三极管共射极放大电路实验报告
实验三晶体管共射极单管放大器

实验三 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A V 、输入电阻Ri 、输出电阻RO 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仪的使用方法。
二、实验原理晶体管单级放大电路有三种基本接法, 即共射电路、共集电路、共基电路。
三种基本接法的特点分别为:1.共射电路既能放大电流又能放大电压, 输入电阻在三种电路中居中, 输出电阻大, 频带较窄;常做为低频电压放大电路的单元电路。
2.共集电路只能放大电流不能放大电压,是三种接法中输入电阻最大、输出电阻最小的电路,具有电压跟随的特点。
常用于电压放大电路的输入级和输出级,在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。
3.共基电路只能放大电压不能放大电流,输入电阻小,电压放大倍数和输出电阻与共射电路相当,但频率特性是三种接法中最好的电路,常用于宽频带放大器。
放大电路的主要性能指标有:放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带等。
而保证基本放大电路处于线性工作状态(不产生非线性失真)的必要条件是设置合适的静态工作点Q, Q 点不但影响电路输出是否失真, 而且直接影响放大器的动态参数。
本实验所采用的放大电路为电阻分压式工作点稳定的单管放大电路(图3-1)。
它的偏置电路采用RB1和RB2组成分压电路, 因此基极电位UB 几乎仅决定于RB1与RB2对VCC 的分压, 而与环境温度的变化无关;同时三极管的发射极中接有电阻RE, 它将输出电流IC 的变化引回到输入回路来影响输入量UBE, 以达到稳定静态工作点的目的。
当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以得到一个与ui 相位相反, 幅值被放大了的输出信号uO, 从而实现了电压放大。
图3-1电路的静态工作点可用下式估算:CC2B 1B 1B B R +R R ≈U V I E =C EBEB I ≈R U U -U CE =V CC -(R C +R E )而电压放大倍数、输入电阻、输出电阻分别为:A V =- beLC r R //R βbe 2B 1B i r //R //R =RC O R ≈R 注意: 测量放大器的静态工作点时, 应在输入信号ui=0的条件下进行。
实验三晶体管共射极单管放大器(1)

实验三晶体管共射极单管放⼤器(1)实验⼆晶体管共射极单管放⼤器预习部分⼀、实验⽬的⒈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。
⒉掌握放⼤器主要性能指标及其测试⽅法。
⒊熟悉⽰波器、函数发⽣器、交流毫伏表、直流稳压电源及模拟实验箱的使⽤。
⼆、实验原理1.静态⼯作点对放⼤器性能的影响及调试1)静态⼯作点当放⼤电路未加输⼊信号(u i= 0)时,在直流电源作⽤下,晶体管基极和集电极回路的直流电流和电压⽤I BQ、U BEQ、I CQ、U CEQ表⽰,它们在晶体管输⼊和输出特性上各⾃对应⼀个点,称为静态⼯作点。
放⼤器静态⼯作点Q的位置对放⼤器的性能和输出波形有很⼤影响。
以NPN型三极管为例,如⼯作点偏⾼(如图2-2-1中的Q1点),放⼤器在加⼊交流信号以后易产⽣饱和失真,此时u o的负半周将被削底;如⼯作点偏低(如图2-2-1中的Q2点)则易产⽣截⽌失真,即u o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调试,即在放⼤器的输⼊端加⼊⼀定的u i,检查输出电压u o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。
图2-2-1 静态⼯作点不合适产⽣波形失真最后还要说明的是....: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。
若要获得最⼤的不失真输出电压,静态⼯作点最好尽量靠近交流负载线的中点,如图2-2-2中的Q 点。
u CEI图2-2-2 具有最⼤动态范围的静态⼯作点+U CC +12Vs U oU图2-2-3 共射极单管放⼤器2) 静态⼯作点的调试和测量⽅法静态⼯作点由偏置电路设置。
放⼤电路常⽤的偏置电路有固定和分压式偏置电路。
固定偏置电路仅由⼀个基极电阻构成,要求电阻在兆欧数量级上,Q 点易受晶体管参数变化和基极电阻值误差的影响。
共射极放大电路实验报告

共射极放大电路实验报告共射极放大电路实验报告引言:共射极放大电路是一种常见的电子电路,广泛应用于放大信号的场合。
本实验旨在通过搭建共射极放大电路并对其进行实验验证,深入理解其原理与特性。
一、实验目的本次实验的主要目的是:1. 理解共射极放大电路的基本原理;2. 学会搭建并调试共射极放大电路;3. 测量并分析共射极放大电路的放大倍数、输入阻抗和输出阻抗等特性。
二、实验器材与原理1. 实验器材:(1)信号发生器(2)二极管(3)电阻、电容等元件(4)示波器(5)万用表2. 原理:共射极放大电路是一种三极管放大电路,其基本原理是利用三极管的放大作用,将输入信号放大后输出。
在共射极放大电路中,输入信号通过电容耦合方式进入基极,通过电阻与发射极相连,并通过电阻与负载电阻相连,输出信号从负载电阻中取出。
1. 搭建电路:按照实验原理,按照电路图搭建共射极放大电路。
注意连接正确,避免短路和接反等问题。
2. 调试电路:将信号发生器的输出端与输入端相连,设置合适的频率和幅度。
通过示波器观察输出信号的波形,并调整电路参数,使得输出波形达到最佳状态。
3. 测量电路特性:使用万用表测量电路中各个元件的电压和电流值,记录并计算输入阻抗、输出阻抗和放大倍数等特性参数。
四、实验结果与分析在实验中,我们搭建了共射极放大电路,并成功调试出了较好的输出波形。
通过测量和计算,得到了以下结果:1. 输入阻抗:根据测量数据,我们计算得到共射极放大电路的输入阻抗为XXX。
2. 输出阻抗:根据测量数据,我们计算得到共射极放大电路的输出阻抗为XXX。
3. 放大倍数:通过测量输入信号和输出信号的幅度,我们计算得到共射极放大电路的放大倍数为XXX。
通过对实验结果的分析,我们可以看出共射极放大电路具有较高的放大倍数和较低的输出阻抗,适用于需要放大信号的应用场合。
通过本次实验,我们深入了解了共射极放大电路的原理与特性,并成功搭建了该电路并进行了调试。
实验结果表明,共射极放大电路具有较高的放大倍数和较低的输出阻抗,具有重要的应用价值。
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,掌握共射极放大电路的基本原理,了解其放大特性,并通过实验验证其放大性能。
二、实验原理。
共射极单管放大电路是一种常用的放大电路,其基本原理是利用晶体管的放大特性,实现信号的放大。
在共射极放大电路中,输入信号加在基极上,输出信号则从集电极上取出。
当输入信号加在基极上时,晶体管的输出电流会随之变化,从而实现对输入信号的放大。
三、实验仪器与器材。
1. 三极管(晶体管)×1。
2. 电阻(1kΩ,10kΩ)×2。
3. 电容(0.1μF,10μF)×2。
4. 信号发生器。
5. 示波器。
6. 直流稳压电源。
7. 万用表。
8. 面包板。
9. 连接线。
四、实验步骤。
1. 将三极管、电阻和电容等元器件按照电路图连接在面包板上;2. 将信号发生器的正负极分别连接到输入端,将示波器的探头分别连接到输入端和输出端;3. 调节直流稳压电源,给电路提供适当的电压;4. 调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器上的波形变化;5. 记录输入信号和输出信号的波形,并测量其幅度。
五、实验结果与分析。
通过实验观察和记录,我们得到了输入信号和输出信号的波形图,并测量了其幅度。
根据实验数据,我们可以得出共射极单管放大电路的放大倍数、频率响应等性能指标。
六、实验结论。
通过本次实验,我们成功搭建了共射极单管放大电路,并对其放大特性进行了验证。
实验结果表明,共射极单管放大电路具有良好的放大效果和频率响应特性,能够对输入信号进行有效放大,并且在一定频率范围内保持稳定的放大倍数。
七、实验总结。
本次实验使我们深入了解了共射极单管放大电路的工作原理和特性,掌握了搭建和调试放大电路的方法,提高了对电子电路的实际操作能力和理论知识的应用水平。
通过本次实验,我们不仅学到了共射极单管放大电路的基本原理和实验操作技巧,还对电子电路的实际应用有了更深入的了解。
希望通过今后的实验学习,能够进一步提高自己的实验能力和动手能力,为今后的学习和科研打下坚实的基础。
三极管共射极放大电路 实验报告

实验报告课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 张冶沁 成绩:__________________ 实验名称: 三极管共射极放大电路 实验类型: 电路实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得一、实验目的和要求1.学习共射放大电路的设计方法与调试技术;2.掌握放大器静态工作点的测量与调整方法,了解在不同偏置条件下静态工作点对放大器性能的影响;3.学习放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性等性能指标的测试方法;4.了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法;5.进一步熟悉示波器、函数信号发生器的使用。
二、实验内容和原理1.静态工作点的调整与测量2.测量电压放大倍数3.测量最大不失真输出电压4.测量输入电阻5.测量输出电阻6.测量上限频率和下限频率7.研究静态工作点对输出波形的影响三、主要仪器设备示波器、信号发生器、万用表 共射电路实验板四、操作方法和实验步骤1.静态工作点的测量和调试 实验步骤:(1)按所设计的放大器的元件连接电路,根据电路原理图仔细检查电路的完整性。
(2)开启直流稳压电源,用万用表检测15V 工作电压,确认后,关闭电源。
(3)将放大器电路板的工作电源端与15V 直流稳压电源接通。
然后,开启电源。
此时,放大器处于工作状态。
(4)调节偏置电位器,使放大电路的静态工作点满足设计要求I CQ =6mA 。
为方便起见,测量I CQ 时,一般采用测量电阻R C 两端的压降V Rc ,然后根据I CQ =V Rc /Rc 计算出I CQ 。
(5)测量晶体管共射极放大电路的静态工作点,并将测量值、仿真值、理论估算值记录在下表中进行比较。
2.测量电压放大倍数(R L =∞、R L =1k Ω)专业: 姓名:学号: 日期: 地点:学生序号6实验步骤:(1)从函数信号发生器输出1kHz的正弦波,加到电路板上的Us端。
三极管10倍放大电路设计

另外因为用 将 的直流成分截去,故交流输出信号 即为 的本身: = =( ) 。因此,该电路的交流电压放大倍数 为: = / = / 。所以可以认为放大倍数 与 无关,而是由 与 之比来决定的(因为基极电流为0,所以与 无关,然而,严格来讲,是有关系的)。在该实验中输出信号增益≥20dB,故 / ≥10
3.6确定电源去耦电容
在电源上并联一个小电容和一个大电容,可以在很宽的频率范围内降低电源对GND的阻抗。一般选用1uF的瓷片电容,与10uF的电解电容。
3.2multisim仿真
按照设计在multisim中连接好电路图,如图所示
用示波器仿真如下图,此时频率为10kHZ
波特图示仪仿真结果如下
中频区
半功率点,10HZ满足实验要求
事先一定要用万用表测量管子的hFE,以便可以准确的确定基极电流和射极电流。
在调试时,输入信号的峰峰值不要设得过大。
事先要预留出各个测试点以及接地点。
通过这次试验深入学习了三极管放大电路的频率特性的控制
VB=1.37V,VC=9.18V,VE=0.72V,VCEQ=8.48V。
4.2电路频率范围
fmin=9.4Hz;fmax=1.21MHz;。
4.3放大倍数
经测量当f=10Hz时AV=7.68;经测量当f=1KHz时AV=10.6,当f=1MHz时AV=8.16,
4.4电路输出振幅
经测量当f=10Hz时A=7.68V经测量当f=1KHz时A=10.6V;;当f=1MHz时A=8.16V,
理工大学
开放性实验报告
(A类/B类)
项目名称:三极管放大电路设计
实验室名称:创新实验室
学生姓名:
创新实验项目报告书
三极管共射极放大电路-实验报告

精品文档实验报告课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 张冶沁 成绩:__________________ 实验名称: 三极管共射极放大电路 实验类型: 电路实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1.学习共射放大电路的设计方法与调试技术;2.掌握放大器静态工作点的测量与调整方法,了解在不同偏置条件下静态工作点对放大器性能的影响;3.学习放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性等性能指标的测试方法;4.了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法;5.进一步熟悉示波器、函数信号发生器的使用。
二、实验内容和原理1.静态工作点的调整与测量2.测量电压放大倍数3.测量最大不失真输出电压4.测量输入电阻5.测量输出电阻专业: 姓名: 学号: 日期: 地点:学生序号66.测量上限频率和下限频率7.研究静态工作点对输出波形的影响三、主要仪器设备示波器、信号发生器、万用表共射电路实验板四、操作方法和实验步骤1.静态工作点的测量和调试实验步骤:(1)按所设计的放大器的元件连接电路,根据电路原理图仔细检查电路的完整性。
(2)开启直流稳压电源,用万用表检测15V工作电压,确认后,关闭电源。
(3)将放大器电路板的工作电源端与15V直流稳压电源接通。
然后,开启电源。
此时,放大器处于工作状态。
(4)调节偏置电位器,使放大电路的静态工作点满足设计要求I CQ=6mA。
为方便起见,测量I CQ时,一般采用测量电阻R C两端的压降V Rc,然后根据I CQ=V Rc/Rc计算出I CQ。
(5)测量晶体管共射极放大电路的静态工作点,并将测量值、仿真值、理论估算值记录在下表中进行比较。
2.测量电压放大倍数(R L=∞、R L=1kΩ)实验步骤:(1)从函数信号发生器输出1kHz的正弦波,加到电路板上的Us端。
实验一基本共射放大电路实验报告

实验一基本共射放大电路实验报告一、实验目的:1.掌握基本共射放大电路的组成和工作原理;2.学会在实验条件下测量并计算电路的增益。
二、实验仪器:1.示波器;2.多用电表;3.功放电路板。
三、实验原理:基本共射放大电路由NPN晶体管、输入电阻、输出电阻和负载电阻组成。
工作原理如下:当输入信号向基极施加交流信号时,晶体管工作于放大状态。
由于输入电阻的存在,输入信号会将电流注入基极,导致基极电流增大。
而这个增大的电流会引发晶体管的放大作用。
输出电阻起到了与负载电阻相匹配的作用,使原信号可以通过负载电阻得到放大。
四、实验步骤:1.按照电路图搭建基本共射放大电路;2.将输入信号接入示波器的输入端,并调节示波器参数使波形清晰可见;3.测量输出信号的幅值,并用多用电表测量电路各个元件的电压和电流。
五、实验结果与分析:根据示波器上显示的波形,我们可以得到输入信号和输出信号的波形图,并通过测量得到其幅值。
根据实验数据,可以计算电路的输入电阻和输出电阻,以及电路的增益。
具体计算步骤如下:1.计算输入电阻:输入电阻可以通过测量输入电流和输入电压得到,用输入电压除以输入电流即可。
2.计算输出电阻:输出电阻可以通过测量输出电压和输出电流得到,用输出电压除以输出电流即可。
3.计算增益:增益是指输出信号幅值与输入信号幅值之间的比值,通过测量输出信号和输入信号的幅值即可计算。
根据实验数据和上述计算步骤,我们可以得到电路的输入电阻、输出电阻以及增益的数值。
六、实验分析与结论:通过实验,我们成功搭建了基本共射放大电路,并且根据测量数据计算了电路的输入电阻、输出电阻以及增益。
这些数据可以帮助我们评估电路的性能和效果。
实验结果分析:1.输入电阻越大,表示电路对输入信号的损耗越小,但也较容易受到外界干扰。
2.输出电阻越小,表示电路可以驱动更大的负载电阻,但也对负载电阻变化较敏感。
3.增益越大,表示电路对输入信号的放大效果越好,但也容易引起失真。
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实验报告课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 张冶沁 成绩:__________________ 实验名称: 三极管共射极放大电路 实验类型: 电路实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得一、实验目的和要求1.学习共射放大电路的设计方法与调试技术;2.掌握放大器静态工作点的测量与调整方法,了解在不同偏置条件下静态工作点对放大器性能的影响;3.学习放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性等性能指标的测试方法;4.了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法;5.进一步熟悉示波器、函数信号发生器的使用。
二、实验内容和原理1.静态工作点的调整与测量2.测量电压放大倍数3.测量最大不失真输出电压4.测量输入电阻5.测量输出电阻6.测量上限频率和下限频率7.研究静态工作点对输出波形的影响三、主要仪器设备示波器、信号发生器、万用表 共射电路实验板四、操作方法和实验步骤1.静态工作点的测量和调试 实验步骤:(1)按所设计的放大器的元件连接电路,根据电路原理图仔细检查电路的完整性。
(2)开启直流稳压电源,用万用表检测15V 工作电压,确认后,关闭电源。
(3)将放大器电路板的工作电源端与15V 直流稳压电源接通。
然后,开启电源。
此时,放大器处于工作状态。
(4)调节偏置电位器,使放大电路的静态工作点满足设计要求I CQ =6mA 。
为方便起见,测量I CQ 时,一般采用测量电阻R C 两端的压降V Rc ,然后根据I CQ =V Rc /Rc 计算出I CQ 。
(5)测量晶体管共射极放大电路的静态工作点,并将测量值、仿真值、理论估算值记录在下表中进行比较。
2.测量电压放大倍数(R L =∞、R L =1k Ω)专业: 姓名:学号: 日期: 地点:学生序号6实验步骤:(1)从函数信号发生器输出1kHz的正弦波,加到电路板上的Us端。
(2)用示波器检查放大电路输出端是否有放大的正弦波且无失真。
(3)用示波器测量输入Ui电压,调节函数信号发生器幅度,使电路输入Ui= 10mV(有效值)。
(4)负载开路,用示波器测出输出电压Uo有效值,求出开路放大倍数。
(5)负载接上1kΩ,再次测Uo,求出带载放大倍数。
3.测量最大不失真输出电压(R L=∞、R L=1kΩ)(1)负载开路,逐渐增大输入信号幅度,直至输出刚出现失真。
(2)用示波器测出此时的输出电压有效值,即为最大不失真输出电压Vomax。
(3)负载接上1kΩ,再次测Vomax。
4.测量输入电阻Ri(R L=1kΩ)测量原理:放大电路的输入电阻可用电阻分压法来测量,图中R为已知阻值的外接电阻,分别测出Vs和Vi,则实验步骤:(1)从函数信号发生器输出正弦波,加到电路板上的Us端。
(2)用示波器测出Us 和Ui电压。
(3)求出输入电阻。
5.测量输出电阻R O测量原理:放大电路的输出电阻可用增益改变法来测量,保持信号源幅度不变,分别测出负载开路时的输出电压V O'和带上负载R L后的输出电压V O,则实验步骤:(1)从函数信号发生器输出正弦波(幅度和频率?),加到共射放大电路的输入端。
(2)断开负载,用示波器测出输出电压V o'。
(3)接上负载,用示波器测出输出电压Vo。
(4)计算输出电阻Ro6. 测量上限频率和下限频率(R L=∞、R L=1 kΩ)1)从函数信号发生器输出1kHz的正弦波,加到放大电路输入端。
2)用交流毫伏表测输出电压,调节输入信号幅度,使输出Vo=1V。
(取1V有什么好处?)3)保持输入信号幅度不变,降低信号频率,使输出幅度下降至0.707V o时(用什么测?)得到下限频率f L。
4)保持输入信号幅度不变,增大信号频率,使输出幅度下降至0.707 V o时得到上限频率f H7. 研究静态工作点对输出波形的影响( R L=∞)1)负载开路,输入1kHz、幅度合适的正弦信号,用示波器监视输出电压。
2)调节电位器R Wb,使静态电流I CQ增大到足够大,测量并记录集电极静态电流。
(I CQ用什么测?如何测?)3)逐渐增大输入信号,使输出波形出现明显的失真。
记录此时的示波器波形,测量刚出现失真时的最大不失真输出电压。
4)减小输入信号,使电路回到正常的放大状态(输出电压无失真)。
5)调节电位器R Wb,使静态I CQ下降到足够小,测量并记录集电极静态电流。
6)逐渐增大输入信号,使输出波形出现明显的失真。
记录此时的示波器波形,测量刚出现失真时的最大不失真输出电压。
五、实验数据记录和处理V B/V V E/V V C/V I CQ/mA 理论值 5.258 4.558 9 6仿真值 5.271 4.558 9 6实测值 5.15 4.54 8.99 6测试条件实测值理论值A V仿真值A V V S/mV V i/mV V O/V A VR L=∞35 10 0.978 97.8 92.34 90.604 R L=1kΩ35 10 0.493 49.3 46.17 46.340 3.测量最大不失真输出电压先出现缩顶失真先出现削底失真同时出现缩顶和削底失真测试条件实测值理论值仿真值V OMAX(有效值)V OMAX(峰值)V OMAX(峰值)V OMAX(峰值)R L=∞ 2.29V 3.06V 3.75V 3.69V R L=1kΩ 2.78V 3.79V 4.27V 4.16V4.测量输入电阻R i输入电阻(实测值)理论值仿真值V S/mV V i/mV R i R i R i35 10 2040Ω1334Ω1393ΩO输出电阻(实测值)理论值仿真值V O’/V V O/V R i R O R O 0.978 0.493 984Ω1000Ω1000Ω测试条件实测值仿真值f L f H f L f HR L=∞91.5Hz 29.7kHz 172.12Hz 34.58MHz R L=1kΩ92.1Hz 51.9kHz 175.47Hz 63.30MHz7.研究静态工作点对输出波形的影响I CQ先出现V OMAX正/负半周形状7.68mA 饱和977mV 负削底2.55mA 截止 1.51V 正缩顶六、实验结果与分析共射放大电路的静态工作点在实验中随可变电阻R b1的阻值而改变,实验中和仿真均调整电位器使I CQ=6mA,而且理论值根据仿真的参数计算,实际上并不合理,因为仿真使用的三极管规格和实验不同,理论计算的值更适用于仿真结果,实验结果仅能用作参考。
电压放大倍数的实验值、理论值和仿真值都较为接近,由共射放大电路的放大倍数表达式其中r be已确定,R L’为等效负载,当负载增大时放大倍数也会增大,但本实验电路中最大的负载电阻为R C=1kΩ,外接R L=1kΩ时,等效负载为500Ω,因此开路的放大倍数应该为接1kΩ负载时的两倍,实验中开路放大倍数为97.8倍,负载1kΩ的放大倍数为49.3倍,97.8/49.3=1.98,非常符合预期。
最大不失真输出电压实际上在示波器难以测量,因为通过人眼判断正弦波形是否失真偏于主观,往往无法准确判定在某静态工作点下波形失真的临界输出电压,且当负载不同时,截止失真和饱和失真出现的先后可能不同,故实验中测得的数据仅作娱乐。
另外还保存了几种失真在不同位置出现的图片,也可以在仿真中进行观察。
输入电阻和输出电阻的理论值和仿真值非常吻合,但输入电阻的实验值差距较大,可能的原因是输入电压V S经过一个5.1kΩ的电阻R S分压,另一部分V i作为放大电路的输入信号,但实验中的V S和V i没有反复测量,可能在操作过程中已经变化,由输入电阻的计算公式如下:而R比较大,可见V S和V i的数量级相同,而且为比值形式,所以它们取值的较小变化对结果也会有较大影响,实验中应更加注重这两个数据的测量准确性。
通频带宽的测量,实验结果比仿真带宽更窄,也是三极管特性不同的原因,而且实验中由于结电容效应更加显著,通频带宽也会变窄。
对于不同静态工作点的输出特性,可以看出下图中当I CQ较小时,负载线斜率大小较小,正弦波形更靠近截止方向;当I CQ增大时,负载线斜率变大,正弦波更靠近饱和方向。
因此实验中I CQ=2mA时先出现了截止失真,I CQ=7mA时先出现了饱和失真。
七、讨论、心得本次实验有较多心得,主要是巩固了理论课的知识,前面用到的很多理论计算都不太容易,但最后跟仿真都符合得很好,但另一方面我认为本实验的仿真对实验没有太大的对比价值,因为三极管元件型号不同,且电位器位置也未必和实验一样,测算的数据自然也有很多不同。
但某些测量值存在较大的偏差,为了解释这些偏差需要了解电路里一些在实际实验中可能显著的现象比如结电容效应等,也加深了我对电路元件特性的认识。
另外,在老师所给实验PDF的第8页中,放大倍数的公式里不应该出现(1+β)R b2的项,而r be的计算公式中按照前面的约定,300应该改为200。
(1)试分析电路中的Re2、Rb1、Cb起什么作用?答:R e2作为发射极电阻,起到了很好的负反馈作用,当由于某些外部原因(如温度改变)引起电路内部参数变化,假设I C增大,相当于I E增大,则射极电阻R e2两端电压也增大,由于V CC不变,所以V BE 减小,从而I C减小,使电流稳定;R b1在电路中起到了保护电位器的作用,当电位器调节到0时,I C可能比较大烧坏管子,R b1可以限流;C b实现了低频信号隔离作用,输入信号中的直流成分无法通过电容,因此不会影响三极管的静态工作点,而交流信号可以通过电容并被放大。
(2)当静态工作电流I CQ通过测量V E或V C来间接地得到时,分析万用表内阻对测量误差的影响。
答:查手册得万用表在20V量程下内阻为10MΩ,比被测的R C=1kΩ大4个数量级,由电表误差公式代入数据得ΔU=6×10-4V,基本上可以忽略;(3)各仪器的接地端不再连在一起,示波器上的波形将发生什么变化?答:会造成示波器不同频道的参考零电势点不同,于是波形会出现数值方向上的平移,形状没有影响。
(4)在测试各项参数时,为什么要用示波器监视输出波形不失真?答:若波形发生失真,表明三极管并未工作在线性放大区,所有的理论公式便不再适用。
(5)与负载开路相比,接上负载对放大电路的上下限频率有什么影响?在测上限和下限频率时,如何择输入信号的大小?为什么使输出电压为1V?答:接上负载后,电路的等效负载变小,时间常数变小,因为上限截止频率由高频时间常数中最大的一个决定,因此放大倍数降低了,而上限频率会变大,通频带宽也更大,但下限频率基本不受影响。