电路与模拟-仿真实验4 单管放大电路
单管放大电路实验报告
单管放大电路实验报告.单管放大电路一、实验目的1.掌握放大电路直流工作点的调整与测量方法；2．掌握放大电路主要性能指标的测量方法；3．了解直流工作点对放大电路动态特性的影响；4．掌握射极负反馈电阻对放大电路特性的影响；5．了解射极跟随器的基本特性。
二、实验电路实验电路如图 2.1 所示。
图中可变电阻R W是为调节晶体管静态工作点而设置的。
三、实验原理1.静态工作点的估算将基极偏置电路V CC，R B1和R B 2用戴维南定理等效成电压源。
RB 2开路电压V BB V CC，内阻RB1RB 2R B R B1 // R B2则I BQV BB V BEQ，(1)( R E1R B R E2)I CQ I BQVCEQ VCC(R C R E1RE2)ICQ可见，静态工作点与电路元件参数及晶体管β均有关。
在实际工作中，一般是通过改变上偏置电阻RB1（调节电位器RW ）来调节静态工作点的。
RW 调大，工作点降低（ICQ 减小），RW 调小，工作点升高（ICQ 增加）。
一般为方便起见，通过间接方法测量I CQ，先测V E， I CQ I EQ V E /(R E1 R E2)。
2.放大电路的电压增益与输入、输出电阻(R C // R L )R i R B 1 // R B 2 // r be R O R Curbe式中晶体管的输入电阻r ＝r＋（β＋1） V /IEQ ≈r＋（β＋ 1）× 26/ICQ（室温）。
be bb′T bb′3.放大电路电压增益的幅频特性放大电路一般含有电抗元件，使得电路对不同频率的信号具有不同的放大能力，即电压增益是频率的函数。
电压增益的大小与频率的函数关系即是幅频特性。
一般用逐点法进行测量。
测量时要保持输入信号幅度不变，改变信号的频率，逐点测量不同频率点的电压增益，以各点数据描绘出特性曲线。
由曲线确定出放大电路的上、下限截止频率f H、f L和频带宽度BW＝ f H－ f L。
模电仿真实验 共射极单管放大器
仿真实验报告册仿真实验课程名称：模拟电子技术实验仿真仿真实验项目名称：共射极单管放大器仿真类型（填■）：（基础■、综合□、设计□）院系：专业班级：姓名：学号：指导老师：完成时间：成绩：一、实验目的（1）掌握放大器静态工作点的调试方法，熟悉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）熟悉低频电子线路实验设备，进一步掌握常用电子仪器的使用方法。
二、实验设备及材料函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、万用表、直流稳压电源、实验电路板。
三、实验原理电阻分压式共射极单管放大器电路如图所示。
它的偏置电路采用（R W +R 1）和R 2组成的分压电路，发射极接有电阻R 4（R E ），稳定放大器的静态工作点。
在放大器的输入端加入输入微小的正弦信号U i ，经过放大在输出端即有与U i 相位相反，幅值被放大了的输出信号U o ，从而实现了电压放大。
在图电路中，当流过偏置电阻R 1和R 2的电流远大于晶体管T 的基极电流I B 时（一般5~10倍），则它的静态工作点可用下式进行估算（其中U CC 为电源电压）：CC21W 2BQ ≈U R R R R U ++ （3-2-1）C 4BEB EQ ≈I R U U I -=（3-2-2） )(43C CC CEQ R R I U U +=- （3-2-3）电压放大倍数 beL3u ||=r R R βA - （3-2-4） 输入电阻 be 21W i ||||)(r R R R R += （3-2-5）图 共射极单管放大器输出电阻 3o ≈R R （3-2-6） 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U i = 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万用表，分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。
单管放大电路仿真实验
单管放大电路仿真实验一、实验目的熟悉晶体管和场效应管放大电路以及集成运放的基本设计原则，并理解放大电路性能参数的调试和测试方法、静态工作点对动态参数的影响；熟悉仿真软件的基本分析和测量方法。
二、实验内容及理论分析本部分主要针对仿真电路进行初步的理论分析，以及依据理论预测实验现象，以便于和最后的仿真结果作对比。
1、仿真题2-1（3分）：利用晶体管2N2222A（模型参数中的BF即β=220，RB即r bb’=0.13Ω）设计一个单电源供电的单管放大电路，电源电压为V CC = +15V。
具体要求如下：（1）设计并调整电路参数，使电路具有合适的静态工作点，测量静态工作点。
（2）测量动态参数A u、R i、R o、f L、f H，比较A u、R i、R o的理论计算值与实测值，并说明电路的特点。
注意测量时输出信号不能失真。
（3）调整电路参数，改善某一性能指标（如增大A u、或增大R i、或减小R o、或增大f H）。
要求先进行理论分析，然后再实验验证。
（4）调整电路参数或输入信号大小，使输出波形产生失真，分析是何种失真，可采取哪些措施消除并进行实验验证。
（通常，当失真度较大时，能够观察到波形顶部或底部变平或者曲率变小，而当失真度较小时，则需要借助失真度仪（Distortion Analyzer）来测量。
）设计采用如下图所示的电路实现：（1）分析电路的直流通路和静态工作点I BQ R b+(1+β)I BQ R e+U BEQ=V CCI BQ=V CC−U BEQ R b+(1+β)R eU CEQ=V CC−(1+β)I BQ R e经查阅2N2222A的参数，取U BEQ=0.7V进行估算，并且要求I CQ=βI BQ<10mA，即R b+(1+β)R e>314.6kΩ。
另外，由IV分析仪测得2N2222A的特性，认为4V<U CE<8V时晶体管处在放大区，所以U CEQ =V CC −(1+β)I BQ R e =V CC −221×14.3R e R b +221R e解得，66.3R e <R b <230.47R e 。
共射极单管放大器模拟仿真实验报告
共射极单管放大器模拟仿真实验报告一、实验目的（1）掌握放大器静态工作点的调试方法，熟悉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）熟悉低频电子线路实验设备，进一步掌握常用电子仪器的使用方法。
二、实验设备及材料函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、万用表、直流稳压电源、实验电路板。
三、实验原理图3.2.1 共射极单管放大器电阻分压式共射极单管放大器电路如图3.2.1所示。
它的偏置电路采用（R W+R1）和R2组成的分压电路，发射极接有电阻R4（R E），稳定放大器的静态工作点。
在放大器的输入端加入输入微小的正弦信号U i ，经过放大在输出端即有与U i 相位相反，幅值被放大了的输出信号U o，从而实现了电压放大。
在图3.2.1电路中，当流过偏置电阻R1和R2的电流远大于晶体管T的基极电流I B 时（一般5~10倍），则它的静态工作点可用下式进行估算（其中U CC为电源电压）：CC 21W 2BQ ≈U R R R R U ++ （3-2-1）C 4BEB EQ ≈I R U U I -=（3-2-2） )(43C CC CEQ R R I U U +=- （3-2-3）电压放大倍数 beL3u ||=r R R βA - （3-2-4） 输入电阻 be 21W i ||||)(r R R R R += （3-2-5） 输出电阻 3o ≈R R （3-2-6） 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U i = 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万用表，分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。
一般实验中，为了避免测量集电极电流时断开集电极，所以采用测量电压，然后计算出I C 的方法。
例如，只要测出U E ，即可用EEE C ≈R U I I =计算出I C （也可根据CC CC C R U U I -=，由U C 确定I C ），同时也能计算出U BE = U B -U E ，U CE = U C -U E 。
multisim单管放大电路
ultisim单管放大电路实验一单管放大电路实验目的：1、掌握单管放大电路的电路特性；2、掌握单管放大电路的各项参数的测试方法；3、学习MULTISIM仿真软件的使用。
实验步骤：1、用MULTISIM仿真软件绘制电路图；2、共发射极放大电路的静态工作点的调整；3、共发射极放大电路的电压放大倍数的测量；4、共发射极放大电路的输入电阻的测量；5、共发射极放大电路的输出电阻的测量。
实验内容：一、共发射极放大电路1、元件选取1)电源V1：Place Sourc e→POWER_SOURCES→DC_POWER。
（此处的含义为：单击元器件工具栏的Place Source按钮，在打开的窗口的Family列表框中选择POWER_SOURCES，再在Component列表框中选择DC_POWER）2)接地：Place Source→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。
3)信号源V2：Place Source→SIGNAL_VOLTAGE_SO→AC_VOLTAGE,需要注意，默认的电压为1V，需要设置电压为2mV。
4)电阻：Place Basic→RESISTOR，选取2KΩ、10KΩ和750KΩ。
5)电容：Place Basic→CAPACITOR，选择10uF。
6)三极管：Place Transistor→GJT_NPN→2N222A。
2、电路组成将元器件及电源放置在仿真软件工作窗口合适的位置，连接成图1-1所示的仿真电路。
C110µFC210µFRB750kΩRC2.0kΩV112 VQ12N2222AR310kΩV22mVpk1kHz0°13452图1-1 仿真电路图3、电路仿真1)分析直流工作点首先在Sheet Properties对话框的Circuit选项卡中选中Show All选项。
然后执行菜单命令Simulation→Analysis，在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point，则出现直流工作点分析对话框，如图1-2所示。
单管放大电路仿真实验报告
单管放大电路仿真实验报告实验目的：通过搭建单管放大电路并进行仿真实验，掌握单管放大电路的基本原理、电路参数与特性，以及使用仿真软件进行电路设计和分析的能力。
实验器材：电脑、仿真软件（如Multisim、Proteus等）、电源、电阻、电容、二极管、NPN型晶体管、示波器等。
实验原理：共发射极放大模式是指输入信号与晶体管的发射极之间相连，通过控制基极电压来控制管中的电流，从而实现放大作用。
在这种模式下，晶体管的电压放大倍数为低阻输入电阻和高阻输出电阻之商。
共集极放大模式是指输入信号与晶体管的集电极之间相连，通过控制基极电流来控制输出信号的幅度。
晶体管在该模式下的输入电阻很高，输出电阻很低，所以适合用于电压放大和阻抗匹配。
实验步骤：1.搭建共发射极放大模式的单管放大电路。
按照晶体管型号的参数表和电路要求，选择合适的电阻值、电容值和电源电压，并按照电路图进行连线。
2.通过仿真软件验证电路是否正确。
打开仿真软件，选择合适的元件连接到电路中，并设置电路参数。
然后运行仿真，观察输出波形和电流电压等参数。
3.测量并记录电路中各元件的电流、电压值。
使用示波器测量输入信号波形和输出信号波形，记录各点的幅度值。
4.通过仿真结果和实测数据，计算电路的增益、输入电阻、输出电阻、功率增益等参数。
并与理论值进行比较，分析误差原因。
5.调整电路参数，观察电路各项指标的变化，并进行比较分析。
实验结果：根据实验步骤进行操作后，我们得到了如下实验结果：1.得到了理论计算出的电路增益、输入电阻、输出电阻、功率增益等参数，并与仿真结果进行比较。
2.经过调整电路参数的实验，观察到电路中各项指标的变化，并进行了比较分析。
3.实测数据与仿真结果基本吻合，分析了误差产生的原因。
结论：通过单管放大电路的仿真实验，我们掌握了单管放大电路的基本原理、电路参数与特性，以及使用仿真软件进行电路设计和分析的能力。
我们发现，实验结果与理论计算值基本吻合，说明了我们所搭建的电路正确。
实验报告四——单级放大电路静态工作点测试
实验内容及要求：
要求：
1、熟悉单管放大电路，掌握不失真放大的条件。
2、了解负载变化对放大倍数的影响。
内容：
1、元件选用：二极管、直Байду номын сангаас稳压电源、导线
2、内容：测量并计算静态工作点
实验分析：
最基本的模拟信号出路功能是信号的放大，它是通过放大电路实现的，放大是指将微弱的电信号在允许的失真范围内将其幅值增强到要求的数量。放大电路种类很多，实验以单级阻容耦合低频放大电路为例，它的功能是将频率从几十HZ到几百kHz的低频弱小信号进行不失真的放大。它是电子线路基本单元电路之一。
5、静态工作点的测量
静态工作点包括：当输入信号为零时，器件各电极上的电流与电压处于静态。对于三极管，静态工作点Q点包括基极电流IP、集电极(或发射极)电流Ic(或IE)、BE间电压UBE和管压降UCE。静态工作点选择就是使得放大器尽量工作在放大区的台适位置，静态工作点选择过低则有可能在输入信号负半周时产生基极电流失真最终造成输出的截止失真。静态工作点选择过高虽然不会使得基极电流失真，但是有可能在输入信号正半周时候使得晶体管进入饱和状态，从而导致饱和失真。
放大器静态工作点可利用电路的直流通路进行计算，即
IBQ=（VCC-VBEQ）/RB,
ICQ=βIBQ,
VCEQ=VCC-ICQRC
实验小结：
(1)利用电脑软件仿真进行电路的实验，首先按照实际电路在软件上连接电路；在连接电路的同时应往意电路的简洁美观；安放电表时应现规定好表的属性；在进行静态调试时，应慢慢的调节电位器的同时仔细观看电流表的示数；在进行动态调试时，慢慢的调节电位器，仔细观察示波器上波形的变化，找到最大不失真的位置，并测量相关量；在规定个元器件时应往意其单位。
单管放大器实验报告实验总结
竭诚为您提供优质文档/双击可除单管放大器实验报告实验总结篇一：单管放大电路实验报告单管放大电路一、实验目的1.掌握放大电路直流工作点的调整与测量方法；2．掌握放大电路主要性能指标的测量方法；3．了解直流工作点对放大电路动态特性的影响；4．掌握射极负反馈电阻对放大电路特性的影响；5．了解射极跟随器的基本特性。
二、实验电路实验电路如图2.1所示。
图中可变电阻Rw是为调节晶体管静态工作点而设置的。
三、实验原理1.静态工作点的估算将基极偏置电路Vcc，Rb1和Rb2用戴维南定理等效成电压源。
开路电压Vbb?Rb2Vcc，内阻Rb1?Rb2Rb?Rb1//Rb2则IbQ?Vbb?VbeQRb?(??1)(Re1?Re2)，IcQ??IbQVceQ?Vcc?(Rc?Re1?Re2)IcQ可见，静态工作点与电路元件参数及晶体管β均有关。
在实际工作中，一般是通过改变上偏置电阻Rb1（调节电位器Rw）来调节静态工作点的。
Rw调大，工作点降低（IcQ 减小），Rw调小，工作点升高（IcQ增加）。
一般为方便起见，通过间接方法测量IcQ，先测Ve，IcQ?IeQ?Ve/(Re1?Re2)。
2.放大电路的电压增益与输入、输出电阻?u???(Rc//RL)Ri?Rb1//Rb2//rbeRo?Rcrbe式中晶体管的输入电阻rbe＝rbb′＋（β＋1）VT/IeQ ≈rbb′＋（β＋1）×26/IcQ（室温）。
3.放大电路电压增益的幅频特性放大电路一般含有电抗元件，使得电路对不同频率的信号具有不同的放大能力，即电压增益是频率的函数。
电压增益的大小与频率的函数关系即是幅频特性。
一般用逐点法进行测量。
测量时要保持输入信号幅度不变，改变信号的频率，逐点测量不同频率点的电压增益，以各点数据描绘出特性曲线。
由曲线确定出放大电路的上、下限截止频率fh、fL和频带宽度bw＝fh－fL。
需要注意，测量放大电路的动态指标必须在输出波形不失真的条件下进行，因此输入信号不能太大，一般应使用示波器监视输出电压波形。
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实验4 基本放大电路的研究（仿真） （一） 共发射极放大电路的特性
[实验目的]
1． 分析电路的结构和工作原理。
2． 学习静态工作点Q 的测量和调整方法。
3． 了解共发射极放大电路的特性。
[实验内容]
图4-1
在图4-1所示单级阻容耦合共射放大电路电原理图中，各元件参考值为：Ｔ 3DG44A, β＝30, Rs=5kΩ, Rb=470kΩ, Rc=Rl=5kΩ, Cl=C2=50μF, U I =10mV/1kHz , Vcc=+12V , Ube=0.75V, r bb’=300Ω。
调节Rb 可调整放大器的静态工作点。
由图可算得静态工作点：
(1)
(2)
(3)
其中CQ I 为集电极静态工作电流，ceQ U 为集电集静态工作电压。
在中频段不需要考虑耦合电容和分布电容、晶体管结电容的影响。
利用微变等效电路法可得三极管输入端的微变等效电阻：
(4)
中频段电压放大倍数
:
(5)
其中等效负载电阻
:
(6)
由Au 表达式可知当Rc 、Ic 变化时，Au 随之变化。
1、测量不同Rb 时的Ib 、IcQ 、和 UceQ 的值并与理论值进行比较，并填充完成表格内容。
根据实验电原理图，用EWB 软件进行模拟连线，在基极和集电极串接一内阻(1nΩ)可不计的模拟电流表，在集电极和发射极并联一内阻为１ＧΩ的模拟电压表。
实际测试的EWB 计算机模拟界面如图4-2所示：
图4-2
依次改变Rb 的值将测试结果和理论计算值填入表中。
可以看出，测试结果与理论计算具有很好的一致性。
2、以Rb＝270kΩ，输入信号频率为１千赫，幅度为10毫伏。
测量放大器的电压放大倍数并与理论值进行比较。
并讨论放大电路参数变化对倍数的影响。
根据实验电原理图，用EWB软件进行模拟连线后的测量电路及结果如图4-3所示：
图4-3
通过交流毫伏表MV测得输出电压U0，与输入电压比较可以算得电压放大倍数Au=128.5/10=12.85倍。
而电压放大倍数的理论值由(1)-(6)式计算可得：R b=270 kΩ，I b=0.042mA, I c=1.25mA,r be=824Ω, Au=倍，理论计算与模拟实验具有很好的一致。
通过模拟双踪示波器可观察放大器的输入与输出波形，其中红色线条为输入波形，黑色线条为输出波形，二者有一相位差π。
图4-3电路还可用来考察放大电路参数的变化对放大倍数的影响，现分别讨论之。
(1)集电极电流变化的影响。
在其它参数不变条件下，通过改变R b分别获得不同的I c，测出放大倍数与集电极电流之间的关系如下表示。
从表中可反映二点：当集电极电流大于某值，即三极管处于饱和时，电路的电压放大倍数小于1，当管子处于正常放大状态时，随着I c的减小，电路的电压放大倍数随之减小。
（2）负载电阻对放大倍数的影响。
取Ic=1.25mA，分别测出Rc= Rl =3 kΩ和Rc=Rl=5kΩ的放大倍数分别为倍和倍。
即随着负载电阻的减小，放大倍数随之减小。
3、放大器的最佳工作点与晶体管最大允许输入电压的研究
(1）在图4-3实验电路中取Rc=5kΩ，调节Rb使得当输入电压逐渐加大时，输出波形正负向同时出现削波，即表示这时放大器的静态工作点已选择在动态特性曲线的中点。
记录此时的IceQ值和UceQ值分别为(mA)和(V)。
测出当输出电压最大而不失真时放大器输入电压Us的值为mV（晶体管的输入电压Ube为39mV）,此时放大器的动态范围最大。
(2)在上述电路中再改变Rb的值,当增大Rb时出现正向削波，说明晶体管出现了截止失真。
当减小Rb时出现反向削波，说明晶体管出现了饱和失真。
[问题思考] 当在b极和地之间接入电阻Rb1，在b极和c极之间接入另一电阻Rb2时，观察静态工作点将随着Rb1、Rb2的变化而如何变化。
找出与静态工作点有关的参数。
（二）电流负反馈偏置电路
[实验目的]
1．学习电流负反馈偏置电路的反馈作用的实现过程。
2．计算静态工作点，找出影响它的参数。
3．掌握反馈类型的判别方法。
[实验原理]
分压式偏置稳定电路——电流负反馈偏置电路如下图1所示：
图1
在实际电路中，有两种不同性质的反馈，分别为正反馈和负反馈。
负反馈：反馈信号Xf为正值，致使误差信号X i1=X i-X f<X i。
（X i为原输入信号），反馈放大器的增益小于基本放大器的增益。
反馈放大器负反馈具有自动调节作用，利用这种作用，可以在很大程度上克服各种外界不稳定因素对增益的影响。
它是以牺牲放大器增益为代价的。
R b1为上偏置电阻，R b2为下偏置电阻，R e为发射极电阻。
它们三者组成放大器的偏置电路。
正反馈：反馈信号X f为负值，致使误差信号X i1=X i-X f>X i。
（X i为原输入信号），反馈放大器的增益大于基本放大器的增益。
在输出端，电压反馈：凡是反馈信号取自负载R L上输出电压的反馈。
电流反馈：凡是反馈信号取自通过R L的输出电流的反馈。
在输入端，并联反馈：反馈网络与基本放大器相并接。
串联反馈：反馈网络与基本放大器相串接。
反馈类型判别方法：在输出端，将输出负载短接后，如果不存在反馈信号，则为电压反馈；如果仍然存在反馈信号，则为电流反馈。
在输入端，将输入端短接后，如果反馈信号加不到基本放大器的输入端，则为并联反馈；如果反馈信号能够加到基本放大器输入端，则为串联反馈。
图中，Re为反馈电阻，输出电流Ic*Re的电压反馈回输入端。
[实验内容与要求]
1．观察示波器的波形输出，了解Ce的作用。
2．改变Re的值，利用示波器观察Re对放大倍数的影响。
3．进行直流工作点分析，观察静态工作点随Rb1和Rb2改变有何变化。
4．改变负载电阻观察反馈电压的变化，了解反馈电压和输出电流成正比，和负载电阻成反比，是电流反馈的特点。