晶体管共射极单管放大器实验报告

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晶体管共射极单管放大器实验报告

晶体管共射极单管放大器实验报告

晶体管共射极单管放大器实验报告一、实验目的:1.掌握晶体管共射极单管放大器的工作原理;2.通过实验验证晶体管共射极单管放大器的放大特性。

二、实验仪器与器件:1.功能发生器;2.直流稳压电源;3.2N3904NPN型晶体管;4.脉冲发生电路;5.负载电阻;6.示波器等。

三、实验原理:四、实验步骤与过程:1.搭建晶体管共射极单管放大器电路,根据实验原理连接好各个器件与仪器;2.将直流稳压电源的正极接入收集端,负极接入基极,并合理调节稳压电源的电压和电流;3.通过功能发生器向基极注入正弦信号,调节发生器频率和幅值;4.同时连接示波器,观察输入信号与输出信号的波形;5.改变输入信号的频率和幅值,记录输出信号的变化;6.对比输入信号与输出信号,确定放大倍数。

五、实验数据记录与分析:1.在不同频率下,记录输入信号与输出信号的幅值,并计算放大倍数;2.提取数据,绘制频率与放大倍数的关系曲线;3.分析曲线特点,讨论晶体管放大器的工作频率范围;4.对比不同输入信号幅值下的输出信号,分析并解释放大器的失真情况。

六、实验结果与结论:1.经过实验数据的分析和计算,可以得出晶体管共射极单管放大器在一定频率范围内具有较好的放大效果;2.放大倍数随频率的增加而下降,且存在失真现象;3.实验结果与理论相符,验证了晶体管共射极单管放大器的放大特性。

七、实验心得与体会:通过本次实验,我深入了解了晶体管共射极单管放大器的工作原理和特性,并且掌握了实验操作技巧。

实验中遇到了一些问题,如输出信号失真、调节电源电压等,但通过耐心地调试和思考,最终取得了满意的实验结果。

通过这次实验,我不仅提高了对电路放大器的理解,还锻炼了实验操作和数据分析能力。

实验三晶体管共射极单管放大器

实验三晶体管共射极单管放大器

实验三 晶体管共射极单管放大器一、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A V 、输入电阻Ri 、输出电阻RO 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仪的使用方法。

二、实验原理晶体管单级放大电路有三种基本接法, 即共射电路、共集电路、共基电路。

三种基本接法的特点分别为:1.共射电路既能放大电流又能放大电压, 输入电阻在三种电路中居中, 输出电阻大, 频带较窄;常做为低频电压放大电路的单元电路。

2.共集电路只能放大电流不能放大电压,是三种接法中输入电阻最大、输出电阻最小的电路,具有电压跟随的特点。

常用于电压放大电路的输入级和输出级,在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。

3.共基电路只能放大电压不能放大电流,输入电阻小,电压放大倍数和输出电阻与共射电路相当,但频率特性是三种接法中最好的电路,常用于宽频带放大器。

放大电路的主要性能指标有:放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带等。

而保证基本放大电路处于线性工作状态(不产生非线性失真)的必要条件是设置合适的静态工作点Q, Q 点不但影响电路输出是否失真, 而且直接影响放大器的动态参数。

本实验所采用的放大电路为电阻分压式工作点稳定的单管放大电路(图3-1)。

它的偏置电路采用RB1和RB2组成分压电路, 因此基极电位UB 几乎仅决定于RB1与RB2对VCC 的分压, 而与环境温度的变化无关;同时三极管的发射极中接有电阻RE, 它将输出电流IC 的变化引回到输入回路来影响输入量UBE, 以达到稳定静态工作点的目的。

当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以得到一个与ui 相位相反, 幅值被放大了的输出信号uO, 从而实现了电压放大。

图3-1电路的静态工作点可用下式估算:CC2B 1B 1B B R +R R ≈U V I E =C EBEB I ≈R U U -U CE =V CC -(R C +R E )而电压放大倍数、输入电阻、输出电阻分别为:A V =- beLC r R //R βbe 2B 1B i r //R //R =RC O R ≈R 注意: 测量放大器的静态工作点时, 应在输入信号ui=0的条件下进行。

《模拟电子线路实验》实验二 晶体管共射极单管放大器

《模拟电子线路实验》实验二 晶体管共射极单管放大器

模拟电子线路实验实验二晶体管共射极单管放大器【实验名称】晶体管共射极单管放大器【实验目的】1.学习单管放大器静态工作点的测量方法。

2.学习单管放大电路交流放大倍数的测量方法。

3.了解放大电路的静态工作点对动态特性的影响。

4.熟悉常用电子仪器及电子技术实验台的使用。

【预习要点】1.复习课件中有关单管放大电路工作点稳定问题的内容。

2.放大电路输出信号波形在哪些情况下可能产生失真?应如何消除失真?【实验仪器设备】【实验原理】实验电路图如图2-1所示。

温度的变化会导致三极管的性能发生变化,致使放大器的工作点发生变化,R和射极电阻影响放大器的正常工作。

图2-1所示电路中通过增加下偏置电阻B2R来改善直流工作点的稳定性,其工作原理如下:E图2-1 分压偏置共射极放大电路①利用B1R 和B2R 的分压作用固定基极电压V B 。

当B1R 、B2R 选择适当,满足I B1>> I B 时,有B2B CC B1B2R V V R R =+式中B1R 、B2R 和CC V 都是固定的,不随温度变化,所以基极电位V B 基本上为一定值。

②通过E R 的负反馈作用,限制C I 的改变,使工作点保持稳定。

具体稳定过程如下:CT ︒I电容C 1、C 2有隔直通交的作用,C 1滤除输入信号的直流成份,C 2滤除输出信号的直流成份。

射极电容C E 在静态时稳定工作点;动态时短路R E ,增大放大倍数。

当流过偏置电阻B1R (b1R 和电位器W R 的阻值和)的电流I B1远大于晶体管的基极电流B I (一般5~10倍),基极电压V B 远大于V BE 时,它的静态工作点可用下式估算B1B CC B1B2R V V R R =+B BEC E E=V V I I R ≈- CE CC C C E =(+)V V I R R -当放大器的输入端加交流输入信号i v 后,基极回路便有交流输入b i 产生,经过放大在集电极回路产生β倍的c i ,同时在负载输出o c L 'v i R =,从而实现了电压放大。

晶体管共射极单管放大器实验报告

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晶体管共射极单管放大器实验报告实验报告:晶体管共射极单管放大器摘要:本实验通过搭建晶体管共射极单管放大器电路,研究其放大特性和工作原理。

通过测量输入输出特性曲线和计算放大倍数,得出合适的工作点、负载电阻和偏置电压,以实现较大的放大倍数和线性放大的目标。

【关键词】晶体管、共射极、放大特性、工作点、负载电阻、偏置电压、放大倍数、线性放大一、引言晶体管是一种重要的电子器件,在电子电路中广泛应用于放大、开关等功能。

共射极单管放大器是一种常见的放大器电路,具有简单、灵活及放大效果较好等特点。

本实验旨在通过搭建共射极单管放大器电路,研究其放大特性和工作原理,并通过实际测量及计算,确定合适的工作参数,实现最佳的放大效果。

二、实验原理共射极单管放大器由晶体管、负载电阻、输入电阻、偏置电阻和耦合电容等组成。

输入信号经耦合电容C1传递到基极,与偏置电阻R1和R2形成偏置电压,控制晶体管的工作状态。

负载电阻RL连接于集电极,输出信号从集电极提取。

三、实验步骤2.给定直流电源VCC和VE,通过调节R1和R2,使得基极电压为合适的偏置电压。

3.连接信号发生器,设置正确的输入信号频率和信号幅度。

4.连接示波器,分别测量输入和输出信号波形,并记录幅度。

5.逐步调节负载电阻RL,测量不同负载情况下的输出信号波形和幅度。

6.分析实验数据,计算放大倍数。

四、实验结果3. 放大倍数:利用实验数据计算放大倍数Av=Vout/Vin。

五、讨论与总结通过实验搭建晶体管共射极单管放大器电路,并测量了输入输出特性曲线。

根据实验结果,我们可以得出以下结论:1.在合适的工作点和偏置电压下,共射极单管放大器可以实现较大的放大倍数。

当输出信号达到晶体管的饱和区时,放大倍数会有所下降。

2.负载电阻的选择对放大倍数和线性放大效果有较大影响。

较大的负载电阻可以得到较大的放大倍数,但也会降低线性放大效果。

3.输入特性曲线的斜率代表输入电阻,输出特性曲线的斜率代表输出电阻,可以通过斜率计算电阻值。

晶体管共射极单管放大器实验报告

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竭诚为您提供优质文档/双击可除晶体管共射极单管放大器实验报告篇一:晶体管共射极单管放大电路实验报告实验二晶体管共射极单管放大器一、实验目的1.学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。

2.掌握放大器电压放大倍数的测试方法及放大器参数对放大倍数的影响。

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。

偏置电阻Rb1、Rb2组成分压电路,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后,在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号,从而实现了电压放大。

三、实验设备1、信号发生器2、双踪示波器3、交流毫伏表4、模拟电路实验箱5、万用表四、实验内容1.测量静态工作点实验电路如图2—1所示,它的静态工作点估算方法为:ub≈Rb1?uccRb1?Rb2图2—1共射极单管放大器实验电路图Ie=ub?ube≈IcReuce=ucc-Ic(Rc+Re)实验中测量放大器的静态工作点,应在输入信号为零的情况下进行。

1)没通电前,将放大器输入端与地端短接,接好电源线(注意12V电源位置)。

2)检查接线无误后,接通电源。

3)用万用表的直流10V挡测量ue=2V左右,如果偏差太大可调节静态工作点(电位器Rp)。

然后测量ub、uc,记入表2—1中。

表2—1b2所有测量结果记入表2—1中。

5)根据实验结果可用:Ic≈Ie=u?ucue或Ic=ccRcReube=ub-ueuce=uc-ue计算出放大器的静态工作点。

2.测量电压放大倍数各仪器与放大器之间的连接图关掉电源,各电子仪器可按上图连接,为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一起后接在公共接地端上。

1)检查线路无误后,接通电源。

从信号发生器输出一个频率为1Khz、幅值为10mv(用毫伏表测量ui)的正弦信号加入到放大器输入端。

2)用示波器观察放大器输出电压的波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下表中三种情况下的输出电压值,记入表中。

晶体管共射极单管放大器实验报告10页

晶体管共射极单管放大器实验报告10页

晶体管共射极单管放大器实验报告10页一、实验原理晶体管(英文全称为:transis)是一种双极型器件,它使用电压控制流的方式来控制电路,是一种高低电平的转换器,其中N-MOS具有负偏移电流输出,P-MOS有正偏移电流输出。

而晶体管共射极单管放大器(CE amplifier)是利用晶体管放大输入信号,并且输出放大后的信号,它具有以下几个特点:1.具有高增益:某些应用时,可以获得高达1000倍的增益。

2.具有良好的抗杂散比:它的抗杂散比比其他放大器要好。

3.低成本:CE放大器成本低,是很多电路应用的实用设计。

二、实验准备实验准备包括晶体管共射极单管放大器原理、电路电子元件、实验接线、虚拟示波器、实验电源等:1.晶体管共射极单管放大器原理:晶体管共射极单管放大器是利用晶体管的共射极特性,以电容或非线性电路连接晶体管的共射极,把输入信号放大。

2.电路电子元件:该实验采用的电子元件有晶体管、电阻、电容、变压器等,详见实验设置部分提供的原理图。

3.实验接线:实验接线由晶体管的共射极连接电路的共射极部分,将电路中晶体管的此极和源极和源之间、此极与集电极之间等处可接电容等电子元件。

4.虚拟示波器:实验采用数字示波器,用于监测放大器输出脉冲电平变化,以及便于测量电路中其他因素对放大器性能的影响。

5.实验电源:实验主要是检测晶体管共射极单管放大器的增益、抗扰度、抗噪声度等指标,因此电源的选用是非常重要的,实验中,采用的是稳定的可调电源。

三、实验设置1.确定实验电路:实验电路如下图所示,该回路是一个简单的电路,主要是输入端只有一个电压信号,将输入信号放大传输到输出端,从而得到放大后的信号。

2.确定晶体管型号:实验采用的晶体管型号为:MJE15031。

3.确定实验电路的元件参数:该实验电路中的电容为:C1,用于共射极的电容值为:560uF;用于分压电阻的电阻值为: 10kΩ和4.7kΩ;电源电压为: 12V 。

四、实验结果1.检查输出电压:实验准备完毕后,量出输出端的脉冲电平,结果为7V,较预期值(12V)稍有偏差,约为10%,说明实验设置有较小的偏差。

晶体管共射极单管放大器实验报告

晶体管共射极单管放大器实验报告

晶体管共射极单管放大器实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过搭建晶体管共射极单管放大器电路,了解其工作原理,掌握其基本特性,并通过实验验证其放大性能。

二、实验仪器与设备。

1. 电源,直流稳压电源。

2. 示波器,模拟示波器。

3. 元器件,晶体管、电阻、电容等。

三、实验原理。

晶体管共射极单管放大器是一种常用的放大电路,其工作原理是利用晶体管的放大特性,将输入信号放大到输出端。

在共射极放大器中,输入信号加在基极上,输出信号则从集电极上取出,而发射极则接地。

当输入信号加在基极时,晶体管将其放大并输出到集电极,实现信号放大的功能。

四、实验步骤。

1. 按照电路图搭建晶体管共射极单管放大器电路,并连接电源和示波器。

2. 调节示波器,观察输入信号和输出信号的波形,记录波形特点。

3. 调节输入信号的幅度,观察输出信号的变化,记录放大倍数。

4. 测量电路中各个元器件的参数,如电阻、电容等数值。

五、实验结果与分析。

经过实验观察和数据记录,我们得到了晶体管共射极单管放大器的输入输出波形,并计算出了其放大倍数。

通过分析波形特点和参数数值,我们可以得出结论,晶体管共射极单管放大器具有较好的放大性能,能够将输入信号有效放大,并输出到输出端。

六、实验总结。

本实验通过搭建晶体管共射极单管放大器电路,验证了其放大性能,并对其工作原理有了更深入的了解。

在实验过程中,我们也学习到了如何测量电路中元器件的参数,并且掌握了使用示波器观察波形的方法。

这些都对我们进一步学习电子电路理论和实践具有重要的意义。

七、实验注意事项。

1. 在搭建电路时,要注意元器件的连接方式和极性,确保电路连接正确。

2. 在调节示波器时,要小心操作,避免对示波器造成损坏。

3. 在测量元器件参数时,要选择合适的测量工具,并注意测量精度。

八、参考文献。

1. 《电子电路原理》,张三,XX出版社,2008年。

2. 《电子技术实验指导》,李四,XX出版社,2010年。

通过本次实验,我们对晶体管共射极单管放大器有了更深入的了解,掌握了其工作原理和基本特性。

实验三_晶体管共射级单管放大器实验报告

实验三_晶体管共射级单管放大器实验报告

实验三_晶体管共射级单管放大器实验报告
本次实验主要操作是为了熟悉晶体管共射级单管放大器,实现其工作原理以及了解其特性,实验内容主要包括准备仪器、制作电路,测量放大器特性以及增益特性。

第一步,确认准备的仪器,准备的仪器主要有调制解调器、数字多用表、晶体管、电阻档位以及信号发生器,经过视检后通过。

第二步,搭建电路,在实验指导书的指导下接好电路,将所有的组件连接起来,并正确地连接电源,同时为每个电路元件作标识,以便之后的调试使用。

第三步,测量放大器特性,分别调整放大器各种参数,然后使用数字多用表来测量放大器的输出和输入,并记录所有测量结果。

最后,增益特性的测量,用信号源向放大器的输入输入不同强度的信号,然后使用数字多用表测量放大器的输出信号强度,以得出放大器增益特性曲线,对比与理论值。

通过完成上述操作,本次实验可以彻底了解晶体管共射级单管放大器,从而更好地实现实际应用。

实验三 晶体管共射极单管放大器

实验三  晶体管共射极单管放大器

实验三 晶体管共射极单管放大器 方案二设计一个分压式单管放大器。

已知参数:80≥β,电源电压V CC =12V ,电阻、电容若干要求该放大器的放大倍数A U 20≥、输入电阻R i 5≥ΩK 、输出电阻R 0Ω≤K 4.2。

建议基极上偏置电阻用100ΩK 电位器和一个电阻串联,设耦合电容C 1、C 2相等。

输入信号频率f=1KHz 。

根据电路设计的要求,在原实验电路的基础上将参数进行修正,可得到满足实验要求的电路,电路图如下:XFG1R120kΩR220.0kΩR320.0kΩR41.87kΩR51kΩR675ΩC1150nFR7100kΩKey=A 30%C2150nFVCC12VQ22N3904XSC1A BExt Trig++__+_C3270µFProbe1 V: -1.42 V V(p-p): 4.76 V V(rms): 1.69 VV(dc): -2.41 mVI: 1.42 pAI(p-p): 4.76 pA I(rms): 1.69 pA I(dc): 0 AFreq.: 1.00 kHzProbe2V: 81.3 mV V(p-p): 229 mV V(rms): 81.0 mV V(dc): 964 uV I: 0 AI(p-p): 0 A I(rms): 0 A I(dc): 0 AFreq.: 1.00 kHz下表为测试的几组数据(以下测得数据皆为电压峰峰值): U SU IU 0A U 860mV 229mV -4.76V 20.7 354mV267mV -5.51V 20.6 1.32 V353mV-7.15V20.3输入电阻R i Ω≈K 2.5 输出电阻R 0Ω≈K 87.1 失真幅度分析:当输入信号U I 达到约500mV 时,输出信号出现失真,此时U S 峰峰值1.85V 所以输入信号保持不失真的最大幅值应为250mV。

晶体管共射极单管放大电路实验报告

晶体管共射极单管放大电路实验报告

大学学生实验报告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。

【实验仪器与材料】1.EL七LA-IV的模拟电路实验箱2. 函数信号发生器3.双踪示波器4.交流毫伏表5.万用电表6.连接线若干【实验内容与原理】查阅资料可知实验箱中的三极管?〜30-35,rbb '〜200 Q图1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。

它的偏置电路采用昭和金组成的分压电路,并在发射极中接有电阻F E,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U后,在放大器的输出端便可彳得到一个与U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。

在右图电路中,当流过基极偏置电阻的电流远大于晶体管的基极电流时(一般5〜10倍),则它的静态工作点可用下式估算U C L U C C— I C ( R D+R E)放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I c(或U L E)的调整与测试。

调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压 U ,在输出电压 U O 不失真的情况下,单独只用用交流毫伏表或者示波器测出 U i 和U o 的有效值U和U O ,贝y⑵输入电阻R 的测量为了测量放大器的输入电阻,按图3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,单独只用交流毫伏表或者示波器测出U S 和U ,则根据输入电阻的定义可得图4输入、输出电阻测量电路测量时应注意下列几点:① 由于电阻R 两端没有电路公共接地点,所以测量 R 两端电压U R 时必须分别 测出U S 和U ,然后按U R = U S - U 求出U R 值。

② 电阻R 的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通常取 R 与R 为同一数量级为好,本实验可取 R = 1〜2K Q 。

晶体管共射极单管放大电路实验报告

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晶体管共射极单管放大电路实验报告实验目的:通过搭建晶体管共射极单管放大电路,了解晶体管的工作原理和放大特性,并通过实验验证晶体管的放大效果。

实验原理:晶体管共射极单管放大电路是一种常用的放大电路,它可以将输入信号进行放大,并输出到负载电阻上。

该电路由一个晶体管和负载电阻组成。

晶体管的基极接收输入信号,发射极连接到地线,而集电极接在负载电阻上。

当输入信号作用在基极上时,晶体管的电流和电压都会发生变化。

通过调节偏置电阻的大小,可以使得晶体管进入放大工作区。

当输入信号的幅度足够小,使得晶体管工作在线性放大区域,此时,输出信号的幅度将是输入信号的若干倍。

实验步骤:1.将NPN型晶体管插入实验板上的晶体管座子中,并连接好各个电子元件,注意极性的正确连接。

2.用万用表测量负载电阻的阻值,并连接到晶体管的集电极处。

3.通过调节偏置电阻的阻值,使得晶体管进入放大工作区。

4.施加输入信号,观察电路输出信号的变化。

可以使用信号发生器提供正弦波信号作为输入信号。

5.测量输入和输出信号的电压幅度,并计算出放大倍数。

6.尝试改变输入信号的频率,观察输出信号的变化情况。

实验结果与分析:在实验中,通过调节偏置电阻的大小,可以使得晶体管进入放大工作区。

观察输出信号的幅度变化,可以发现晶体管放大效果的实验验证。

随着输入信号的幅度增加,输出信号的幅度也相应增加。

通过测量输入和输出信号的幅度,可以计算出放大倍数。

实验还可以通过改变输入信号的频率,观察输出信号的变化情况,验证晶体管放大电路的频率特性。

实验总结:通过这次实验,我对晶体管共射极单管放大电路的工作原理和放大特性有了更深入的了解。

通过实验验证,我成功搭建并调试了该电路,观察到了输入信号经过放大后的输出信号。

在实验过程中,我也学到了使用信号发生器、万用表等实验仪器的方法和技巧。

这次实验对于我的电子电路实验能力的提高有很大的帮助,也使我对晶体管的应用有了更深刻的理解。

在以后的学习中,我将继续加深对晶体管和其他电子元件的认识和理解,提高自己的实验能力和电路设计能力。

实验11晶体管共射极单管放大器

实验11晶体管共射极单管放大器

放大器的基本原理
输入信号通过晶体管的控制作用,在输出端得到放大的信号 晶体管内部三个区域的电流分配和电压关系实现了信号的放大 晶体管放大器具有电压放大、电流放大和功率放大的能力 放大器的基本原理是利用晶体管的非线性特性实现信号的线性放大
共射极放大器的特点
电压和电流放大倍数较高 输出电压与输入电压相位差较大 输入电阻和输出电阻适中 具有一定的电流放大倍数
06
晶体管共射极单管 放大器的调试与维

Part One
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Part Two
晶体管共射极单管 放大器的原理
晶体管的工作原理
晶体管由三个电极组成:基极、集电极和发射极 晶体管的工作原理基于半导体材料的能带结构 输入信号通过基极与集电极之间的电压控制晶体管的电流放大 输出信号从集电极与发射极之间产生,实现信号的放大
偏置电路的作用和组成
作用:为晶体管提供静态工作点
组成:电源、电阻、电容等元件组成
反馈电路的作用和组成
作用:调整输入 和输出信号的幅 度和相位,提高 放大器的稳定性
组成:由电阻、 电容、电感等元 件组成的反馈网 络
Part Four
晶体管共射极单管 放大器的工作原理
信号的输入和放大
输入信号:通过基极进入晶体管
抗干扰能力:晶体管共射极单管放大器具有较强的抗干扰能力,能够降低外部噪声对信号的影 响,提高信号的纯净度。
在测量仪器中的应用
晶体管共射极单管放大器在测量仪器中用作信号放大,提高测量精度。
它在电压、电流、电阻等电学量的测量中广泛应用,是电子测量技术中的 重要器件。
在医疗、科研、工业等领域,晶体管共射极单管放大器在各种高精Leabharlann 测量 仪器中发挥着不可替代的作用。

晶体管共射极单管放大电路实验报告

晶体管共射极单管放大电路实验报告

UCE=UCC-IC(RC+RE)
电压放大倍数: AV

β
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。
=US-Ui 求出 UR 值。
② 电阻 R 的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通常取 R 与 Ri 为同一数量级为好,
本实验可取 R=1~2KΩ 。
(3)输出电阻 R0 的测量
按图 3 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
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。
在右图电路中,当流过基极偏置电阻的电流远大于晶体管的基极电流时(一般 5~10 倍),则它的静
态工作点可用下式估算:
图1
3.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
【实验仪器与材料】
1.EL-ELA-IV的模拟电路实验箱 2.函数信号发生器
3.双踪示波器
4.交流毫伏表
5.万用电表
6.连接线若干
【实验内容与原理】
查阅资料可知实验箱中的三极管?≈30-35,rbb, ≈200Ω

晶体管共射极单管放大电路实验报告

晶体管共射极单管放大电路实验报告

晶体管共射极单管放大电路实验报告-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII广州大学学生实验报告院(系)名称 班别 姓名专业名称学号 实验课程名称 模拟电路实验 实验项目名称 晶体管共射极单管放大电路 实验时间 实验地点实验成绩 指导老师签名【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。

【实验仪器与材料】1.EL-ELA-IV 的模拟电路实验箱2.函数信号发生器3.双踪示波器4.交流毫伏表5.万用电表6.连接线若干【实验内容与原理】查阅资料可知实验箱中的三极管ß≈30-35,rbb , ≈200Ω图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R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,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U i 后,在放大器的输出端便可得到一个与U i 相位相反,幅值被放大了的输出信号U 0,从而实现了电压放大。

在右图电路中,当流过基极偏置电阻的电流远大于晶体管的基极电流时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算:CC B2B1B1B U R R R U +≈ U CE =U CC -I C (R C +R E )电压放大倍数:beL C V r R R βA // -= 输入电阻:R i =R B1 // R B2 // r be 输出电阻:R O ≈R C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。

晶体管共射极单管放大器 实验报告

晶体管共射极单管放大器  实验报告

真验二晶体管共射极单管搁大器之阳早格格创做一、真验手段1、教会搁大器固态处事面的调试要领,分解固态处事面对于搁大器本能的做用.2、掌握搁大器电压搁大倍数、输进电阻、输出电阻及最大不得真输出电压的尝试要领.3、认识时常使用电子仪器及模拟电路真验设备的使用.二、真验本理图2-1为电阻分压式处事面宁静单管搁大器真验电路图.它的偏偏置电路采与RB1战RB2组成的分压电路,并正在收射极中接有电阻RE,以宁静搁大器的固态处事面.当正在搁大器的输进端加进输进旗号ui后,正在搁大器的输出端即可得到一个与ui相位好异,幅值被搁大了的输出旗号u0,进而真止了电压搁大.图2-1 共射极单管搁大器真验电路正在图2-1电路中,当流过偏偏置电阻RB1战RB2 的电流近大于晶体管T 的基极电流IB时(普遍5~10倍),则它的固态处事面可用下式估算UCE=UCC-IC(RC+RE+RF1)电压搁大倍数输进电阻Ri=RB1 //RB2 // [ rbe+(1+β)RF1 ]输出电阻RO≈RC由于电子器件本能的分别性比较大,果此正在安排战创造晶体管搁大电路时,离不启丈量战调试技能.正在安排前应丈量所用元器件的参数,为电路安排提供需要的依据,正在完毕安排战拆置以去,还必须丈量战调试搁大器的固态处事面战各项本能指标.一个劣量搁大器,肯定是表里安排与真验安排相分离的产品.果此,除了教习搁大器的表里知识战安排要领中,还必须掌握需要的丈量战调试技能.搁大器的丈量战调试普遍包罗:搁大器固态处事面的丈量与调试,与消搞扰与自激振荡及搁大器各项动向参数的丈量与调试等.1、搁大器固态处事面的丈量与调试1) 固态处事面的丈量丈量搁大器的固态处事面,应正在输进旗号ui =0的情况下举止, 将要搁大器输进端与天端短接,而后采用量程符合的直流毫安表战直流电压表,分别丈量晶体管的集电极电流IC 以及各电极对于天的电位UB 、UC 战UE.普遍真验中,为了预防断启集电极,所以采与丈量电压UE 或者UC ,而后算出IC 的要领,比圆,只消测出UE ,即可用算出IC (也可根据C C CC C R U U I -=,由UC 决定IC ),共时也能算出UBE =UB -UE ,UCE =UC -UE.为了减小缺面,普及丈量细度,应采用内阻较下的直流电压表.2) 固态处事面的调试搁大器固态处事面的调试是指对于管子集电极电流IC (或者UCE )的安排与尝试.固态处事面是可符合,对于搁大器的本能战输出波形皆有很大做用.如处事面偏偏下,搁大器正在加进接流旗号以去易爆收鼓战得真,此时uO 的背半周将被削底,如图2-2(a)所示;如处事面偏偏矮则易爆收停止得真,即uO 的正半周被缩顶(普遍停止得真不如鼓战得真明隐),如图2-2(b)所示.那些情况皆不切合不得真搁大的央供.所以正在选定处事面以去还必须举止径向调试,即正在搁大器的输进端加进一定的输进电压ui,查看输出电压uO的大小战波形是可谦足央供.如不谦足,则应安排固态处事面的位子.(a) (b)图2-2 固态处事面对于uO波形得果然做用改变电路参数UCC、RC、RB(RB1、RB2)皆市引起固态处事面的变更,如图2-3所示.但是常常多采与安排偏偏置电阻RB2的要领去改变固态处事面,如减小RB2,则可使固态处事面普及等.图2-3 电路参数对于固态处事面的做用末尾还要证明的是,上头所道的处事面“偏偏下”或者“偏偏矮”不是千万于的,该当是相对于旗号的幅度而止,如输进旗号幅度很小,纵然处事面较下或者较矮也纷歧定会出现得真.所以确切天道,爆收波形得真是旗号幅度与固态处事面树立协共不当所致.如需谦足较大旗号幅度的央供,固态处事面最佳尽管靠拢接流背载线的中面.2、搁大器动向指标尝试搁大器动向指标包罗电压搁大倍数、输进电阻、输出电阻、最大不得真输出电压(动向范畴)战通频戴等.1)电压搁大倍数A V的丈量安排搁大器到符合的固态处事面,而后加进输进电压ui,正在输出电压uO不得果然情况下,用接流毫伏表测出ui战uo的灵验值Ui战UO,则2)输进电阻Ri的丈量为了丈量搁大器的输进电阻,按图2-4 电路正在被测搁大器的输进端与旗号源之间串进一已知电阻R,正在搁大器平常处事的情况下,用接流毫伏表测出US战Ui,则根据输进电阻的定义可得图2-4 输进、输出电阻丈量电路丈量时应注意下列几面:①由于电阻R二端不电路大众接天面,所以丈量R二端电压UR时必须分别测出US战Ui,而后按UR=US-Ui供出UR值.②电阻R的值不宜博得过大或者过小,免得爆收较大的丈量缺面,常常与R与Ri为共一数量级为佳,本真验可与R =1~2KΩ.3)输出电阻R0的丈量按图2-4电路,正在搁大器平常处事条件下,测出输出端不接背载RL的输出电压UO战接进背载后的输出电压UL,根据即可供出正在尝试中应注意,必须脆持RL接进前后输进旗号的大小稳定.4)最大不得真输出电压UOPP的丈量(最大动向范畴)如上所述,为了得到最大动向范畴,应将固态处事面调正在接流背载线的中面.为此正在搁大器平常处事情况下,逐步删大输进旗号的幅度,并共时安排RW(改变固态处事面),用示波器瞅察uO,当输出波形共时出现削底战缩顶局里(如图2-5)时,证明固态处事面已调正在接流背载线的中面.而后反复安排输进旗号,使波形输出幅度最大,且无明隐得真时,用接流毫伏表测出UO(灵验值),则动向范畴等于0U22.或者用示波器间接读出UOPP去.图2-5 固态处事面平常,输进旗号太大引起的得真5)搁大器幅频个性的丈量搁大器的幅频个性是指搁大器的电压搁大倍数AU与输进旗号频次f 之间的闭系直线.单管阻容耦合搁大电路的幅频个性直线如图2-6所示,Aum为中频电压搁大倍数,通惯例定电压搁大倍数随频次变更下落到中频搁大倍数的2/1倍,即0.707Aum所对于应的频次分别称为下限频次fL战上限频次fH,则通频戴:fBW=fH-fL搁大器的幅率个性便是丈量分歧频次旗号时的电压搁大倍数AU.为此,可采与前述测AU的要领,每改变一个旗号频次,丈量其相映的电压搁大倍数,丈量时应注意与面要妥当,正在矮频段与下频段应多测几面,正在中频段不妨少测几面.别的,正在改变频次时,要脆持输进旗号的幅度稳定,且输出波形不得得真.图2-6 幅频个性直线3DG 9011(NPN)3CG 9012(PNP)9013(NPN)图2-7晶体三极管管足排列三、真验设备与器件1、+12V直流电源2、函数旗号爆收器3、单踪示波器4、接流毫伏表5、直流电压表6、直流毫安表7、频次计8、万用电表9、晶体三极管3DG6×1(β=50~100)或者9011×1 (管足排列如图2-7所示)电阻器、电容器若搞四、真验真量真验电路如图2-1所示.各电子仪器可按真验一中图1-1所示办法对接,为预防搞扰,各仪器的大众端必须连正在所有,共时旗号源、接流毫伏表战示波器的引线应采与博用电缆线或者屏蔽线,如使用屏蔽线,则屏蔽线的中包金属网应接正在大众接天端上.1、调试固态处事面接通直流电源前,先将RW调至最大,函数旗号爆收器输出旋钮旋至整.接通+12V电源、安排RW,使IC=2.0mA (即UE=2.0V),用直流电压表丈量UB、UE、UC及用万用电表丈量RB2值.记进表2-1.表2-1 IC=2mA2、丈量电压搁大倍数正在搁大器输进端加进频次为1KHz的正弦旗号uS,安排函数旗号爆收器的输出旋钮使搁大器输进电压Ui 10mV,共时用示波器瞅察搁大器输出电压uO波形,正在波形不得果然条件下用接流毫伏表丈量下述三种情况下的UO值,并用单踪示波器瞅察uO战ui的相位闭系,记进表2-2.表2-2 Ic=2.0mA Ui=mVRC (KΩ)RL(KΩ)Uo(V)A V瞅察记录一组uO战u1波形∞∞3、瞅察固态处事面对于电压搁大倍数的做用置RC=2.4KΩ,RL=∞,Ui适量,安排RW,用示波器监视输出电压波形,正在uO不得果然条件下,丈量数组IC 战UO值,记进表2-3.表2-3RC=2.4KΩ RL=∞ Ui=mVIC(mA)UO(V)A V丈量IC时,要先将旗号源输出旋钮旋至整(纵然Ui=0).4、瞅察固态处事面对于输出波形得果然做用置RC=2.4KΩ,RL=2.4KΩ,ui=0,安排RW使IC=2.0mA,测出UCE值,再逐步加大输进旗号,使输出电压u0 足够大但是不得真. 而后脆持输进旗号稳定,分别删大战减小RW,使波形出现得真,画出u0的波形,并测出得真情况下的IC战UCE值,记进表2-4中.屡屡测IC战UCE 值时皆要将旗号源的输出旋钮旋至整.表2-4 RC=2.4KΩ RL=2.4 KΩ Ui=mVIC(mA)UCE(V)u0波形得真情况管子处事状态5、丈量最大不得真输出电压置RC=2.4KΩ,RL=2.4KΩ,依照真验本理2.4)中所述要领,共时安排输进旗号的幅度战电位器RW,用示波器战接流毫伏表丈量UOPP及UO值,记进表2-5.IC(mA)Uim(mV)Uom(V)UOPP(V) *6、丈量输进电阻战输出电阻置RC=2.4KΩ,RL=2.4KΩ,IC=2.0mA.输进f=1KHz 的正弦旗号,正在输出电压uo不得果然情况下,用接流毫伏表测出US,Ui战UL记进表2-6.脆持US稳定,断启RL,丈量输出电压Uo,记进表2-6.US(mv)Ui(mv)Ri(KΩ)UL(V)UO(V)R0(KΩ)丈量值估计值丈量值估计值*7、丈量幅频个性直线与IC=2.0mA,RC=2.4KΩ,RL=2.4KΩ. 脆持输进旗号ui的幅度稳定,改变旗号源频次f,逐面测出相映的输出电压UO,记进表2-7.表2-7 Ui=mV为了旗号源频次f与值符合,可先细测一下,找出中频范畴,而后再小心读数.证明:本真验真量较多,其中6、7可动做选做真量.五、真验归纳1、列表整治丈量停止,并把真测的固态处事面、电压搁大倍数、输进电阻、输出电阻之值与表里估计值比较(与一组数据举止比较),分解爆收缺面本果.2、归纳RC,RL及固态处事面对于搁大器电压搁大倍数、输进电阻、输出电阻的做用.3、计划固态处事面变更对于搁大器输出波形的做用.4、分解计划正在调试历程中出现的问题.六、预习央供1、阅读课本中有闭单管搁大电路的真量并估算真验电路的本能指标.假设:3DG6 的β=100,RB1=20KΩ,RB2=60KΩ,RC =2.4KΩ,RL=2.4KΩ.估算搁大器的固态处事面,电压搁大倍数A V,输进电阻Ri战输出电阻RO2、阅读真验附录中有闭搁大器搞扰战自激振荡与消真量.3、是可用直流电压表间接丈量晶体管的UBE?为什么真验中要采与测UB、UE,再间接算出UBE的要领?4、何如丈量RB2阻值?5、当安排偏偏置电阻RB2,使搁大器输出波形出现鼓战或者停止得真时,晶体管的管压落UCE何如变更?6、改变固态处事面对于搁大器的输进电阻Ri有可做用?改变中接电阻RL对于输出电阻RO有可做用?7、正在尝试A V,Ri战RO时何如采用输进旗号的大小战频次?为什么旗号频次普遍选1KHz,而不选100KHz或者更下?8、尝试中,如果将函数旗号爆收器、接流毫伏表、示波器中任一仪器的二个尝试端子接线换位(即各仪器的接天端不再连正在所有),将会出现什么问题?注:附图2-1所示为共射极单管搁大器与戴有背反馈的二级搁大器共用真验模块.如将K1、K2断启,则前级(Ⅰ)为典型电阻分压式单管搁大器;如将K1、K2接通,则前级(Ⅰ)与后级(Ⅱ)接通,组成戴有电压串联背反馈二级搁大器.附图2-1。

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晶体管共射极单管放大器实验报告实验报告:晶体管共射极单管放大器一、实验目的:1、理解晶体管共射极单管放大器的工作原理;2、掌握电路的基本搭建和调试方法;3、测量放大器的输入输出特性,并对实验结果进行分析。

二、实验器材:1、晶体管2N3904;2、直流电源;3、信号发生器;4、示波器;5、电流表;6、电压表。

三、实验步骤:1、拿出晶体管,根据其引脚标记分别将发射极、基极、集电极连接至电路板上;2、搭建晶体管共射极单管放大器电路,其中集电极连接至直流电源正极,基极连接至信号发生器,电阻连接至负载电阻;3、接通电源后,调节信号发生器频率和幅度使之适合实验要求;4、使用示波器分别测量输入电压、输出电压并记录;5、改变信号发生器频率和幅度,再次进行测量,并记录数据;6、根据实验数据计算电压放大倍数和功率放大倍数,并进行分析。

四、实验结果:在实验过程中,我们分别记录了不同频率下的输入电压和输出电压,并计算了电压放大倍数和功率放大倍数的数值。

五、实验分析:1、根据实验结果,我们可以得到该晶体管共射极单管放大器在不同频率下的电压放大倍数和功率放大倍数的变化规律;2、在一定频率范围内,电压放大倍数和功率放大倍数趋于稳定;3、理论上,晶体管的最大功率放大倍数为静态输入电阻与电路整体集电极负载阻值之比;4、实验结果与理论值有一定误差,可能是因为实际电路中存在导线、电阻等元件的内阻,使得电路整体集电极负载阻值与理论值有所不同;5、实验中还需注意调试电路时,选取适当的工作点,以保证对于各种信号输入的良好放大效果。

六、实验总结:通过本次实验,我们深入了解了晶体管共射极单管放大器的工作原理,并学会了搭建和调试该电路的方法。

同时,我们掌握了测量放大器的输入输出特性,并对实验结果进行了分析。

在实验过程中,我们还发现实验结果与理论值存在一定误差,需要进一步优化电路搭建和调试的方法。

通过本次实验,我们对晶体管共射极单管放大器有了更深入的了解,为今后的学习和研究打下了基础。

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实验二 晶体管共射极单管放大器一、实验目的1.学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。

2.掌握放大器电压放大倍数的测试方法及放大器参数对放大倍数的影响。

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。

偏置电阻R B1、R B2组成分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,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后,在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号,从而实现了电压放大。

三、实验设备1、 信号发生器2、 双踪示波器3、 交流毫伏表4、 模拟电路实验箱5、 万用表四、实验内容1.测量静态工作点实验电路如图2—1所示,它的静态工作点估算方法为:U B ≈211B B CC B R R U R +⨯ 图2—1 共射极单管放大器实验电路图I E =EBE B R U U -≈Ic U CE = U CC -I C (R C +R E )实验中测量放大器的静态工作点,应在输入信号为零的情况下进行。

1)没通电前,将放大器输入端与地端短接,接好电源线(注意12V 电源位置)。

2)检查接线无误后,接通电源。

3)用万用表的直流10V 挡测量U E = 2V 左右,如果偏差太大可调节静态工作点(电位器RP )。

然后测量U B 、U C ,记入表2—1中。

表2—1B2结果记入表2—1中。

5)根据实验结果可用:I C ≈I E =EE R U 或I C =C C CC R U U - U BE =U B -U EU CE =U C -U E计算出放大器的静态工作点。

2.测量电压放大倍数各仪器与放大器之间的连接图关掉电源,各电子仪器可按上图连接,为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一起后接在公共接地端上。

1)检查线路无误后,接通电源。

从信号发生器输出一个频率为1KHz 、幅值为10mv (用毫伏表测量u i )的正弦信号加入到放大器输入端。

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实验二 晶体管共射极单管放大器一、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R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,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u i 后,在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u 0,从而实现了电压放大。

在图2-1电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算CCB2B1B1B U R R R U +≈CE BEB E I R U U I ≈+-≈1F RU CE =U CC -I C (R C +R E +R F1)电压放大倍数1)1(F R // β++-=be LC V r R R βA输入电阻R i =R B1 // R B2 // [ r be +(1+β)R F1 ]输出电阻R O ≈R C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,离不开测量图2-1 共射极单管放大器实验电路和调试技术。

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u i =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I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。

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实验二 晶体管共射极单管放大器一、实验目的1. 学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。

2. 掌握放大器电压放大倍数的测试方法及放大器参数对放大倍数的影响。

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。

偏置电阻R B1、R B2组成分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,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后,在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号,从而实现了电压放大。

三、实验设备1、 信号发生器2、 双踪示波器3、 交流毫伏表4、 模拟电路实验箱5、 万用表四、实验内容1.测量静态工作点实验电路如图2—1所示,它的静态工作点估算方法为:U B ≈211B B CCB R R U R +⨯图2—1 共射极单管放大器实验电路图I E =EBEB R U U -≈Ic U CE = U CC -I C (R C +R E )实验中测量放大器的静态工作点,应在输入信号为零的情况下进行。

1) 没通电前,将放大器输入端与地端短接,接好电源线(注意12V 电源位置)。

2) 检查接线无误后,接通电源。

3) 用万用表的直流10V 挡测量U E = 2V 左右,如果偏差太大可调节静态工作点(电位器RP )。

然后测量U B 、U C ,记入表2—1中。

表2—1测 量 值计 算 值 U B (V ) U E (V ) U C (V ) R B2(K Ω) U BE (V ) U CE (V ) I C (mA )2602B2有测量结果记入表2—1中。

5) 根据实验结果可用:I C ≈I E =E ER U 或I C =CC CC R U U - U BE =U B -U EU CE =U C -U E计算出放大器的静态工作点。

2.测量电压放大倍数各仪器与放大器之间的连接图关掉电源,各电子仪器可按上图连接,为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一起后接在公共接地端上。

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实验二晶体管共射极单管放大器一、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R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E,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u i后,在放大器的输出端便可得到一个与u i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。

在图2-1电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2的电流远大于晶体管T 的基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算CCB2B1B1BURRRU+≈CEBEBEIRUUI≈+-≈1FRU CE=U CC-I C(R C+R E+R F1)电压放大倍数1)1(FR//β++-=beLCV rRRβA输入电阻R i=R B1 // R B2 //[r be+(1+β)R F1 ]输出电阻R O≈R C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,离不开测量图2-1 共射极单管放大器实验电路和调试技术。

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u i =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I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。

一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压U E 或U C ,然后算出I C 的方法,例如,只要测出U E ,即可用CE BEB E I R U U I ≈+-≈1F R算出I C (也可根据C CCC C R U U I -=,由U C 确定I C ),同时也能算出U BE =U B -U E ,U CE =U C -U E 。

为了减小误差,提高测量精度,应选用阻较高的直流电压表。

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I C (或U CE )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u O 的负半周将被削底,如图2-2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即u O 的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(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u i ,检查输出电压u O 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2-2 静态工作点对u O 波形失真的影响改变电路参数U CC 、R C 、R B (R B1、R B2)都会引起静态工作点的变化,如图2-3所示。

但通常多采用调节偏置电阻R B2的方法来改变静态工作点,如减小R B2,则可使静态工作点提高等。

图2-3 电路参数对静态工作点的影响最后还要说明的是,上面所说的工作点“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(动态围)和通频带等。

1) 电压放大倍数A V 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u i ,在输出电压u O 不失真的情况下,用交流毫伏表测出u i 和u o 的有效值U i 和U O ,则i 0V U U A =2) 输入电阻R i 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U S 和U i ,则根据输入电阻的定义可得R U U U R U U I U R i S iR i i i i -===图2-4 输入、输出电阻测量电路测量时应注意下列几点:① 由于电阻R 两端没有电路公共接地点,所以测量R 两端电压 U R 时必须分别测出U S 和U i ,然后按U R =U S -U i 求出U R 值。

② 电阻R 的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通常取R 与R i 为同一数量级为好,本实验可取R =1~2K Ω。

3) 输出电阻R 0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 R L 的输出电压U O 和接入负载后的输出电压U L ,根据OL O LL U R R R U +=即可求出L LOO 1)R U U (R -=在测试中应注意,必须保持R L 接入前后输入信号的大小不变。

4) 最大不失真输出电压U OPP 的测量(最大动态围)如上所述,为了得到最大动态围,应将静态工作点调在交流负载线的中点。

为此在放大器正常工作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节R W (改变静态工作点),用示波器观察u O ,当输出波形同时出现削底和缩顶现象(如图2-5)时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。

然后反复调整输入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出U O (有效值),则动态围等于0U 22。

或用示波器直接读出U OPP 来。

图 2-5 静态工作点正常,输入信号太大引起的失真5) 放大器幅频特性的测量放大器的幅频特性是指放大器的电压放大倍数A U 与输入信号频率f 之间的关系曲线。

单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如图2-6所示,A um 为中频电压放大倍数,通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的2/1倍,即0.707A um 所对应的频率分别称为下限频率f L 和上限频率f H ,则通频带:f BW =f H -f L放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数A U 。

为此,可采用前述测A U 的方法,每改变一个信号频率,测量其相应的电压放大倍数,测量时应注意取点要恰当,在低频段与高频段应多测几点,在中频段可以少测几点。

此外,在改变频率时,要保持输入信号的幅度不变,且输出波形不得失真。

图 2-6 幅频特性曲线3DG 9011(NPN) 3CG 9012(PNP) 9013(NPN)图2-7晶体三极管管脚排列三、实验设备与器件1、+12V 直流电源2、函数信号发生器3、双踪示波器4、交流毫伏表5、直流电压表6、直流毫安表7、频率计8、万用电表9、晶体三极管3DG6×1(β=50~100)或9011×1 (管脚排列如图2-7所示) 电阻器、电容器若干 四、实验容实验电路如图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R W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R W,使I C=2.0mA(即U E=2.0V),用直流电压表测量U B、U E、U C及用万用电表测量R B2值。

记入表2-1。

表2-1 I C=2mA测量值计算值U B(V)U E(V)U C(V)R B2(KΩ)U BE(V)U CE(V)I C(mA)2在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号u S,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压U i 10mV,同时用示波器观察放大器输出电压u O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U O值,并用双踪示波器观察u O和u i的相位关系,记入表2-2。

表2-2 Ic=2.0mA U i= mVR C (K Ω)R L(KΩ)U o(V)A V观察记录一组u O和u1波形2.4 ∞1.2 ∞2.4 2.43置R C=2.4KΩ,R L=∞,U i适量,调节R W,用示波器监视输出电压波形,在u O不失真的条件下,测量数组I C和U O值,记入表2-3。

表2-3 R C=2.4KΩ R L=∞ U i=mVI C(mA) 2.0U O(V)A V测量I C i4、观察静态工作点对输出波形失真的影响置R C=2.4KΩ,R L=2.4KΩ, u i=0,调节R W使I C=2.0mA,测出U CE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R W,使波形出现失真,绘出u0的波形,并测出失真情况下的I C和U CE值,记入表2-4中。

每次测I C和U CE值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。

表2-4 R C=2.4KΩ R L=2.4 KΩ U i=mVI C(mA) U CE(V) u0波形失真情况管子工作状态2.05、测量最大不失真输出电压置R C=2.4KΩ,R L=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R W,用示波器和交流毫伏表测量U OPP及U O值,记入表2-5。

表2-5 R C=2.4K R L=2.4KI C(mA) U im(mV) U om(V) U OPP(V)*6置R C=2.4KΩ,R L=2.4KΩ,I C=2.0mA。

输入f=1KHz的正弦信号,在输出电压u o不失真的情况下,用交流毫伏表测出U S,U i和U L记入表2-6。

保持U S不变,断开R L,测量输出电压U o,记入表2-6。

表2-6 I c=2mA R c=2.4KΩ R L=2.4KΩU S(mv) U i(mv)R i(KΩ)UL(V)U O(V)R0(KΩ)测量值计算值测量值计算值*7取I C=2.0mA,R C=2.4KΩ,R L=2.4KΩ。

保持输入信号u i的幅度不变,改变信号源频率f,逐点测出相应的输出电压U O,记入表2-7。

表2-7 U i= mVf l f o f n说明:本实验容较多,其中6、7可作为选作容。

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