低频电子线路设计

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标签:晶体管(624)放大器(1345)

  低频电子线路设计

  第一节 晶体管放大器设计

  通过本课题的设计,要求掌握晶体管放大器静态工作点的设置与调整方法、放大器基本性能指标的测试方法、负反馈对放大器性能的影响及放大器的安装与调试技术。

  一、电路基本原理

  1.电路工作原理

  晶体管放大器中,广泛应用的电路如图3.1.1所示,称为阻容耦合共射极放大器,采用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RB1、RB2、RE、RC及电源电压+Ucc所决定。该电路利用电阻RB1、RB2的分压固定基极电位UBQ。如果满足条件I1》IBQ,当温度升高时,ICQ↑→UEQ↑→UBE↓→IBQ↓→ICQ↓,结果抑制了ICQ的变化,从而获得稳定的静态工作点。

  2.基本关系式

  只有当I1》IBO时,才能保证UBO恒定。这是工作点稳定的必要条件,一般取

  图3.1.1 分压式电流负反馈偏置电路放大器

  负反馈愈强,电路的稳定性愈好。所以要求UBQ》UBE,即BQ=(5~10)UBE,一般取

  电路的静态工作点由下列关系式确定

  对于小信号放大器,一般取Ico=0.5~2mA.UEQ=(0.2~0.5)Ucc

  二、性能指标与测试方法

  晶体管放大器的主要性能指标有电压放大倍数AV、输入电阻R1、输出电阻R。及频率响应

  △f。对于图3.1.1所示电路,各性能指标的计算式与测试方法如下:

  1.电压放大倍数

  式中,R‘=RC//RL;

  rbe——晶体管输入电阻。即

  电压放大倍数的测量实质上是测量放大器的输入电压U1与输出电压Uo。在波形不失真的条件

  下,如果测出Ui(有效值)或Uim,(峰值)与Uo(有效值)或Uom峰值),则

  2.输入电阻

  放大器的输入电阻反映了它消耗输入信号源的功率的大小。若Ri》Rs(信号源内阻),放大器

  从信号源获取较大电压;若Ri《Rs,放大器从信号源吸取较大电流;若Ri=Rs,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Ri,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(一般选择R的值接近Ri值为宜),如图3.1.2所示。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Us与Ui的值,则

  图3.1.2 输入电阻测试电路

  式中,Us —— 信号源的输出电压,

  3.输出电阻

  式中,ro 一—晶体管的输出电阻。

  放大器输出电阻的大小反映了它带负载的能力,Ro愈小,带负载的能力愈强

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