三极管共射放大电路实验报告 - 图文

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课程名称：_电路与电子实验___________指导老师：__________成绩：__________________

实验名称：__三极管共射放大电路_______实验类型：__________ ____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．掌握放大电路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电路性能的影响。

2．学习放大电路的电压放大倍数和最大不失真输出电压的测量方法。 3．学习放大电路输入、输出电阻的测量方法以及频率特性的测量方法。

二、实验内容和原理 仿真电路图

实验报告

学号： 日期：

P.

实验名称：_______________________________姓名：________________学号：__________________

静态工作点变化而引起的饱和失真与截止失真

装订线1. 静态工作点的调整和测量: 调节RW1，使Q点满足要求(ICQ＝1.5mA)。测量个点的静态电压值

2. RL＝∞及RL＝2K时，电压放大倍数的测量 : 保持静态工作点不变！输入中频段正弦波，示波器

监视输出波形，交流毫伏表测出有效值。 3. RL＝∞时，最大不失真输出电压Vomax(有效值)≥3V: 增大输入信号幅度与调节RW1，用示波器监视输

出波形、交流毫伏表测出最大不失真输出电压Vomax。

4. 输入电阻和输出电阻的测量: 采用分压法或半压法测量输入、输出电阻。 5. 放大电路上限频率fH、下限频率fL的测量 : 改变输入信号频率，下降到中频段输出电压的0.707

倍。

6. 观察静态工作点对输出波形的影响 : 饱和失真、截止失真、同时出现。

三、主要仪器设备

示波器、函数信号发生器、12V稳压源、万用表、实验电路板、三极管9013、电位器、各种电阻及电容器若干等

四、操作方法和实验步骤 准备工作：

a) 修改实验电路

? 将K1用连接线短路(短接R7)； ? RW2用连接线短路；

? 在V1处插入NPN型三极管(9013)；

? 将RL接入到A为RL=2k，不接入为RL＝∞(开路) 。

b) 开启直流稳压电源，将直流稳压电源的输出调整到12V，并用万用表检测输出电压。 c) 确认输出电压为12V后，关闭直流稳压电源。

d) 用导线将电路板的工作电源与12V直流稳压电源连接。 e) 开启直流稳压电源。此时，放大电路已处于工作状态。 实验步骤

1.测量并调整放大电路的静态工作点

a) 调节电位器RW1，使电路满足ICQ=1.5mA。为方便起见，测量ICQ时，一般采用测量电阻Rc两端的压

降VRc，然后根据ICQ=VRc/Rc计算出ICQ。

b) 测量晶体管共射极放大电路的静态工作点，用表格记录测量值与理论估算值。 2.测量放大电路的电压放大倍数Av

保持静态工作点不变，放大电路S端输入频率约为1kHz、幅度约为30mV的正弦波信号Vs。接信号后测量

’

a) RL开路，输出端接示波器，监视Vo波形，当波形无失真现象时，用交流毫伏表分别测量Vs、Vi、V o

电压值，将其值记录在下表中，并计算电压放大倍数Av。

b) 接入RL=2k，采用上述方法分别测量Vs、Vi、Vo电压值，将其值记录在下表中，并计算RL=2k时的

电压放大倍数Av。

c) 用示波器双踪观察Vo和Vi的波形，测出它们的大小和相位。并将波形画在同一坐标纸上。 3.测量RL＝∞时的最大不失真输出电压Vomax

测量方法：使RL＝∞ ，增大输入信号，同时调节RW1，改变静态工作点，使波形Vo同时出现饱和与截止失真。然后，逐步减小输入信号Vi，当无明显失真时，测得最大不失真输出电压Vomax、输入电压Vimax、计算放大倍数Av并与前项所测得的结果进行比较，两者数值应一致；断开输入信号Vi，依据静态工作点的测量方法，测得ICQmax值。 4.输入电阻和输出电阻的测量 (1) 放大电路的输入电阻Ri的测量

放大电路的输入电阻Ri可用电阻分压法来测量，图中R为已知阻值的外接电阻，用交流毫伏表分别测出Vs和Vi，则可计算出输入内阻

若R为可变电阻，调节R的阻值，使Vi=1/2Vs，则Ri=R。这种方法称为半压法测输入电阻。 (2) 放大电路的输出电阻Ro 的测量

‘

放大电路的输出电阻可用增益改变法来测量，分别测出负载开路时的输出电压Vo和接入负载RL后的输出电压Vo

5.放大电路上限频率fH、下限频率fL的测量

通常当电压增益下降到中频增益0.707倍时(即下降3dB)所对应的上下限频率用 fH和 fL表示。则fH 与fL之间的范围就称为放大电路的通频带宽度BW。 (1) 在RL=∞条件下，放大器输入端接入中频段正弦波，增大输入信号幅度，监视输出电压Vo保持不失真。 用交流毫伏表测出此时输出电压值Vo；

(2) 保持信号源输出信号幅度不变，改变信号源输出频率(增加或减小)，当交流毫伏表测数的输出电压值达到Vo×0.707值时，停止信号源频率的改变，此时信号源所对应的输出频率即为上限频率fH或下限频率fL。

6.观察静态工作点对输出波形的影响

在RL=∞情况下，将频率为中频段的正弦信号加在放大器的输入端，增大输入信号幅度，监视输出电压Vo保持最大不失真的正弦波(输出正弦波幅度尽量大)。

(1) 将电位器RW1的滑动端向下端调，可使静态电流ICQ下降，用示波器观察输出波形是否出现失真、记录此时的波形，并测出相应的集电极静态电流 (测量集电极静态电流时，需要断开放大器的输入正弦信号)。若失真不够明显，可适当增大输入信号。

(2) 将电位器RW1的滑动端向上端调，可使静态电流ICQ增大，观察输出波形失真的变化，记录此时的波形，并测出相应的集电极静态电流 。

记录两种情况下的输出波形和相对应的集电极静态电流。说明截止失真与饱和失真的形状有何区别和集电极偏置电流的大小对放大电路输出动态范围的影响。

五、实验数据记录和处理

1.静态工作点的测量及理论估算值

理论估算值

测量值

VBQ(V) 3.394 3.31

VBEQ(V) 0.675 0.62

VCEQ(V) 4.331 4.32

ICQ(mA) 1.500 1.497

2.用示波器双踪观察Vo和Vi的波形，测出它们的大小和相位

实测值(有效值)

测试条件

理论值

V ’o或

Vs（mV） V（mV） i

Vo（V）

Vomax（V） Av

Av

RL=∞ 23.264 9.769 1.4966 1.833 153.2 175.543 68.813

RL=2kΩ 23.264 9.573 575.4mV 705.5mV 60.1

3.测量RL＝∞时的最大不失真输出电压Vomax

ICQmax(mA) Vi(max)(mV) Vo(max)(V) 1.65

12.785

2.1443

Av 167.7

4.输入电阻和输出电阻的测量

Ri=R1*V(i)/(V(s)-V(i))=5100*9.769/(23.264-9.769)=3691.9欧姆 RO=(VO’/VO-1)*RL=(1.4966/0.5754-1)*2000=3201.9欧姆

5.放大电路上限频率fH、下限频率fL的测量

当RL=∞时，记录输入信号频率f＝1kHz时的电压输出值，用示波器监视的幅值，保证输入电压幅值不变，如在测量过程中出现变化，需要及时调整Vi的幅值。增大Vi频率，使Vo下降到0.707Vo时，对应的信号频率为输出电压的上限频率fH；同理，减小Vi频率，使下Vo降到0.707Vo时，对应的信号频率为输出电压的下限频率fL。

实验时，RL=2k，输入信号Vo=578.0mV，0.707Vo=408.7mV，Vi=9.668mV，在测量过程中，用示波器监测Vi幅值，同时配合调节其幅值和频率，至Vo近似等于408.7mV，得到

fL=137.1HZ fH=152kHZ

附：

2. RL=∞时Vi和Vo的波形

RL=2k时Vi和Vo的波形

电路仿真得到的理论Av RL=2k时

80604020010Hz30Hzv(A)/v(H)100Hz300Hz1.0KHz3.0KHz10KHz30KHz Frequency100KHz300KHz1.0MHz3.0MHz10MHz30MHz100MHz

RL=∞时

3. 测量RL＝∞时的最大不失真输出电压Vomax

电路仿真5个不同幅值下的结果

5.0V0V-5.0V48.0msV(A)48.2ms48.4ms48.6ms48.8ms49.0ms Time49.2ms49.4ms49.6ms49.8ms50.0ms

4. 输入电阻和输出电阻的测量时，之前测出的Vs

电路仿真 输入电阻

10mV0VSEL>>-10mVV(S)200K0-200K48.0ms48.2ms5100*V(H)/( V(S)-V(H))48.4ms48.6ms48.8ms49.0ms Time49.2ms49.4ms49.6ms49.8ms50.0ms

输出电阻

RL=100meg时

600mV400mV200mV0V-200mV48.0msRMS(V(A))48.2ms48.4ms48.6ms48.8ms49.0ms Time49.2ms49.4ms49.6ms49.8ms50.0ms

RL=2k时

200mV100mV0V-100mV48.0msRMS(V(A))48.2ms48.4ms48.6ms48.8ms49.0ms Time49.2ms49.4ms49.6ms49.8ms50.0ms

RO=(VO’/VO-1)*RL=（383.797/150.412-1）*2000=3103.4=3.1034k

5.放大电路上限频率fH、下限频率fL的测量（RL=2k）

放大电路上下限的测量电路仿真 RL=100meg时

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