低频电子线路设计

　　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