共发射极放大电路

2-14 大连理工大学实验报告   课程名称： 电子系统仿真实验 学院（系）：  电信 专  业：   集成电路 班  级：    1102    学  号：   201181234  学生姓名：    刘刚    共发射极放大电路 实验目的与 (1)建立单管共发射极放大电路。 (2)分析共发射极放大电路放大性能。 (3)分析共发射极放大电路频率特性。 (4)分析共发射极放大电路静态工作点。 实验原理和内容 (1)建立单管共发射极放大电路实验电路，如图1-1所示。NPN型晶体管(QNL电流放大系数为80，基极体电阻为100Ω，发射结电容为3pF，集电结电容为2pF。用信号发生器产生频率为lkHz、幅值为5mV的正弦交流小信号作为输入信号。示波器分别接到输入波形和输出端观察波形。 (2)打开仿真开关，双击示波器，进行适当调节后，用示波器观察输入波形和输出波形。注意输出波形与输入波形的相位关系。并测量输入波形和输出波形的幅值，计算放大电路的电压放大倍数。 (3)建立共发射极放大电路静态工作点测量电路。如图1-2所示。利用直流电压表和电流表测量集电极电压、电流以及基极电流。判断晶体管是否工作在放大区。 (4)如果将基极电阻由580kΩ改变为400kΩ，再测量各项电压、电流，判断晶体管是否工作在放大区。然后将图1—1中基极电阻Rb由580kΩ改变为400kΩ，再用示波器观察放大电路的输入波形和输出波形，观察输出波形发生什么样的变化，属于什么类型的失真。 实验电路原理图 三、实验步骤和分析 2-14 分析： 电路图一：要求集电极电压V0=（5~7）V，通过计算可知，R1的电阻值在（2.5~3.5）千欧，R2的电阻值为5.65千欧。设置R1的电阻值为3千欧，R2的电阻值为5.65千欧，测出的VO为6.004。 电路图二：将器件改为PNP管，要求电压数值不变，保证集电极电压|VO|、电流IC不变，通过计算可知，R1的电阻值为5.65千欧，R2的电阻值在（2.5~3.5）千欧。设置R1的电阻为5.65千欧，R2电阻值为3千欧，测出的VO为-6.044。 2-15 分析： 电路图一：通过计算可知，IC的电流为16.74毫安，实际IC电流为14毫安。电路中存在误差。 电路图二：由图知，Ib电流为0.479毫安，所以三极管是导通的。又由Vce=-3.776<0.3V，可以推测出三极管处于饱和区。 实验内容二： 分析： 由波形图可知，电压放大倍数为49。 分析： Vbe=0.650，Ib=0.02毫安，所以三极管导通，Vce=0.894.>0.，所以三极管处于放大区。 分析：当R1=400千欧时，由于静态工作点的向上偏移，出现饱和失真。 四、实验结论与体会 通过上述分析，仿真结果基本与预期相同。通过上机实验，对三极管的工作原理有了更透彻的理解。在直流工作状态下，以共发射极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地），当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β。在交流工作状态下，直流偏置是为了保证三极管工作在放大区。所谓的放大电路其实是一个小信号控制大信号的电路。基极回路是小信号回路，用来控制集电极这个大信号回路，原本的信号没有被放大，只是在基极回路的控制下，集电极的大信号回路模拟出了基极的信号而已。这样集电极电流被基极控制在比基极跟大的范围内变化，然后在集电极负载电阻上形成信号电压，经输出电容隔离了直流分量，输出了“放大了的”交流分量。 经过本次实验，我对模拟电子技术专业知识有了进一步的掌握并熟悉了更多电子仪器的使用方法，掌握电子电路的测试方法，了解常用电子器件的类型和特性，同时掌握如何合理选用电子器件的原则。一个电路首先要有合理的原理，再有合理的原理图，对于大型的电路还要注意分层分块的完成然后系统连接。本次实验，我受益颇多。谢谢老师的指导！