模電實驗一BJT單管共射電壓放大電路

1、模電實驗報告1 XXXXXX 模電實驗一BJT單管共射放大電壓放大電路實驗一 BJT單管共射電壓放大電路一、 實驗?zāi)康? 掌握放大電路靜態(tài)工作點的測試方法，并分析靜態(tài)工作點對放大器性能的影響。 2 掌握放大電路動態(tài)性能（電壓增益、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓以及幅頻特性等）的測試方法。3 進(jìn)一步熟練常用電子儀器的使用。二、 實驗儀器及器件儀器及器件名稱數(shù)量+12V直流穩(wěn)壓電源1函數(shù)信號發(fā)生器1示波器1數(shù)字萬用表1晶體三極管1電阻器若干電容器若干三、 實驗原理圖1-1為射極偏置單管放大電路。圖1-1靜態(tài)工作點可用下式估算：電壓增益輸入電阻 Ri = Rb1Rb1rbe 輸出電阻 Ro

2、Rc Ic的測量 四、 實驗內(nèi)容及實驗步驟實驗電路如圖1-1所示。為防止干擾，各電子儀器的公共端必須連在一起，同時信號源、交流毫伏表和示波器的引線應(yīng)采用專用電纜線或屏蔽線，如使用屏蔽線，則屏蔽線的外包金屬網(wǎng)應(yīng)接在公共接地端上。1. 調(diào)試靜態(tài)工作點。接通直流電源前，先將RW調(diào)至最大，函數(shù)信號發(fā)生器輸出旋鈕旋至零。接通+12V電源、調(diào)節(jié)RW，使IC= 2.0mA(即VE=2.0V)，測量VB、VE、VC及RB1值。計入表1-1。表1-1 IC= 2.0mA測量值理論計算值VB(V)VE(V)VC(V)RB1(K)VBE(V)VCE(V)IC(mA)2.6222.0079.43160.600.706

3、8.02.0計算過程：由題可知：IC =2.0mA； VB=Rb2/(Rb1+Rb2)VCC=2.706V由公式VBE=VB-ICRE=0.706V由得：VCE=12-2*（1+1）=8.0(V);而由測量值所得VCE=9.431-2.007=7.424(V) 有一定的誤差但在可接受范圍內(nèi)。2.測量電壓放大倍數(shù)。在放大電路輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號vs，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器的輸出旋鈕使放大電路的輸入電壓vi5mV，同時用示波器觀察放大電路輸入電壓v0波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測量下述三種情況下的v0值，并用雙蹤示波器觀察V0和Vi的相位關(guān)系，計入表1-2.表1-2 IC= 2

4、.0mA Vi=4.938mVRC(K)RL(K)V0(V)AV觀察記錄一組V0和Vi的波形20.48999.0310.251250.87120.1673533.89（黃色為輸出波形，藍(lán)色為輸入波形）計算過程：AV=VO/Vi；分別帶入三組數(shù)據(jù)得到三組AV值。分析：圖中黃色輸出波形和藍(lán)色輸入波形正好呈反相位的關(guān)系，且輸出波形幅值相比于輸入波形被放大。符合反相放大的特性。3.觀察靜態(tài)工作點對電壓放大倍數(shù)的影響置RC=1K，RL = ，Vi適量，調(diào)節(jié)RW，用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，在v0不失真的條件下，測量數(shù)組IC和V0值，記入表1-3。表1-3 RC= 1 K RL = Vi=6.742mVIC

5、(mA)1.51.82.02.052.2V0(V)0.8110.9130.9750.9881.027AV120.29135.42144.62146.54152.33 測量時，要先將信號源輸出旋鈕旋至零（即使Vi=0）。分析：AV=VO/Vi；在輸出波形不出現(xiàn)失真的情況下，隨著IC增大，電壓放大倍數(shù)AV也不斷增大。4.觀察靜態(tài)工作點對輸出波形失真的影響置RC=1K，RL=2K，vi=0，調(diào)節(jié)RW使得IC=2.0mA，測出VCE值，再逐步加入輸入信號，使得輸出電壓v0足夠大但不失真。然后保持輸入信號不變，分別增大和減小RW，使波形出現(xiàn)失真，繪出v0的波形，并測出失真情況下的IC和VCE值，記入表1

6、-4中。每次測量IC和VCE時都要將信號源的輸出旋鈕旋至零。表1-4 RC=1K RL=2K Vi=13.832mVIC(mA)VCE(V)v0波形失真情況管子工作狀態(tài)1.1749.115飽和失真飽和狀態(tài)2.07.417不失真放大狀態(tài)4.5172.351截止失真截止?fàn)顟B(tài)分析：當(dāng)IC=2.0mA時，靜態(tài)工作點設(shè)置合理，輸出波形沒有出現(xiàn)失真的情況，晶體管工作在放大區(qū)。 當(dāng)IC=1.174mA時，靜態(tài)工作點過高，因晶體管飽和而出現(xiàn)底部失真，晶體管工作在飽和區(qū)。 當(dāng)IC=4.517mA時，靜態(tài)工作點過低，出現(xiàn)頂部失真，晶體管工作在截止區(qū)。5.測量最大不失真輸出電壓置RC=1K，RL=2K，按照實驗原理

7、4中所述方法，同時調(diào)節(jié)輸入信號的幅度和電位器RW，用示波器和交流毫伏表測量VOPP及V0值，記入表1-5。表1-5 RC=1K RL=2KIC(mA)Vim(mV)Vom(V)VO(P-P) (V)3.2159.6621.0282.85分析：此時用交流毫伏表測出VO=1.028，則動態(tài)范圍等于22VO=2.91V，而用示波器所讀出VO(P-P)=2.85V，大致上相等。6.測量輸入電阻和輸出電阻置RC=2K，RL=2 K，IC= 2.0mA。輸入f=1 KHz的正弦信號，在輸出電壓v0不失真的情況下，用交流毫伏表測出VS、 Vi和 VL記入表1-6。保持VS不變，斷開RL，測量輸出電壓v0，記

8、入表1-6。表1-6 IC= 2.0mA RC=2 K RL=2 K（表中的“計算值”為理論計算值）VS(mV)Vi(mV)Ri(K)VL(V)V0(V)R0(K)測量值計算值測量值計算值10.3946.9332.001.880.4920.9852.002.00 計算過程：測量值：Ri=Vi/(VS-Vi)RS=(6.933/3.461)*1=2.00 K; RO=(VO/VL-1)RL=1.00*2=2.00 K; 計算值：假設(shè)=150，rbb=200，則rbe= rbb+UT/IC=2.15 KRi=Rb1/Rb2/rbe=60.60/20/2.15=1.88 KRO=RC=2.00 K

9、分析：因為不知道準(zhǔn)確的值和rbb的值，所以計算值與測量值上有一定差距。7.測量幅頻特性曲線 取Ic=2.0mA，Rc=1K，RL=2 K。保持輸入信號Vi的幅度不變，改變信號源頻率f，逐點測出相應(yīng)的輸出電壓Vo，記入表1-7。 表1-7 Vi=6.92mV特殊頻率f（HZ）Vo(V)Av=Vo/Vi800.2200431.797F1910.23634.1041000.2463935.6051200.2654938.3651500.2851941.2122000.3042543.9664000.3274347.3165000.3306747.784Fo1K0.33548.41010K0.3366

10、348.64550K0.3356448.502200K0.3297847.656300K0.3169345.799400K0.2940242.488500K0.2608637.696Fn568K0.235534.031600K0.2211131.952根據(jù)所測數(shù)據(jù)繪制的幅頻特性曲線圖如下：五、 實驗總結(jié)1. 列表整理測量結(jié)果，并把實測的靜態(tài)工作點、電壓增益、輸入電阻、輸出電阻之值與理論值比較（取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較），分析產(chǎn)生誤差的原因。VBE(V)VCE(V)測量值理論值測量值理論值0.6220.7067.4248.00誤差分析：如表中數(shù)據(jù)所示，所計算出來的理論值和實際測量值有一定的偏差，但是偏差并不是很大，在可以接受的范圍之內(nèi) 誤差原因：1.實際實驗中使用的元器件可能有老化的現(xiàn)象，所以造成本身的阻值與所標(biāo)示的阻值上有差距，因而造成誤差。 2.在實驗中，長時間工作造成的溫度上升可能對元器件有影響，所以造成實驗誤差。3.在使用萬用表以及交流毫伏表測量時，儀器本身就存在誤差，且在一些很靈敏的讀數(shù)（例如mA）時，表上的讀數(shù)會不停的跳動，此時讀數(shù)可能存在偏差。4.可能是人為操作時操作不當(dāng)造成的誤差。2. 總結(jié)RC、RL及靜態(tài)工作點對放大器電