三極管共射放大電路(模電實(shí)驗(yàn))

1、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) 指導(dǎo)老師：張偉 成績：_ 實(shí)驗(yàn)名稱：三極管共射極放大電路 實(shí)驗(yàn)類型：直接測(cè)量型 同組學(xué)生姓名：_ 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿?二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必填） 三、主要儀器設(shè)備（必填） 四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填）七、討論、心得一實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、學(xué)習(xí)基本放大器的參數(shù)選取方法、安裝與調(diào)試技術(shù)；2、掌握放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)整方法，了解在不同偏置條件下靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器性能的影響； 3、學(xué)習(xí)放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及頻率特性等指標(biāo)的測(cè)試方法； 4、了解靜態(tài)工作點(diǎn)與輸出波形失真的關(guān)系，掌握最大不失真輸

2、出電壓的測(cè)量方法； 5、進(jìn)一步熟悉示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表的使用。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理 1、 靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整和測(cè)量 2、 電壓放大倍數(shù)的測(cè)量3、 輸入電阻和輸出電阻的測(cè)量4、 觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響5、 放大電路上限頻率fH 、下限頻率fL 的測(cè)量三極管共射極放大電路原理圖：三、主要儀器設(shè)備1、穩(wěn)壓電源 2、信號(hào)發(fā)生器 3、晶體管毫伏表 4、示波器 5、放大電路板專業(yè)：電氣自動(dòng)化 姓名：鄭志豪學(xué)號(hào)：3110101577 日期：2012/12/12地點(diǎn)：東3-211 B5四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整和測(cè)量1 按所設(shè)計(jì)的放大器的元件參數(shù)焊接電路，根據(jù)電路原理圖仔細(xì)檢

3、查電路的完整性和焊接質(zhì)量。 2 開啟直流穩(wěn)壓電源，將直流穩(wěn)壓電源的輸出調(diào)整到12V ，并用萬用表檢測(cè)輸出電壓，確認(rèn)后，關(guān)閉直流穩(wěn)壓電源。3 將放大器電路板的工作電源端與12V 直流穩(wěn)壓電源接通。然后，開啟直流穩(wěn)壓電源。此時(shí)，放大器處于工作狀態(tài)。 4 調(diào)節(jié)電位器RP ，使電路滿足設(shè)計(jì)要求（ICQ 1.5mA ）。為方便起見，測(cè)量ICQ 時(shí)，一般采用測(cè)量電阻Rc 兩端的壓降URc ，然后根據(jù)ICQ =URcRc 計(jì)算出ICQ 。 5 測(cè)量晶體管共射極放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，并將測(cè)量值與理論估算值記錄在下表中。 注意事項(xiàng)： 要充分考慮到萬用表直流電壓檔內(nèi)阻對(duì)被測(cè)電路的影響 。 如果測(cè)出UCEQ 0.5

4、V ，則說明三極管已經(jīng)飽和；如果UCEQ +UC則說明三極管已經(jīng)截止。 晶體管若VBEQ >2V，估計(jì)該晶體管已被擊穿。 2. 電壓放大倍數(shù)的測(cè)量1 保持放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)不變，調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，使其輸出頻率f 1kHz 、幅度為10mV 的正弦波，并將它加到放大電路的輸入端，作為信號(hào)源電壓Us 。不接輸出負(fù)載電阻，即：RL (開路 。放大電路的輸出端接示波器，觀察示波器所顯示的輸出電壓Uo ，當(dāng)波形無失真現(xiàn)象時(shí)，用交流毫伏表分別測(cè)出Us 、Ui 、U o （ RL ）的大小，將其值記錄在下表中。然后根據(jù)公式算出電壓放大倍數(shù)Au 。2 增大輸入信號(hào)幅度，用示波器監(jiān)視輸出波形、交流毫伏表

5、測(cè)出最大不失真輸出電壓Uomax ，并記錄在下表中。 3 放大電路輸出端接入負(fù)載電阻RL= 3K ，保持函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出頻率f 1kHz 、幅度為10mV的正弦波不變，測(cè)出此時(shí)的輸出電壓Uo （ RL= 3K ），將其值記錄在下表中。然后根據(jù)公式計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au ，并分析負(fù)載對(duì)放大電路電壓放大倍數(shù)的影響。4 增大輸入信號(hào)幅度，用示波器監(jiān)視輸出波形、交流毫伏表測(cè)出最大不失真輸出電壓Uomax ，并記錄在下表中。5 用示波器雙蹤觀察Uo 和Ui 的波形，測(cè)出它們的大小和相位。并將波形畫在同一坐標(biāo)紙上。 3. 輸入電阻和輸出電阻的測(cè)量1 輸入電阻：放大電路的輸入電阻Ri 可用電流電壓法測(cè)量求得

6、，調(diào)試電路如圖所示。圖中R 為已 知外接電阻，用交流毫伏表分別測(cè)出Us 和Ui ，然后根據(jù)下式可求得放大電路的輸入電阻Ri ，即2 . 輸出電阻:放大電路的輸出電阻Ro 可通過測(cè)量放大電路輸出端開路時(shí)的輸出電壓Uo，帶上負(fù)載 RL 后的輸出電壓Uo ，經(jīng)計(jì)算求得，測(cè)試電路如圖所示。 4. 觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響在ICQ 1.5mA ，RL=情況下，將頻率為1KHz 的正弦信號(hào)加在放大器的輸入端，增大輸入信號(hào)幅度，監(jiān)視輸出電壓Uo 仍保持不失真的正弦波。a 將電位器RP 的阻值調(diào)為最大，此時(shí)靜態(tài)電流ICQ 下降，用示波器觀察輸出波形是否出現(xiàn)失真、記錄此時(shí)的波形，并測(cè)出相應(yīng)的集電極靜態(tài)電流

7、 。若失真不夠明顯，可適當(dāng)增大Us 。 U R5=7.04V I CQ =2.13mAb 將電位器RP 的阻值調(diào)為最小，此時(shí)靜態(tài)電流ICQ 增大，觀察輸出波形失真的變化，記錄此時(shí)的波形，并測(cè)出相應(yīng)的集電極靜態(tài)電流 。根據(jù)上述兩種情況下所觀察到的波形，說明集電極偏置電流的大小對(duì)放大電路輸出動(dòng)態(tài)范圍的影響。 a ICQ ，Uo 出現(xiàn)飽和失真； b ICQ ，Uo 出現(xiàn)截止失真；c ICQ 正常，具有較大的加大輸入信號(hào)不失真。圖： 放大電路輸入電阻的測(cè)量5. 放大電路上限頻率f H 、下限頻率f L 的測(cè)量放大電路的通頻帶：通常當(dāng)電壓增益下降到中頻增益0.707倍時(shí)(按功率分貝數(shù)即下降3dB 所對(duì)應(yīng)

8、的上下限頻率用 f H 和 f L 表示，如圖所示，則f H 與f L 之間的范圍就稱為放大電路的通頻帶寬度B W 。即B W = fH -f L 。 測(cè)量方法：在ICQ 1.5mA ，RL=情況下，將頻率為1KHz 的正弦信號(hào)加在放大器的輸入端，增大輸入信號(hào)幅度，監(jiān)視輸出電壓Uo 仍保持不失真的正弦波。 用交流毫伏表測(cè)出此時(shí)輸出電壓值Uo ；保持信號(hào)源輸出信號(hào)幅度不變，改變信號(hào)源輸出頻率（增加或減?。?，當(dāng)交流毫伏表測(cè)數(shù)的輸出電壓值達(dá)到Uo ×0.707值時(shí)，停止信號(hào)源頻率的改變，此時(shí)信號(hào)源所對(duì)應(yīng)的輸出頻率即為上限頻率f H 或下限頻率f L 。 五、思考題1. 在測(cè)試放大器的各項(xiàng)

9、參數(shù)時(shí)，為什么要用示波器監(jiān)視輸出波形不失真？答：測(cè)試各項(xiàng)參數(shù)必須在放大器正常工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此要保證放大電路不出現(xiàn)失真，示波器觀察簡(jiǎn)易可行，確保測(cè)得的各項(xiàng)參數(shù)有意義。2. 在測(cè)試Au 、Ri 和Ro 時(shí)，怎樣選擇輸入信號(hào)Ui 的大小和頻率？答：應(yīng)該選擇中頻信號(hào)作為輸入信號(hào)，幅頻特性的變化較為平坦，信號(hào)大小不使電路出現(xiàn)失真，實(shí)際操作中一般取1KHz 正弦波作為輸入信號(hào)，信號(hào)大小一般取峰峰值10-20mV 。頻率特性曲線圖3. 測(cè)試中，如果將信號(hào)源、毫伏表、示波器中的任一儀器的二個(gè)測(cè)試端上接線換位（即各儀器的接地端不再連在一起）。此時(shí)示波器上的波形將發(fā)生什么變化？ 答：將會(huì)出現(xiàn)干擾信號(hào)，使波

10、形不穩(wěn)定。4. 用示波器同時(shí)觀察放大電路輸入、輸出波形的相位關(guān)系時(shí)，示波器上有關(guān)按鈕應(yīng)置什么位置？答：按下CHOP 按鈕，其他按鈕彈起。 5. 當(dāng)靜態(tài)工作電流ICQ 通過測(cè)量VE 或VC 來間接地得到時(shí)，分析萬用表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量誤差的影響。答：萬用表的內(nèi)阻分流，導(dǎo)致電壓減小，從而使測(cè)量值偏小。 6. 試分析電路中的Re 、Ce 起什么作用？答：Re 的作用是分壓以及限制靜態(tài)工作電流ICQ 的大小。Ce 的作用是交流分析時(shí)短路Re 。 7. 如何判斷放大器的截止和飽和失真？當(dāng)出現(xiàn)這些失真時(shí)應(yīng)如何調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)？飽和失真時(shí)，波形出現(xiàn)削頂，降低ICQ ，截止失真時(shí)，波形出現(xiàn)縮頂，升高ICQ 。六、誤差分析1. 電壓放大倍數(shù)實(shí)測(cè)值比理論值偏小，可能是由于電容具有一定的分壓作用，萬用表的內(nèi)阻對(duì)電阻的測(cè)量也有影響。靜態(tài)工作點(diǎn)的誤差是由萬用表的測(cè)量誤差引起的，元件的標(biāo)稱值與其真實(shí)值之間也存在誤差。2. 輸入電阻、輸出電阻實(shí)測(cè)值較理論值偏大，可能是電路元件本身的誤差，讀書時(shí)的誤差引起的。 3. 輸出電壓波形與