共发射极放大器是三种基本单级放大器拓扑之一。bjt共发射极放大器一般用作反相电压放大器。晶体管的基极端为输入，集电极端为输出，而发射极为输入和输出共用（可连接至参考地端或电源轨），所谓“共射”即由此而来。
目标
本活动的目的是研究bjt的共发射极配置。
背景知识
共发射极放大器是三种基本单级放大器拓扑之一。bjt共发射极放大器一般用作反相电压放大器。晶体管的基极端为输入，集电极端为输出，而发射极为输入和输出共用（可连接至参考地端或电源轨），所谓“共射”即由此而来。
材料
►adalm2000主动学习模块
►无焊面包板
►五个电阻
►一个50 kω可变电阻、电位计
►一个小信号npn晶体管(2n3904)
指导
图1所示配置展现了用作共发射极放大器的npn晶体管。选择适当的输出负载电阻rl，用于产生合适的标称集电极电流ic，vce电压约为vp (5 v)的一半。通过可调电阻rpot与rb来设置晶体管(ib)的标称偏置工作点，进而设置所需的ic。选择适当的分压器r1/r2，以便通过波形发生器w1提供足够大的输入激励衰减。考虑到在晶体管vbe的基极上会出现非常小的信号，这样做更容易查看发生器w1信号。衰减波形发生器w1信号通过4.7 uf电容交流耦合到晶体管基极，以免干扰直流偏置条件。
图1.共发射极放大器测试配置。
硬件设置
波形发生器输出w1配置为1 khz正弦波，峰峰值幅度为3 v，偏移为0 v。并将其连接在示波器通道1+上，以显示发生器输出的信号w1。示波器通道2 (2+)用于交替测量q1基极和集电极的波形。
图2.共发射极放大器测试配置面包板连接。
程序步骤
打开连接到bjt晶体管集电极(vp = 5 v)的电源。
配置示波器以捕获多个周期的输入信号和输出信号。
图3和图4是使用ltspice® 得到的仿真电路波形图示例。
图3.共发射极放大器测试配置，vin和vce。
图4.共发射极放大器测试配置，vin和vbe。
共发射极放大器的电压增益a可以表示为负载电阻rl与小信号发射极电阻re的比值。晶体管的跨导gm是集电极电流ic和所谓的热电压kt/q的函数，在室温下其近似值约为25 mv或26 mv。
小信号发射极电阻为1/gm且可视为与发射极串联。现在，在基极上施加电压信号，相同的电流（忽略基极电流）会流入re和集电极负载rl。因此，由rl与re的比值可得到增益a。
图5所示为另一种共发射极放大器测试电路方案。除了两个小优势之外，所有属性基本相同。其中一个优势是基极电流偏置不再取决于指数基极电压(vbe)。第二个优势是awg1衰减后输出的交流小信号与基极偏置电路无关，并且无需交流耦合。当把交流小信号接在运算放大器的同相端子时，由于负反馈的作用，它也会出现在晶体管的基极端（反相运算放大器输入）。
图5.替代方案的共发射极放大器测试配置。
图6.替代方案的共发射极放大器测试配置面包板连接。
图7.替代方案的共发射极放大器测试配置，vin和vbe。
图8.替代方案的共发射极放大器测试配置vbe缩放。
提供负反馈 的自偏置配置
目标
本节旨在研究添加负反馈对稳定直流工作点的效果。晶体管电路最常用的一种偏置电路是发射极自偏置电路，它使用一个或多个偏置电阻来设置晶体管ib、ic和ie三个初始直流电流。
图9.自偏置配置。
硬件设置
波形发生器输出w1配置为1 khz正弦波，峰峰值幅度为3 v，偏移为0 v。并将其连接在示波器通道1+上，以显示发生器输出的信号w1。示波器通道2 (2+)用于交替测量q1基极和集电极的波形。
程序步骤
打开连接到bjt晶体管集电极(vp = 5 v)的电源。
配置示波器以捕获多个周期的输入信号和输出信号。
图11和图12是使用ltspice® 得到的仿真电路波形图示例。
图10.自偏置配置面包板连接。
图11.自偏置配置，vin和vce。
图12.自偏置配置，vin和vbe。
添加发射极负反馈
目标
本活动的目的是研究添加发射极负反馈的影响。
背景知识
共发射极放大器为放大器提供反相输出，具有极高增益，而且各晶体管之间的差异很大。此外，由于与温度和偏置电流密切相关，增益有时无法预测。可以通过在放大器级配置一个小值反馈电阻来改善电路的性能。
附加材料
一个5 kω可变电阻、电位计
指导
如图13所示，断开q1发射极的接地连接，插入re（一个5 kω电位计）。调整re，同时注意观察晶体管集电极上的输出信号。
图13.添加了发射极负反馈。
硬件设置
波形发生器输出w1配置为1 khz正弦波，峰峰值幅度为3 v，偏移为0 v。并将其连在接示波器通道1+上，以显示发生器输出的信号w1。示波器通道2 (2+)用于交替测量q1基极和集电极的波形。
图14.添加了发射极负反馈的面包板连接。
程序步骤
打开连接到bjt晶体管集电极(vp = 5 v)的电源。
配置示波器以捕获多个周期的输入信号和输出信号。
图15和图16是使用ltspice® 得到的仿真电路波形图示例。
图15.添加了发射极负反馈，vin和vce。
图16.添加了发射极负反馈，vin和vbe。
提高发射极负反馈放大器的交流增益
添加发射极负反馈电阻提高了静态工作点的稳定性，但降低了放大器增益。可通过在负反馈电阻re上添加电容c2，在一定程度上恢复了交流信号的较高增益，如图17所示。
图17.添加c2可提高交流增益。
硬件设置
波形发生器输出w1配置为1 khz正弦波，峰峰值幅度为3 v，偏移为0 v。并将其设连接在示波器通道1+上，以显示发生器输出的信号w1。示波器通道2 (2+)用于交替测量q1基极和集电极的波形。
程序步骤
打开连接到bjt晶体管集电极(vp = 5 v)的电源。
配置示波器以捕获多个周期的输入信号和输出信号。
图19和图20是使用ltspice® 得到的仿真电路波形图示例。
图18.添加c2之后的面包板连接，用于提高交流增益。
图19.添加c2可提高交流增益vin和vce。
图20.添加c2可提高交流增益vin和vbe。
来源：机智网
以上是网络信息转载，信息真实性自行斟酌。
