晶體管共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、晶體管共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)報(bào)告 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)：1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 學(xué)會(huì)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試，分析靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器性能的影響。（2） 掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測(cè)試方法。（3） 熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。2、 實(shí)驗(yàn)原理 圖（1）所示為電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖。它的偏置電路采用和組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻。以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。在放大器的輸入端加入輸入信號(hào)后，在放大器的輸出端便可得到一個(gè)與相位相反、幅值被放大了的輸出信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。 圖（1）共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)電路在圖(1)所示的電路圖中，

2、當(dāng)流過偏置電阻和的電流遠(yuǎn)大于晶體管T的基極電流時(shí)（一般為510倍），則它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算 電壓放大倍數(shù)為 式中，為三極管動(dòng)態(tài)輸入電阻。輸入電阻為 輸出電阻為 由于電子技術(shù)性能的分散性比較大，因此在設(shè)計(jì)和制作晶體管放大電路時(shí)，離不開測(cè)量和調(diào)試技術(shù)。在設(shè)計(jì)前應(yīng)測(cè)量所用元件的參數(shù)，為設(shè)計(jì)電路提供必要的依據(jù)；在完成設(shè)計(jì)和裝配以后，還必須測(cè)量和調(diào)試放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)和各項(xiàng)性能指標(biāo)。一個(gè)優(yōu)質(zhì)的放大器，必定是理論設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)調(diào)整相結(jié)合的產(chǎn)物。因此，除了學(xué)習(xí)放大器的理論知識(shí)和設(shè)計(jì)方案外，還必須掌握必要的測(cè)量和調(diào)試技術(shù)。放大器的測(cè)量和調(diào)試一般包括：放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試，消除干擾與自激振蕩及放大器各

3、項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量與調(diào)試等1、 放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試 1）靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量 測(cè)量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)在輸入信號(hào) 的情況下進(jìn)行，即將放大器輸入端與地端短接，然后選用量程合適的直流電流表和直流電壓表，分別測(cè)量晶體管的集電極電流以及各電極對(duì)地的電位一般試驗(yàn)中，為避免斷開集電極，所以采用測(cè)量電壓,然后算出的方法獲得。例如，只要測(cè)出,即可用 算出，也可根據(jù) 由確定。同時(shí)，也能算出 , 為減小誤差，提高測(cè)量精度，應(yīng)選用內(nèi)阻較高的直流電壓表2)靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對(duì)管子集電極電流（或)的調(diào)整與測(cè)試。靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適，對(duì)放大器的性能和輸出波形都有很大影響。如果工作點(diǎn)偏高，放大器

4、在加交流信號(hào)以后易產(chǎn)生飽和失真，此時(shí)的負(fù)半周被削底，如圖（2)a所示；如果工作點(diǎn)偏低，則易產(chǎn)生截止失真，即的正半周被縮頂（一般截止失真不如飽和失真明顯），如圖（2)b所示。這些情況都不符合不失真放大的要求，因而在選定工作點(diǎn)以后還必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試，即在放大器的輸入端加入一定的輸入電壓，檢查輸出電壓的大小和波形是否滿足。如不滿足，則應(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的位置。 圖（2）靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響 改變電路參數(shù)都會(huì)引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變化，如圖（3）所示。但通常多采用調(diào)節(jié)偏置電阻的方法對(duì)改變靜態(tài)工作點(diǎn)，如減小，則可使靜態(tài)工作點(diǎn)提高等。最后還要說明的是，上面所說的工作點(diǎn)“偏高”或“偏低”不是絕對(duì)的，應(yīng)該是相對(duì)

5、信號(hào)的幅度而言的。如果輸入信號(hào)幅度很小，即使工作點(diǎn)較高或較低也不一定會(huì)出現(xiàn)失真。所以確切地說，產(chǎn)生波形失真是信號(hào)幅度與靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置配合不當(dāng)所致。如需滿足較大信號(hào)幅度的要求，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)盡量靠近交流負(fù)載線的中點(diǎn) 圖 (3) 電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響2、 放大器動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試 放大器動(dòng)態(tài)指標(biāo)包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓（動(dòng)態(tài)范圍）和通頻帶等。1) 電壓放大倍數(shù)的測(cè)量調(diào)整放大器到合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，然后加入輸入電壓，在輸出電壓不失真的情況下，用交流電流表測(cè)出和有效值和，則 2) 輸入電阻的測(cè)量 為了測(cè)量放大器的輸入電阻，按圖（4)所示電路在被測(cè)放大器的輸入端與信號(hào)源之間串

6、入一已知電阻在放大器正常工作的情況下，用交流電流表測(cè)出和，根據(jù)輸入電阻的定義可得 圖（）輸入、輸出電阻測(cè)量電路測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。由于電阻R兩端沒有電路公共接點(diǎn)，所以測(cè)量R兩端電壓時(shí)必須分別測(cè)量和，然后按求出值電阻R的值不宜取得過大或過小，以免產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，通常取與的值在同一數(shù)量級(jí)為好，本實(shí)驗(yàn)可取。） 輸出電阻的測(cè)量按圖（）所示電路，在放大器正常工作條件下，測(cè)出輸出端不接負(fù)載的輸出電壓和接入負(fù)載后的輸出電壓，根據(jù)即可求出在測(cè)試中應(yīng)注意，必須保持接入前后輸入信號(hào)的大小不變。） 最大不失真輸出電壓的測(cè)量（最大動(dòng)態(tài)范圍）如上所述，為得到最大動(dòng)態(tài)范圍，應(yīng)將靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。為此，

7、在放大器正常工作情況下，逐步增大輸入信號(hào)的幅度，同時(shí)調(diào)節(jié)（改變靜態(tài)工作點(diǎn)），用示波器觀察，當(dāng)輸出波形同時(shí)出現(xiàn)削底和縮頂現(xiàn)象時(shí)，如圖（）所示，說明靜態(tài)工作點(diǎn)已調(diào)到交流負(fù)載線的中點(diǎn)。然后反復(fù)調(diào)整輸入信號(hào)，使波形輸出幅度最大，且無明顯失真時(shí)，用交流毫伏表測(cè)出（有效值），則動(dòng)態(tài)范圍等于；或用示波器直接讀出來。圖（）靜態(tài)工作點(diǎn)正常輸入信號(hào)過大引起的失真 5）放大器幅頻特性的測(cè)量放大器的幅頻特性是指放大器的電壓放大倍數(shù)與輸入信號(hào)頻率之間的關(guān)系曲線。單管阻容耦合放大器的幅頻特性曲線如圖（）所示，為中頻電壓放大倍數(shù)，通常規(guī)定電壓放大倍數(shù)隨頻率變化下降到中頻放大倍數(shù)的倍，即所對(duì)應(yīng)的頻率分別稱為下限頻率和上限頻率

8、，則通頻帶放大器幅率特性的測(cè)量就是測(cè)量不同頻率信號(hào)時(shí)的電壓放大倍數(shù)。為此，可采用前述測(cè)的方法，每改變一個(gè)信號(hào)頻率，測(cè)量其相應(yīng)的電壓放大倍數(shù)。測(cè)量時(shí)應(yīng)注意取點(diǎn)要恰當(dāng)，在低頻段與高頻段應(yīng)多測(cè)幾點(diǎn)，在中頻段可以少測(cè)幾點(diǎn)。此外，在改變頻率時(shí)，要保持輸入信號(hào)的幅度不變，且輸出波形不得失真。圖（）幅頻特性曲線3、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器列于表（）中。表 （1）序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注112V直流電源2函數(shù)信號(hào)發(fā)生器3雙蹤示波器4交流電壓表5直流電壓表6直流電流表7頻率計(jì)8萬用電表9晶體三極管3DG6（=50100）或（管腳排列如圖（）所示110電阻器若干11電容器若干 圖 (7) 晶體三極管管

9、腳排列4、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、 調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)接通直流電源前，先將調(diào)至最大，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出旋鈕旋至零。接通12V電源，調(diào)節(jié)，使（即)；用直流電壓表、,用萬用電表測(cè)量值并記入表（2)中。表 （2） 2、 測(cè)量電壓放大倍數(shù) 在放大器輸入端加入頻率為1 的正弦信號(hào)，調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出旋鈕使放大器輸入端輸入電壓，同時(shí)用示波器觀察放大器輸出電壓波形；在波形不失真的條件下，用交流電壓表測(cè)量下述3種情況的值，用雙蹤示波器觀察和的相位關(guān)系并記入表(3）中。表 （3） 3、觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響 置，,適量，調(diào)節(jié)，用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，在不失真的條件下，測(cè)量數(shù)組和值，記入表（4）中。表

10、 (4) = 注意:測(cè)量時(shí)，要先將信號(hào)源輸出旋鈕旋至零（即使=0)4、 觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形失真的影響 置，調(diào)節(jié)使，測(cè)出值，再逐步加大輸入信號(hào)，使輸出電壓足夠大但不失真；然后保持輸入信號(hào)不變，分別增大和減小，使波形出現(xiàn)失真，繪出的波形，并測(cè)出失真情況下的和值，記入表（5）中，每次測(cè)和值時(shí)都要將信號(hào)源的輸出旋鈕選至零。表 （5） = 5、測(cè)量最大不失真輸出電壓 置，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的幅度和電位器，用示波器和交流電壓表測(cè)量及值，記入表（6）中。表 （6） 思 考 題1、 假設(shè):3DG6的=100，=20，。 試估算放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。2、 能否用直流電壓表直接測(cè)量晶體管的?為什么試驗(yàn)中要采用測(cè)，再間接算出的方法？3、 怎么樣測(cè)阻值？4、 當(dāng)調(diào)節(jié)偏置電阻，使放大器輸出波形出