实验一 单级放大电路静态参数的测试
单级共射放大电路实验报告
单级共射放大电路实验报告
实验电路图如下：
一、调试静态工作点：
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
4）关掉电源，断开开关S ，用万用表的欧姆挡（1×1K ）测量RB2。
将 所有测量结果记入表中。
5）根据实验结果可用：IC ≈IE=RE UE
,UBE=UB-UE,UCE=UC-UE ，求出静态工作点。
实验及计算数据如下表： 测量值 计算值 UB(V) UE(V) UC(V) RB2(Ω) UBE （V ）
UCE(V) IC （mA ）
2.6
2
7.2
60
0.6
5.2
2
1）接通电源，从信号发生器上输出一个频率为1KHZ ，幅值为10mV 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
三、测量输入电阻和输出电阻
输入电阻：Ri=Ii Ui =Rs Ui Us Ui /)(-=ui Us Ui
-Rs
输出电阻：Ro=UoL Uo -=UoL
Uo -RL
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 记入表中。
断开负载电阻RL ，保持uS 不变，测量输出电压Uo ，记入表中 四、电压放大倍数的测量
Au=Ui Uo =101500
=150。
实验一实验报告单级放大电路的设计与仿真
EDA设计(一) 实验报告——实验一单级放大电路的设计与仿真一．实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率2kHz(峰值5mV) ，负载电阻Ω，电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点，要求输入信号峰值增大到10mV电路输出信号均不失真。
在此状态下测试：①电路静态工作点值；②三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值；③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；④电路的频率响应曲线和f L、f H值。
二．单级放大电路原理图单级放大电路原理图三．饱和失真、截止失真和不失真1、不失真不失真波形图不失真直流工作点静态工作点：i BQ=, i CQ=, v CEQ=2、饱和失真饱和失真电路图饱和失真波形图饱和失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=3、截止失真截止失真电路图截止失真波形图截止失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=四．三极管输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值1、β值静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=V BEQ=β=i C/i B=2、输入特性曲线及r be值:由图：dx=，dy=r be=dx/dy=输入特性曲线3、输出特性曲线及r ce值:由图dx=, 1/dy=r ce=dx/dy=输出特性曲线五．输入电阻、输出电阻和电压增益1、输入电阻测输入电阻电路图由图：v= ，i=μAR i=v/i=μA=Ω2、输出电阻测输出电阻电路图1测输出电阻电路图2 由图：v o’= v o=R o=(v o’/v o-1)R L==Ω3、电压增益测电压增益电路图由图可得A V=六．幅频和相频特性曲线、f L、f H值由图可得f L= f H=Δf= f H - f L=七．实验结果分析1、R iR i理论=[r be+(1+β)R E]//R b1//R b2 =[2976+(1+220)x10]//127k//110k=ΩE1=、R oR o理论=R c=3 kΩE2=/3=1%3、AvI E理论=V B/R E=[ V cc R5/(R2+R5)]/( R6+R1)=[10x110/(127+110)]/2010=r be理论=200+26(1+β)/ I E =2976ΩAv理论=β(R C//R L)/[ r be+(1+β)R E]=220(3kΩ//Ω)/[2976+(220+1)x10]= E3=、V1=10mV时，会出现失真，但加一个小电阻即可减少偏差。
实验一单管放大电路的静态测试及仪器使用练习
一. 实验目的
1. 掌握单管共射放大电路的静态工作点的设计和测量方
2. 通过实验掌握各元件参数对静态工作点的影响; 3. 掌握各种电子仪器的使用方法。
二. 设计要求
1. 设计任务 设计一具有静态工作点稳定特性的共射极基本放大电路
1
(1) 电源电压Vcc=12V，使用硅材料NPN晶体管9013，其
测量参数改变后的静态工作点，注意每次只能改变一个 元件的参数。
例如，先将Vcc由12V变为6V，测完后应变回原值， 再测量改变RB11的情况。依此类推，把测量后计算得到的 ICQ和UCEQ的结果填入表6.1.2中。
5
如果你所设计的电路参数与提示中的数据不同，可自行确 定上述参数的变化量，并请参考表6.1.2中的变化比例。
(4) 用示波器的通道1观察信号，将触发源（Source) 选到通道2上，观察会发生什么现象。选择触发源与 通道号一致，波形稳定后，调节触发电平(Level)超 出信号的幅度范围，观察波形是否仍然稳定。
(5) 调整所观察的波形大小，将同一波形分别存储到 屏幕的三个不同位置上。
7
(6) 李萨如波形（参考本书3.2.2节）的观察：选择示波 器的“XY”工作方式，分别从通道1和通道2输入两个正
做实验过程中，请注意将所测结果与理论计算值比较，如 果相差较大，则可能是电路出现了故障，请参照本书3.6.10 中的方法，检查并加以排除。
2．仪器的使用练习
参照本书第二章，完成下面的练习任务，并在实验报告 中详细说明操作过程和观测结果。
(1) 从信号发生器HP33120A调出一频率为5kHz的正弦波，在 幅度分别为几十毫伏、几百毫伏、几伏时，用示波器的自动 测量功能测量其峰-峰值Vpp、有效值Vrms，并与HP974A万用表 测得的有效值进行比较。注意考虑：
实验一 单级放大电路的设计和仿真
实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的1、掌握放大电路的静态工作点的调整和测试方法。
2、掌握放大电路的动态参数的测试方法。
3 、观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
二、实验内容和步骤1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(峰值10mV) ，负载电阻5.1kΩ，电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点(调节电位计)，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点(调节电位计)，使电路输出信号不失真，并且幅度尽可能大。
在此状态下测试：1电路静态工作点值；2三极管的输入、输出特性曲线和 、rbe 、rce值；3电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；4电路的频率响应曲线和fL、fH值。
三、实验步骤1.设计分压偏置的单管电压放大电路（电路图入图1所示）图12．测定饱和失真和截止失真1）饱和失真调节滑动变阻器，当滑动变阻器的值为15kΩ时，示波器中输出电压的波形底部被削平，出现了饱和失真。
如图2所示图2对电路进行直流分析，得到如下静态工作点的值：Ib=2.28mA,Ic=11uA,Vce=0.63V2) 截止失真由于输入的信号过小，因此很难观察到截止失真的现象，因此将小信号的峰值调至50mV，调节滑动变阻器，当滑动变阻器的值为50kΩ时，示波器中输出电压的波形顶部被削平，出现截止失真。
如图3所示。
图3对电路进行直流分析，得到如下静态工作点的值：3)观察不失真并测定参数调节滑动变阻器，当滑动变阻器的值为30kΩ时，波形基本对称且幅度最大，如图5所示图5再通过对电路图进行直流分析，得到如下静态工作点的值：4.测试三极管的输入、输出特性曲线和β、r be 、r ce值1)当电路不失真时，可根据Ib与Ic的值测得β=Ic/Ib=2122) 三极管的输入特性曲线：图6为测试三极管输入的实验图，使用直流扫描，可得输入特性曲线如图7所示：图6图7静态时Ib=7.64uA,在图7中找到静态工作点Q, 在Q点附近取两个点，斜率的倒数即为r be,r be=dx/dy=5.25KΩ3）三极管的输出特性曲线：图8为测试三极管输出的实验图，使用直流扫描，可得输出特性曲线如图9所示：图8图9Ib=7.64uA通过静态时的Ic找到Q点，在Q点附近取两个点，斜率的倒数即为r ce=dx/dy=68k4.测量电路的输入电阻、输出电阻和电压增益1)测量输入电阻输入电阻的测试电路如图10所示。
实验1-单级放大电路
实验1 单级放大电路1．实验目的1）学习使用电子仪器测量电路参数的方法。
2）学习共射放大电路静态工作点的调整方法。
3）研究共射放大电路动态特性与信号源内阻、负载阻抗、输入信号幅值大小的关系。
2．实验仪器示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。
3．预习内容1）三极管及共射放大器的工作原理。
2）阅读实验内容。
4．实验内容实验电路为共射极放大器，常用于放大电压。
由于采用了自动稳定静态工作点的分压式偏置电路（引入了射极直流电流串联负反馈），所以温度稳定性较好。
1）联接电路(1)用万用表判断实验箱上的三极管的极性和好坏。
由于三极管已焊在实验电路板上，无法用万用表的h EF档测量。
改用万用表测量二极管档测量。
对NPN三极管，用正表笔接基极，用负表笔分别接射极和集电极，万用表应显示PN结导通；再用负表笔接基极，用正表笔分别接射极和集电极，万用表应显示PN结截止。
这说明该三极管是好的。
用万用表判断实验箱上电解电容的极性和好坏。
对于10μF电解电容，可选择200kΩ电阻测量档，用万用表的负极接电解电容的负极，用万用表的正极接电解电容的正极，万用表的电阻示数将不断增加，直到超过示数的范围。
这说明该电解电容是好的。
⑵按图1.1联接电路。
⑶接通实验箱交流电源，用万用表测量直流12V电源电压是否正常。
若正常，则将12V 电源接至图1.1的Vcc。
图1.1 共射极放大电路⑷ 测量电阻R C 的阻值。
将V i 端接地。
改变R P （有案可查2 2k Ω、100k Ω、680k Ω三个可变电阻可选择），测量集电极电压V C ，求 I C =(V CC －V C )/R C 分别为0.5mA 、1mA 、1.5mA 时三极管的β值。
建议使用以下方法。
bB cc2b B B R V V R V I -=+p 1b b R R R += B C I I=β （1-1） 请注意，电路断电、电阻从电路中开路后才能用万用表测量电阻值。
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。
实验一 单级放大电路
实验一单级放大电路一、实验目的1、熟悉Multisim软件的使用方法。
2、掌握放大器静态工作点的仿真方法及其对放大器性能的影响。
3、学习放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真方法，了解共射极电路特性。
二、虚礼实验仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表三、实验步骤1.启动multisim如图所示2.点击菜单栏上place/component，弹出如下所示的select a component对话框3.在group下拉菜单中选择basic，如图所示4.选中RESISTOR，此时在右边列表中选中1.5kΩ5%电阻，点击OK按钮。
此时该电阻随鼠标一起移动，在工作区适当位置点击鼠标左键，如下图所示5．同理，把如下所示的所有电阻放入工作区6.同样，如下图所示选取电容10uF两个，放在工作区适当位置结果如下：7.同理如下所示，选取滑动变阻器8.同理选取三极管9．选取信号源10.选取直流电源11.选取地12.最终，元器件放置如下13.元件的移动与旋转，即：单击元件不放，便可以移动元件的位置；单击元件（就是选中元件），鼠标右键，如下图所示，便可以旋转元件。
14.同理，调整所有元件如下图所示15.把鼠标移动到元件的管脚，单击，便可以连接线路。
如下图所示16.同理，把所有元件连接成如下所示电路17.选择菜单栏options/sheet properties,如图所示18.在弹出的对话框中选取show all ，如下所示19.此时，电路中每条线路出上便出现编号，以便为后来仿真。
20.如果要在2N222A的e端加上一个100欧电阻，可以先选中“3”这条线路，然后按键盘del 键，就可以删除。
如下图所示21.之后，点击菜单栏上place/component，弹出如下所示的select a component对话框，选取BASIC_VIRTUAL,然后选取RESISTOR_VIRTUAL，再点击OK按钮。
实验一 单级放大电路静态参数的测试
实验一 单级放大电路静态参数的测试（验证性实验）一、实验目的1. 熟悉模拟电子技术实验箱的结构，学习电子线路的搭接方法。
2. 学习测量和调整放大电路的静态工作点，观察静态工作点设置对输出波形的影响。
二、实验仪器1. 低频信号发生器 SG1026 1台2. 双踪示波器 SS7802或COS5020BF 1台3. 万用表 VC9802A 1块 三、实验说明图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1 共射极单管放大器实验电路在图1电路中，旁路电容CE 是使RE 对交流短路，而不致于影响放大倍数，耦合电容C1和 C2 起隔直和传递交流的作用。
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 CC B2B1B1B U R R R U +≈U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E ）CEBEB E I R U U I ≈-≈电压放大倍数 beLC V r R R βA // -= 输入电阻 R i ＝R B1 / R B2 / r be 输出电阻 R O ≈R C由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计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。
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实验一 单级放大电路静态参数的测试
（验证性实验）
一、实验目的
1. 熟悉模拟电子技术实验箱的结构，学习电子线路的搭接方法。
2. 学习测量和调整放大电路的静态工作点，观察静态工作点设置对输出波形的影响。
二、实验仪器
1. 低频信号发生器 SG1026 1台
2. 双踪示波器 SS7802或COS5020BF 1台
3. 万用表 VC9802A 1块 三、实验说明
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1 共射极单管放大器实验电路
在图1电路中，旁路电容CE 是使RE 对交流短路，而不致于影响放大倍数，耦合电容C1和 C2 起隔直和传递交流的作用。
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 CC B2
B1B1
B U R R R U +≈
U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E ）
C
E
BE
B E I R U U I ≈-≈
电压放大倍数 be
L
C V r R R β
A // -= 输入电阻 R i ＝R B1 / R B2 / r be 输出电阻 R O ≈R C
由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计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。
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
E E E C R U I I =≈算出IC （也可根据C
C
CC
C R U U I -=，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(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(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 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。
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载线的中点。
三、实验内容
实验电路如图1所示。
各电子仪器可按实验一中图1所示方式连接，为防止干扰，各仪器的公共端必须连在一起，同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线，如使用屏蔽线，则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。
l、实验电路：图1共射极单管放大器实验电路
（1）按图1所示，连接电路(注意：接线前先测量+l2V电源，关断电源后再连线)，将Rp的阻值调到最大位置。
（2）接线完毕仔细检查,确定无误后接通电源。
改变Rp记录I C分别为0.5mA、1mA、)。
2.
接通直流电源前，先将R W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R W，使即U E ＝ 2.2V，用直流电压表测量U B、U E、U C
置R C＝5.1KΩ，u i＝0，调节R W使I C＝2.0mA，测出U CE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R W，使波形出现失真，绘出u0的波形，并测出失真情况下的I C和U CE值，记入表3中。
注意：每次测I C和U CE值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。
表3 R C＝2.4KΩ R L＝∞
1. 认真做实验，记录实验数据。
2. 讨论并总结静态工作点变化对放大器输出波形的影响。
五、预习要求
1. 阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算实验电路的性能指标。
假设：晶体管的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 O
2. 能否用直流电压表直接测量晶体管的U BE？为什么实验中要采用测U B、U E，再间接算出U BE的方法？
3. 怎样测量R B2阻值？
4. 当调节偏置电阻R B2，使放大器输出波形出现饱和或截止失真时，晶体管的管压降U CE怎样变化？。