算,在安装实际电路时，为使静态工作点调整方便，,R,B1,由,30k,W,固定电阻与,100k,W,电位器相串联而成,。,设置,Q,点并计算元件参数,2019-5-17,谢谢观赏17因 ,谢谢观赏,18,依据,指标要求,、,静态工作点范围,、,经验值,进行计算,综合考虑，取标称值，,R,B,1.5,k,W,。,因,I,CQ,1.5mA,，,要求,A,V,40,由 得,设置,Q,点并计算元件参数,2019-5-17,谢谢观赏18依据指标要求、静态工作点范围、经验值进行计算综合,谢谢观赏,19,设置,Q,点并计算元件参数,计算,电容,为：,取标称值，,C,C,=,C,B,=10,m,F,取标称值，,C,E,=,100,m,F,2019-5-17,谢谢观赏19设置Q点并计算元件参数 计算电容为：取标称值，,谢谢观赏,20,画出电路带参数的电路图,根据上述设计，得到放大器的电路图如下：,2019-5-17,谢谢观赏20画出电路带参数的电路图 根据上述设计，得到放,谢谢观赏,21,Q,点设置是否合适？,（,1,）给放大器送入规定的输入信号，如,V,i,=10mV,，,f,i,=1kHz,的正弦波。,（,2,）用示波器观察放大器的输出,v,o,无失真。,（,4,）此时,移去,信号源，分别测量放大器的静态工作点,V,BQ,、,V,EQ,、,V,CQ,，并计算,V,CEQ,、,I,CQ,。,（,3,）略增大输入信号，,v,o,无明显失真，或者,逐渐增大输入信号,时，,v,o,顶部和底部差不多,同时开始畸变,，说明,Q,点设置得比较合适。,2019-5-17,谢谢观赏21Q点设置是否合适？（1）给放大器送入规定的输,谢谢观赏,22,主要性能指标及其测试方法,晶体管放大器的主要性能指标有,电压放大倍数,A,V,输入电阻,R,i,输出电阻,R,o,通频带,BW,f,H,f,L,注意：维持输入信号的幅值不变且输出波形不失真,2019-5-17,谢谢观赏22主要性能指标及其测试方法晶体管放大器的主要性能指,谢谢观赏,23,主要性能指标及其测试方法,2,、输入电阻,R,i,理论计算,实验测试,串联一个已知电阻,R,在输出波形不失真情况下,，用晶体管毫伏表或示波器，分别测量出,V,i,与,V,s,的值，则,2019-5-17,谢谢观赏23主要性能指标及其测试方法2、输入电阻Ri理论计算,谢谢观赏,24,主要性能指标及其测试方法,3,、输出电阻,R,O,理论计算,实验测试,开关,S,(1),在输出波形不失真情况下,，用晶体管毫伏表或示波器，,测量负载开路时的输出电压的值,V,o,；,(2),接入,R,L,后，测量负载上的电压的值,V,oL,r,o,为晶体管输出电阻。,2019-5-17,谢谢观赏24主要性能指标及其测试方法3、输出电阻RO理论计算,谢谢观赏,25,电路参数修改,对于一个新设计的放大器，可能有些指标达不到要,求，这时需要调整电路参数。,R,i,1,、如何调整电压放大倍数,A,V,？,2019-5-17,谢谢观赏25 电路参数,谢谢观赏,26,2,、如何调整放大器的下限频率,f,L,？,希望降低放大器下限频率,f,L,，根据电容计算式，也有三种途径，即,不论何种途径，都会影响放大器的性能指标，只能根据具体指标要求，综合考虑。,2019-5-17,谢谢观赏26 2、如何调整放大器的下限频率fL？,谢谢观赏,27,3,、负反馈对放大器性能有何影响？,引入交流负反馈后，放大器的电压放大倍数将下降，其表达式为,式中，,F,为反馈网络的传输系数；,A,V,为无负反馈时的电压放大倍数。,引入负反馈后，虽然电压放大倍数下降，但可以改善放大器的其它性能,。,2019-5-17,谢谢观赏273、负反馈对放大器性能有何影响？引入,谢谢观赏,28,电路参数修改,3,、负反馈对放大器性能有何影响？,负反馈放大器的上限频率,f,HF,与下限频率,f,LF,的表达式分别为,可见，引入负反馈后通频带加宽。,2019-5-17,谢谢观赏28 电路,谢谢观赏,29,电路参数修改,3,、负反馈对放大器性能有何影响？,电流串联负反馈放大器,实验表明，,R,F,取几十欧姆，可以明显地提高放大器的输入阻抗，降低放大器的下限频率，改善非线性失真。,2019-5-17,谢谢观赏29 电路参数,谢谢观赏,30,1.5,设计内容和要求,设计一个晶体管共射极放大电路。,已知条件：,输入正弦信号电压 （峰峰值）；,负载电阻 ；,半导体三极管,9013,（值大小待测）；,电源电压,VCC=+12V,；,2019-5-17,谢谢观赏301.5 设计内容和要求设计一个晶体管共射极放大,谢谢观赏,31,性能指标要求：,电压增益,AV50,；,输入输出电阻,Ri1K,Ro3K,；,频带宽度,fL100KHz,。,2019-5-17,谢谢观赏31性能指标要求：2019-5-17,谢谢观赏,32,（,1,）电路设计。,简要说明电路的原理与优缺点。,主要参数的计算和元器件的选择。,静态工作点和主要性能指标的,Av,Ri,Ro,计算。,（,2,）整理各项测试内容的实验数据与波形；分析实验结果，分别与理论值（和仿真值）经行比较，分析误差原因。,（,3,）测试过程中所遇到的问题及解决方法，思考和心得体会。,1.6,设计报告要求,2019-5-17,谢谢观赏32（1）电路设计。1.6 设计报告要求2019-,谢谢观赏,33,这是你们的第一个设计性作品！,2019-5-17,谢谢观赏332019-5-17,