一、实验任务:单级阻容耦合晶体管放大器设计
（1）已知条件：+Vcc=+12V,V1=10mV,RL=2kΩ，Rs=50Ω
（2）性能指标要求：Av>30,FL<30HZ,FH>500HZ,,Ro<3kΩ,Ri>2kΩ,(高频率)电路稳定性好。
（3）设计设备
( 4 )设计要求
〈1〉确定电路及器件，设置静态工作点，计算电路元件参数，
拟定测试方案和步骤；
〈2〉在面包板或万能板上安装好电路，测量并调整静态工作点，使其满足计算要求，将数据填入表格。
〈3〉测试动态性能指标，调整修改元件参数，使其满足放大器性能指标要求将修改后的元件参数值标在图上并将性能指标Av，Ri，Ro，及fl、fh的测量数据填入表格
二、设计原理
1、工作原理
晶体管放大器中广泛应用如图 1 所示的电路，称之为阻容耦合共射极放大器。它采用的 是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
+VCC所决定。该电路利用电阻RB1、RB2的分压固定基极电位VBQ。如果满足条件I1>>IBQ，当
温度升高时，ICQ↑→VEQ↑→VBE↓→IBQ↓→ICQ↓，结果抑制了ICQ的变化，从而获得稳定的静态工作点。
4．晶体三极管共发射极放大器的直流与交流参数
（1）共发射极放大器的直流参数
共发射极放大器的直流参数主要有IBQ、ICQ及UCEQ、UBEQ。如图1电路所示，这些直流参数的关系式如下：
（2）共发射极放大器的交流参数
共发射极放大器的交流参数主要有电压放大倍数Auo、输入电阻Ri与输出电阻Ro、最
大输出电压幅度Uom等：
1) 电压放大倍数Auo：
式中负号表示输出电压与输入电压的相位是相反的。其中R¢L= Rc // RL ，rbe称为三极管的动态输入电阻
三、通过计算选择元件
五、PROTEL与PCB图
PROTEL原理图 放大电路PCB板
六．测试内容
1． 静态工作点的测量与调整
用万用表的直流电压档测量UEQ，若测出的UEQ不等于4.7V，说明静态工作电流ICQ不等于2.2mA，由于ICQ = bIBQ = UEQ / Re，因此可调节电位器RW的大小来改变IBQ的值，使UEQ等于4.7，此时由：
可计算出ICQ的值。从而达到调整静态工作点电流ICQ及电压UCEQ的目的。
当调整好静态工作点后，再测量各直流电压值，将测量结果填入表1中。
2、性能指标的测试
（1）测量电压放大倍数Auo： 调节信号发生器，使输出频率f = 1000Hz，Ui =10mV，用毫伏表测量Uo，并记入表2中。
（2）输入电阻和输出电阻的测试
1） 测量输入电阻Ri
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，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 ，在信号源的输出端与放大器的输入端之间，串联一个已知电阻R=1K，如图11所示。在输出波形不失真的情况下，用晶体管毫伏表或示波器分别测量出Us与Ui 的值，则
式中，Us ¾¾?信号源的输出电压。
2） 测量输出电阻Ro
放大器输出电阻的大小反映了它带负载的能力，Ro愈小，带负载能力愈强。当Ro<< RL时，放大器可等效成一个恒压源。
放大器输出电阻的测量方法如图12所示，电阻RL的值为2K。在输出波形不失真的情况下，首先测量未接入RL之前（即放大器负载开路时）的输出电压Uo值；然后接入RL再测量放大器负载上的电压UoL值，则
七、误差分析与解决方法
１．BJT参数IBCO,VBE,β随温度变化对Q点的影响，都表现在使Q点电流Ic增加，可在两方面使Ic维持稳定：（1）针对ICBO响，可设法使基极电流IB随温度的升高而自动减小。（2）针对VBE的影响，可设法使发射结的外加电压随着温度的增加而自动减小。
２.电阻大小在实际购买的时候与计算值稍有偏差，可通过串联与并联的方式减少误差。
所以误差为：
所以误差较小符合设计的技术指标.
第二篇：单级阻容耦合晶体管放大器设计
电路CAD课程设计报告
题 目： 基本共射放大电路（阻容耦合）
专 业： 通 信 工 程
班 级： 09通 信（二）班
姓 名：
指导教师：
成 绩：
电气工程系
20##年5月25日
课程设计任务书
学生班级：09通信（二）班 学生姓名：徐伟星 学号：0909131069
设计名称：基本共射放大电路（阻容耦合）
起止日期：20##-5-14——20##-5-22
指导教师：周珍艮
前 言
阻容耦合共射放大电路是一门发展迅速、实践性和应用性很强的电子线路。为了适应现代电子技术飞跃发展的需要，更好的培养21世纪应用型电子技术人才，需要在加强学生基础理论学习的同时，还要加强实验技能的训练。提高动手能力和课堂理论知识是相辅相成的。将理论知识、课题内容的作业、讨论与技能训练相结合，融为一体，课程设计以此为目的使能力培养贯穿于整个教学过程 。
本次课程设计综合了模拟电路电子线路CAD中的许多理论知识，它使我们学过的相关理论知识得到更好的巩固，并使理论知识与实际问题相联系。提高自己的动手实践能力、安装与检测电路的能力。其中主要涉及到的基础知识有半导体三极管的应用，放大电路的分析方法和应用，负反馈放大电路与基本运算电路的性能与作用，基本偏置电路的设计及其应用等。在设计的过程中还涉及到了应用Protel制作原理图和PCB板的一些基础知识。对于综合运用所学过的知识有一定的帮助和巩固。
限于学生能力有限、时间创促和初次设计制板，设计中难免存在错误、错漏和不妥之处，恳请老师给予指正，在此致谢。
编者 徐伟星
20##年5月17日
目 录
绪论- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5
第一章、电路工作原理及基本关系式
1.1设计任务及目的- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - -6
1.2 电路工作原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7
1.3、基本关系式- -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -7
1.4 性能指标要求- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -9
第二章、电路设计与调试
2.1 电路设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10
2.1误差分析- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- 12
2.2设计分析与研究- - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - -- - - 13
第三章、实验总结
附录A 电路图和PCB图
附录B 元件清单
参考文献
绪 论
根据本次设计的要求，运用节点数等效电路,对单级阻容耦合晶体管共射极放大器的低频特性进行了分析,进一步讨论了放大器的低频特性.双电源供电路均采用7812、7912即可实现。放大系统的步骤：输入信号-输入级-驱动级-输出级-负载-反馈网络-输入级。
阻容耦合放大器的主要要求是在负载得到不失真的电压信号时，讨论的主要指标是电压放大倍数、输入和输出电阻以及静态工作点稳定等。由于电容对直流量的电抗为无穷大，因而阻容耦合放大电路各级之间的直流通路不相通，各级的静态工作点相互独立.而只要输入信号频率较高，耦合电容容量较大，前级的输出信号可几乎没有衰减地传递到后级的输入端。因此，在分立元件电路中阻容耦合方式得到非常广泛的应用。优点：耦合电容的隔直通交作用，使两级Q相互独立，给设计和调试带来了方便。缺点：低频特性差，不能放大变化缓慢的信号，在集成电路中制造大容量的电容很困难，因此阻容耦合方式不便于集成化。此次课程设计是理论与实际的紧密结合，广大学生由了解进而掌握学习晶体管放大器的设计方法；研究静态工作点对输出波形的影响及静态工作点的调整方法；掌握静态工作点、电压放大倍数和输入电阻、输出电阻的测试方法以及研究信号源内阻对波形失真的影响，具有很强的理论实践意义。
第一章、电路工作原理及基本关系式
1.1设计任务及目的
任务：设计一个分压式电流负反馈偏置的单级共射级的小信号放大器，输入和输出分别用电容和信号及负载隔直流，设计静态工作点，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤；
(1) 在面包板或万能板上安装好电路，测量并调整静态工作点。
(2) 测量设计好的电路的偏置电压和电流；
(3) 测量所设计电路的实际电压放大倍数；
(4) 测量所设计电路的实际输入、输出电阻；
(5) 给所设计的电路加上频率为20KHZ，大小合适的正弦波，调节偏置电阻，用示波器预测输出波形在无失真、饱合失真和截止失真三种情形下，记录相应的偏置电阻大小、ICQ和波形，并绘制表格；
(6) 用EWB对电路进行仿真，打印仿真结果；
(7) 写出设计报告。
设计目的：
1、学习晶体管放大器的设计方法；
2、 研究静态工作点对输出波形影响及静态工作点的调整方法；
3、 掌握静态工作点、电压放大倍数的输入电阻、输出电阻的测试方法；
4、 研究信号源内阻对波形失真的影响。
1.2 电路工作原理：
晶体管放大器中广泛应用图所示电路，称之为阻容耦合共射极放大器。它采用的是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
及电源电压+
所决定，该电路利用电阻
的分压固定基极电位
.如果满足条件
,当温度升高时,
结果抑制了
的变化，从而获得稳定的静态工作点。
单级阻容耦合晶体管放大器设计
1.3 基本关系式：
只有当
时，才能保证恒定。这是工作点恒定的必要条件，一般取
负反馈愈强，电路的稳定性愈好。所以要求
即
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
=0.5mA～2mA,
=(0.2～0.5)
=
=
电压放大倍数：
式中，
=
∥
；
为晶体管输入电阻，即
输入电阻：
∥
∥
放大器的输入电阻反映了放大器本身消耗输入信号源功率的大小。若
（信号源内阻），则放大器从信号源获取较大电压；若
，则放大器从信号源吸取较大电流；若
，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，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（一般以选择R的值接近的值为宜），如图所示。在输出波形不失真的情况下，用晶体管毫伏表或示波器，分别测量出
与
的值，则
=
式中。
为信号源的输出电压值。
输出电阻：
∥
式中，
为晶体管的输出电阻。
要严格计算电容
、
及
同时存在时对放大器低频特性的影响，较为复杂。在工程设计中，为了简化计算，通常以每个电容单独存在时的转折频率为基本频率，再降低若干倍作为下限频率。如果放大器的下限频率
已知，则可按下列表达式估算：
通常取=。
已知条件：
+Vcc=12V， =2k，晶体管3DG100，
（有效值），
。
1.4、性能指标要求
主要技术指标：
电路工作稳定性好。
实验仪器：
COS5020示波器1台，EE1641B信号源一台，DF1731SD直流电源一台，万用表一只。
4．电路工作原理
图所示电路为一典型的工作点稳定阻容耦合放大器。RP、、、组成电流负反馈偏置电路，
为晶体管直流负载，与构成交流负载
、用来隔直和交流耦合。
晶体管放大器
第二章、电路设计与调试
2.1 电路设计
根据3DG100的输出特性曲线，，测得β=60。
要求
＞2K
∴
取= 0.8A
则 
=／β=13μA I1=（5-10） =104μA
若取
则 
=
要求：
根据电压放大倍数 求得：
，
6.9μF 取8μF
5.08μF 取6μF
（1）电路的装调
按照设计参数安装电路，接通电路，调整电路，用万用表测得静态工作点：
4.7V 2.2V 6.6V 0.69V 0.8mA
主要技术指标与测量
（1）测量电压增益
在放大器输入端加上f=400HZ,
正弦波，在输出波形不失真时，测得
和
的波形如图所示
输入输出波形
由图可知：
/
=7.72V/234mV=33
（2）测量通频带BW
测量方法参见书，将测量结果画在半对数坐标纸上，并连接成曲线。当放大器增益下降到中频的0.707倍时所对应的和
，故得通频带BW为100-900KHZ。
（3）测量输入电阻
测量电路见第三章第一节，输入一固定信号电压，分别测得两端的输出电压Vｏ=8V，
=7.72V，则
=（8/7.72-1）2=2.4K
2.2 误差分析
（1）电压增益
理论计算值取33，相对误差
=（30-30）/30×100%=0%
（2）输入电阻
理论值≈=2.25Ｋ，实测值=2.05K
相对误差
（3）输出电阻
理论值
实测得=2.73K
相对误差
误差产生的原因：（1）各计算公式为近似公式；（2）元件的实际值与标称值不尽相同；（3）在频率不太高时，
的容抗不能忽视；（4）测量仪器仪表的读数误差。
2.3 设计分析与研究
（1）影响放大器电压增益的因素
从求得的公式可知：
㈠晶体管的β↑＿↑，而
，故不可太大。
㈡，则
会使↓。
（2）影响放大器通频带的因素
从求的公式可知：
㈠↑—↓，但增大后，电容的体积和价格也增大，设计时应综合考虑。
㈡在晶体管发射极增加反馈电阻
（约几十欧姆），可使↓，
。
（3）波形失真的研究
当静态工作点过低时，会产生截止失真；过高时会产生饱和失真。改进办法：调整偏置电阻。截止失真时减小，提高
，饱和失真时增大，以减小
。
第三章、实验总结
㈠通过本次实验掌握了单级阻容耦合放大器的工程设计估算法和如何调整放大器的静态工作点，掌握了放大器的主要性能指标及其测量方法。尤其是对如何提高放大器的电压增益和扩展通频带的体会较深。
㈡进一步熟悉了示波器、信号发生器和万用表的使用方法，以及如何来检查晶体管的好坏。
㈢在实验时应保持冷静，测试有条理，遇到问题要联系书本知识积极思考，同时一定要做好实验前的预习和实验中的数据记录，这样才能够在实验后有数据进行分析和总结，写出合格的实验报告。
附录A 电路图和PCB图：
电路图
PCB图
附录B 元件清单：
电容3只（8Uf两只, 300uF一只）
电阻6个（50, 45k, 135k, 2.6k，2k, 4k）
三极管1个
C03520示波器1台
EE1641B信号源1台
DF1731SD直流电源那1台
万用表1只
参考文献
电子线路CAD实用教程 （第三版） 潘永雄 沙河 主编
模拟电子技术基础 （第四版） 童诗白等编著
电路 （第五版） 罗先觉主编
何金茂主编，《电子技术基础实验》（第二版），高等教育出版社，1991
杨建国，宁改娣主编，《电子技术基础开放实验—实验指导书》，轻印讲义，2003 王建校等编，《MAX+PLUSⅡ应用入门》，科学出版社