晶体管共射极单管放大器修改实验报告.doc

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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流晶体管共射极单管放大器修改实验报告.精品文档.肇庆学院晶体管共射极单管放大器 实验报告一、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。二、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

2、的输出信号uo,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21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510倍),静态工作点Q可用下列公式估算:电压放大倍数: 输入电阻 Ri=RB1/RB2/rbe输出电阻 RORC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,必须测量和调试。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

3、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ui0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,即可用算出IC(也可根据,由UC确定IC),同时算出UBEUBUE,UCEUCUE。为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高

4、的直流电压表。(2)静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC(或UCE)的调整与测试。静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时uO的负半周将被削底,如图22(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即uO的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图22(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的输入电压ui,检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。 (a) (b)图22 静态工作点对

5、uO波形失真的影响改变电路参数UCC、RC、RB(RB1、RB2)都会引起静态工作点的变化,如图23所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点,如减小RB2,则可使静态工作点提高等。图23 电路参数对静态工作点的影响工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的,应该是相对信号的幅度而言,如输入信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。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

6、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,则三、实验设备与器件D2X-1型电子学综合实验装置,示波器,导线若干。四、实验内容实验电路如图21所示。各电子仪器可按实验一中图11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IC2.0mA(即UE2

7、.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21。表2-1测量值计算值UB(V)UE(V)UC(V)RB2(K)UBE(V)UCE(V)IC(mA)2.902.207.2452.52、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Ui10mV,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22。uo和ui波形如图2-2所示。表2-2 IC=2.0mA Ui=184.00mVRC(K)RL(K)UO(V)

8、AV2.402.831.091.342.402.001.31图2-2 uo和ui波形如图3、 观察静态工作点对电压放大倍数的影响置RC2.4K,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23。表2-3 RC=2.4K RL= Ui=184.0mVIC(mA)1.352.682.02.382.15UO(V)1.281.291.321.301.31AV测量IC时,要先将信号源输出旋钮旋至零(即使Ui0)。五、实验数据分析与处理(1)调试静态工作点由表2-1的测量数据得:UBE = UB-UE = 2.90-2.20 = 0.70VUCE

9、= UC-UEO = 7.24-2.20 = 5.04V由数据分析得出静态工作点时表2-1-1表2-1-1测量值计算值UB(V)UE(V)UC(V)RB2(K)UBE(V)UCE(V)IC(mA)2.902.207.2452.50.705.041.98(2)测量电压放大倍数由表2-2的测量数据得: 当UO=2.83V时 , 当UO=1.34V时 , 当UO=1.31V时 , 即可得出测量电压放大倍数表2-2-1表2-2-1RC(K)RL(K)UO(V)AV2.402.83283.001.091.34134.002.402.001.31131.00(3)观察静态工作点对电压放大倍数的影响 由表2

10、-3的测量数据得: 当UO=1.28V时 , 当UO=1.29V时 , 当UO=1.32V时 , 当UO=1.30V时 , 当UO=1.31V时 , 即可得出静态工作点对电压放大倍数的影响表2-3-1表2-3-1 RC=2.4K RL= Ui=184.0mVIC(mA)1.352.682.02.382.15UO(V)1.281.291.321.301.31AV6.967.017.177.077.12六、实验结论静态工作点中电流越大,输入电阻越小、电压放大倍数越大、输出电阻不受影响。静态工作点太大容易导致三极管进入饱和,静态工作点太小容易导致三极管截止。Rc越大,电压放大倍数越大、输出电阻越大、输入电阻不受影响。

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