实验1 单级放大电路
实验一实验报告单级放大电路的设计与仿真
EDA设计(一) 实验报告——实验一单级放大电路的设计与仿真一.实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率2kHz(峰值5mV) ,负载电阻Ω,电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点,观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点,要求输入信号峰值增大到10mV电路输出信号均不失真。
在此状态下测试:①电路静态工作点值;②三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值;③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;④电路的频率响应曲线和f L、f H值。
二.单级放大电路原理图单级放大电路原理图三.饱和失真、截止失真和不失真1、不失真不失真波形图不失真直流工作点静态工作点:i BQ=, i CQ=, v CEQ=2、饱和失真饱和失真电路图饱和失真波形图饱和失真直流工作点静态工作点:i BQ=,i CQ=,v CEQ=3、截止失真截止失真电路图截止失真波形图截止失真直流工作点静态工作点:i BQ=,i CQ=,v CEQ=四.三极管输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值1、β值静态工作点:i BQ=,i CQ=,v CEQ=V BEQ=β=i C/i B=2、输入特性曲线及r be值:由图:dx=,dy=r be=dx/dy=输入特性曲线3、输出特性曲线及r ce值:由图dx=, 1/dy=r ce=dx/dy=输出特性曲线五.输入电阻、输出电阻和电压增益1、输入电阻测输入电阻电路图由图:v= ,i=μAR i=v/i=μA=Ω2、输出电阻测输出电阻电路图1测输出电阻电路图2 由图:v o’= v o=R o=(v o’/v o-1)R L==Ω3、电压增益测电压增益电路图由图可得A V=六.幅频和相频特性曲线、f L、f H值由图可得f L= f H=Δf= f H - f L=七.实验结果分析1、R iR i理论=[r be+(1+β)R E]//R b1//R b2 =[2976+(1+220)x10]//127k//110k=ΩE1=、R oR o理论=R c=3 kΩE2=/3=1%3、AvI E理论=V B/R E=[ V cc R5/(R2+R5)]/( R6+R1)=[10x110/(127+110)]/2010=r be理论=200+26(1+β)/ I E =2976ΩAv理论=β(R C//R L)/[ r be+(1+β)R E]=220(3kΩ//Ω)/[2976+(220+1)x10]= E3=、V1=10mV时,会出现失真,但加一个小电阻即可减少偏差。
单级放大电路实验报告
单级放大电路实验报告实验目的:了解单级放大电路的基本原理和特性,掌握单级放大电路的设计方法。
实验原理:单级放大电路是电子电路中最简单的放大电路之一。
它由一个放大器和一个电源组成,放大器将输入信号放大到一定的幅度,输出给负载。
单级放大电路的输入、输出和电源之间通常采用直接耦合或是通过耦合电容进行交流耦合。
实验中所使用的单级放大电路采用直接耦合。
实验材料和仪器:1. 放大器:使用准确度高、稳定性好的运放,如LM741运放。
2. 电源:直流电源,输入电压为±15V。
3. 信号源:可输出正弦信号,频率为1kHz左右。
4. 示波器:测量输出信号的幅度。
5. 电阻、电容等配件。
实验步骤:1. 按照给定电路图搭建单级放大电路,并接上电源和信号源。
2. 调节信号源输出的幅度和频率,使其能够正常工作。
3. 使用示波器测量输出信号的幅度,并记录。
4. 调节输入信号的幅度,观察输出信号的变化,并记录。
5. 调节输入信号的频率,观察输出信号的变化,并记录。
6. 比较不同输入信号幅度和频率下输出信号的变化,分析单级放大电路的放大特性。
实验结果和分析:根据实验数据和示波器的观察,可以得到单级放大电路的放大特性。
输出信号的幅度随着输入信号幅度的增加而变大,但是当输入信号幅度过大时可能会出现失真现象。
输出信号的频率基本上与输入信号的频率相同,且幅度不会受到输入信号频率的影响。
实验结论:通过实验,我们了解了单级放大电路的基本原理和特性。
单级放大电路可以将输入信号放大到一定的幅度,并且对输入信号的频率没有明显的影响。
但是在使用过程中需要注意输入信号的幅度,避免出现失真的情况。
实验结果与理论相符,说明实验顺利进行。
实用文档之实验一 单级交流放大电路 实验报告
实用文档之"实验一单级交流放大电路"一、实验目的1.熟悉电子元器件和模拟电路实验箱,2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。
3.学习测量放大电路Q点,AV ,ri,ro的方法,了解共射极电路特性。
4.学习放大电路的动态性能。
二、实验仪器1.示波器2.信号发生器3.数字万用表三、实验原理1.三极管及单管放大电路工作原理。
以NPN三极管的共发射极放大电路为例说明三极管放大电路的基本原理:三极管的放大作用是:集电极电流受基极电流的控制,并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,。
如果将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic 很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。
2.放大电路静态和动态测量方法。
放大电路良好工作的基础是设置正确的静态工作点。
因此静态测试应该是指放大电路静态偏置的设置是否正确,以保证放大电路达到最优性能。
放大电路的动态特性指对交流小信号的放大能力。
因此动态特性的测试应该指放大电路的工作频带,输入信号的幅度范围,输出信号的幅度范围等指标。
四、实验内容及步骤1.装接电路与简单测量图1.1 工作点稳定的放大电路(1)用万用表判断实验箱上三极管V 的极性和好坏,电解电容C 的极性和好坏。
测三极管B 、C 和B 、E 极间正反向导通电压,可以判断好坏;测电解电容的好坏必须使用指针万用表,通过测正反向电阻。
三极管导通电压UBE=0.7V 、UBC=0.7V ,反向导通电压无穷大。
(2)按图1.1所示,连接电路(注意:接线前先测量+12V 电源,关断电源后再连线),将RP 的阻值调到最大位置。
2.静态测量与调整接线完毕仔细检查,确定无误后接通电源。
改变R P ,记录I C 分别为0.5mA 、1mA 、1.5mA 时三极管V 的β值。
项目1: 单级共射放大电路
实验一 单极共射放大电路一、实验目的1.掌握三极管(BJT )单极共射放大电路静态工作点的测量和调整方法。
2.了解电路参数变化对静态工作点的影响。
3.掌握BJT 单极共射放大电路主要性能(A v 、R i 、R o )的测量方法。
4.学习通频带的测量方法。
二、实验仪器1.示波器2.函数信号发生器3.数字万用表4.数字毫伏表5.模拟电路实验平台三、实验原理与参考电路1. 参考电路实验参考电路如图4.2.1所示。
该电路采用自动稳定静态工作点的分压式射极偏置电路,其温度稳定性好。
三极管选用国产高频小功率三极管3DG6,或国外型号9013,电位器R P 为调整静态工作点而设。
LR 1c R 1b R 2b R 1e R '1e R eC 1T 1C CCV +2S +-+-PR 2c iV ∙oV ∙图4.2.1 单级共射放大电路2. 静态工作点的估算与调整静态工作点是指输入交流信号为零时三极管的基级电流I BQ 、集电极电流I CQ 和管压降V CEQ 。
在三极管放大电路的图解分析中已经介绍,为了获得最大不失真的输出电压,静态工作点应选在输出特性曲线上,交流负载线的中点。
若工作点选择的太高,易引起饱和失真,而选得太低,又引起截止失真,对于线性放大电路,这两种工作点都不合适的,必须对其进行调整。
图4.2.1所示电路的直流通路如图4.2.2所示。
其开路电压V BB 和内阻R B 分别为11b B R R =∥12b R CC b b b BB V R R R V 121112+=则 )R )(R 1(2e 1e +++-=βB BEQBB BQ R V V IBQ CQ I I β=CQ c CC CEQ I R V V )R R (2e 1e ++-≈BQI CQI CCV BR 1e R 2e R CR BBV图4.2.2 图4.5.1所示电路的直流通路由以上表达式可见,静态工作点与电路参数V CC 、R C 、R e1、R e2、R b11、R b12三极管的β都有关。
实验一 单级放大电路
实验一单级放大电路一、实验目的1、熟悉Multisim软件的使用方法。
2、掌握放大器静态工作点的仿真方法及其对放大器性能的影响。
3、学习放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真方法,了解共射极电路特性。
二、虚礼实验仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表三、实验步骤1.启动multisim如图所示2.点击菜单栏上place/component,弹出如下所示的select a component对话框3.在group下拉菜单中选择basic,如图所示4.选中RESISTOR,此时在右边列表中选中1.5kΩ5%电阻,点击OK按钮。
此时该电阻随鼠标一起移动,在工作区适当位置点击鼠标左键,如下图所示5.同理,把如下所示的所有电阻放入工作区6.同样,如下图所示选取电容10uF两个,放在工作区适当位置结果如下:7.同理如下所示,选取滑动变阻器8.同理选取三极管9.选取信号源10.选取直流电源11.选取地12.最终,元器件放置如下13.元件的移动与旋转,即:单击元件不放,便可以移动元件的位置;单击元件(就是选中元件),鼠标右键,如下图所示,便可以旋转元件。
14.同理,调整所有元件如下图所示15.把鼠标移动到元件的管脚,单击,便可以连接线路。
如下图所示16.同理,把所有元件连接成如下所示电路17.选择菜单栏options/sheet properties,如图所示18.在弹出的对话框中选取show all ,如下所示19.此时,电路中每条线路出上便出现编号,以便为后来仿真。
20.如果要在2N222A的e端加上一个100欧电阻,可以先选中“3”这条线路,然后按键盘del 键,就可以删除。
如下图所示21.之后,点击菜单栏上place/component,弹出如下所示的select a component对话框,选取BASIC_VIRTUAL,然后选取RESISTOR_VIRTUAL,再点击OK按钮。
单级放大电路实验
1、测试电压放大倍数,记录输入、输出波形峰峰值, 计算放大倍数:
AV = Vopp/Vipp 2、输入、输出电阻测量
在输入回路串一个与输入电阻相近的电阻R, 用 毫伏表测量Us、Ui,即可求得i(Ri=(Ui/Us-Ui)* R。将放大器输出端与负载端断开,用毫伏表测
量Uo’值,然后接上负载电阻RL,测得输出电压 Uo值,即可求得Ro=(Uo’/Uo -1)* RL。
R e12
+
Ce
1k 47F -
RL 5.1k
vC E/V vC E/V
第三页,共10页
三、实验内容
1、静态调试(合适的静态工作点,调Rp )
测VE 、VB 、VC ,计算IC 、VCE。
2、测量技术指标: (1)测试电压放大倍数AV= Vo /Vi。 (2)输入、输出电阻测量 。 (3)测量通频带BW = fH - fL 。
第六页,共10页
元器件安装实例
第七页,共10页
搭建测试平台
第八页,共10页
五、实验报告要求
1、按实验报告格式写出整洁的报告。 2、认真记录和整理测试数据。 3、对测试结果进行理论分析,找出产
生误差的原因。
第九页,共10页
六、思考题
1、怎样用直流电压表检查三极管工作在 放大区、截止区、饱和区?
第五页,共10页
四、主要性能指标及其测试方法
3、测量通频带 记录f=1 kHz时,电路的AVM; 减小f,直
到AVL=0.707*Avo,记录fL;增大f,直 到AVH=0.707*Avo,记录fH; (调整f 时,一定要用示波器监视Vi的幅值, 保证幅值不变 ) 通频带BW= fH - fL; 根据测量数据表格,绘制波特图。
单管交流放大电路实验实验一单级交流放大电路实验报告
单管交流放大电路实验实验一单级交流放大电路实验报告实验一单级交流放大电路一、实验目的1.熟悉电子元器件和模拟电路实验箱,2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。
3.学习测量放大电路Q点,AV,ri,ro的方法,了解共射极电路特性。
4.学习放大电路的动态性能。
二、实验仪器1.示波器12.信号发生器3.数字万用表三、实验原理1.三极管及单管放大电路工作原理。
以NPN三极管的共发射极放大电路为例说明三极管放大电路的基本原理: 三极管的放大作用是:集电极电流受基极电流的控制,并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,。
如果将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。
2.放大电路静态和动态测量方法。
2放大电路良好工作的基础是设置正确的静态工作点。
因此静态测试应该是指放大电路静态偏置的设置是否正确,以保证放大电路达到最优性能。
放大电路的动态特性指对交流小信号的放大能力。
因此动态特性的测试应该指放大电路的工作频带,输入信号的幅度范围,输出信号的幅度范围等指标。
四、实验内容及步骤1.装接电路与简单测量图1.1 工作点稳定的放大电路(1)用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏,电解电容C的极性和好坏。
测三极管B、C和B、E极间正反向导通电压,可以判断好坏;测电解电容的好坏必须使用指针万用表,通过测正反向3电阻。
三极管导通电压UBE=0.7V、UBC=0.7V,反向导通电压无穷大。
(2)按图1.1所示,连接电路(注意:接线前先测量+12V电源,关断电源后再连线),将RP的阻值调到最大位置。
2.静态测量与调整接线完毕仔细检查,确定无误后接通电源。
改变RP,记录IC分别为0.5mA、1mA、1.5mA时三极管V的β值。
实验一、晶体管单级放大电路
三. 实验电路参考图
21
Rb3
200k
RC1
1.5k
+6V
17-18
EC
RP2
470K 9-14
+
5mV 1KHz
3
+
C1
6-7 b
c V1 e
+ C2 10uf RL1 3k
20
+ uo -
信号发生器
u i 10uf
-
4
10-13
图1
四、实验原理
在电子技术中,被传递、加工和处理的信号可以分为两大类:模 拟信号和数字信号。 模拟信号:在时间上和幅度上都是连续变化的信号,称为模拟信号。 数字信号定义:在时间和幅度上均不连续的信号,称为数字信号。 晶体管放大电路,我们在输入端加入模拟小信号ui,放大器的输出端 可得到一个与ui相位相反,幅值被放大了的输出信号uo,这样实现了模 拟电压信号被放大的作用,可用图1表示。我们在实验中要测这个试放 大器的放大倍数等参数。
IC,)填入表格1中。并与理论计算进行比较。用万用表直流电压档测试并调节 R 使 U
b1
C
=3V;
2. 1 测量静态参数与计算公式 这些内容是对应图1的参数测量
VCC U B IB Rb3 RP 2
2.2 表格 1
VCC U C IC RC1
实验一单级交流放大电路有数据
实验一单级交流放大电路(有数据) 实验一:单级交流放大电路一、实验目的1.掌握单级交流放大电路的基本原理和组成。
2.学习使用示波器和电压表测量放大电路的输入输出电压。
3.通过实验数据分析放大电路的性能指标,如电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。
二、实验原理单级交流放大电路是模拟电子技术中最基本的放大电路之一,它由一个晶体管、一个交流电源、一个负载电阻和一对输入输出端口组成。
通过适当的选择晶体管和电阻等元件的参数,可以实现对交流信号的放大作用。
三、实验步骤1.搭建单级交流放大电路,确保电路连接正确无误。
2.接通电源,调整输入信号源,使输入信号源的幅度适中。
3.使用示波器和电压表分别测量输入输出电压,记录数据。
4.改变输入信号源的幅度,重复步骤3,记录数据。
5.改变负载电阻,重复步骤3和4,记录数据。
6.分析实验数据,计算放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标。
7.根据实验结果,分析单级交流放大电路的性能特点。
四、实验数据分析等性能指标与输入信号幅度无关。
这是因为单级交流放大电路只包含一个晶体管和几个电阻元件,其性能指标主要由元件参数决定,而非输入信号幅度。
此外,实验数据还表明,单级交流放大电路的输入电阻和输出电阻都很大,这有利于减小信号源内阻对放大电路性能的影响,同时也有利于减小信号在传输过程中的损失。
然而,单级交流放大电路的放大倍数较大,可能会导致输出信号失真。
因此,在实际应用中需要根据具体需求选择合适的放大倍数。
五、结论总结通过本次实验,我们验证了单级交流放大电路的基本原理和组成,掌握了使用示波器和电压表测量放大电路的输入输出电压的方法。
通过数据分析发现,单级交流放大电路的性能指标主要由元件参数决定,而非输入信号幅度。
此外,我们还了解到单级交流放大电路具有较大的输入电阻和输出电阻,有利于减小信号源内阻对放大电路性能的影响以及减小信号传输过程中的损失。
然而,由于放大倍数较大可能导致输出信号失真,因此在实际应用中需要根据具体需求选择合适的放大倍数。
电工电子实验单级放大电路
(1)电压放大倍数测试:Au = Uo / Ui
(用示波器监测,在输出不失真的条件下)
18
(2)输入阻抗的测试(用示波器进行监控) 没有交流阻抗测试仪表,必须用间接法测试。
19
输入阻抗测试注意事项:
Ø不可用万用表电阻档直接测量,因为万用表 测的是直流电阻与放大器输入阻抗定义不同
Ø测试输入阻抗的辅助电阻R有特定要求,一 般应取 Rs ≈ Ri
23
注意事项
1.直流电源12V必须准确
e bc
2.晶体管、电容的极性装配正确;
3.测量静态工作点时注意万用表内
阻的影响;
-
4.测量交流参数时不能将直流工作 +
电源去掉。
24
6
5.确定三极管的c、e极
数字表(置HFE测量档)
将三极管插入HFE测试孔,插入时注意: Ø 对于NPN管,插入“N”横排测试孔。对于PNP
管,插入“P”横排测试孔。 Ø 应保证三极管的b极正确插入标有“B”的小孔,
三极管的另外两脚分别插入标有“E”和“C”的
小孔。读取显示的数值(β值)。 Ø 交换三极管的“c”、“e”管脚,再读取显示的
(二)单级放大电路参数的调测
1.首先调测直流参数(调RW使ICQ=1.8mA ) (1)直接测量 将电流表串接在集电极电路中 直接测出ICQ。 测试UEQ、 UCQ 、 UBQ、 UCEQ 。 (2)合理掌握直流工作点的误差。
2.测试交流电路参数 (1)合理选定输入信号的频率、电压。 (2)首先测试电压放大倍数(AU),它是基础 参数。
出”指示,认为无有效数值显示。
1
2、判断材料
v测量二极管的正向压降 锗管为200mV~400mV 硅管为500mV~800mV
实验1-单级放大电路
实验1 单级放大电路1.实验目的1)学习使用电子仪器测量电路参数的方法。
2)学习共射放大电路静态工作点的调整方法。
3)研究共射放大电路动态特性与信号源内阻、负载阻抗、输入信号幅值大小的关系。
2.实验仪器示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。
3.预习内容1)三极管及共射放大器的工作原理。
2)阅读实验内容。
4.实验内容实验电路为共射极放大器,常用于放大电压。
由于采用了自动稳定静态工作点的分压式偏置电路(引入了射极直流电流串联负反馈),所以温度稳定性较好。
1)联接电路(1)用万用表判断实验箱上的三极管的极性和好坏。
由于三极管已焊在实验电路板上,无法用万用表的h EF档测量。
改用万用表测量二极管档测量。
对NPN三极管,用正表笔接基极,用负表笔分别接射极和集电极,万用表应显示PN结导通;再用负表笔接基极,用正表笔分别接射极和集电极,万用表应显示PN结截止。
这说明该三极管是好的。
用万用表判断实验箱上电解电容的极性和好坏。
对于10μF电解电容,可选择200kΩ电阻测量档,用万用表的负极接电解电容的负极,用万用表的正极接电解电容的正极,万用表的电阻示数将不断增加,直到超过示数的范围。
这说明该电解电容是好的。
⑵按图1.1联接电路。
⑶接通实验箱交流电源,用万用表测量直流12V电源电压是否正常。
若正常,则将12V 电源接至图1.1的Vcc。
图1.1 共射极放大电路⑷ 测量电阻R C 的阻值。
将V i 端接地。
改变R P (有案可查2 2k Ω、100k Ω、680k Ω三个可变电阻可选择),测量集电极电压V C ,求 I C =(V CC -V C )/R C 分别为0.5mA 、1mA 、1.5mA 时三极管的β值。
建议使用以下方法。
bB cc2b B B R V V R V I -=+p 1b b R R R += B C I I=β (1-1) 请注意,电路断电、电阻从电路中开路后才能用万用表测量电阻值。
实验一 单级放大电路参数测试及其应用
实验一单级放大电路参数测试及其应用一、实验目的1.进一步练习使用常用电子仪器设备的使用方法及电子元器件的识别应用。
2.掌握测量放大器静态工作点、放大倍数Av、输入电阻R、输出电阻R。
、通频带BW、最大输出幅度Uom的方法。
3.掌握放大器静态工作点调试及其对放大器性能的影响。
4.掌握本次实验放大电路的扩展应用。
二、实验仪器1.示波器2.信号发生器3.万用表三、预习要求1.三极管及单管放大电路工作原理。
2.放大器静态工作点及动态测量方法。
四、实验原理图1-1 分压式单管放大电路图1.1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Rb2(Rw+20K)和Rb1组成的分压电路,并在发射极中接有电阻Re、Rf ,以稳定放大器静态工作点。
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Uo,从而实现了电压反相放大。
在图1.1电路中,当流过偏置电阻Rb1和Rb2的电流远大于三极管T的基极电流Ib时(一般5~10倍),静态工作点估算:Ub≈(Rb2/Rb+Rb2)*VccIe=(U b-U be)/R e≈IcU CE=Vcc-Ic(Rc+Re)电压放大倍数:A u =-β*(R c//R L)/[r be+(1+β)Rf]输入电阻:Ri=Rb1//Rb12//[r be+(1+β)Rf]输出电阻:R O≈R C1.放大器静态工作点的测量和调试 1)静态工作点的测量测量放大器静态工作点,应在输入信号Ui=0的情况下进行,即将放大器输入端短接,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,所以采用间接测量电压,然后算出Ic 的方法。
例如,只要测出Ue ,即可用Ic ≈Ie=Ue/Re 算出Ic (也可据Ic=(Vcc-Uc )/Rc ,由Uc 测定Ic ),同时也能算出U be =U b -U E ,Uce=Uc-Ue 。
单级交流放大电路实验报告
单级交流放大电路实验报告一、实验目的1、掌握单级交流放大电路的工作原理和基本结构。
2、学习使用电子仪器测量电路的性能参数,如电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。
3、熟悉放大器静态工作点的调试方法,了解静态工作点对放大器性能的影响。
4、观察放大器输出信号的失真情况,分析产生失真的原因及解决方法。
二、实验原理单级交流放大电路是由一个晶体管(如三极管)组成的基本放大电路。
它的主要作用是将输入的小信号进行放大,输出一个较大的信号。
在三极管放大器中,要使三极管能够正常放大信号,必须给三极管设置合适的静态工作点。
静态工作点是指在没有输入信号时,三极管的基极电流、集电极电流和集电极发射极电压的值。
通过调节基极电阻和集电极电阻的大小,可以改变静态工作点的位置。
放大器的电压放大倍数是衡量其放大能力的重要指标,它等于输出电压与输入电压的比值。
输入电阻是从放大器输入端看进去的等效电阻,输出电阻是从放大器输出端看进去的等效电阻。
三、实验仪器1、示波器2、函数信号发生器3、直流稳压电源4、数字万用表四、实验电路本次实验采用的单级交流放大电路如下图所示:在此处插入实验电路图五、实验内容及步骤(一)静态工作点的调试1、按照实验电路图连接好电路,将直流稳压电源的输出电压调整到合适的值(如 12V),接入电路。
2、调节电位器 Rb,使三极管的基极电压 Vb 达到预定的值(例如2V)。
3、用万用表测量三极管的集电极电流 Ic 和集电极发射极电压 Vce,计算静态工作点的参数。
(二)测量电压放大倍数1、将函数信号发生器的输出端连接到放大器的输入端,设置输入信号的频率为 1kHz,峰峰值为 10mV。
2、用示波器同时观察输入信号和输出信号的波形,测量输出信号的峰峰值 Vopp。
3、计算电压放大倍数 Av = Vopp / 10mV。
(三)测量输入电阻1、在放大器的输入端串联一个已知电阻 Rs(例如1kΩ)。
2、测量输入信号的电压 Vi 和电阻 Rs 两端的电压 Vs。
模拟电子技术实验报告
桂林电子科技大学模拟电子技术实验报告实验一单级放大电路5、查找三极管9013 资料,在下图中标出9013 的三个引脚(E、B、C),并写出3~5 项你认为重要的参数?四.实验步骤及注意事项1. 测量导线、信号线、电源线好坏。
注意事项:使用台式万用表蜂鸣器档测量导线,不测量将可能导致实验失败!2.检查实验所用的A1 电路板上三极管所在位置的背面是否焊接有三极管。
注意事项:若有则第3、4 步可跳过不做,在表2 中β记为100。
3. 测量三极管9013 的直流放大系数β记录在表2 中。
注意事项:使用UT8803N 台式数字万用表HFE 档位,将三极管插到NPN 一边。
4.将已经测过值的三极管插入A1 电路板对应的三极管插孔中。
注意事项:三极管必须按照正确顺序插入A1 电路板中,不插入或插错将导致实验测量数据全错!5. 连接电路,接通12V 直流电源,但不接入信号源!注意事项:(1)单级放大电路的输入端暂时不能接入信号源。
(2)检查电路无误后,才能接通电源。
(3)所用的12V 要用万用表测量校准。
6. 设置静态工作点。
注意事项:(1)用台式万用表DCV(直流电压)档位监测UEQ电压变化(电路中三极管发射极与“地” 之间的电压,万用表黑表笔接“地”)。
(2)调节电位器RP 的大小,使得UEQ调到约为1.9V,不用非常精确。
7.测量静态工作点注意事项:UBQ、UEQ、UCQ分别表示电路中三极管基极、发射极、集电极与“地”之间的电压,而“ Q”表示的是“静态”而不是“地”,UBEQ= UBQ- UEQ,UCEQ= UCQ- UEQ。
8.测量RP的阻值。
注意事项:测量RP的阻值时,应把RP与电路断开,测完RP后再接回!9.电路输入端接入信号源,输出端将5.1KΩ 负载接上,用示波器双通道同时测量输入输出波形,观察ui、uoL的相位关系,并在一个坐标系上画出波形图。
注意事项:(1)信号源和示波器必须共地,即黑夹子要接地。
实验一单级放大电路
实验一单级放大电路一、实验目的1、熟悉电子元器件和模拟电路实验箱的使用。
2、掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。
3、学习测量放大器Q点,Av, n,ro的方法,了解共射极电路特性。
4、学习放大器的动态性能。
二、实验仪器1、示波器2、信号发生器3、数字万用表三、预习要求1、三极管及单级放大器工作原理。
2、放大器动态及静态工作参数测量方法。
四、实验内容及步骤1、装接电路图单级放大电馅(1)用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏,电解电容C的极性和好坏。
(2)按图1・1所示,连接电路(注意:接线前先测量+12V电源,矣断电源后再连线),将Rpi的阻值调到最大位置。
(3)接线完毕仔细检查,确定无误后接通电源。
改变Rpi,记录Io分别为0.5A、1A、1.5A时三极管V的卩值(注意:Ib的测量和计算方法)。
2、静态调整调整RP使V E=2・2 V,计算并填表1・1。
表3、动态研究(1)将信号发生器调到f=lKHz,幅值为3nw,接到放大器输入端Vi,观察M和V。
端波形、并比较相位。
(2)信号源频率不变,逐渐加大幅度,观察V。
不失真时的最大值并填表1-2。
表1・2⑶保持Vi=5nw不变,放大器接入负载RL,在改变Rc数值情况下测量,并将计算结果填表l~3o 表1-3ITOL 0V o⑷保持Vi=5nw 不变,增大和减小RP 、观察V 。
波形变化,测量并填入表14。
表1-4 R PI 值Vb Vc Vc 输出波形情况注意,若失真观察不明显可增大或减小Vi 幅值重测。
4、测放大器输入、输出电阻(1)输入电阻测量在输入端串接一个5K1电阻如图1・2,测量Vs 与Vi,,即可计算n图1・2输入电阻测量(2)输出电阻测量图1・3输出电阻测在输出端接入可调电阻作为负载,选择合适的RL 值使放大器输出不失真(接示 波器监视),测量有负载和空载时的VO,即可计算ro 。
将上述测量及计算结果填入表1-5中。
实验一单级交流放大电路实验报告
实验一单级交流放大电路实验报告一、实验目的:1.学习单级交流放大电路的基本原理;2.了解交流放大电路的放大特性;3.熟悉实验仪器的使用。
二、实验仪器和材料:1.函数发生器;2.直流电压源;3.双踪示波器;4.两只电压表;5.电阻、电容等被测元件。
三、实验原理:1.交流放大电路交流放大电路是指对输入信号的交流成分进行放大处理的电路,常用的有单级放大电路、共射放大电路等。
2.单级交流放大电路单级交流放大电路是对输入信号的交流成分进行放大处理的电路,由输入电容、输出电容、输入电阻、输出电阻以及放大元件(如三极管)等组成。
四、实验步骤:1.搭建单级交流放大电路,连接电阻、电容元件,使用函数发生器输入信号;2.调整函数发生器的频率和幅度,观察输出信号的变化;3.使用示波器观察输入信号和输出信号的波形,测量输入信号和输出信号的幅度;4.更改电阻、电容元件的数值,观察输出信号的变化。
五、实验结果和数据处理:在实验中我们尝试了不同的频率和幅度的输入信号,并观察了输出信号的变化。
通过测量输入信号和输出信号的幅度,我们得到了如下数据:输入信号频率:1kHz输入信号幅度:2V输出信号幅度:4V输入信号频率:10kHz输入信号幅度:1V输出信号幅度:3V输入信号频率:100kHz输入信号幅度:0.5V输出信号幅度:2V从数据可以看出,随着输入信号频率的增加,输出信号的幅度逐渐减小。
这是因为交流放大电路具有一定的截止频率,超过该频率时放大效果逐渐减弱。
六、实验讨论:1.交流放大电路的截止频率是通过电路元件的数值进行调节的,可通过改变电容和电阻的数值来改变截止频率;2.在实验中我们没有考虑到放大器的失真问题,实际应用中要考虑到放大器的失真程度,例如非线性失真、相位失真等。
七、实验总结:通过本次实验,我们学习了单级交流放大电路的基本原理,了解了交流放大电路的放大特性。
实验中我们使用了函数发生器、示波器等仪器,熟悉了这些仪器的使用方法。
实验一 单级放大电路
实验一、单级放大电路1.熟悉电子元器件和模拟电路实验箱的使用。
2.学会测量和调整放大电路静态工作点的方法,观察放大电路的非线性失真。
3.学习测定放大电路的电压放大倍数。
4.掌握放大电路的输入阻抗,输出阻抗的测试方法。
5.学习基本交流仪器仪表的使用方法。
二实验仪器1 示波器2信号发生器3 万用表三预习要求1.学习三极管及单级放大电路的工作原理,明确实验目的。
2.学习放大电路动态及静态工作测量方法。
四实验内容及步骤1连接线路按图练好线路。
2 调整静态工作点将函数信号发生器的输出通过电缆线接至US俩端,调整函数信号发生器输出的正弦波信号使f=1KHZ,Ui=10mv(Ui是放大电路输入信号ui的有效值,用毫伏ui可得)。
将示波器Y轴输入电缆连接至放大电路输出端。
然后调整基极电阻Rp1,在示波器上观察Uo的波形,将Uo调整到最大不失真输出。
注意观察静态工作点的变化对输出波形的影响过程,观察何时出现饱和失真,截至失真,若出现双向失真应减少Ui,直至不出现失真。
调好工作点后R啪电位器不能再动。
用万用表测量静态工作点记录数据与表1—1(测量Use和Ic时,应使用万用表的直流电压档和直流电流电流档。
表1-1用万用表测量静态工作点测量参数+Ucc Ic(mA)Uce(V)Uc(v)Ub(v)Ue(V)Rb(kΩ)实际值3测量放大电路的电压放大倍数调节函数信号发生器输入为f=1kHZ,Ui=10mV的正线信号,用示波器观察放大器的输出波形。
若波形不失真,用晶体管毫伏测量放大器空载时的输出电压Uo的实际值;调Ui=20mv,重复上述步骤,验证放大倍数的线性关系,填入数据记录表1-2中(测量输入电压,输出电压是,用晶体管毫伏表测量)表1-2数据记录表1栏目实测值计算值Ui Uo Au空载加载。
单级晶体管放大电路实验
3.调旋钮,使万用表读数为2V左右 (此时IC=2V,Q点在中间位置),然后 测量VB VC填入表格 注意:测静态工作点电压时用万用 表直流电压档
1.将”输出选择” 拨至12v, “电压指 示切换”调至“固 定输出”正负端分 别接至VCC两端
+
C
+
B
E
+
2.选择万用表的功能 和量程选择如左图所 示,正负端分别接C点 和地.
VC (V) IC(mA)
实验电路
3.调旋钮,使万用表读数为7V左右 (此时Q点在中间位置),然后测量 VB VC填入表格 注意:测静态工作点电压时用万用 表直流电压档
1.将”输出选择” 拨至12v, “电压指 示切换”调至“固 定输出”正负端分 别接至VCC两端
+
C
+
B
E
+
2.选择万用表的功能 和量程选择如左图所 示,正负端分别接C点 和地.
测试条件
ViP-P≈30mV
测UoP-P(V)
计算Au=Uo/Ui
RL=2.4 k RL=
3.调旋钮,使 示波器不失 真 1.调节信号发生 器旋钮,使毫伏表 读数约为5mV
RL
4.更换RL,将 测得的值填入 表格
2.将示波器接 到Ui ,Uo两端
3.静态工作点Q变化对输出波形的影响
将示波器接置Uo两端,调Rp到以下几个状态,观察示 波器的波形,并记录
(2) 令ui=0,调Rb2,使IC =2mA,此时Q点位置在负 载线的中间位置。(为便于操作,可万用表测VE=2mARE)
(3) 用万用表分别测VB,VE,VC等值,填入表1。
注意:测量静态工作点电压(如UCE, UBE等)时,用万用表直流档
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实验1 单级放大电路1.实验目的1)学习使用电子仪器测量电路参数的方法。
2)学习共射放大电路静态工作点的调整方法。
3)研究共射放大电路动态特性与信号源内阻、负载阻抗、输入信号幅值大小的关系。
2.实验仪器示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。
3.预习内容1)三极管及共射放大器的工作原理。
2)阅读实验内容。
4.实验内容实验电路为共射极放大器,常用于放大电压。
由于采用了自动稳定静态工作点的分压式偏置电路(引入了射极直流电流串联负反馈),所以温度稳定性较好。
1)联接电路(1)用万用表判断实验箱上的三极管的极性和好坏。
由于三极管已焊在实验电路板上,无法用万用表的h EF档测量。
改用万用表测量二极管档测量。
对NPN三极管,用正表笔接基极,用负表笔分别接射极和集电极,万用表应显示PN结导通;再用负表笔接基极,用正表笔分别接射极和集电极,万用表应显示PN结截止。
这说明该三极管是好的。
用万用表判断实验箱上电解电容的极性和好坏。
对于10μF电解电容,可选择200kΩ电阻测量档,用万用表的负极接电解电容的负极,用万用表的正极接电解电容的正极,万用表的电阻示数将不断增加,直到超过示数的范围。
这说明该电解电容是好的。
⑵按图1.1联接电路。
⑶接通实验箱交流电源,用万用表测量直流12V电源电压是否正常。
若正常,则将12V 电源接至图1.1的Vcc。
图1.1 共射极放大电路⑷ 测量电阻R C 的阻值。
将V i 端接地。
改变R P (有案可查2 2k Ω、100k Ω、680k Ω三个可变电阻可选择),测量集电极电压V C ,求 I C =(V CC -V C )/R C 分别为0.5mA 、1mA 、1.5mA 时三极管的β值。
建议使用以下方法。
bB cc2b B B R V V R V I -=+p 1b b R R R += B C I I=β (1-1) 请注意,电路断电、电阻从电路中开路后才能用万用表测量电阻值。
本实验用测电阻值、电压值来计算电流值,而不是直接测量电流,是因为本实验电路的电流较小,测量电流的测量误差较测量电压、电阻的误差大。
同时还因为测量电流时万用表的内阻趋于零,使用不当很可能损坏万用表。
Vcc=11.992 V图1.2是示意图。
它示意i C 并不严格等于βi B , 只是近似等于βi B ;或者说β并不是一个常数。
通常,β随i B 增大而增大。
对于一个三极管,β随i B 的变化越小越好。
用图解法表示共发射极放大器放大小信号的原理可知,β随i B 变化而变化是正弦波小信号经共发射极放大器放大后产生非线性谐波失真的原因。
若表1.1中β的数 值较接近,则表1.6中的非线性谐波失真应较小。
使 用不同实验箱的同学之间可验证上述分析。
由此可见,在制作小信号放大器时,若要求其非线性谐波失真尽可能小,则应挑选β值随i B 变化而变化尽可能小的三极管。
2) 调整静态电压放大器的主要任务是使失真尽可能小地放大电压信号。
为了使输出电压失真尽可能小,一般地说,静态工作点Q 应选择在输出特性曲线上交流负载线的中点。
若工作点选得太高,放大器在加入交流信号后容易引起饱和失真;若选得太低,容易引起截止失真。
对于小信号放大器而言,若输出交流信号幅度较小,电压放大器的非线性失真将不是主要问题,因此Q 点不一定要选在交流负载线的中点,而可根据其他要求来选择。
例如,希望放大器耗电省、噪声低,或输入阻抗高,Q 点可选得低一些。
将V i 端接地。
调整R P ,使V C =6V ,测量计算并填写表1.2,绘制直流负载线,估算静态工作点和放大电路的动态范围;分析发射极直流偏置对放大器动态范围的影响。
3) 动态特性分析保持上述静态不变,做以下动态测量。
在本实验电路中,在交流信号输入端有一个由R1、R2组成的1/101的分压器。
这是因为,信号源是有源仪器,当其输出电压较小时,其输出的信噪比随输出信号的减小而降低,所以输出信号电压幅值有下限。
例如,目前使用的Agilent33210A数字式信号源输出正弦电压的最小幅值为50mV。
若直接将其作为输入,本实验用的放大器将严重限幅。
电阻是无源元件,而且阻值较小,由分压器增加的噪声甚少。
所以用电阻分压器得到信噪比较高的小信号。
若要对放大倍数做精确测量,也常用电阻做输入分压器。
具体的做法和原因可试述如下。
若要求放大器的放大倍数为A V,用电阻做1/A V的分压器,信号源输出电压可为几百mV,调整放大器的参数,使输出电压等于输入电压,这样对输入、输出测量的仪器在测量过程中就不用换挡。
放大倍数本来就是输出/输入的相对关系。
虽然仪器测量示数往往有绝对误差,用同一挡测量两个量,使其相等,这就避免了仪器测量示数具有的绝对误差。
这种测量的误差仅仅包含对两个分压电阻测量的误差,通常可很小。
若直接用小信号做输入,则测量输入、输出将使用不同的挡位,即使用了仪器中的不同电路,而仪器中不同电路的测量精度是有差别的,由此而来的误差通常比上述用电阻分压器的要大。
(1)取输入信号Vi的频率为10KHz、有效值为3mV,观察V s和V o的波形,比较两者的相位。
相位差为180°(2)保持信号频率不变,不接负载R L,用交流毫伏表测量电压,填写表1.3,观察V o 不严重失真时的最大输入值V i,将其填入表1.3的最后一行。
表1.3 测量交流放大倍数(无载)(3)保持信号V i的频率f=10KHz、有效值3mV不变,接入负载R L,测量并填写表1.4。
在绘制直流负载线的同一张图上绘制交流负载线,分析负载对放大器动态范围的影响。
⑷ 不接负载,测量绘制放大器的空载幅频特性曲线。
请注意,幅频特性图的横坐标是常用对数刻度,建议幅频特性图的纵坐标使用20lg|A V /A V o |为刻度。
当然也可以使用其它为纵坐标刻度,例如,20lg|A V |(dB)。
但不应使用线性刻度坐标。
建议用以下方法绘制幅频特性图。
取幅值为几mV 的正弦波为输入V i ,输出接示波器、交流毫伏表,。
保持信号源输出信号幅值不变,改变输入信号频率,观察示波器,当输出信号幅值最大时,调整输入信号幅值,将交流毫伏表示数置为“dB ”,这时放大器的放大倍数为20lg|A V o |。
再将交流毫伏表示数置为“RE L”,这时交流毫伏表示数为“0dB ”。
记此时的频率为f 0。
然后减小频率,使交流毫伏表的示数为dB 3-,称此时的频率为放大器的下限频率,记为f L 。
再减小频率,在此过程中记录若干个“dB 数—频率”,以使幅频特性曲线能反映出每减小十倍频程,幅频特性下降多少dB 。
然后再增大频率,使交流毫伏表的示数为dB 3-,称此时的频率为放大器的上限频率,记为f H 。
再增大频率,在此过程中记录若干个“dB 数—频率”,以使幅频特性曲线能反映出每增加十倍频程,幅频特性下降多少dB 。
将测量到的数据记入表1.5,由表可绘制出所要求的幅频特性曲线。
接负载R L =5K1,测量绘制放大器的接载后的幅频特性。
建议幅频特性图的纵坐标使用20lg|A V /A V o |为刻度。
分析负载对放大器幅频特性的影响。
注:测量时要注意交流毫伏表的测量带宽限制,若频率超过其频宽,应采用示波器进行测量。
无负载时的幅频特性曲线:接负载时的幅频特性曲线:⑸ 利用数字式示波器测量放大器的非线性谐波失真。
取输入信号f=10KHz ,V i =6mV ,R L =5K1。
对输入V i 做傅立叶变换,记%100d 2i ⨯=基波谱线幅值二次谐波谱线幅值(1-2)%100d 3i ⨯=基波谱线幅值三次谐波谱线幅值(1-3)以d i2为例说明具体的测量计算方法。
数字示波器给出的谱线幅值是对数幅值,其参考值为1V rms 。
示波器屏幕上显示的信号的谱线是其在示波器时域屏幕上波形的傅立叶变换,计及了示波器输入放大器的放大倍数。
输入信号的谱线的数值可由游标读出。
记基波谱线幅值为L 1(dB),二次谐波谱线幅值为L 2(dB),则%10010d 20L L 2i 12⨯=- (1-4)对输入o V 做傅立叶变换,记%100d 2o ⨯=基波谱线幅值二次谐波谱线幅值(1-5)%100d 3o ⨯=基波谱线幅值三次谐波谱线幅值(1-6)放大器的二次谐波失真2d 、三次谐波失真3d 为2i 2o 2d d d -= 3i 3o 3d d d -= (1-7)按表1.6测量并填表。
表1.6测量谐波失真有兴趣的实验者可测量空载时放大器的非线性失真。
使空载时输出电压幅值与有载时输出电压幅值相同,比较接载对放大器非线性谐波失真的影响。
在输出幅值相同的情况下,接载将使放大器的非线性谐波失真增大。
(6)保持信号i V 的频率f=10KHz 、有效值3mV 不变,接入负载R L ,改变R p ,观测V o 的波形并填写表1.7。
分析直流偏置对放大器交流性能的影响。
4)测量放大器的输入、输出电阻 ⑴ 测量放大器的输入电阻将图1.1中的R 2开路后,放大电路输入端等效电路如图1.3,由图可计算出r i 。
应调整输入电压,使放大器输出失真尽可能小,因为希望测到的输入电阻是放大器微变等效电路的输入电阻,该电阻应是线性电阻。
建议将输出端接负载,以减小输出电压。
1)V /V (R r i S Si -=(1-8)⑵ 测量放大器的输出电阻放大电路输出端等效电路如图1.4,此时应将输入端的R 1、R 2恢复为分压电路,V i 为3mV ,由图可计算出o r 。
L 1K 5ORl ORL o R )1V V (r -==∞→ (1-9)将输入、输出电阻填入表1.8。
51欧姆的要去掉⒌思考题1) 若要求降低低频截止频率,可如何修改放大电路?2) 若要求减小电路的非线性谐波失真,有哪些途径?3) 此次实验有哪些体会。