共发射极单管放大器,实验报告

共发射极单管放大器,实验 晶体管共射极单管放大器实验报告 实验二晶体管共射极单管放大器 班级:姓名:学号: 日期: 2015年11月28日地点:实验大楼206室 课程名称:模拟电子技术基础指导老师:同组学生姓名: 成绩: 一、实验目的 1、 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试 方法。 3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验设备与器件 1、，12V直流电源;2、函数信号发生器;3、双踪示波器;4、交流毫伏表 5、直流电压表;6、直流毫安表;7、频率计; 8、万用电表; 9、晶体三极管3DG6×1(β,50,100)或9011×1(管脚排列如图2,7所示); 10、电阻器、电容器若干。 三、实验原理 图2,1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输 入信号ui后，在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大。 图2,1 共射极单管放大器实验电路 在图2,1电路中，当流过偏置电阻RB1和RB2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流IB时(一般5,10倍)，则它的静态工作点可用下式估算 UB? RB1 UCC RB1?RB2 IE? UB?UBE ?IC RE UCE,UCC,IC(RC，RE)电压放大倍数 AV??β RC // RL rbe 输入电阻Ri,RB1 //RB2 // rbe 输出电阻RO?RC 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除 了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、放大器静态工作点的测量与调试 1)静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点，应在输入信号ui,0的情况下进行， 即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压UE或UC，然后算出IC的方法，例如，只要测出UE，即可用IC?IE? UEU?UC 算出IC(也可根据IC?CC，由UC确定IC)， RERC 同时也能算出UBE,UB,UE，UCE,UC,UE。 为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。 2)静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC(或UCE)的调整与测试。 静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时uO的负半周将被削底，如图2,2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真，即uO的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和 失真明显)，如图2,2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压ui，检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。 (a) (b) 图2,2 静态工作点对uO波形失真的影响 改变电路参数UCC、RC、RB(RB1、RB2)都会引起静态工作点的变化，如图2,3所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点，如减小RB2，则可使静态工作点提高等。 图2,3 电路参数对静态工作点的影响 最后还要说明的是，上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的，应该是相对信号的幅度而言，如输入信号幅度很小，即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说，产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求，静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。 2、放大器动态指标测试 放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压(动态范围)和通频带等。1)电压放大倍数AV的测量 调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压ui，在输出电压uO不失真的情况下，用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和UO，则 AV? U0 Ui 2)输入电阻Ri的测量 为了测量放大器的输入电阻，按图2,4 电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R，在放大器正常工作的情况下， 用交流毫伏表测出US和Ui，则根据输入电阻的定义可得 Ri? UiUiUi ??R URIiUS?UiR 图2,4 输入、输出电阻测量电路 测量时应注意下列几点: ? 由于电阻R两端没有电路公共接地点，所以测量R两端电压 UR时必须分别测出US和Ui，然后按UR,US,Ui求出UR值。 ? 电阻R的值不宜取得过大或过小，以免产生较大的测量误差，通常取R与Ri 为 同一数量级为好，本实验可取R,1,2KΩ。3)输出电阻R0的测量 按图2-4电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载 RL的输出电压UO和接入负载后的输出电压UL，根据 UL? RL UO RO?RL 即可求出 RO?( UO ?1)RL UL 在测试中应注意，必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。4)最大不失真输出电压UOPP的测量(最大动态范围) 如上所述，为了得到最大动态范围，应将静态工作点调在交流负载线的中点。为此在放大器正常工作情况下，逐步增大输入信号的幅度，并同时调节R(改变静态工作点)，W用示波器观察uO，当输出波形同时出现削底和缩顶现象(如图2,5)时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真时，用交流毫伏表测出UO(有效值)，则动态范围等于2U0。或用示波器直接读出UOPP来。 图 2,5 静态工作点正常，输入信号太大引起的失真 5)放大器幅频特性的测量 放大器的幅频特性是指放大器的电压放大倍数AU与输入信号频率f 之间的关系曲线。单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如图2,6所示，Aum为中频电压放大倍数，通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的1/2倍，即0.707Aum所对应的频率分别称为下限频率fL和上限频率fH，则通频带 fBW,fH,fL 放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数AU 。为此，可采用前述 篇二:晶体管共射极单管放大器实验报告 实验题目: 晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响; 2、掌握放大器电压放大倍数测试方法; 3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验仪器 1、0~18V可调直流电源; 2、函数信号发生器; 3、双踪示波器; 4、万用电表; 5、实验用晶体管共射放大器、导线、电阻若干。 三、实验原理 图1 为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图，它的偏置电路采用 和 组成的分压电路，并在发射极中接有电阻 ，以稳定放大器的静态工 作点。当在放大器的输入端加入输入信号后，在放大器的输出端便可得到一个与相位相反，幅值被放大了的输出信号 ，从而实现了电压放大。 图1 RC微分电路 在图1电路中，当流过偏置电阻 和 的电流远大于晶体管T 的基极电流 时，则它的静态工作点可用下式估算 电压放大倍数 输入电阻 输出电阻 四、实验内容 1、实验准备: 1)按照实验电路图将未接上的原件和导线接到实验电路板中，将各仪器公共端连在一起。 2)估算负载电阻大小，并用万用电表测出其阻值。 3)打开函数发生器和示波器，将函数发生器输出端接到示波器中，选择频率2K的正弦波，然后观察示波器，并调节频率为1KHz，输出电压为150mV。 2、调试静态工作点 将 调至最大，输入端不接;接通+12V电源、调节 ，使、 、 , 、在用万用表测 即，用万用表调到偏大的直流电压测量档位，测量 量 表1 的值，记录到表1中。 3、测量电压放大倍数 在放大器输入端加入频率为1KHz、 电压为150mV的正弦信号 ，同时用示波 的波形，在波形不失真的条件下用万用表测量下述情况 的相位关系，记入表2中。 器观察放大器输出电压 的值，并用双踪示波器观察记录和 表 2 和的相位相反，如图2 图2 和 的相位关系 4、观察静态工作点对电压放大倍数的影响 将 拿掉、调节 ，用示波器观察输出电压波形，在 不是真的条件下， 测量数组和，记入表3。 表3 注:测量时将信号源断开。 五、数据分析和实验结论 1、对于调试静态工作点实验中 理论值: 其中理论值 与实际测量值相差0.3V，与实际值相差0.1mA， 与实际值相 差0.47V，因电路实验模型老化等各种原因、电路中各个原件参数与标注参数有偏差、导致计算理论值与实际测量值有一些误差、在可接受范围内可认为测量值有效。 2、对于测量电压放大倍数 理论值中 但实 验中不能得出、无法计算理论值。 在 、 的情况下，电压放大倍数为7.4倍。 3、对于观察静态工作点对电压放大倍数的影响实验 当在1.5mA到2.5mA之间变化时、电压放大倍数保持在7.4倍，当时电压放大倍数为7.1倍，当 时电压放大倍数为7.3倍。 实验说明在输入信号固定的条件下，静态工作点设置过高或过 低都会引起截止失真、影响电路放大倍数。 据观察分析，静态工作点应在2.0mA左右。 篇三:晶体管共射极单管放大电路实验报告 实验二晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1(学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。 2(掌握放大器电压放大倍数的测试方法及放大器参数对放大倍数的影 响。 3(熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2—1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。偏置电阻RB1、RB2组成分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号后，在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号，从而实现了电压放大。 三、实验设备 1、 信号发生器 2、 双踪示波器 3、 交流毫伏表 4、 模拟电路实验箱 5、 万用表 四、实验内容 1(测量静态工作点 实验电路如图2—1所示，它的静态工作点估算方法为: UB? RB1?UCC RB1?RB2 图2—1 共射极单管放大器实验电路图 IE, UB?UBE ?Ic RE UCE = UCC,IC(RC，RE) 实验中测量放大器的静态工作点，应在输入信号为零的情况下进行。 1)没通电前，将放大器输入端与地端短接，接好电源线(注意12V电源位置)。 2)检查接线无误后，接通电源。 3)用万用表的直流10V挡测量UE = 2V左右，如果偏差太大可调节静态工作点(电位器RP)。然后测量UB、UC，记入表2—1中。 表2—1 B2所有测量结果记入表2—1中。 5)根据实验结果可用:IC?IE, U?UCUE 或IC,CC RCRE UBE,UB,UE UCE,UC,UE 计算出放大器的静态工作点。2(测量电压放大倍数 各仪器与放大器之间的连接图 关掉电源，各电子仪器可按上图连接，为防止干扰，各仪器的公共端必须连在一起后接在公共接地端上。 1)检查线路无误后，接通电源。从信号发生器输出一个频率为1KHz、幅值为10mv(用毫伏表测量ui)的正弦信号加入到放大器输入端。 2)用示波器观察放大器输出电压的波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下表中三种情况下的输出电压值，记入表中。 表2—2 3)用双踪示波器观察输入和输出波形的相位关系，并描绘它们的波形。 *4(测量输入电阻和输出电阻 根据定义:输入电阻 Ri? uiui ?RS IiuS?uiu0 ?1)RL uL ( 输出电阻 RO? 置RC=2.4KΩ，RL=2.4KΩ，IC=2.0mA，输入f=1KHz，ui=10mV的正弦信号， 在输出电压波形不是真的情况下，用交流毫伏表测出uS、ui和uL记入表2—3中。断开负载电阻RL，保持uS不变，测量输出电 压u0，记入表2—3中。 五、实验报告 1(列表整理实验结果，把实测的静态工作点与理论值进行比较、分析。 答: 实测的静态工作点与理论值基本一致， 实测UBE,UB,UE,0.6V，而理论为0.7V，产生误差的原因可能是UB、UE的值接近，这种接近的两个量相减的间接测量，则合成相对误差就比较大了。 2(分析静态工作点对放大器性能的影响。 答:静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。 如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时u。的负半周将被削底; 如工作点偏低则易产生截止，即u。的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显)。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态测试，即在放大器的输入端加入一定的ui，以检查输出电压u。的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。 3(怎样测量RB2阻值, 答:测量在线电阻时，要确认被测电路没有并联支路并且被测电路所有电源已关断及所有电容已完全放电时，才可进行;因此本实验测量RB2时要将开关K断开。测量前先将开关转到电阻X1K档，然后把红、黑表笔短路，调整“0Ω”调整器，使指针指在0 Ω位置上(万用表测量电阻时不同倍率档的零点不同，每换一档都应重新进行一次调零。)，再把红、黑表笔分开去测被测电阻的两端，即可测出被测电阻RB2的阻值。 4(总结放大器的参数对电压放大倍数的影响及输入输出波形的相位如何。 答:由表2—2的实验结果可知:在静态工作点相同情况下 ? RL越大，AV越大;RL越小，AV越小; ? RC越大，AV越大;RC越小，AV越小; AV与RL//RC成正比。实验满足 AV??? RL//RC 公式。 rbe ? 输入ui与输出uo的波形相位相反。