实验二 晶体管放大器电路
实验二 晶体管低频电压放大电路
3)用示波器用CHI观察放大器输入波形;CH2 观察放大器输出的波形
4)调节RP 的阻值以调整静态工作点,使输 出波形大而且不失真(即满足对该信号进行不失 真放大的最佳静态工作点)。
5)在此基础上,正确测量出下列表格要求的 各项内容,并对要求计算的数值进行计算。
对于一个放大器来说,工作点的选择是 很重要的。工作点选择的合适,输入信号就可 以加 大一些,输出也就相对的大而不失真。反 之若工作点选择的不合适,加同样大的信号, 输出就可能产生截止失真或饱和失真。
作在放大状态。
UB
Rb1
Rb 2 Rb 2
ห้องสมุดไป่ตู้
RP1
Vcc
I BQ
UB U BE
(1 )Re
ICQ I BQ
U CEQ Vcc ICQ(Rc Re )
① 电压放大倍数的测量
Au
U0 Ui
U om U im
② 输入电阻的测量
精品课件!
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五、实验报告要求 1、画出实验和实验测量方框图,讨论放大器输出波形与静态工 作点的关系。 2、整理实验数据,在对所测量数据进行计算的基础上,分析产 生误差的原因; 六、思考题 1、若在图2-1中测得和,说明晶体管分别处于怎样的工作状态? 应如何调整到正常的放大状态?
实验二、晶体管共射极单管放大器I
实验二、晶体管共射极单管放大器I实验目的:了解晶体管共射极单管放大器电路原理及性能指标的测量方法。
实验器材:晶体管(2SC1815),直流电源,信号源,示波器,万用表等。
实验原理:晶体管是一种电子器件,在电路中可以使用其放大、开关等功能。
共射极单管放大器是晶体管放大器中应用最广泛的一种电路。
共射极单管放大器具有放大倍数大、频带宽度宽的特点。
其电路原理图如下所示。
![image.png](attachment:image.png)当输入信号Vin加至共射极电路中时,基极中将出现一个与Vin同相的交流电压信号,进而影响晶体管的发射极电流Ie,使其随之发生周期性变化。
这样,晶体管的发射极将会出现一随输入信号而改变的电流信号Ie,从而对负载RL产生一随输入变化而改变的电压信号Vout,即输出信号。
根据输出信号的瞬时幅值与输入信号的瞬时幅值比值的大小,可以初步测定这个电路的放大倍数,即:Av = ΔVout / ΔVin式中,ΔVout表示输出信号的峰值与零点处的幅值之差,ΔVin表示输入信号的峰值与零点处的幅值之差。
为了进一步衡量这个电路的放大能力,需要定义一些性能指标,分别如下所示。
增益:A = Vout / Vin,它表示输出信号与输入信号的幅值比值。
最大输出电压:Vomax,它与输出电路的直流工作点有关,其大小可通过计算静态工作点的位置来确定。
Vomax是输出信号中某一瞬间的最大电压值。
最大输出功率:Pomax,它是输出信号的最大功率,同时也是输出电路在一定工作条件下所能输出的最大功率。
最大幅度稳定范围:Am,它是指在该范围内,输出信号的变化幅度始终不大于输入信号变化幅度的一定百分比,以保证输出信号的稳定性。
实验步骤:1. 按照电路原理图搭建共射极单管放大器电路,并接入信号源、示波器和万用表等。
2. 调节信号源输出电压幅值和频率,使其分别在两个电压档和两个频率档位内逐步变化,同时观察和记录示波器上输入信号和输出信号的波形,以了解电路的动态特性。
晶体管放大电路实验报告
实验2 晶体管放大电路专业学号姓名实验日期一、实验目的1.掌握如何调整放大电路的直流工作的。
2.清楚放大电路主要性能指标的测量方法。
二、实验仪器1.双踪示波器 1台2.函数发生器 1台3.交流毫伏表 1台4.直流稳压电源 1台三、实验原理和内容1.放大电路的调整按照图1安装电路,输入频率为1kHz、峰值为5m V(由示波器测量)的正弦信号vi,观察并画出输出波形;测量静态集电极电流I CQ和集-射电压V CEQ。
用你的测量数据解释你看到现象。
问题1:如何调整元件参数才能使输出不失真?如果要保证ICQ 约为2.5mA,具体的元件参数值是多少?图1 图2 实际使用电路在电路中换入你调整好数值的元件,保持原信号输入,记下此时的I CQ和V CEQ到表1,观察示波器显示的输出波形,验证你的调整方案,记下v0的峰值(基本不失真)。
注:由于实验中器件限制我们使用图2电路2.放大电路性能指标的测量1)保持调整后的电路元件值不变,保持静态电流I CQ为原来的值,输入信号V im=5mV,测量输入输出电阻,计算电路增益A V,Ri,Ro,并与理论值比较。
其原理如下:输出电阻Ro:测量放大器输出电阻的原理电路如图 2所示,其戴维南等效电压源u o’即为空载时的输出电压,等效内阻Ro即为放大器的输出电阻。
显然图3 图4输入电阻 R i:测量放大器输入电阻的原理电路如图3所示,由图可见2)保持Vim=5mV不变,改变信号频率,将信号频率从1kHz向高处调节,找出上限频率f H;同样向地处调节,找出下限频率f L。
作出幅频特性曲线,定出3dB带宽f BW。
四、仿真放大电路的调整2仿真电路如图4,输入频率为1kHz、峰值为5mV的正弦信号并测量I CQ和V CEQ图5 图6结论:1.示波器输出的波形如图5由图可知,电路产生饱和失真,故此时应该增大I b故应该增大R b。
2.在电路中由两个万能表测量得到:I CQ=7.214mA V CEQ=762.5mV。
《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。
实验2 晶体管放大电路
中山大学
实验报告写作指导
不要照抄书本,用自己的语言组织,简明扼要写 出 实验数据应实事求是,如果数据不对,应分析原 因,推倒重做;实验数据需要图表、曲线,而不 是一大片文字的描写 不是填空题,是一个带有学术性或技术参考性的 报告 一个实验报告的页数不宜超过5页
单位;表格的表题置于表格上方居中 分析部分:与仿真结果对比、误差来源、为达到目标 如何调整 问题讨论属于评分内容,重点语句用下划线标示宋体
一级标题小四黑体或宋体加粗 二级及以下标题五号宋体加粗
正文五号宋体、单倍或1.25倍行距
模拟电子技术 Analog Electronics
模拟电子技术 Analog Electronics
中山大学
实验二
晶体管放大电路
郭东亮 中山大学 信息科学与技术学院
模拟电子技术 Analog Electronics
中山大学
实验二 晶体管放大电路
具体的电路
Vcc +10V 2.2M Rb 1 20k Rs C1 RC 2k
(串20~40k电阻防烧) 串电阻RS,否 则交流信号直 通发射结,Rs 也用作测量放 大电路的输入 电阻
+ C2
10u 9013
Vout
+
Vs
+
1k
10uF
-
模拟电子技术 Analog Electronics
中山大学
NPN型晶体管9013
塑封小功率,剖面朝向自己 从左到右:发射极e、基极b、集 电极c
NPN型BJT 9013
C9013 H122 S9013 H331 S9013 H128
9013是一种常用的NPN 型硅小功率三极管,在各种 放大电路中经常用到,如收 音机电路,电流放大系数 200倍左右。 三极管S9013和C9013有 什么区别:工作频率S9013 稍低一些
实验二 晶体三极管放大电路
实验二晶体三极管放大电路一、实验目的1、学习晶体管放大电路静态工作点的测试方法,进一步理解电路元件参数对静态工作点的影响,以及调整静态工作点的方法。
2、学习放大电路性能指标:电压增益A、输入电阻i R、输出电阻o Rv的测量方法。
三极管模型采用2N2222A,信息如下:二、实验内容 1、绘制转移特性曲线扫描参数:ce V :0-12V b I :100uA-1m 目标参数:C I2、测量并计算静态工作点将输入端对地短路,调节电位器2P R ,使2CC E V =( 取6~7伏),测静态工作点C V 、B V 、E V 及1b V 的数值(单位:V )。
按下式计算B I 、C I ,并记入下表中。
K VK V V I B B b B 201001--=CC C C R V E I -=3、改变L R ,观察对放大倍数的影响负载电阻分别取Ω=K R L 2、Ω=K R L 1.5和∞=L R ,输入接入z KH f 1=的正弦信号, 幅度以保证输出波形不失真为准。
测量i V 和o V ,计算电压放大倍数:ioV V V A =,把数据填入下表中(2P R =380k Ω, C R =2k Ω)。
L R =2k ΩL R =5.1k ΩL R =∞4、改变C R ,观察对放大倍数的影响取Ω=K R L 2,按下表改变C R ,测量放大倍数,将数据填入下表中。
(2P R =380k Ω)C R =2k ΩC R =3k Ω5、测量电压参数,计算输入电阻和输出电阻 按图连线输入端接入Z Z KH f 1=、mV V i 20=的正弦信号(幅度以保证输出波形不失真为准)。
分别测出电阻1R 两端对地信号电压i V 及/i V 按下式计算出输入电阻i R :1//R V V R ii i i -= 测出负载电阻L R 开路时的输出电压∞V ,和接入L R (2K )时的输出电压o V , 然后按下式计算出输出电阻Ro ,(2P R =380k Ω )OLO o V R V V R ⨯-=∞)(将测量数据及实验结果填入下表中。
实验2 晶体管共射极单管放大器
实验二 晶体管共射极单管放大器班级 姓名图2-1 共射极单管放大器实验电路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(K Ω) U BE (V ) U CE (V ) I C (mA )2、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 = mV R C (K Ω) R L (K Ω) U o (V) A V 观察记录一组u O 和u 1波形2.4 ∞1.2 ∞2.42.43、观察静态工作点对电压放大倍数的影响置R C =2.4K Ω,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 =2.4K Ω R L =∞ U i = mVI C (mA) 2.0 U O (V) A V测量I C 时,要先将信号源输出旋钮旋至零(即使U i =0)。
4、观察静态工作点对输出波形失真的影响置RC =2.4KΩ,RL=2.4KΩ, ui=0,调节RW使IC=2.0mA,测出UCE值,再逐步加大输入信号,使输出电压u足够大但不失真。
然后保持输入信号不变,分别增大和减小RW ,使波形出现失真,绘出u的波形,并测出失真情况下的IC和UCE值,记入表2-4中。
实验二单级晶体管放大器特性研究
实验原理(续)
交流参数的计算
交流小信号h参数微变等效电路如图
由等效电路可得到其输入阻抗、输出阻抗和电压放大倍数和源电压放大 倍数:
RI=RB∥rbe, RO=1/hoe∥RC≈RC, Au=uo/ui=-β(RC∥RL)/rbe. Aus=uo/u5=Au . Ri/(R5+Ri) 其中rbe为BE结交流阻抗 rbe(hie)=rb+(1+β) 26/IE 式中rb一般取200-300 Ω ,IE用mA,则计算单位为Ω。 由以上公式可看出,放大器的放大倍数不仅与三极管的β值有关,还与集电 极电流Ic和集电极电阻RC有关。适当提高IC和RC可以提高放大倍数。
实验内容4:
(1)取Rc=1k,调节Rw使Ic=3mA,当输入电压由小增大时, 用示波器观察放大器的输出波形,(注意始终保持波形大小适中) 会发生波形下端削波(是饱和还是截止失真?)[演示波形失真], 说明静态工作点不在动态特性曲线中点。测出当输出波形最大而 不失真时的输入电压值uimax 。 (2)加大输入电压,输出波形失真,调节Rw,使其不失真,再加 大输入信号,输出又失真,再调节Rw使得当输入信号电压逐渐加 大时,输出波形正负向同时出现失真[演示双向同时失真],即表 示此时放大器的静态工作点已选择在动态特性曲线的中点,记录 此 失 压时 真 值的时。静的此态晶时工体放作管大点输器入的ICQ电 动值压 态和范uUimC围aExQ最值值大。,。此并即测为出晶当体输管出最电大压允最许大输而入不电
实验原理(续)
放大器的频率特性
放大器所放大的模拟信号往往是含有多种频率成分的 复杂信号,具有丰富的谐波,或需要放大不同频率的 正弦波。这就要求放大器对不同频率的信号具有相同 的放大能力,才能使被放大的信号不产生失真,从而 得到正确的结果。但是,由于放大器电路中不可避免 地含有电容、分布电容和极间电容,这些电容对不同 频率的信号会产生不同的阻抗,因而使放大器的放大 性能与信号的频率有关,放大器与频率有关的特性称 为放大器的频率特性或放大器的频率响应。
实验二晶体管共射极单管放大器
实验二 晶体管共射极单管放大器一、实验目的① 加深对晶体管共射极基本放大器特性的理解。
② 学习对静态工作点的测量方法。
③ 学习测量电压放大倍数的方法。
④ 观察Q 点的设置对交、直流负载线以及对放大倍数和波形的影响。
二、预习要求①阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算实验电路的各项性能指标。
假设:3DG6 的β=100,R B1=20kΩ,R B2=60kΩ,R C =2.4kΩ,R L =2.4kΩ。
估算放大器的静态工作点,电压放大倍数A u ,输入电阻R i 和输出电阻R o 。
② 阅读实验附录A 中有关放大器干扰和自激振荡消除的内容。
③ 阅读本实验内容和步骤。
④ 思考能否用直流电压表直接测量晶体管的U BE ? ⑤ 思考怎样测量R B2阻值?⑥ 思考在测试A u ,R i 和R o 时怎样选择输入信号的大小和频率? ⑦ 使用Multisim 10仿真软件对实验内容进行仿真。
(三极管可用2N3904) 三、实验原理图1-4为电阻分压式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 o ,从而实现了电压放大。
图1-4 共射极单管放大器实验电路在图1-4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: CC B2B1B1B U R R R UC EBEB E I R U U IU CE =U CC -I C (R C +R E )电压放大倍数: beLC // r R R βA u 输入电阻: R i =R B1 / / R B2 / / r be r be = 200Ω+(1+β)输出电阻: R o ≈R C 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。
实验二 晶体管放大器(二)
一、实验目的
1.学习放大电路静态工作点的测试方法,进一步理 解电路元件参数对静态工作点的影响,以及调整 静态工作点的方法。 2.深入理解放大器的工作原理。 3.掌握数字示波器及函数信号发生器的使用方法。 4.学会测量放大电路的电压放大倍数,输入电阻, 输出电阻及最大不失真输出电压幅值的方法。
RC
3k 2k
Ui
5mV 5mV
Uo
Au
(4)测量输入、输出电阻
(a)输入信号不变,在信号输入端串接一个2K电阻R(断开 K1), RC=3K, RL=3K测出电阻两端对地电压Us和Ui的值,计 算输入电阻。
(b) RC=3K,断开负载电阻测出Uo电压值,接负载电阻 RL=3K测出UoL电压值,计算输出电阻(合上K1) 。
RL Ui
5mV 5mV 5mV
Uo
Au
∞
5.1k 3k
三、设计任务与要求
(3)观察电阻RC变化对放大倍数的影响: 在放大电路输入端加入Ui=5mV(有效值), f=1000HZ的正弦交流信号(由函数信号发生器提供)。 在RL为3K,RC分别为3K、2K情况下,用示波器 观察输出波形,在波形无明显失真时,用交流毫伏表 测量输出电压值UO,并记录相关数据,计算电压放大 倍数。
Uo Ro ( UoL 1) RL
Ui Ri R U s Ui
测量值Us Uຫໍສະໝຸດ R2K计算值Ri Uo
测量值
UoL RL
3K
计算值
Ro
三、设计任务与要求
(5)观察静态工作点的改变对放大器性能的影响 (合上K1,RC=3K, RL=3K)
(a)画出输出波形的变化(不失真波形); (b)减小偏置电阻Rb,画出输出波形(失真波形) ; (c)增加偏置电阻Rb,画出输出波形(失真波形)( Rb调到头若不失真, 增大输入(50mV以下),调出失真波形)。
晶体管放大电路实验报告
晶体管放大电路实验报告晶体管放大电路实验报告引言:晶体管是一种半导体器件,广泛应用于电子电路中。
晶体管放大电路是利用晶体管的放大特性,将输入信号放大到更高的电压或电流水平,以实现对信号的增强和处理。
本次实验旨在通过搭建晶体管放大电路,探究其工作原理和性能。
一、实验目的本次实验的目的是通过搭建晶体管放大电路,了解晶体管的基本工作原理和特性,并观察不同参数对电路性能的影响。
二、实验原理晶体管放大电路主要由晶体管、电阻和电容组成。
晶体管分为三个区域:发射区、基区和集电区。
通过控制基区的电流,可以调节晶体管的放大倍数。
电阻和电容则用于稳定电路和滤波。
三、实验步骤1. 准备工作:收集所需材料和仪器,包括晶体管、电阻、电容、电压源和示波器等。
2. 搭建电路:按照实验要求,连接晶体管、电阻和电容,形成放大电路。
3. 调节电压:根据实验要求,调节电压源的输出电压,使其适合晶体管的工作范围。
4. 测量电路参数:使用示波器和万用表等仪器,测量电路中的电压、电流和频率等参数。
5. 观察输出信号:输入不同的信号波形,观察输出信号的放大效果和失真情况。
6. 记录实验数据:准确记录实验过程中的各项数据和观察结果。
四、实验结果与分析通过实验测量和观察,我们得到了一系列数据和图表。
根据这些数据和图表,我们可以得出以下结论:1. 当输入信号的幅度过大时,输出信号可能会出现失真现象,即波形变形或削平。
2. 输入信号的频率越高,输出信号的失真程度越大。
3. 通过调节电路中的电阻和电容数值,可以改变电路的增益和频率响应。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了晶体管放大电路的工作原理和性能特点。
实验过程中,我们掌握了搭建电路、调节参数和测量数据的方法。
通过观察和分析实验结果,我们进一步认识到晶体管放大电路的优点和局限性。
六、实验改进在实验过程中,我们发现了一些问题和改进的空间:1. 数据测量的准确性有待提高,可以采用更精密的测量仪器和方法。
实验二晶体管共射极单管放大电路-模拟电子技术
实验二 晶体管共射极单管放大电路一、实验目的1.学习如何设置放大电路静态工作点及其调试方法。
2.掌握放大电路的静态测试和动态测试的方法。
3.研究静态工作点对动态性能的影响。
4.掌握低频信号发生器、晶体管毫伏表、电子示波器等常用电子仪器的正确使用方法。
二、原理说明在实践中,放大电路的用途是非常广泛的,单管放大电路是最基本的放大电路。
共射极单管放大电路是电流负反馈工作点稳定电路,它的放大能力可达到几十到几百倍,频率响应在几十赫兹到上千赫兹范围。
不论是单级或多级放大器它的基本任务是相同的,就是对信号给予不失真的、稳定的放大。
1.放大电路静态工作点的选择当放大电路仅提供直流电源,不提供输入信号时,称为静态工作情况,这时三极管的各电极的直流电压和电流的数值,将在三极管的特性曲线上确定一点,这点常称为Q 点。
静态工作点的选取十分重要,它影响放大器的放大倍数、波形失真及工作稳定性等。
静态工作点如果选择不当会产生饱和失真或截止失真。
一般情况下,调整静态工作点,就是调整电路有关电阻(如R Bl),使U CEQ达到合适的值。
由于放大电路中晶体管特性的非线性或不均匀性,会造成非线性失真(又称固体失真),在单管放大电路中不可避免,为了降低这种非线性失真,必须使输入信号的幅值较小。
2.放大电路的基本性能当放大电路静态工作点调好后,输入交流信号u i,这时电路处于动态工作情况,放大电路的基本性能主要是动态参数,包括电压放大倍数、频率响应、输入电阻、输出电阻。
这些参数必须在输出信号不失真的情况下才有意义。
基本性能测量的原理电路如图1-2-1所示。
图1-2-1交流放大电路实验原理图(1)电压放大倍数A u的测量用晶体管毫伏表测量图1-2-1中U i和U o的值。
即:A u =U o /U i(2)输入电阻r i 的测量如图1-2-1所示,放大器的输入电阻r i 就是从放大器输入端看进去的等效电阻。
即:r i =U i /I i通常测量r i 的方法是:在放大器的输入回路串一个己知电阻R,选用R≈r i (这里的r i为理论估算值)。
实验二晶体管放大电路的设计
晶体管放大电路的设计(设计性实验)一.设计题目:单极晶体管阻容耦合放大器的设计(1)已知条件Vcc =+12V,RL=2.4KΩ,V i=10mV,R s=2KΩ(2)性能指标要求Av >40,Ri>l KΩ,R O<2KΩ,F L<100Hz,F H>100kHz二.设计步骤及要求(1)根据已知条件及性能指标要求,确定电路器件,设置静态工作点,计算电路元件参数。
(2)在实验线路板上安装电路。
调整并测量静态工作点,使其满足设计计算值的要求。
(3)测试性能指标,调整与修改元件参数值,使其满足放大器性能指标的要求。
三.实验方案与设计过程1.工作原理图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,幅值被放大了的输出信号u,从而实现了电压放大。
图2-1 单管放大器实验电路图2.设计过程首先,选择电路形式及晶体管。
采用如图2-1所示的分压式电流负反馈偏置电路,可以获得稳定的静态工作点。
因放大器的上限频率要求较高,故选用高频小功率管,其特性参数IcM =20mA,V(BR)CEO≥20V,fT≥150MHz。
通常要求β的值大于Av的值,故选β=60。
其次,设置静态工作点并计算元件参数。
由于是小信号放大器,故采用公式法设置静态工作点Q ,计算如下:要求R i >l K Ω(R i ≈r be ),根据公式26()26()(1)300()()be b eQ cQ mV mV r r I mA I mA ββ=++≈+26 2.21000300cQ I mA mA β<=-取2cQ I mA = 若取3bQ V V =,由 1.15bQ bee cQV V R k I -≈=Ω,取标称值1k Ω由120(5~10)bQ b V R k β==Ω2157CC bQ b b bQV V R R k V -≈=Ω为使静态工作点调整方便,2b R 由20k Ω固定电阻和100k Ω电位器串联而成。
实验2
实验报告姓名:陈志峰学号:201041302226班别:2010级通信工程2班学院:电子工程学院实验时间:2011年11月16日成绩:课程名称模拟电子技术实验实验室模电实验室实验名称实验二晶体管共射极单管放大器同组同学黄少斌指导老师王善进一、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,幅值被放大了的输出信号u,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 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。
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。
实验二晶体管共射极单管放大器hf
目录
实验目的与要求 实验原理 实验步骤与操作 实验结果与分析 实验总结与建议
01
实验目的与要求
01
02
04
实验目的
掌握晶体管共射极单管放大器的电路组成和工作原理。
学习如何测试晶体管放大器的输入输出电压、电流和功率增益等参数。
了解晶体管放大器在信号处理和控制系统中的应用。
电压增益
电流增益
带宽
输入电阻和输出电阻
表示放大器输出电流与输入电流之比,用于衡量放大器的放大能力。
表示放大器能够放大的信号频率范围,通常以赫兹(Hz)为单位。
分别表示放大器对输入和输出信号的电阻值,影响信号的传输和负载能力。
放大器的主要性能指标
03
实验步骤与操作
晶体管共射极单管放大器、信号源、示波器、万用表、电阻、电容等电子元件和测试工具。
掌握放大器性能指标的测试方法,如通频带、失真度等。
03
搭建晶体管共射极单管放大器电路,并确保电路连接正确无误。
使用合适的测试仪器,测量并记录放大器的各项性能参数。
分析实验数据,评估放大器的性能指标,并与理论值进行比较。
根据实验结果,总结晶体管放大器的优缺点,并提出改进措施。
01
02
03
04
实验要求
搭建电路
根据共射极放大电路原理图,正确连接各元件,搭建实验电路。
调试电路
检查电路连接是否正确,调整元件参数,使电路达到最佳工作状态。
实验操作流程
数据整理
整理实验数据,将记录的实验波形和参数进行整ห้องสมุดไป่ตู้和分析。
数据处理
根据实验数据计算放大倍数、输入输出电阻等参数,分析实验结果。
模拟电路应用实验—晶体管单级放大电路实验报告
1 实验二晶体管单级放大电路实验一、实验目的1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路和射极输出器的组成。
2、掌握放大电路静态工作点的调试方法,加深静态工作点对放大电路性能的影响。
3、进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。
二、预习要求1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路的构成。
2、熟悉共射放大电路静态工作点及调试方法。
3、什么是信号源电压u s ?什么是放大器的输入信号u i ?什么是放大器的输出信号u o ?如何用示波器和交流毫伏表测量这些信号?4、如何通过动态指标的测量求出放大器的电压放大倍数A V 、输入电阻R i 和输出电阻R o ?5、了解负载变化对放大器的放大倍数的影响。
6、观察静态工作点选择得不合适或输入信号u i 过大所造成的失真现象,从而掌握放大器不失真的条件。
三、实验设备及仪器模拟电子技术实验台、数字存储示波器、数字万用表、函数信号发生器、数字交流毫伏表。
四、实验内容及步骤1、连线如图1.1所示的分压式偏置共射放大电路。
2、共射放大电路静态工作点的测量图1.1 三极管共射放大电路接通电源V CC ,调节电位器RP1RP1,使发射极电位,使发射极电位U E =2.6V 2.6V,用直流电压表测量,用直流电压表测量U B 、U C 以及电阻R C1上的电压U Rc 的值,填入表1.1中。
中。
表1.1 静态直流工作点参数测量测 量 值 (V ) 计 算 值U E U B U C U Rc I E (mA ) I C (mA ) U CE (V )共射放大电路交流参数测量共射放大电路交流参数测量维持已调好的静态工作点不变,在输入端加入f =1kHz 1kHz、、u s =100mVrms 的正弦波信号,分别用交流毫伏表和双踪示波器测量u s 、u i 、u o 的值,并观察输入、输出波形及其相位,将结果填入表1.2中。
中。
表1.2 动态交流参数测量条件条件 测量值(mV ) 计 算 值 波 形R L u su iu oA V A VS R i R o 输入(u i ) 输出(u o )∞2k Ω输入电阻和输出电阻的计算方法如下:∵ s s i ii u R R R u += ∴ is i s i u u u R R -=∵ L Lo oo o R R R u u +=∴ L o o oo o R u u u R -=式中:式中:u u oo 为R L =∞时的输出开路电压,=∞时的输出开路电压,u u o =2k Ω时的输出负载电压。
实验二 晶体管放大器电路
实验二晶体管放大器电路实验一、实验目的和要求掌握Multisim的晶体管放大器电路仿真设计方法,重点掌握单管放大器电路基本原理、静态工作点的分析、动态分析。
二、实践内容或原理单管放大器电路基本原理图1.1为电阻分压式工作点稳定的单管放大器电路图,偏置电路采用R B11和R B12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 o,从而实现了电压放大。
图1.1电阻分压式工作点稳定放大电路在图1.1电路中,当流过偏置电阻R B11和R B12的电流远大于晶体管的基极电流I B 时(一般5~10倍),静态工作点可用下式估算电压放大倍数其中三、实践步骤或环节1.按照图1.1构造电阻分压式工作点稳定放大电路; 2.输出不失真的情况下进行单管放大器静态工作点的分析;3.进行单管放大器的动态分析。
四、实验数据记录与分析处理1.单管放大器的静态工作点的分析(1)估算静态工作点在波形不失真的情况下(40%左右),估算静态工作点。
2N2222A 的β值约为220,3DG6(实验板上的晶体管上有蓝色点,根据色环,其β值为60。
(2)直流工作点分析点击Options →Preferences →Show node names 使图1.1显示节点编号,然后点击 Analysis →DC operating Point →Output variables 选择需要用来仿真的变量(图1为V5,V2,V4),然后点击Simulate 按钮,系统自动显示出运行结果,如图1.2所示。
图1.2 直流工作点分析运行结果显示)(11121112E E C C CC CE C E E BE B E B B B B R R R I V U I R R U U I VCC R R R U ++-=≈+-=+=E b b be E be L C V I mv r r R r R R A 26)1()1(//1⋅++=++-='βββ可知,直流工作点分析的结果和估算得到的结果很接近。
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≈Ic REUCE = 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。
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实验二晶体管放大器电路实验
一、实验目的和要求
掌握Multisim的晶体管放大器电路仿真设计方法,重点掌握单管放大器电路基本原理、静态工作点的分析、动态分析。
二、实践内容或原理
单管放大器电路基本原理
图1.1为电阻分压式工作点稳定的单管放大器电路图,偏置电路采用R B11和R B12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 o,从而实现了电压放大。
图1.1 电阻分压式工作点稳定放大电路
在图1.1电路中,当流过偏置电阻R B11和R B12的电流远大于晶体管的基极电流I B时(一
般5~10倍),静态工作点可用下式估算
电压放大倍数
其中
三、实践步骤或环节
1. 按照图1.1构造电阻分压式工作点稳定放大电路; 2. 输出不失真的情况下进行单管放大器静态工作点的分析;
3. 进行单管放大器的动态分析。
四、实验数据记录与分析处理
1.单管放大器的静态工作点的分析
(1)估算静态工作点
在波形不失真的情况下(40%左右),估算静态工作点。
2N2222A 的β值约为220,3DG6(实验板上的晶体管上有蓝色点,根据色环,其β值为60。
(2)直流工作点分析
点击Options →Preferences →Show node names 使图1.1显示节点编号,然后点击 Analysis →DC operating Point →Output variables 选择需要用来仿真的变量(图1为V5,V2,V4),然后点击Simulate 按钮,系统自动显示出运行结果,如图1.2所示。
图1.2 直流工作点分析运行结果显示
)
(11121112E E C C CC CE C E E BE B E B B B B R R R I V U I R R U U I VCC R R R U ++-=≈+-=+=E b b be E be L C V I mv r r R r R R A 26)1()1(//1⋅++=++-='βββ
可知,
直流工作点分析的结果和估算得到的结果很接近。
2.单管放大器的动态分析
(1)放大倍数的估算
2N2222A的β值约为220,3DG6(实验板上的晶体管上有蓝色点,根据色环,其β值为60,空载。
则
放大倍数=
(2)动态分析
将波特图仪按图1.1所示连接,运行后双击波特图仪,同样可以看到幅频特性和相频特性,得到的幅频特性和相频特性如图1.3所示。
图1.3的纵轴是以线性方式显示的放大倍数,数值与估算值基本接近。
五、思考
1.如何估算单管放大器的静态工作点和放大倍数?
2.若单管放大器的输出有失真,应从哪几个方面考虑?单管放大器的静态工作点如何调整?
3.测试负反馈放大电路的通频带时,纵坐标采用线性还是分贝值显示哪一种更方便?。