晶体管共射极单管放大电路实验报告
晶体管共射极单管放大器实验报告

晶体管共射极单管放大器实验报告一、实验目的:1.掌握晶体管共射极单管放大器的工作原理;2.通过实验验证晶体管共射极单管放大器的放大特性。
二、实验仪器与器件:1.功能发生器;2.直流稳压电源;3.2N3904NPN型晶体管;4.脉冲发生电路;5.负载电阻;6.示波器等。
三、实验原理:四、实验步骤与过程:1.搭建晶体管共射极单管放大器电路,根据实验原理连接好各个器件与仪器;2.将直流稳压电源的正极接入收集端,负极接入基极,并合理调节稳压电源的电压和电流;3.通过功能发生器向基极注入正弦信号,调节发生器频率和幅值;4.同时连接示波器,观察输入信号与输出信号的波形;5.改变输入信号的频率和幅值,记录输出信号的变化;6.对比输入信号与输出信号,确定放大倍数。
五、实验数据记录与分析:1.在不同频率下,记录输入信号与输出信号的幅值,并计算放大倍数;2.提取数据,绘制频率与放大倍数的关系曲线;3.分析曲线特点,讨论晶体管放大器的工作频率范围;4.对比不同输入信号幅值下的输出信号,分析并解释放大器的失真情况。
六、实验结果与结论:1.经过实验数据的分析和计算,可以得出晶体管共射极单管放大器在一定频率范围内具有较好的放大效果;2.放大倍数随频率的增加而下降,且存在失真现象;3.实验结果与理论相符,验证了晶体管共射极单管放大器的放大特性。
七、实验心得与体会:通过本次实验,我深入了解了晶体管共射极单管放大器的工作原理和特性,并且掌握了实验操作技巧。
实验中遇到了一些问题,如输出信号失真、调节电源电压等,但通过耐心地调试和思考,最终取得了满意的实验结果。
通过这次实验,我不仅提高了对电路放大器的理解,还锻炼了实验操作和数据分析能力。
晶体管共射极单管放大器 实验报告

试验 【2 】二 晶体管共射极单管放大器一.试验目标1. 学会放大器静态工作点的调试办法,剖析静态工作点对放大器机能的影响.2. 控制放大器电压放大倍数.输入电阻.输出电阻及最大不掉真输出电压的测试办法.3. 熟习常用电子仪器及模仿电路试验装备的应用. 二.试验道理图2-1为电阻分压式工作点稳固单管放大器试验电路图.它的偏置电路采用R B1和R B2构成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以稳固放大器的静态工作点.当在放大器的输入端参加输入旌旗灯号u i 后,在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出旌旗灯号u 0,从而实现了电压放大.在图2-1电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流弘远于晶体管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估算CCB2B1B1B U R R R U +≈CE BEB E I R U U I ≈+-≈1F RU CE =U CC -I C (R C +R E +R F1)电压放大倍数1)1(F R // β++-=be LC V r R R βA输入电阻图2-1 共射极单管放大器试验电路R i =R B1 //R B2 // [ r be +(1+β)R F1 ]输出电阻R O ≈R C因为电子器件机能的疏散性比较大,是以在设计和制造晶体管放大电路时,离不开测量和调试技巧.在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计供给必要的根据,在完成设计和装配今后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项机能指标.一个优质放大器,必定是理论设计与试验调剂相联合的产物.是以,除了进修放大器的理论常识和设计办法外,还必须控制必要的测量和调试技巧.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,清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,应在输入旌旗灯号u i =0的情形下进行, 即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程适合的直流毫安表和直流电压表,分离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 .一般试验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压U E 或U C ,然后算出I C 的办法,例如,只要测出U E ,即可用CE BEB E I R U U I ≈+-≈1F R算出I C (也可根据C CCC C R U U I -=,由U C 肯定I C ),同时也能算出U BE =U B -U E ,U CE =U C -U E .为了减小误差,进步测量精度,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I C (或U CE )的调剂与测试.静态工作点是否适合,对放大器的机能和输出波形都有很大影响.如工作点偏高,放大器在参加交换旌旗灯号今后易产生饱和掉真,此时u O 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掉真,即u O 的正半周被缩顶(一般截止掉真不如饱和掉真显著),如图2-2(b)所示.这些情形都不相符不掉真放大的请求.所以在选定工作点今后还必须进行为态调试,即在放大器的输入端参加必定的输入电压u i ,检讨输出电压u O 的大小和波形是否知足请求.如不知足,则应调节静态工作点的地位.(a) (b) 图2-2 静态工作点对u O 波形掉真的影响转变电路参数U CC .R C .R B (R B1.R B2)都邑引起静态工作点的变化,如图2-3所示.但平日多采用调节偏置电阻R B2的办法来转变静态工作点,如减小R B2,则可使静态工作点进步级.图2-3 电路参数对静态工作点的影响最后还要解释的是,上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的,应当是相对旌旗灯号的幅度而言,如输入旌旗灯号幅度很小,即使工作点较高或较低也不必定会消失掉真.所以确实地说,产生波形掉真是旌旗灯号幅度与静态工作点设置合营不当所致.如需知足较大旌旗灯号幅度的请求,静态工作点最好尽量接近交换负载线的中点. 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.最大不掉真输出电压(动态规模)和通频带等.1) 电压放大倍数A V 的测量调剂放大器到适合的静态工作点,然后参加输入电压u i ,在输出电压u O 不掉真的情形下,用交换毫伏表测出u i 和u o 的有用值U i 和U O ,则i 0V U U A2) 输入电阻R i 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旌旗灯号源之间串入一已知电阻R,在放大器正常工作的情形下, 用交换毫伏表测出U S 和U i ,则根据输入电阻的界说可得R U U U R U U I U R i S iR i i i i -===图2-4 输入.输出电阻测量电路测量时应留意下列几点:① 因为电阻R 两头没有电路公共接地点,所以测量R 两头电压 U R 时必须分离测出U S 和U i ,然后按U R =U S -U i 求出U R 值.② 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,平日取R 与R i 为统一数目级为好,本试验可取R =1~2K Ω. 3) 输出电阻R 0的测量按图2-4电路,在放大器正常工作前提下,测出输出端不接负载 R L 的输出电压U O 和接入负载后的输出电压U L ,根据OL O LL U R R R U +=即可求出L LOO 1)R U U (R -=在测试中应留意,必须保持R L 接入前后输入旌旗灯号的大小不变. 4) 最大不掉真输出电压U OPP 的测量(最大动态规模)如上所述,为了得到最大动态规模,应将静态工作点调在交换负载线的中点.为此在放大器正常工作情形下,慢慢增大输入旌旗灯号的幅度,并同时调节R W (转变静态工作点),用示波器不雅察u O ,当输出波形同时消失削底和缩顶现象(如图2-5)时,解释静态工作点已调在交换负载线的中点.然后重复调剂输入旌旗灯号,使波形输出幅度最大,且无显著掉真时,用交换毫伏表测出U O (有用值),则动态规模等于0U 22.或用示波器直接读出U OPP 来.图 2-5 静态工作点正常,输入旌旗灯号太大引起的掉真5) 放大器幅频特征的测量放大器的幅频特征是指放大器的电压放大倍数A U 与输入旌旗灯号频率 f 之间的关系曲线.单管阻容耦合放大电路的幅频特征曲线如图2-6所示,A um 为中频电压放大倍数,平日划定电压放大倍数随频率变化降低到中频放大倍数的2/1倍,即0.707A um 所对应的频率分离称为下限频率f L 和上限频率f H ,则通频带:f BW =f H -f L放大器的幅率特征就是测量不同频率旌旗灯号时的电压放大倍数A U .为此,可采用前述测A U 的办法,每转变一个旌旗灯号频率,测量其响应的电压放大倍数,测量时应留意取点要适当,在低频段与高频段应多测几点,在中频段可以少测几点.此外,在转变频率时,要保持输入旌旗灯号的幅度不变,且输出波形不得掉真.图 2-6 幅频特征曲线3DG 9011(NPN) 3CG 9012(PNP) 9013(NPN)图2-7晶体三极管管脚分列三.试验装备与器件1.+12V直流电源2.函数旌旗灯号产生器3.双踪示波器4.交换毫伏表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 (管脚分列如图2-7所示)电阻器.电容器若干四.试验内容试验电路如图2-1所示.各电子仪器可按试验一中图1-1所示方法衔接,为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一路,同时旌旗灯号源.交换毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏障线,如应用屏障线,则屏障线的外包金属网应接在公共接地端上.1.调试静态工作点接通直流电源前,先将R W调至最大, 函数旌旗灯号产生器输出旋钮旋至零.接通+12V 电源.调节R W,使I C=2.0mA(即U E=2.0V), 用直流电压表测量U B.U E.U C及用万用电表测量R B2值.记入表2-1.表2-1 I C=2mA测量值计算值U B (V)U E(V)U C(V)R B2(KΩ)U BE(V)U CE(V)I C(mA)2.测量电压放大倍数在放大器输入端参加频率为1KHz的正弦旌旗灯号u S,调节函数旌旗灯号产生器的输出旋钮使放大器输入电压U i 10mV,同时用示波器不雅察放大器输出电压u O波形,在波形不掉真的前提下用交换毫伏表测量下述三种情形下的U O值,并用双踪示波器不雅察u O和u i的相位关系,记入表2-2.表2-2 Ic=2.0mA U i= mVR C (K Ω)R L(KΩ)U o(V)A V不雅察记载一组u O和u1波形2.4 ∞1.2 ∞2.4 2.43.不雅察静态工作点对电压放大倍数的影响置R C=2.4KΩ,R L=∞,U i适量,调节R W,用示波器监督输出电压波形,在u O不掉真的前提下,测量数组I C和U O值,记入表2-3.表2-3 R C=2.4KΩ R L=∞ U i=mVI C(mA) 2.0U O(V)A V测量I C时,要先将旌旗灯号源输出旋钮旋至零(即使U i=0).4.不雅察静态工作点对输出波形掉真的影响置R C=2.4KΩ,R L=2.4KΩ, u i=0,调节R W使I C=2.0mA,测出U CE值,再慢慢加大输入旌旗灯号,使输出电压u0足够大但不掉真. 然后保持输入旌旗灯号不变,分离增大和减小R W,使波形消失掉真,绘出u0的波形,并测出掉真情形下的I C和U CE值,记入表2-4中.每次测I C 和U CE值时都要将旌旗灯号源的输出旋钮旋至零.表2-4 R C=2.4KΩ R L=2.4 KΩ U i=mVI C(mA) U CE(V) u0波形掉真情形管子工作状况2.05.置R C=2.4KΩ,R L=2.4KΩ,按照试验道理 2.4)中所述办法,同时调节输入旌旗灯号的幅度和电位器R W,用示波器和交换毫伏表测量U OPP及U O值,记入表2-5.表2-5 R C=2.4K R L=2.4KI C(mA) U im(mV) U om(V) U OPP(V)*6.测量输入电阻和输出电阻置R C=2.4KΩ,R L=2.4KΩ,I C=2.0mA.输入f=1KHz的正弦旌旗灯号,在输出电压u o不掉真的情形下,用交换毫伏表测出U S,U i和U L记入表2-6.保持U S不变,断开R L,测量输出电压U o,记入表2-6.表2-6 I c=2mA R c=2.4KΩ R L=2.4KΩ*7.取I C=2.0mA,R C=2.4KΩ,R L=2.4KΩ. 保持输入旌旗灯号u i的幅度不变,转变旌旗灯号源频率f,逐点测出响应的输出电压U O,记入表2-7.表2-7 U i= mV.解释:本试验内容较多,个中6.7可作为选作内容.五.试验总结1. 列表整顿测量成果,并把实测的静态工作点.电压放大倍数.输入电阻.输出电阻之值与理论盘算值比较(取一组数据进行比较),剖析产生误差原因.2.总结R C,R L及静态工作点对放大器电压放大倍数.输入电阻.输出电阻的影响.3.评论辩论静态工作点变化对放大器输出波形的影响.4.剖析评论辩论在调试进程中消失的问题.六.预习请求1.浏览教材中有关单管放大电路的内容并估算试验电路的机能指标.假设:3DG6 的β=100,R B1=20KΩ,R B2=60KΩ,R C=2.4KΩ,R L=2.4KΩ.估算放大器的静态工作点,电压放大倍数A V,输入电阻R i和输出电阻R O2.浏览试验附录中有关放大器干扰和自激振荡清除内容.3.可否用直流电压表直接测量晶体管的U BE?为什么试验中要采用测U B.U E,再间接算出U BE的办法?4.如何测量R B2阻值?5.当调节偏置电阻R B2,使放大器输出波形消失饱和或截止掉真时,晶体管的管压降U CE 如何变化?6.转变静态工作点对放大器的输入电阻R i有否影响?转变外接电阻R L对输出电阻R O有否影响?7.在测试A V,R i和R O时如何选择输入旌旗灯号的大小和频率?为什么旌旗灯号频率一般选1KHz,而不选100KHz或更高?8.测试中,假如将函数旌旗灯号产生器.交换毫伏表.示波器中任一仪器的二个测试端子接线换位(即各仪器的接地端不再连在一路),将会消失什么问题?注:附图2-1所示为共射极单管放大器与带有负反馈的两级放大器共用试验模块.如将K1.K2断开,则前级(Ⅰ)为典范电阻分压式单管放大器;如将K1.K2接通,则前级(Ⅰ)与后级(Ⅱ)接通,构成带有电压串联负反馈两级放大器.附图2-1。
共射极单管放大电路实验报告

共射极单管放大电路实验报告
共射极单管放大电路是一种常见的放大电路,由一个NPN型晶体管组成。
本实验的目的是通过实验验证共射极单管放大电路的放大特性。
一、实验原理:
共射极单管放大电路是一种常用的放大电路,使用一个NPN型晶体管来放大输入信号。
晶体管的三个引脚分别为发射极(E)、基极(B)、集电极(C)。
在共射极单管放大电路中,输入信号通过耦合电容C1输入到基极,集电极通过负载电阻RC与正电源相连。
输出信号由电容C2耦合到负载电阻RL上。
二、实验仪器:
1. 功率放大器实验箱
2. 万用表
3. 音频信号发生器
三、实验步骤:
1. 连接电路:根据实验箱上的电路图,将电路连接好。
2. 调整电源:根据实验箱上的电源电压要求,调整电源电压。
3. 调节发生器:将发生器的频率调节到所需的数值,信号幅度调节适宜值。
4. 测量电压:用万用表分别测量发射极电压、集电极电压和基极电压。
5. 测量电流:用万用表测量发射极电流、集电极电流和基极电流。
6. 测量电容:用万用表测量输入输出电容。
四、实验结果:
将实验测得的数据填入实验报告中,并绘制相应的图表。
五、实验分析:
根据实验结果分析共射极单管放大电路的放大特性、输入输出电容等参数。
六、实验总结:
总结本实验的目的、步骤、结果以及实验中遇到的问题等。
七、思考题:
进一步思考实验中遇到的问题,并提出解决方案。
晶体管共射极单管放大器实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除晶体管共射极单管放大器实验报告篇一: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?uccRb1?Rb2图2—1共射极单管放大器实验电路图Ie=ub?ube≈IcReuce=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—1b2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=ccRcReube=ub-ueuce=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。
晶体管共射极单管放大器实验报告

波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述3种情况下的uo值,并 用双踪示波器观察uo和ui的相位关系,并记入表2-2中。
3、观察静态工作点对输出波形失真的影响 置RC=2.4KΩ,RL=2.4KΩ, ui=0V,调节RP,使IC=2.0mA,测出UCE 值;再逐步加大输入信号,使输出电压u0 足够大,但不失真。 然后保持输 入信号不变,分别增大和减小RP,使波形出现失真,绘出u0的波形,并测出 失真情况下的IC和UCE值,并记入表2-4中。在每次测IC和UCE 值时,都要将 信号源的输出旋钮旋至零。
测量值
计算值
UB/V
UE/V
UC/V
RB1
UBE/V
UCE/V IC/mA
KΩ/
2.88 2.01 7.34 63
0.89
5.20 20
表2-2
RC/ RL/ uo/mV AV KΩ KΩ
观察记录一组uo和ui波形
2.4 ∞
94.0 9.40
1.2 ∞
48.1 4.81
2.4 2.4 47.2 4.72
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、实验使用仪器与材料
EL教学实验箱、AS101E函数信号发生器、DS1062E-EDU双踪示波器、 GB7676-98交流毫伏表 三、实验步骤
1. 调试静态工作点 接通直流电源前,先将RP调至最大, 函数信号发生器输出旋钮旋至零。 接通+12V电源、调节RP,使IC=2.0mA(即UE=2.0V), 用直流电压表测 量UB、UE和UC,用万用电表测量RB2值,并记入表2-1中。 2、测量电压放大倍数 在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号us,调节函数信号发生器的 输出旋钮使放大器输入电压ui10mV,同时用示波器观察放大器输出电压uo的
共射极单管放大电路实验报告

共射极单管放大电路实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过搭建共射极单管放大电路,了解其基本工作原理,掌握其特性参数的测试方法,并通过实验验证理论知识。
二、实验原理。
共射极单管放大电路是一种常见的电子放大电路,由一个晶体管和几个无源元件组成。
在该电路中,晶体管的发射极接地,基极通过输入电容与输入信号相连,集电极与负载电阻相连,输出信号由负载电阻取出。
当输入信号加到基极时,晶体管的输出信号将由集电极取出,实现信号的放大。
三、实验器材。
1. 电源。
2. 信号发生器。
3. 示波器。
4. 电阻、电容等无源元件。
5. 直流电压表。
6. 直流电流表。
四、实验步骤。
1. 按照电路图连接好电路,并接通电源。
2. 调节电源电压,使得晶体管工作在正常工作区域。
3. 使用信号发生器输入不同频率的正弦信号,观察输出信号的波形变化。
4. 测量输入输出信号的幅度,并计算电压增益。
5. 测量输入输出信号的相位差。
6. 测量电路的输入、输出阻抗。
五、实验结果与分析。
通过实验,我们得到了不同频率下的输入输出信号波形,并测量了其幅度和相位差。
根据测量数据,我们计算得到了电压增益和输入输出阻抗。
通过对比实验数据和理论值,我们发现实验结果与理论值基本吻合,验证了共射极单管放大电路的基本工作原理。
六、实验总结。
通过本次实验,我们深入了解了共射极单管放大电路的工作原理和特性参数的测试方法,掌握了实际搭建和测试的技能。
通过实验验证了理论知识,加深了对电子放大电路的理解,为今后的学习和研究打下了基础。
七、实验注意事项。
1. 在搭建电路时,注意连接的准确性,避免短路或接反。
2. 调节电源电压时,小心操作,避免电压过高损坏元件。
3. 在测量输入输出信号时,注意示波器的设置和测量方法,确保测量准确。
八、参考文献。
1. 《电子技术基础》。
2. 《电子电路》。
3. 《电子电路设计手册》。
以上就是本次共射极单管放大电路实验的报告内容,希望能对大家的学习和实践有所帮助。
晶体管共射极单管放大电路实验报告资料

晶体管共射极单管放大电路实验报告资料一、实验目的:1.了解晶体管共射极单管放大电路的原理及其特性;2.掌握晶体管测量方法;4.学会调整单管放大电路的放大倍数。
二、实验原理:1.晶体管的基本特性:1.(1) PN结管的基本特性:PN结管的三个端口分别为E(C)、B、C(E),其中E(C)端称为发射(射极),B端称为基极,C(E)端称为集电(集电极)。
(2) NPN型晶体管的基本特性:PNP型晶体管是在PN结管的电性基础上发展而成,它具有与NPN型管相反的特性。
NPN管通,它的E(C)端与B端呈低电平状态,而C(E)端呈高电平状态。
2.晶体管的工作状态:晶体管可以工作在截止区、放大区和饱和区三种状态。
以NPN 型晶体管为例,当UBY正值较大,虽然UBB是负瞬间电压导致了BE管结截止,但因为U(C)在UCC的反向极限上方,使得CE导通,这时管子就是处在正常放大工作状态。
3.晶体管的电路模型:在电路中引入β系数是为了表示晶体管在放大区的增益,一般在使用晶体管时$\beta$系数是固定的,因此晶体管的放大倍数$A_V$和它的电路分流比$V_{BB}/R_B$之比息息相关,由于$\beta$值不同,同一种管子也会有不同的放大倍数。
当然,对于一对$Q_1$和$Q_2$来说,同样的RK利用$xK=0.5W$公式推算,它们的$\beta$值也应该是较为接近的。
三、实验步骤:1.根据图1连接实验电路,电源电压定为6V;2.调整可变电阻RP为3.3k欧;3.将示波器的触探管头分别接到波形发生器的输出端和晶体管的集电极上;4.调整波形发生器的频率为50Hz,输出峰值电压为0.6V;5.打开电源,调整RP,使得晶体管工作在放大状态;6.调整波形发生器的输出电压,测得晶体管的输入和输出波形,计算晶体管的放大倍数。
四、实验结果:实验得到的输入和输出波形如下图所示:输入波形计算得到的晶体管的放大倍数为:$\left. K_U=\dfrac{u_{O-P}}{u_{i-P}}=-8.2(\text{单次}) \right.$。
晶体管共射极单管放大器实验报告10页

晶体管共射极单管放大器实验报告10页一、实验原理晶体管(英文全称为:transis)是一种双极型器件,它使用电压控制流的方式来控制电路,是一种高低电平的转换器,其中N-MOS具有负偏移电流输出,P-MOS有正偏移电流输出。
而晶体管共射极单管放大器(CE amplifier)是利用晶体管放大输入信号,并且输出放大后的信号,它具有以下几个特点:1.具有高增益:某些应用时,可以获得高达1000倍的增益。
2.具有良好的抗杂散比:它的抗杂散比比其他放大器要好。
3.低成本:CE放大器成本低,是很多电路应用的实用设计。
二、实验准备实验准备包括晶体管共射极单管放大器原理、电路电子元件、实验接线、虚拟示波器、实验电源等:1.晶体管共射极单管放大器原理:晶体管共射极单管放大器是利用晶体管的共射极特性,以电容或非线性电路连接晶体管的共射极,把输入信号放大。
2.电路电子元件:该实验采用的电子元件有晶体管、电阻、电容、变压器等,详见实验设置部分提供的原理图。
3.实验接线:实验接线由晶体管的共射极连接电路的共射极部分,将电路中晶体管的此极和源极和源之间、此极与集电极之间等处可接电容等电子元件。
4.虚拟示波器:实验采用数字示波器,用于监测放大器输出脉冲电平变化,以及便于测量电路中其他因素对放大器性能的影响。
5.实验电源:实验主要是检测晶体管共射极单管放大器的增益、抗扰度、抗噪声度等指标,因此电源的选用是非常重要的,实验中,采用的是稳定的可调电源。
三、实验设置1.确定实验电路:实验电路如下图所示,该回路是一个简单的电路,主要是输入端只有一个电压信号,将输入信号放大传输到输出端,从而得到放大后的信号。
2.确定晶体管型号:实验采用的晶体管型号为:MJE15031。
3.确定实验电路的元件参数:该实验电路中的电容为:C1,用于共射极的电容值为:560uF;用于分压电阻的电阻值为: 10kΩ和4.7kΩ;电源电压为: 12V 。
四、实验结果1.检查输出电压:实验准备完毕后,量出输出端的脉冲电平,结果为7V,较预期值(12V)稍有偏差,约为10%,说明实验设置有较小的偏差。
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之间串入一已知电阻 R,在放大器正常工作的情况下, 单独只用交流毫伏表或
者示波器测出 US 和 Ui,则根据输入电阻的定义可得 图 4 输入、输出电阻测量电路
测量时应注意下列几点:
① 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。 ② 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
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,单独只用用交流毫伏表或者示波器测出 ui 和 uo 的有效值 Ui 和 UO,则 (2)输入电阻 Ri 的测量
算值接近,是较为理想的工作状态。实测 UBE=UB-UE=0.66V,而理论为 0.70V,
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,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
广州大学学生实验报告
院(系)名称 专业名称 实验课程名称 实验项目名称
实验时间 实验成绩
【实验目的】
班
姓名
别
学号
模拟电路实验
晶体管共射极单管放大电路
实验地点
指导老师签名
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
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 U(O 有效值), 则动态范围等于 2 2U0 。或用示波器直接读出 UOPP 来。 【实验步骤】
1.调试静态工作点
在实验箱上按电路图连接好电路,接通直流电源前,先将 RW 调至最大,不 接入函数信号发生器。接通+12V 电源、调节 RW,使 IC=2.0mA(即 UE=2.0V),
(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 RW
(改变静态工作点),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 4)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
3.测量放大电路输入电阻和输出电阻
(1)置 Rc=2.4kΩ,RL=2.4KΩ,Ic=2.0 mA。输入 f=1 kHz 的正弦信号电压 ui≈10mV,在输出电压 uo 不失真的情况下,用交流毫伏表测出 us、ui 和 uL,
记录于表三中。
(2)保持 us 不变,断开 RL,测量输出电压 uo,记录于表三中。
uL/mV 100 96.7 104
100.2
Ro( kΩ) 测量值 计算值
5.21
4.89
一 . 表 一 测 量 结 果 中 : UB-UE=2.66V-2.00V=0.66V=UBE
UC-UE=7.76V-2.00V=5.76V=UCE
实测的静态工作点与理论值基本一致,相差并不大,说明电路理论值与计
【实验数据整理】
表一
IC=2mA
测量值
计算值
UB(V) UE(V) UC(V)
RB2(K Ω)
UBE(V) UCE(V) IC(mA)
2.66 2.00 7.66 68.0 0.67 5.20 2.00
表二
Ic=2.0mA
Ui=10mV
序号 RC(K RL(K
Uo(V)
AV
Ω) Ω)
1
2.4
∞ 0.200 20.0
接受范围内可认为测量值有效。 产生误差的原因主要有以下几点:(1)实验连线有一定的阻值导致误差存在; (2)静态工作点调试不准确,没调到正确的静态工作点。(3)温度影响实验器材 的阻值;(4)信号不稳定,测量时信号过大导致静态工作点失真;(5)在测量时 没有去掉输入信号,导致测量存在误差。 二.查阅资料可知实验箱中的三极管ß≈30-35,rbb, ≈200Ω 表二中:取ß=33,rbe= rbb,+(1+ß)26mA∕IEQ=200Ω+(1+33) ×26÷2Ω=642Ω 对于测量电压放大倍数
要测出
UE,即可用 IC
IE
U
U CC U C RC
,由
UC 确定
IC),
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 I(C 或 UCE)的调整与测试。
用直流电压表测量 UB、UE、UC 及用万用电表测量 RB2 值。记录于表一中。 2.测量电压放大倍数
在放大器输入端加入频率为 1KHz 的正弦信号 uS,在示波器的输出端接入 交流毫伏表,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压 Ui 10mV,同 时用示波器观察放大器输出电压 uO 波形,在波形不失真的条件下,用交流毫伏 表测量下述三种情况下的 UO 值,并用双踪示波器观察 uO 和 ui 的相位关系,记 录于表二中。
Ri 越大,电压放大倍数越小、输入电阻越小、输出电阻不受影响。静态工作点
中电流越大,电压放大倍数越大、输入电阻越小、输出电阻不受影响。但静态
工作太大或太小容易导致三极管进入饱和或截止。
三.表三中:计算输入电阻公式: RI R B1 //(R B 2 RW )// rbe
根据定义:输入电阻
Ri
ui Ii
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.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 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。
2
1.2
∞ 0.117 11.7
3
2.4 2.4 0.123 12.3
表三
观察记录一组 uO 和 u1 波形
次数 1 2 3
平均
us/mV 19.1 17.6 20.5 19.1
ui/mV 10.0 9.6 10.4 10.0
【实验结果与分析】
Ri( kΩ) 测量值 计算值
0.943 0.875
uo/mV 196 190 212 199.3
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
理论值中
,但实验过程中无法直接得出 ;而在实际放大倍数中,
序号 1,2,3 的电压放大倍数分别为为 20.0,11.7,12.3 倍。看出接入电路的负
载对实际放大倍数有影响,与空载时的放大倍数相比,影响较大。
晶体管共射极单管放大器中 Rc,Rl 及静态工作点对放大器电压放大倍数、
输入电阻、输出电
阻的影响:Rc 越大,电压放大倍数越大、输入电阻不受影响、输出电阻越大。
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
我在调试中主要出现以下问题:(1)起初电源正负极接反了,导致表1、表2、 表3出现奇怪数据,当时没发现。做实验时不管怎么调静态工作点,输出放大 信号不会失真,此时检查电路才发现。此类错误由粗心所造,以后应避免。(2) 负载电阻插座接触不良,可以对实验仪器进行改造,负载电阻RL可以采用夹住 的方法连接方可减少避免接触不良问题。(3)实验引出的测量线生锈,可能对 实验会造成较大的测量误差。(4)RB2没有调到合适阻值导致在调输入信号时候 正弦波在最大不失真情况下没有达到上下同时失真。
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(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 (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
图 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
六.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;
试方法。