实验一 单管共射极放大电路

这篇文章是即兴写的，也不知道对不对，只有代码哦~~(文章结尾有彩蛋哦~~~）

表1-1实验数据MATLAB代码：

clear all;
clc
% 参数设置
VCC = 12; % 电源电压 (V)
RB1 = 45e3; % 偏置电阻 RB1 (Ohms)
RB2 = 15e3; % 偏置电阻 RB2 (Ohms)
RC = 3e3; % 集电极电阻 RC (Ohms)
beta = 50; % 晶体管电流增益

% 计算静态工作点
IB = VCC / (RB1 + RB2 * (1 + beta)); % 基极电流 IB (A)
IC = beta * IB; % 集电极电流 IC (A)
VB = VCC * RB2 / (RB1 + RB2); % 基极电压 VB (V)
VC = VCC - IC * RC; % 集电极电压 VC (V)
VE = VB - 0.7; % 发射极电压 VE (V)

% 显示结果
disp('表1-1 静态工作点的测量');
fprintf('VB = %.2f V\n', VB);
fprintf('VC = %.2f V\n', VC);
fprintf('VE = %.2f V\n', VE);
fprintf('IC = %.2f mA\n', IC * 1e3);
fprintf('UBE = %.2f V\n', VB - VE);
fprintf('UCE = %.2f V\n', VC - VE);

 表1-1实验数据MATLAB代码运行结果：

表1-2实验数据MATLAB代码：

% 参数设置
Rc = [3e3]; % 集电极电阻 Rc (Ohms)
RL = [inf]; % 负载电阻 RL (Ohms)
Ui = [1e-3]; % 输入电压 Ui (V)
Au = -beta * (RC / (RC + RL)); % 电压放大倍数 Au

% 计算输出电压 Uo
Uo = Au * Ui;

% 显示结果
disp('表1-2 电压放大倍数测量');
fprintf('Rc = %.0f Ohms\n', Rc);
fprintf('RL = %.0f Ohms\n', RL);
fprintf('Ui = %.1f mV\n', Ui * 1e3);
fprintf('Uo = %.1f mV\n', Uo * 1e3);
fprintf('Au = %.2f\n', Au);

  表1-2实验数据MATLAB代码运行结果：

表1-3实验数据MATLAB代码：

% 参数设置
IC_min = 0.1e-3; % 最小集电极电流 IC_min (A)
IC_max = 2e-3; % 最大集电极电流 IC_max (A)
RC = 3e3; % 集电极电阻 RC (Ohms)
VCC = 12; % 电源电压 (V)

% 计算 UCE
UCE_min = VCC - IC_max * RC;
UCE_max = VCC - IC_min * RC;

% 显示结果
disp('表1-3 静态工作点对输出波形的影响');
fprintf('IC_min = %.2f mA, UCE_min = %.2f V\n', IC_min * 1e3, UCE_min);
fprintf('IC_max = %.2f mA, UCE_max = %.2f V\n', IC_max * 1e3, UCE_max);

  表1-3实验数据MATLAB代码运行结果：

 表1-4实验数据MATLAB代码：

% 参数设置（需与表1-1共享参数）
VCC = 12;       % 电源电压 (V)
RB1 = 45e3;     % 基极偏置电阻 RB1 (Ohms)
RB2 = 15e3;     % 基极偏置电阻 RB2 (Ohms)
RC = 3e3;       % 集电极电阻 RC (Ohms)
beta = 50;      % 晶体管电流增益
IC = 1e-3;      % 假设静态工作点 IC=1mA（来自表1-1的结果）

% 计算输入电阻 Ri（理论公式）
re = 26e-3 / IC;                  % 发射结电阻 (Ohms)
Ri = (RB1 * RB2) / (RB1 + RB2) / (beta + 1) * re; % 输入电阻

% 计算输出电阻 Ro（理论公式）
Ro = RC;                          % 输出电阻约等于 RC

% 输入信号参数
RS = 10e3;       % 信号源内阻 (Ohms)
RL = 3e3;        % 负载电阻 (Ohms)
Us = 1e-3;       % 输入信号电压 (V)

% 计算实际输入电压 Ui
Ui = Us * Ri / (RS + Ri);         % 输入分压公式

% 计算输出电压（假设放大倍数 Au 已知）
Au = -beta * RC / (RC + RL);       % 电压放大倍数
Uo_open = Au * Ui;                % 开路输出电压
Uo_load = Uo_open * RL / (RL + Ro); % 带负载输出电压

% 显示结果
disp('表1-4 输入、输出电阻测量');
fprintf('理论输入电阻 Ri = %.1f kΩ\n', Ri / 1e3);
fprintf('理论输出电阻 Ro = %.1f kΩ\n', Ro / 1e3);
fprintf('实测输入电压 Ui = %.1f mV\n', Ui * 1e3);
fprintf('开路输出电压 Uo_open = %.1f mV\n', Uo_open * 1e3);
fprintf('带载输出电压 Uo_load = %.1f mV\n', Uo_load * 1e3);

   表1-4实验数据MATLAB代码运行结果：

  表1-5实验数据MATLAB代码：

clear all;
clc
% 参数设置
frequencies = logspace(1, 6, 100); % 频率范围从10 Hz到1 MHz
Au_mid = 100; % 中频电压放大倍数
f_low = 10; % 下限截止频率 (Hz)
f_high = 1e6; % 上限截止频率 (Hz)

% 计算电压增益 Au
Au = Au_mid ./ sqrt(1 + (frequencies / f_low).^2 .* (frequencies / f_high).^2);

% 找到截止频率
index_low = find(abs(Au - Au_mid / sqrt(2)) < 1e-6, 1, 'first');
index_high = find(abs(Au - Au_mid / sqrt(2)) < 1e-6, 1, 'last');

f_low_measured = frequencies(index_low);
f_high_measured = frequencies(index_high);

% 显示结果
disp('表1-5 幅频特性曲线测量');
figure;
semilogx(frequencies, 20*log10(Au));
xlabel('Frequency (Hz)');
ylabel('Voltage Gain (dB)');
title('幅频特性曲线');
grid on;

fprintf('f_low = %.0f Hz\n', f_low_measured);
fprintf('f_high = %.0f Hz\n', f_high_measured);
fprintf('Bandwidth = %.0f Hz\n', f_high_measured - f_low_measured);

   表1-5实验数据MATLAB代码运行结果：

 

    表1-2 uo和ui波形图仿真结果代码：

% 参数配置（需与表1-1共享参数）
VCC = 12;       % 电源电压 (V)
RB1 = 45e3;     % 基极偏置电阻 RB1 (Ohms)
RB2 = 15e3;     % 基极偏置电阻 RB2 (Ohms)
Rc = 3e3;       % 集电极电阻 RC (Ohms) → 确保此处与实验一致！
beta = 50;      % 晶体管电流增益
IC = 1e-3;      % 静态集电极电流 (A)（需来自表1-1的准确计算）

% 计算晶体管输入电阻 rbe
Vt = 26e-3;     % 热电压 (V)
rbe = beta * Vt / IC; % rbe = 50*0.026/0.001 = 1300 Ω

% 负载电阻 RL（根据实验条件设置）
RL = inf;       % 负载电阻 (Ohms)，inf表示开路

% 输入信号参数
f = 1e3;        % 频率 1kHz
t = linspace(0, 3/f, 1000); % 时间向量（3个周期）
Ui_amplitude = 1e-3; % 输入信号幅度 (V)
Ui_signal = Ui_amplitude * sin(2*pi*f*t); % 输入信号波形

% 计算电压放大倍数 Au
if isinf(RL)
    Rc_parallel_RL = Rc; % RL为无穷大时，Rc || RL = Rc
else
    Rc_parallel_RL = (Rc * RL) / (Rc + RL);
end
Au = -beta * Rc_parallel_RL / rbe;

% 计算输出信号
Uo_signal = Au * Ui_signal;

% 显示结果
disp('表1-2 电压放大倍数测量');
fprintf('Rc = %.0f Ohms\n', Rc);
if isinf(RL)
    fprintf('RL = Open Circuit\n');
else
    fprintf('RL = %.0f Ohms\n', RL);
end
fprintf('Ui_amplitude = %.1f mV\n', Ui_amplitude * 1e3);
fprintf('Uo_amplitude = %.1f mV\n', max(abs(Uo_signal)) * 1e3);
fprintf('Au = %.2f\n', Au);

% 绘制波形
figure;
subplot(2,1,1);
plot(t, Ui_signal);
title('Input Signal (Ui)');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Voltage (V)');
grid on;

subplot(2,1,2);
plot(t, Uo_signal);
title('Output Signal (Uo)');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Voltage (V)');
grid on;

     表1-2 uo和ui 代码仿真结果：

     表1-2 uo和ui波形图仿真结果：

 

 总结：如果错误请指出，非常感谢！！！

实验一 单管共射极放大电路(实验报告在文件夹里面)

最后，送大家一张超级超级美丽的壁纸！！！！！！

 「空月之歌」