单级放大电路的设计与仿真
一、实验目的
1）掌握放大电路静态工作点的调整与测试方法。
2）掌握放大电路的动态参数的测试方法。
3）观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
二、实验器材
lmV5KHz正弦电压源，15mV5KHz正弦电压源，12V直流电压源，2N2222A三极管，10uF电容（3
个），10 3电阻（2个），3.0 "电阻，1.5 "电阻，5. 1 K〃电阻，250 K'."电位器，万用表，示波器等。
三、实验原理与要求
三极管工作在放大区时具有电流放大作用，只有给放大电路中的三极管提供合适的静
态工作点才能保证三极管工作在放大区。如果静态工作点不合适，输出波形则会产生非线性
失真一一饱和失真和截止失真，而不能正常放大。静态工作点合适时，三极管有电流放大特
性，通过适当的外接电路，可实现电压放大。表征放大电路放大特性的交流参数有电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。对于不同频率的输入交流信号，电路的电压放大倍数不同，电压放大倍数与频率的关系定义为频率特性，频率特性包括：幅频特性一一即电压放大倍数的
幅度与频率的关系；相频特性一一即电压放大倍数的相位与频率的关系。
设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz （幅度lrnV）,负载电阻
5. Ik Q,电压增益大于50。调节电路静态工作点（调节电位计），观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。加入信号源频率5kHz （幅度lmV）,
调节电路使输出不失真，测试此时的静态工作点值。测电路的输入电阻、输出电阻和电压增
益。测电路的频率响应曲线和fL、fH值。
设计图如下：
1?<
XSC1
22
10kQ
1.3
四、实验内容与步骤
1.饱和失真
为了使得到的饱和、截止失真的波形图更加明显，用的电源。15mV的交流电压源代替了原先的1mV 调节电位器的百分比至0%观察波形。
测试饱和失真下的静态工作点
15V
R1■i
C250kQ
A1 〃 a I dB
R4
II
设独」
诙…I
R2
10kQ
R3
10k A
?万用A-XMM1
可知I B二227. 374UA, I c二2. 576mA, U CE二69. 657mV。
2.截止失真
调节电位器的百分比至91%观察波形。原理图如下:
波形如下:
C1
T卜
10uF
VI
、kHz
XSC1专示疲器?XSC1
不失真时静态工作点的测试
檢万用表-XMM1
可知I B二10. 214UA , lc二2. 179mA, U CE二2.
18V。
4.测试电路的放大倍数，原理图如下：
h*
牺1"
ZJtll
12V
vuc
2179 mA
pr jj JJ jsj
4
% _250kQ
XMM2
设詈…
伊万用表一
XMM5
I n S3
10.214 uA
dB I
2. 18V
"Zx
Z\
C3
lOuF
XSC1
12V
11
IEUF
测试结果如下:
23
la^r
VCC
压增益理论值为： Af =3 (Rc//R L )/ r be 二145.44。则实验的相对误差为: / Au ' X 100%=0. 509%. 5.测试输入电阻
原理图如下：
Au 二
Uo/Ui =144. 7o 经测试，该三极管的参数如下:
r be 二2. 714 K 3 =213.通过计算可得电
E 二 I Au- Au ' I
雷厅用表-XMM1
&万用表
\ 04 i3kQ