《模电实验报告》晶体共射极单管放大器

实验一 晶体共射极单管放大器

班级：_计算机科学与技术五班 姓名： 学号： 520 日期：

1. 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、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。 2. 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。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2-1 共射极单管放大器实验电路 在图2－1电路中，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 UB?RB1UCC RB1?RB2 U?UBEIE?B?ICRE UCE＝UCC－IC（RC＋RE） 电压放大倍数 β AV??RC // RL rbe输入电阻 Ri＝RB1 // RB2 // rbe 输出电阻 RO≈RC 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。 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 IC?IE?UEU?UC算出IC（也可根据IC?CC，由UC确定IC）， RERC 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，用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和UO，则 AV?U0 Ui 2) 输入电阻Ri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信号源之间串入一已知电阻R，在放大器正常工作的情况下， 用交流毫伏表测出US和Ui，则根据输入电阻的定义可得 Ri?UiUiUi??R URUS?UiIiR 图2－4 输入、输出电阻测量电路 3) 输出电阻R0的测量 按图2-4电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载 RL的输出电压UO和接入负载后的输出电压UL，根据 UL?即可求出 RO?( RLUO RO?RLUO?1)RL UL 图2——7 3. 实验内容和步骤 实验电路如图2—1所示。各电子仪器可按实验一中图1—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。 1、调试静态工作点 接通直流电源前，先将RW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RW，使IC＝2.0mA（即UE＝2.0V）， 用直流电压表测量UB、UE、UC及用万用电表测量RB2值。记入表2－1。 表2-1 IC＝2mA 测 量 值 计 算 值 UB（V） UE（V） UC（V） RB2（KΩ） UBE（V） UCE（V） IC（mA） 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，记入表2－2。 表2－2 Ic＝2.0mA Ui＝ mV RC（KΩ） RL(KΩ) 2.4 1.2 2.4 ∞ ∞ 2.4 Uo(V) AV 观察记录一组uO和u1波形 3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响 置RC＝2.4KΩ，RL＝∞，Ui适量，调节RW，用示波器监视输出电压波形，在uO不失真的条件下，测量数组IC和UO值，记入表2－3。 表2－3 RC＝2.4KΩ RL＝∞ Ui＝ mV IC(mA) UO(V) AV 2.0 测量IC时，要先将信号源输出旋钮旋至零（即使Ui＝0）。 4、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＝0，调节RW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RW，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，记入表2－4中。每次测IC和UCE 值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。 表2－4 RC＝2.4KΩ RL＝∞ Ui＝ mV IC(mA) UCE(V) u0波形 失真情况 管子工作状态 2.0 5、测量最大不失真输出电压 置RC＝2.4KΩ，RL＝2.4KΩ，按照实验原理2.4)中所述方法，同时调节输入信号的幅度和电位器RW，用示波器和交流毫伏表测量UOPP及UO值，记入表 2－5。用示波器观察输出波形，使输出达到最大，不失真。 表2－5 RC＝2.4K RL＝2.4K IC(mA) 4. 实验数据记录 Uim(mV) Uom(V) UOPP(V) 测 量 值 UB（V） 2.90 5实验体会 UE（V） 2.34 计 算 值 UC（V） RB2（KΩ） UBE（V） UCE（V） IC（mA） 7.15 54.8 0.71 3.55 2.53 1、 刚学共射极单管放大器电路时觉得难，但通过实验后有了更深刻的认识，初步掌握了放大器静态工作点的调试方法以及静态工作点对放大性能的影响。 2、 通过亲自接触常用电子仪器及模拟电路实验设备，是我对电路中的那些电子元件有了深刻认识，对共射极单管放大器电路的掌握有了很好的帮助。

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