西 安 邮 电 大 学
开放式电子电路实验 实验报告
实验一 三极管放大电路
一、实验目的
1．掌握多级放大器静态工作点的调整与测试方法。 2．学会放大器频率特性测量方法。 3．了解放大器的失真及消除方法。
4．掌握两级放大电路放大倍数的测量方法和计算方法。 5．进一步掌握两级放大电路的工作原理。
二、实验仪器
示波器 万用表 信号发生器 直流电源
三、实验设计要求
1．信号源内阻：Rs=51K
2．输入信号频率 20Hz-20Khz 3．Av=3
4．RL=200Ω/75Ω 5．Vo=3Vpp 6．P电源=30mW
7．增加平坦度
四、设计思路
求各部分的直流电位：
如图所示，基级的直流电位VB是用R1和R2对电源电压VCC进行分压后的电位，所以，流进晶体管的基级电路的直流成分IB是很小的，可以忽略， 则：VB=R2/(R1+R2)*VCC (V)
发射机的直流电位VE，仅比VB低于基级—发射机间的电压VBE，如设VBE=0.6V，则VE为：VE=VB-0.6 (V)
发射级上流动的直流电流IE为 IE=VE/RE=(VB-0.6)/RE
集电极的电流电压VC为电源电压减去RC的压降而算得的值，所以VC为：VC=VCC-IC*RC 在式中，基级电流为最少的值，所以可忽略，则IC=IE。
求交流电压放大倍数：、
接着求上图电路的交流放大倍数
由于晶体管的基级-发射极间存在的二极管是在导通情况下使用的（交流电阻为0），所以基级端子的交流电位直接出现在发射极，因此，由交流输入电压vi引起的ie的交流变化部分△ie为：△ie=vi/RE 另外，令集电极电流的交流变化部分为△ic，则vc交流变化部分△vc为：△vc=△ic*RC 进而认为，集电极电流=发射极电流，则△ic=△ie，所以△vc=△ie*Rc=vi/RE*RC
另一方面，因为C2将vc的直流成分截去，故交流输出信号V0即为△vc的本身：v0=△vc=vi/RE*RC
因此，该电路的交流电压放大倍数AV：AV=v0/vi=RC/R
E
采用共射极分压式偏置电路以及射极跟随器: 共射极分压式偏置电路完成基本电压放大；射极跟随器提高输入阻抗，使输出达到三倍放大。其中信号发生器Vpp=1V,频率为10kHz，Vcc为12V，三极管的放大系数β为100。 在Multisim中对电路进行模拟仿真，对各参数进行调试：
总输出的调试： 如果放大倍数不合适，则调节Rc与Re的阻值。即当放大倍数不足时，应增大Rc，减小Re。 如果失真则需要调节R2，或者适当增大电源的电压值。 功率的调试： 由于大功率电路耗电现象非常严重，因此我们在设计电路时，应在满足要求的情况下尽可能的减小电路的总功耗。减小总功耗的方法有： （1） 尽可能减小输入直流电压； （2） 尽可能减小Rb1、Rb2的阻值； （3） 尽可能增大R2
的阻值。
五 实验仿真
最终电路图：
波形如下：
静态工作点的测量：
T1管：
VCQ实测图
VBQ实测图
VEQ实测图
T2管：
VCQ实测图
VBQ实测图
VEQ实测图
实测输出波形图：
由此图可以分析出：输入输出的波形图相同，B通道的电压值是A通道的电压值的2.6倍，因此电压增益为2.6，虽然没有达到理想的三倍增益，但大致可以达到实验要求。
六、风险分析及应对方案 ①降低功耗 由于大功率电路耗电现象非常严重，因此我们在设计电路时，应在满足要求的情况下尽可能的减小电路的总功耗。负载的电阻是固定的，如果将直流源的电压降低会有效地降低负载上的电压，则负载功耗会自然降低，所以降低功耗最有效的办法就是降低直流源的电压。 ②电路风险 在面包板上进行实际电路搭建，可能会因为粗心大意把电源的正负极接反，因此要考虑搭建一个保护电路。电路也可能因为实际应用中损耗比较大会使增益达不到三倍，要仔细核对电路中使用的器件，它们的型号大小，防止器件误用或电路搭建失误导致电路短路烧坏面包板等风险。
七、电路分析
从电路机构上看，该放大器分成两级，第一级放大，第二级射极跟随器实现提升整个电路带负载的能力。
从功能扩展方面，本电路具有静态工作点稳定，带负载能力强的特点。
从经济性方面看，这次电路的设计面向实际应用，所使用的实验器件相对较少，从经济上节约了成本。
八、心得体会
通过本次实验设计，让我对Multisim仿真软件有了一定的了解，掌握了晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法，了解到电路中参数对放大电路的影响。设计好的电路在软件中要进行调试，最终在实验板上进行硬件电路的搭建。对于初次接触电路仿真软件的我来说要设计一个放大电路出来还是有相当难度的，所以在此我还是觉得应该多听听老师详细的讲解及细致的指导，做硬件电路设计就是如此，我们只凭借着课本上所学的理论知识很难解决实际中遇到的各种问题，所以有很多时候不管是什么地方不懂都应该及时请教老师或者及时和同学进行讨论，为自己多积累积累经验。
西 安 邮 电 大 学
开放式电子电路实验 实验报告
实验一 三极管放大电路
一、实验目的
1．掌握多级放大器静态工作点的调整与测试方法。 2．学会放大器频率特性测量方法。 3．了解放大器的失真及消除方法。
4．掌握两级放大电路放大倍数的测量方法和计算方法。 5．进一步掌握两级放大电路的工作原理。
二、实验仪器
示波器 万用表 信号发生器 直流电源
三、实验设计要求
1．信号源内阻：Rs=51K
2．输入信号频率 20Hz-20Khz 3．Av=3
4．RL=200Ω/75Ω 5．Vo=3Vpp 6．P电源=30mW
7．增加平坦度
四、设计思路
求各部分的直流电位：
如图所示，基级的直流电位VB是用R1和R2对电源电压VCC进行分压后的电位，所以，流进晶体管的基级电路的直流成分IB是很小的，可以忽略， 则：VB=R2/(R1+R2)*VCC (V)
发射机的直流电位VE，仅比VB低于基级—发射机间的电压VBE，如设VBE=0.6V，则VE为：VE=VB-0.6 (V)
发射级上流动的直流电流IE为 IE=VE/RE=(VB-0.6)/RE
集电极的电流电压VC为电源电压减去RC的压降而算得的值，所以VC为：VC=VCC-IC*RC 在式中，基级电流为最少的值，所以可忽略，则IC=IE。
求交流电压放大倍数：、
接着求上图电路的交流放大倍数
由于晶体管的基级-发射极间存在的二极管是在导通情况下使用的（交流电阻为0），所以基级端子的交流电位直接出现在发射极，因此，由交流输入电压vi引起的ie的交流变化部分△ie为：△ie=vi/RE 另外，令集电极电流的交流变化部分为△ic，则vc交流变化部分△vc为：△vc=△ic*RC 进而认为，集电极电流=发射极电流，则△ic=△ie，所以△vc=△ie*Rc=vi/RE*RC
另一方面，因为C2将vc的直流成分截去，故交流输出信号V0即为△vc的本身：v0=△vc=vi/RE*RC
因此，该电路的交流电压放大倍数AV：AV=v0/vi=RC/R
E
采用共射极分压式偏置电路以及射极跟随器: 共射极分压式偏置电路完成基本电压放大；射极跟随器提高输入阻抗，使输出达到三倍放大。其中信号发生器Vpp=1V,频率为10kHz，Vcc为12V，三极管的放大系数β为100。 在Multisim中对电路进行模拟仿真，对各参数进行调试：
总输出的调试： 如果放大倍数不合适，则调节Rc与Re的阻值。即当放大倍数不足时，应增大Rc，减小Re。 如果失真则需要调节R2，或者适当增大电源的电压值。 功率的调试： 由于大功率电路耗电现象非常严重，因此我们在设计电路时，应在满足要求的情况下尽可能的减小电路的总功耗。减小总功耗的方法有： （1） 尽可能减小输入直流电压； （2） 尽可能减小Rb1、Rb2的阻值； （3） 尽可能增大R2
的阻值。
五 实验仿真
最终电路图：
波形如下：
静态工作点的测量：
T1管：
VCQ实测图
VBQ实测图
VEQ实测图
T2管：
VCQ实测图
VBQ实测图
VEQ实测图
实测输出波形图：
由此图可以分析出：输入输出的波形图相同，B通道的电压值是A通道的电压值的2.6倍，因此电压增益为2.6，虽然没有达到理想的三倍增益，但大致可以达到实验要求。
六、风险分析及应对方案 ①降低功耗 由于大功率电路耗电现象非常严重，因此我们在设计电路时，应在满足要求的情况下尽可能的减小电路的总功耗。负载的电阻是固定的，如果将直流源的电压降低会有效地降低负载上的电压，则负载功耗会自然降低，所以降低功耗最有效的办法就是降低直流源的电压。 ②电路风险 在面包板上进行实际电路搭建，可能会因为粗心大意把电源的正负极接反，因此要考虑搭建一个保护电路。电路也可能因为实际应用中损耗比较大会使增益达不到三倍，要仔细核对电路中使用的器件，它们的型号大小，防止器件误用或电路搭建失误导致电路短路烧坏面包板等风险。
七、电路分析
从电路机构上看，该放大器分成两级，第一级放大，第二级射极跟随器实现提升整个电路带负载的能力。
从功能扩展方面，本电路具有静态工作点稳定，带负载能力强的特点。
从经济性方面看，这次电路的设计面向实际应用，所使用的实验器件相对较少，从经济上节约了成本。
八、心得体会
通过本次实验设计，让我对Multisim仿真软件有了一定的了解，掌握了晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法，了解到电路中参数对放大电路的影响。设计好的电路在软件中要进行调试，最终在实验板上进行硬件电路的搭建。对于初次接触电路仿真软件的我来说要设计一个放大电路出来还是有相当难度的，所以在此我还是觉得应该多听听老师详细的讲解及细致的指导，做硬件电路设计就是如此，我们只凭借着课本上所学的理论知识很难解决实际中遇到的各种问题，所以有很多时候不管是什么地方不懂都应该及时请教老师或者及时和同学进行讨论，为自己多积累积累经验。