共射级单管放大器工作原理

管子工作前题是 BE 结加正向电压 BC 结加反向电压，然后

1. 发射区向基区扩散电子；

2. 电子在基区边界扩散与复合，空穴由外电源补充，维持电流；

3. 电子被集电极收集。改变基极电流就可以改变集电极电流:IC=BIB。

一、共射极放大电路

共射电路是放大电路中应用最广泛的三极管接法，信号由三极管基极和发射极输入，从集电极和发射极输出。因为发射极为共同接地端，故命名共射极放大电路。

上图为共射极放大电路，输入回路与输出回路以三极 管的发射极为公共端。输入信号 ui 通过电容 C1 加到三极管的基 极，引起基极电流 iB 的变化，iB 的变化又使集电极电流 ic 发生变 化，且 ic 的变化量是 iB 变化量的β倍。由于有集电极电压，uCE= UCC-iCRC，uCE 中的变化量经耦合电容 C2 传送到输出端，从而得 到输出电压 uo。当电路中的参数选择恰当时，便可得到比输入信 号大得多的输出电压，以达到放大的目的。

1、输入信号和输出信号反相；

2、有较大的电流和电压增益；

3、一般用作放大电路的中间级。

4、共射极放大器的集电极跟零电位点之间是输出端，接负载电阻。

信号传递如图所示，共射极放大电路所要放大的是交流小信号 Vi，Vi 通过耦合电容 C1 以电压的形式加到三极管的 B~E 之间，以电流的形式通过 B~E。电子（负电荷）的传递方向为 E~B。Vcc 和 Rb 用来提供 B~E 接面适当的正向偏压以及可使三极管进入线性工作区的电流。这个部分称为输入回路。Vcc 和 Rc 用来提供 B~C 接面适当的反向偏压。电子（负电荷）的传递方向为 B~C。集电极收集大量电子（负电荷），少数空穴（正电荷）漂移到基极与基极的空穴一起复合掉一部分 E 向 C 的电子（负电荷）。被复合掉的基区空穴由基极电源 Eb 重新补给。由于 E 的电子浓度大于 B，电位小于 B，电源 Eb 在补充空穴的同时带来了从 E~B~C 的大量电子。三极管完成放大电流作用。放大了的信号电流通过 Rc 在 C 极上产生压降。这个压降就是输出端信号电压，是交流，可以通过电容 C2 耦合出去。Vcc，Rc 和三极管 CE 极构成输出回路。RL 是负载电阻。

单管共射放大电路的工作原理

二、实验原理及电路

晶体三极管由半导体材料硅或锗制成。各种管的外形和管芯在制造工艺上各有不同，但最基本的结构只有 NPN 型和 PNP 型两种，管芯内部包含由两个 PN 结组成的三个区（发 射区、基区、集电区）。

三极管的工作状态可以分为以下三个区域：

（1）截止区 减小基极电流 IB、集电极电流 IC 也随着减小，当 IB=0 时，IC≈0，即特性曲线几乎与横轴重合，这时，三极管相当于一个断开的开关。

（2）饱和区 三极管的发射结、集电结均处于正向偏置，IC 基本上不受 IB 控制（IC≠βIB），晶体管失去了电流放大作用。这时，VCE 很小，晶体管相当于一个接通的开关，使电源电压 VCC 几乎全加到集电极电阻 RC 上。

（3）放大区 发射结正向偏置、集电结反向偏置，IC 的变化取决于 IB（IC=βIB），基本上与 VCE 无关，晶体管具有电流放大作用。这时晶体管工作于线性放大区。 截止、放大、饱和三个区的 VBE 数值见表 1-1。

表 1-1 VBE 数值表

对放大器的基本要求是：有的电压放大倍数，输出电压波形失真要小。放大器工作时，晶体管应工作在放大区，如果静态工作点选择不当，或输入信号过大，都会使输出波形产生非线性失真。一般采用改变偏置电阻 RB 的方法来调节静态工作点。当放大器的输入信号幅值较小时，在保证输出电压波形不失真的条件下，常选取较低的静态工作点，以降低放大器噪声和电源的能量损耗。实际使用中，常通过测量 RC 上电压的方法来测量集电极电流 IC。

放大器的电压增益 Au 可用交流输出电压峰值 Uop 除以输入电压峰值 Uip 来计算

在单级共射放大器中，集电极等效交流负载电阻 R’L 为

晶体管的输入电阻 rbe 可估算为

式中，IE 为静态发射极电流，也可用静态集电极电流 ICQ 来代替。

当发射极旁路电容 CE 的容量足够大时，CE 的容抗近似于零，CE 与发射极电阻 RE 的并联总阻抗也近似于零，晶体管的发射极相当于交流接地，则电压增益的计算公式为

放大器的输入电阻 Ri 为分压电阻 RB1，RB2 及晶体管输入电阻 rbe 三者的并联值，即

Ri=RB1∥RB2∥rbe

输出电阻 Ro 近似等于集电极负载电阻 RE，则有

Ro=RE

当发射极旁路电容 CE 断开时，在发射极电阻上产生串联电流负反馈，则电压增益为

这时输入电阻 Ri 为 RB1，RB2 和［rbe+（1+β）RE］的并联值，即

Ri=RB1∥RB2∥［rbe+（1+β）RE］

输出电阻 Ro 仍近似等于集电极负载电阻 RC。

图 1-1 单管共射放大电路实验原理图

三、实验内容及步骤

1、晶体管工作在放大状态下有关参数的测量

（1）创建如图 1-1 所示单管共射放大电路。单击仿真开关，进行仿真分析。调节基极偏置电阻 RW，观察示波器输出波形，使三极管工作在放大状态。用数字万用表或动态测试探针分别测量节点电压 VB、VC、VE 及输出电压 Uo，并记录测量结果于表 1-2 中。

（2）在电路中加上负载电阻 RL=4.7 KΩ。单击仿真开关，进行仿真分析。调节基极偏置电阻 RW，观察示波器输出波形，使三极管工作在放大状态。用数字万用表或动态测试探针分别测量节点电压 VB、VC、VE 及输出电压 Uo，并记录测量结果于表 1-2 中。

（3）把电路集电极偏置电阻 RC 改为 5.1 KΩ。单击仿真开关，进行仿真分析。调节基极偏置电阻 RW，观察示波器输出波形，使三极管工作在放大状态。用数字万用表或动态测试探针分别测量节点电压 VB、VC、VE 及输出电压 Uo，并记录测量结果于表 1-2 中。

表 1-2 单管放大电路测量数据记录表格

2. 实物焊接与测试

（1）熟悉电路图后，在万用板上按要求焊接电路，经检查无误后方可接通电源。

（2）调整静态工作点

此电路实际上是由一个偏置电阻构成的固定偏置电路，结构简单，调试方便。只要改变 RW 就改变了静态工作点。为调整最佳工作点可借助示波器观测输出波形。
烜芯微专业制造二极管，三极管，MOS管，桥堆等20年，工厂直销省20%，4000家电路电器生产企业选用，专业的工程师帮您稳定好每一批产品，如果您有遇到什么需要帮助解决的,可以点击右边的工程师,或者点击销售经理给您精准的报价以及产品介绍