低頻電子線路設計

　　第一節 晶體管放大器設計

　　通過本課題的設計，要求掌握晶體管放大器靜態工作點的設置與調整方法、放大器基本性能指標的測試方法、負反饋對放大器性能的影響及放大器的安裝與調試技術。

　　一、電路基本原理

　　1．電路工作原理

　　晶體管放大器中，廣泛應用的電路如圖3.1.1所示，稱為阻容耦合共射極放大器，采用分壓式電流負反饋偏置電路。放大器的靜態工作點Q主要由RB1、RB2、RE、RC及電源電壓+Ucc所決定。該電路利用電阻RB1、RB2的分壓固定基極電位UBQ。如果滿足條件I1》IBQ，當溫度升高時，ICQ↑→UEQ↑→UBE↓→IBQ↓→ICQ↓，結果抑制了ICQ的變化，從而獲得穩定的靜態工作點。

　　2．基本關系式

　　只有當I1》IBO時，才能保證UBO恒定。這是工作點穩定的必要條件，一般取

　　圖3．1．1 分壓式電流負反饋偏置電路放大器

　　負反饋愈強，電路的穩定性愈好。所以要求UBQ》UBE，即BQ=（5～10）UBE，一般取

　　電路的靜態工作點由下列關系式確定

　　對于小信號放大器，一般取Ico＝0.5～2mA．UEQ=（0.2～0.5）Ucc

　　二、性能指標與測試方法

　　晶體管放大器的主要性能指標有電壓放大倍數AV、輸入電阻R1、輸出電阻R。及頻率響應

　　△f。對于圖3.1.1所示電路，各性能指標的計算式與測試方法如下：

　　1．電壓放大倍數

　　式中，R‘＝RC//RL；

　　rbe——晶體管輸入電阻。即

　　電壓放大倍數的測量實質上是測量放大器的輸入電壓U1與輸出電壓Uo。在波形不失真的條件

　　下，如果測出Ui（有效值）或Uim，（峰值）與Uo（有效值）或Uom峰值），則

　　2．輸入電阻

　　放大器的輸入電阻反映了它消耗輸入信號源的功率的大小。若Ri》Rs（信號源內阻），放大器

　　從信號源獲取較大電壓；若Ri《Rs，放大器從信號源吸取較大電流；若Ri=Rs，則放大器從信

　　號源獲取最大功率。

　　用“串聯電阻法”測量放大器的輸入電阻Ri，即在信號源輸出與放大器輸入端之間，串聯

　　一個已知電阻R（一般選擇R的值接近Ri值為宜），如圖3.1.2所示。在輸出波形不失真情況

　　下，用晶體管毫伏表或示波器，分別測量出Us與Ui的值，則

　　圖3.1.2 輸入電阻測試電路

　　式中，Us —— 信號源的輸出電壓，

　　3．輸出電阻

　　式中，ro 一—晶體管的輸出電阻。

　　放大器輸出電阻的大小反映了它帶負載的能力，Ro愈小，帶負載的能力愈強