内容发布更新时间 : 2024/5/18 12:09:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

单极共射放大电路

一、实验目的

（1）掌握用Multisim 13 仿真软件分析单极放大电路主要性能指标的方法。 （2）熟悉掌握常用电子仪器的使用方法，熟悉基本电子元器件的作用。 （3）学会并熟悉“先静态后动态”的电子线路的基本调试方法。

（4）分析静态工作点对放大器性能的影响，学会调试放大器的静态工作点。 （5）掌握放大器的放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。

（5）测量放大电路的频率特性。

二、实验原理

1.基本电路

电路在接通直流电源VCC而未加入输入信号时（通过隔直流电容C1将输入端接地），电路中产生的电流、电压为直流量，记为VBEQ，VCEQ，IBQ，ICQ，由它们确定了电路的一个工作点，称为静态工作的Q。三极管的静态工作点可用下式近似估算：

VBEQ?(0.6~0.7)V硅管； （0.2~0.3）V 锗管

VCEQ?VCC?ICQ?Rc?Re?

VBQ?R2VCC

RP?R1?R2ICQ?IEQ?VBQ?VBEQREICQ

IBQ?2.静态工作点的选择

?放大器静态工作点的选择是指对三极管集电极电流IC（或VCE）的调整与测试。

在晶体管低频放大电路中，静态工作点的选择及稳定具有举足轻重的作用，直接关系到放大电路能否正常可靠地工作。若工作点偏高（IC放大），则放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时输出信号uo的负半周将被削底；若工作点偏低，则易产生截止失真，即uo的正半周被削顶（一般截止失真不如饱和

失真明显）。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大电路的输入端加入一定的输入电压ui，并检查输出电压uo的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。 还应说明的是，上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的，应该是相对信号的幅度而言。若输入信号幅度很小，则即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说，产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。若须满足较大信号幅度的要求，则静态工作点最好尽量靠近输出特性曲线上交流负载线的中点，如图Q点，使静态VCE大致等于电源电压的一半。这样可使交流信号输入时，工作点Q沿着交流负载线向上或向下移动较大范围，使得输出电压的动态范围大致在2VCEQ范围内变化，从而获得较大的输出电压幅度，且波形上下对称。

实际工作中往往通过调节基极偏置电阻的大小，观察输出波形的变化。当输入电阻逐渐放大时，若要输出波形正、负同时出现削波现象，即表明此时放大电路的静态工作点选择合适，此时放大电路动态范围最大。

按照图连好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下： 实验无失真 出现截止失真 出现饱和失真 两种失真都出现 现象 操作减小Rp 增大Rp 加大输入信号 减小输入信号 方法 据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，反复进行。直到输入信号略微增大，两种失真同时出现；输入信号略微减小，两种失真同时消失时，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点。去掉输入信号，测量VBEQ，

VCEQ，IBQ，ICQ，就得到了该电路的最佳静态工作点。 3.电压放大倍数的测量

电压放大倍数是指输出电压Vo和输入电压Vi之比，其值与负载RL有关，是衡量放大电路放大能力的指标。

AV?Vo Vi4.输入电阻和输出电阻的测量

（1）输入电阻。输入电阻是指从放大器输入端看进去的等效电阻，它表明放大器对信号源的影响程度。一般采用间接法进行测量。

当被测电路的输入电阻不太高时（与毫伏级电压表内阻相比），采用如图的电路进行测量。在信号源与被测放大器的输入端之间串入一已知电阻R，

在放大器正常工作的情况下（保证输出电压不失真），用交流毫伏表测出Vs和Vi，根据输入电阻的定义可得：

ViViVi??R VIiVs?ViRR测量时应注意，电阻R值不宜取得过大，易引入干扰；但也不宜取得过小，

Ri?否则测量误差较大。通常取与Ri为同一数量级比较合适，本实验取R=1~2kΩ。 （2）输出电阻。输出电阻是指从放大器输出端看进去信号源的等效电阻，用来描述信号输出方式和带负载的能力。

输出电阻也用间接法测量，原理如图，根据戴维南定理，放大器的输出

端可以等效为一个理想的电压源和输出电阻Ro相串联。

实验中可以通过测量放大器空载时的输出电压Vo和加上已知负载后的输出电压VL，根据式子测试其输出电阻Ro。

VL?RLVo

Ro?RL?Vo?由此可求输出电阻Ro???V?1??RL（RL为阻值已知的电阻，一般情况下

?L?为数千欧）。 5.幅频特性的测量

放大器放大的实际信号由不同的谐波组成，只有当放大器对不同频率信号的放大能力相同时，放大信号才能不失真。但实际上，放大器的交流放大电路含有耦合电容、旁路电容、分布电容和晶体管极间电容等电抗元件，使得放大倍数与信号的频率有关，此关系即为放大器的频率特性。

放大器的幅频特性是指放大器的电压放大倍数AV与输入信号频率fi之间的关系曲线，如图。在一个较宽的频率范围内，曲线平坦，放大倍数不随频率而变，这一段频率范围称为中频段。在中频段以外，随着频率的减小或增大，放大倍数都将下降。当放大倍数降为中频段放大倍数的0.707时，相对应的低频频率和高频频率分别称为下限频率fL 和上限频率fH。通频带fBW定义为

fBW?fH?fL

三、实验内容及步骤

（一）仿真分析 1.静态工作点的调整

（1）用示波器同时观察图所示电路的输入和输出波形。输入信号设为正弦