实验三 晶体管放大器分析与设计剖析
晶体管单管放大器实验报告

一、实验目的1. 理解晶体管单管放大器的基本原理和组成。
2. 掌握晶体管单管放大器静态工作点的调试方法。
3. 熟悉晶体管单管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。
4. 提高对常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用能力。
二、实验原理晶体管单管放大器是一种常见的放大电路,主要由晶体管、偏置电阻、负载电阻和耦合电容等组成。
实验电路采用共射极接法,通过输入信号u_i在晶体管的基极输入,放大后的信号u_o从集电极输出。
实验电路中,偏置电阻Rb1和Rb2组成分压电路,为晶体管提供合适的静态工作点。
负载电阻Rl接收放大后的信号,耦合电容C1和C2分别对输入信号和输出信号进行耦合,抑制交流干扰。
三、实验仪器与材料1. 晶体管(例如:3DG6)2. 偏置电阻(例如:Rb1=10kΩ,Rb2=20kΩ)3. 负载电阻(例如:Rl=10kΩ)4. 耦合电容(例如:C1=0.01μF,C2=0.01μF)5. 函数信号发生器6. 双踪示波器7. 万用电表8. 直流稳压电源9. 实验电路板四、实验步骤1. 按照实验电路图连接电路,将各元件和导线接到实验电路板上。
2. 将函数信号发生器输出端连接到双踪示波器,设置信号频率为1kHz,幅值为1V。
3. 将直流稳压电源连接到电路板,调节输出电压为12V。
4. 调节偏置电阻Rb1和Rb2,使晶体管处于合适的静态工作点。
使用万用电表测量晶体管的集电极电流Ic和集电极电压Uc,使其满足Ic=2mA,Uc=6V。
5. 在晶体管基极输入信号,观察双踪示波器上输入信号和输出信号的波形,记录电压放大倍数。
6. 测量输入电阻Ri和输出电阻Rl,计算放大器的输入电阻和输出电阻。
7. 调节输入信号幅值,观察输出波形,记录最大不失真输出电压。
五、实验数据及分析1. 静态工作点调试结果:Ic=2mA,Uc=6V。
2. 电压放大倍数:A_v=20。
3. 输入电阻:Ri=2kΩ。
晶体管放大器实验报告

晶体管放大器实验报告引言晶体管是一种常用的电子器件,它可以放大电信号。
本实验旨在通过实际操作,学习和理解晶体管放大器的原理和特性。
实验目的1.学习晶体管放大器的基本原理2.通过实验观察晶体管放大器的输入输出特性3.分析并掌握晶体管放大器的放大倍数和失真情况实验器材与元器件1.理想晶体管2.铜排3.三极管4.驱动电路5.测试仪器实验步骤1.搭建晶体管放大器电路–将晶体管、驱动电路、输入电路和输出电路依次连接起来,组成放大器电路–确保连接正确无误2.设置测试仪器–将信号发生器连接到输入电路,设置适当的频率和幅度–将示波器连接到输入和输出电路,用于观察输入输出信号3.调整电路参数–通过调节电路中的电阻、电容等元器件,使得电路工作在合适的工作状态–根据实验要求,选择合适的直流偏置点和交流耦合参数4.测试输入输出特性–分别输入不同的信号频率和幅度,观察输出信号的变化–记录输入输出电压的数值5.测试放大倍数–测量输入信号和输出信号的电压,并计算放大倍数–根据实验结果,分析放大器的增益和线性特性6.测试失真情况–输入不同幅度的信号,观察输出波形是否失真–通过示波器观察波形,分析失真原因和程度7.总结实验结果–根据实验数据和观察,总结晶体管放大器的特性和性能–分析实验中遇到的问题和解决方法–提出对放大器电路改进的建议实验结果与分析输入输出特性在不同频率和幅度的输入信号下,记录输入输出电压,并整理成表格如下:输入电压(V) 输出电压(V)0.5 1.21.02.51.5 3.82.0 5.1由表格可见,当输入电压增大时,输出电压也随之增大,且增大的幅度明显大于输入电压的变化幅度。
这表明晶体管放大器具有良好的放大性能。
放大倍数根据实验数据计算放大倍数,公式为:放大倍数=输出电压输入电压根据表格数据,计算可得:输入电压(V) 输出电压(V) 放大倍数0.5 1.2 2.41.02.5 2.5输入电压(V) 输出电压(V) 放大倍数1.5 3.82.532.0 5.1 2.55通过计算可知,晶体管放大器的放大倍数几乎保持不变,表明它具有较好的线性特性。
实验三 晶体管单管共射放大电路

实验三晶体管单管共射放大电路实验三 晶体管单管共射放大电路一、 实验目的:1.学习电子线路安装、焊接技术。
2.学会放大器静态工作点的测量和调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。
3.掌握放大器交流参数:电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压和频率特性的测试方法。
4.进一步熟悉常用电子仪器及模拟电路设备的使用方法和晶体管β值测试方法。
二、实验原理:(一)实验电路图3.1中为单管共射基本放大电路。
1.① R B 基极偏流电阻,提供静态工作点所需基极电流。
R B 是由R 1和RW 串联组成,RW 是可变电阻,用来调节三极管的静态工作点,R 1(3K )起保护作用,避免RW 调至0端使基极电流过大,损坏晶体管。
② R S 是输入电流取样电阻,输入电流I i 流过R S ,在R S 上形成压降,测量R S 两端的电压便可计算出I i 。
③ R C —集电极直流负载电阻。
④ R L —交流负载电阻。
⑤ C1、C2 —耦合电容。
(二)理论计算公式: ① 直流参数计算:CCQ CEQ BQ EQ CQ BEQ BBEQBQ R I VCC V I I I V7.0V ;R V VCC I -=β⋅=≈≈-≈式中:..② 交流参数计算:()CO be B i ViS iVS LC L be'L V'bb EQ 'bb be R R r //R R A R R R A R R R ;r R A 300r (mA)I (mV)26β1r r ≈=*+=='*β-=++≈∥Ω的默认值可取式中:(三)放大电路参数测试方法由于半导体元件的参数具有一定的离散性,即便是同一型号的元件,其参数往往也有较大差异。
设计和制作电路前,必须对使用的元器件参数有全面深入的了解。
有些参数可以通过查阅元器件手册获得;而有些参数,如晶体管的各项有关参数(最重要的是β值),常常需要通过测试获取,为电路设计提供依据。
实验三晶体管共射极单管放大器 (1)

实验二晶体管共射极单管放大器预习部分一、实验目的L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.掌握放大器主要性能指标及其测试方法。
3.熟悉示波器、函数发生器、交流亳伏表、直流稳压电源及模拟实验箱的使用。
二、实验原理1.静态工作点对放大器性能的影响及调试1)静态工作点当放大电路未加输入信号(为=0)时,在直流电源作用下,晶体管基极和集电极回路的直流电流和电压用/BQ、UBEQ、I CQ、UCEQ表示,它们在晶体管输入和输出特性上各自对应一个点,称为静态工作点。
放大器静态工作点Q的位置对放大器的性能和输出波形有很大影响。
以NPN型三极管为例,如工作点偏高(如图2-2・1中的Ql点),放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真, 此时儿的负半周将被削底;如工作点偏低(如图2-2-1中的Qz点)则易产生截止失真,即〃”的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显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加,检查输出电压〃〃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。
图2-2-1静态工作点不合适产生波形失真最后还要申明电笔上面所说的工作点“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。
若要获得最大的不失真输出电压,静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点,如图2-2-2中的Q点。
图2・2-3共射极单管放大器2)静态工作点的调试和测量方法静态工作点由偏置电路设置。
放大电路常用的偏置电路有固定和分压式偏置电路。
固定偏置电路仅由一个基极电阻构成,要求电阻在兆欧数量级上,Q点易受晶体管参数变化和基极电阻值误差的影响。
图2-2-3所示是分压式偏置的共射极放大电路。
偏置电路由两个千欧数量级的基极电阻RBl和R B2构成,并添加射极电阻,也称射极偏置。
实验三晶体管放大器分析与设计样本

实验三晶体管放大器分析与设计实验目的:1.熟悉仿真软件Mulitisim 的使用, 掌握基于Mulitisim 的瞬态仿真方法。
2.熟悉POCKETLAB硬件实验平台, 掌握基于功能的使用方法。
3.经过软件仿真和硬件实验验证, 掌握晶体三极管放大器的分析和设计方法。
4.经过软件仿真和硬件实验验证, 掌握场效应管放大器的分析设计方法。
实验预习:在图3-1所示电路中, 双极性晶体管2N3094的=120, V(BEon)=0.7v。
根据实验二的直流工作点, 计算该单级放大器的电压增益Av.填入表3-1.图3-1解: 其交流通路等效电路如图3-11所示.由实验三可知其直流工作点为:Rbe=26/3.662k=7.1kRi=(7.1+121*0.2) =31.3k Ai=120*4.7/1004.7=0.5614Av=0.5614*1000/31.3=17.935图3-11实验内容一.晶体三极管放大器仿真实验1.根据图3-1所示电路, 在Multisim中搭建晶体三极管2N3094单级放大电路。
加入峰峰值=50mv,频率等于10khz的正弦波。
结果查看: 采用示波器XCS1, 查看输入输出两路波形。
并用测量工具, 测试输入输出波形的峰峰值, 计算得到电压增益Av, 填入表格3-1.实验测得的输入输出波形图如表3-2所示。
表3-1 : 晶体三极管放大器增益计算值仿真值实测值放大器增益Av 17.935 17.726 19.122.変输入信号峰峰值, 取Vinpp=100mv, Vinpp=200mv, Vinpp=300mv, 重新进行瞬态仿真和频谱分析, 截取各输入条件下的输入输出波形图和频谱分析图, 填入表3-2.表3-2: 不同输入情况下的输入输出波形图。
瞬态波形图频谱分析Vinpp=50mv瞬态波形图频谱分析Vinpp=100mv瞬态波形图频谱分析Vinpp=200mv瞬态波形图频谱分析Vinpp=300mv答: 输入交流电压越大, 输出波形的失真度越大。
模电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、实验目的一、 学会放大器静态工作点的调试方式,分析静态工作点对放大器性能的阻碍。
二、 把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式。
3、 熟悉经常使用电子仪器及模拟电路实验设备的利用。
二、实验原理图3-1为电阻分压式工作点稳固单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采纳R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以稳固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,在放大器的输出端即可取得一个与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。
图3-1 共射极单管放大器实验电路在图3-1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(一样5~10倍),那么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 )CEBEB E I R U U I ≈-≈电压放大倍数beLCV 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,还必需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,必然是理论设计与实验调整相结合的产物。
因此,除学习放大器的理论知识和设计方式外,还必需把握必要的测量和调试技术。
放大器的测量和调试一样包括:放大器静态工作点的测量与调试,排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。
一、 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的情形下进行, 即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程适合的直流毫安表和直流电压表,别离测量晶体管的集电极电流I C 和各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。
模拟实验3 晶体管放大电路

1. 注意万用电表的档位设置,如果误用电流档或
电阻档测量电压,将造成万用表烧毁保险丝。
2. 注意测量探头冷端接地。
3. 使用的连接线要先进行通断测试。 4. 晶体管必须测量β值 5. 测量电阻时,必须断电并断开电路。 6. 毫伏表小心打针。
有关计算
1. 假设三极管β≈100,VBEQ≈ 0.6V,rbb’ ≈100Ω 可求出:当ICQ=2mA时,
二、放大器动态指标测试:
本次实验中要测试的动态指标如下:电压放
大倍数 AV 、输入电阻 Ri 、输出电阻 Ro 、最大不
失真输出幅值 Vom 和通频带 fbw 。(实用放大电路
常常还要测试谐波失真系数、噪声系数、灵敏度、 最大不失真输出功率、电源效率等参数。这些参 数也很重要,但限于实验课时限制,本次实验不 进行测试。)
实验三 晶体管单管共射放大电路
一、实验目的: 1. 学习电子线路安装、焊接技术。
2. 学会放大器静态工作点的测量和调试方法,分
析静态工作点对放大器性能的影响。 3.掌握放大器交流参数:电压放大倍数、输入 电阻、输出电阻、最大不失真输出电压和频率特 性的测试方法。
4.进一步熟悉常用电子仪器及模拟电路设备的
VO RO 1 RL V OL
式中:
Vo∞ VoL
—负载电阻 RL 开路时的输出电压(将图3.1 —带负载输出电压,连接RL后测得。
然后按公式计算RO。
中的C、D开路)
④ 最大不失真输出幅值的测量 设置信号发生器输出频率为1KHz ,调节信号 发生器的输出幅值,逐渐增大,并用示波器监视输
① 电压放大倍数 AV 的测量: 首先调节放大器静态工作点至规定值(2 mA)。 用函数信号发生器输出1KHz正弦波信号 VS ,用 晶体管毫伏表测量 Vi 和 Vo ,并用示波器监测Vi和 Vo 的波形。
晶体管单级放大器实验报告

晶体管单管放大器一、实验目的1、了解和熟悉掌握晶体管单管放大器2、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。
3、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。
4、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。
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U C ,然后算出I C 的方法,例如,只要测出U E ,即可用E E E C R U I I =≈算出I C (也可根据CCCCC R U U I -=,由UC 确定I C), 同时也能算出U B E =U B -U E ,U CE =U C -U E 。
为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。
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3D G6×1(β=50~100)或9011×1 (管脚排列如图2-7所示) 四、实验内容实验电路如图2-1所示。
晶体管放大电路实验报告

电子电路综合设计实验实验三晶体管放大倍数β检测电路的设计与实现实验报告信息与通信工程学院摘要:简易晶体管放大倍数β检测电路由三极管类型判别电路,三极管放大倍数档位判别电路,显示电路,报警电路和电源电路五部分构成。
三极管有电流放大功能,当放大后的电流大小不同时,三极管的集电极电压也不同。
一般三极管分为PNP和NPN两种类型。
三极管类型判别电路的功能是利用NPN型和PNP型三极管电流流向相反的特性,通过判断发光二极管亮灭判断三极管的类型是NPN型还是PNP型。
三极管放大倍数β检测电路是用以判别三极管类型并予以检测放大倍数β的检测电路。
其首先是利用三极管NPN和PNP电流流向相反判断三极管类型,在利用三极管的电流放大功能,将β的测量转化为对三极管集电极或发射集电流的测量,再通过电阻转换为电压信号的测量,同时实现对档位的手动调节,并利用比较器的原理,实现档位的判断。
显示电路的功能是利用发光二极管将测量结果显示出来。
报警电路的功能是当所测三极管的β值超出测量范围时,能够进行报警提示。
电源电路的功能是为各模块电路提供直流电源。
关键字:类型判别,电流放大,比较器,测量转换放大倍数β,protel设计软件一、设计任务要求1.基本要求:设计简易晶体管放大倍数β检测电路,该电路能够实现对三极管β值大小的初步判断。
1)电路能够检测出NPN、PNP三极管的类型;2)电路能够将NPN型三极管放大倍数β分为大于250、200~250、150~200、小于150共四个档位进行判断;3)用发光二极管来指示被测三极管的β值属于哪一个档位;4)在电路中可以手动调节四个档位值的具体大小;5)当β超出250时能够光闪烁报警;2.提高要求:1)电路能够将PNP型三极管放大倍数β分为大于250、200~250、150~200、小于150共四个档位进行判断,并且能够手动调节四个档位值的具体大小;2)NPN、PNP三极管β档位的判断可以通过手动或自动切换。
晶体管放大电路实验报告

专业学号姓名实验日期实验原理和内容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 C EQ 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?vtt ::图1 在电路中换入你调整好数值的元件, V CE 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 (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 m =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:实验2晶体管放大电路1. 2. 1. 2. 3. 4. 实验目的掌握如何调整放大电路的直流工作的。
清楚放大电路主要性能指标的测量方法。
实验仪器双踪示波器 函数发生器 交流毫伏表 直流稳压电源台 台 台 台1. Bl ?50kO1 1晔.ClT 卜J llkH/0*QIQ : -II-10pFR3 aokf)2N2222图2实际使用电路保持原信号输入,记下此时的 I CQ 和 v0的峰值 UiC2 : HH iq (if-:15V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 输入电阻R i : rK I 图9二输出电阻码测试图 图9-斗输入电哄测试图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=5mVF 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g 同样向地处调节,找出下限频率 仃。
作出幅频特性曲线,定出 3dB 带宽 f Bw 。
晶体管放大器的设计与调测实验报告学生[1]
![晶体管放大器的设计与调测实验报告学生[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/73a875a8e109581b6bd97f19227916888586b963.png)
晶体管放大器的设计与调测实验报告(学生)[1]晶体管放大器的设计与调测实验报告一、实验目的1.学习和掌握晶体管放大器的基本原理和设计方法。
2.通过实际操作,掌握放大器的调测技巧和注意事项。
3.培养分析问题、解决问题的能力,提高实验技能。
二、实验原理晶体管放大器是利用晶体管的放大效应实现对输入信号进行放大的电子器件。
通过合理设计晶体管、电阻、电容等元件的参数,可以实现信号的线性放大、阻抗变换等功能。
根据放大器的工作频率、带宽、增益等性能指标,可以将其分为低频放大器、高频放大器、宽频带放大器等不同类型。
三、实验步骤1.确定放大器的性能指标:根据实验要求,确定放大器的增益、带宽、输出功率等性能指标。
2.选择合适的晶体管:根据性能指标和实际条件,选择合适的晶体管型号和规格。
3.设计电路:根据晶体管的特点和性能指标,设计合适的电路形式和元件参数。
4.搭建电路:按照设计好的电路图,搭建晶体管放大器电路。
5.调测电路:通过调整元件参数和观察波形,实现对放大器的调测和优化。
6.数据记录与分析:记录实验数据,分析误差原因,提出改进措施。
7.撰写实验报告:整理实验数据和结果,撰写实验报告。
四、实验结果与分析1.数据记录:在实验过程中记录了以下数据:输入信号幅度Vim=1mV,输入信号频率f=1kHz,晶体管放大器增益G=20dB,输出信号幅度Voc=2V,输出信号频率f=1kHz。
2.结果分析:通过对实验数据的分析,我们发现该晶体管放大器的增益为20dB,能够实现对输入信号的放大。
同时,输出信号的幅度和频率与输入信号相同,说明放大器具有较好的线性放大特性。
但是,实验中存在一定的误差,如温度变化、元件参数误差等,导致放大器的性能受到一定影响。
为了提高放大器的性能,可以采取以下措施:选用高品质的晶体管和元件;对元件进行精确测量和筛选;优化电路设计等。
五、结论与展望通过本次实验,我们了解了晶体管放大器的基本原理和设计方法,掌握了放大器的调测技巧和注意事项。
单极晶体管放大电路实验报告

单极晶体管放大电路实验报告单极晶体管放大电路实验报告摘要:本实验通过搭建单极晶体管放大电路,研究晶体管的放大特性。
通过实验数据的测量和分析,得出了晶体管的放大倍数和频率响应等重要参数,并对实验结果进行了讨论。
引言:晶体管是一种重要的电子元件,广泛应用于放大、开关和振荡等电路中。
其中,单极晶体管放大电路是一种常见的放大电路,其具有简单、稳定的特点。
本实验旨在通过搭建单极晶体管放大电路,研究晶体管的放大特性,并对实验结果进行分析和讨论。
实验装置:本实验所使用的装置包括:晶体管、电阻、电容、信号发生器、示波器等。
实验步骤:1. 按照电路图搭建单极晶体管放大电路。
2. 将信号发生器连接到输入端,调节信号发生器的频率和振幅。
3. 将示波器连接到输出端,观察输出信号的波形。
4. 测量输入信号和输出信号的电压,并记录数据。
5. 改变输入信号的频率,重复步骤3和4。
6. 分析实验数据,计算晶体管的放大倍数和频率响应等参数。
实验结果:通过实验测量得到的数据,我们得到了晶体管的放大倍数和频率响应等参数。
在输入信号频率为1kHz时,晶体管的放大倍数为20倍;在输入信号频率为10kHz时,晶体管的放大倍数为15倍。
此外,我们还得到了晶体管的频率响应曲线,发现在低频段时,晶体管的放大倍数较高,而在高频段时,放大倍数逐渐下降。
讨论:通过实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 单极晶体管放大电路具有一定的放大倍数,可以将输入信号放大到较大的幅度。
2. 晶体管的放大倍数受到输入信号频率的影响,随着频率的增加,放大倍数逐渐下降。
3. 在实际应用中,需要根据需要选择合适的晶体管和电路参数,以满足特定的放大要求。
4. 在设计和搭建放大电路时,需要考虑晶体管的工作点和稳定性等因素,以保证电路的正常工作。
结论:通过本实验,我们研究了单极晶体管放大电路的放大特性,并得出了晶体管的放大倍数和频率响应等重要参数。
实验结果表明,晶体管具有一定的放大能力,但其放大倍数受到输入信号频率的影响。
晶体管放大器的设计与调测实验报告(学生)[1]
![晶体管放大器的设计与调测实验报告(学生)[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/123abad176c66137ef0619a2.png)
班级:姓名: 学号: 实验名称:晶体管放大器的设计和调测一、实验目的三、实验电路的设计A 、设计指标要求:设计一个分压式电流负反馈偏置的单级共射极小信号放大器,输入、输出端分别用电容和信号源及外接负载电阻隔直流。
已知条件:电源电压为+12V ,外接负载为2K ,信号源内阻为50Ω,最低工作频率为100HZ 。
所用三极管为8050(r bb '=300Ω,h fe =200),220K Ω电位器一个。
设计指标要求:电压放大倍数大于50,输入电阻大于2K Ω。
B 、电路设计过程1、定电路图:根据设计指标要求,定实验电路的原理图如图一所示:图一 实验电路原理图2、确定静态工作点电流I CQ :根据设计指标对R i >2K 的要求来确定静态工作点I CQ 。
R i =r be ∥R B1∥R B2O)()(26)()(26)1(''mA I mV r mA I mV r r CQ bb EQ bb be ββ+≈++=在初选I CQ 时,可以近似认为R i = r be >2K ,则由上式可确定I CQ < ,取= ,则:r be = ,I BQ = I CQ /β= 。
3、确定偏置电阻R B1、R B2的值:为了兼顾实验四,取U BQ =I 1=取R B1为 (R )固定电阻与220K 电位器(R P )串联以便于调节静态工作点。
4、确定R E 、R C 的值:根据设计指标对电压放大倍数的要求确定R C 的值:则R L '=R C ∥R L ≥,而R L =2K ,因此R C ≥,取R C =。
5、确定各电容取值:取C B = ,C C = ,C E = 。
经过计算,各元器件参数选取如下: R B2=R=R P =R E =R C =R L =C B =C E =C C =三极管为80506、验算:将所取上述元件值代入有关公式计算可得(以I CQ 为基准进行验算):U BQ = U EQ = U CQ = I CQ =A U =R i ≈ r be =可见所设计电路中三极管处于放大状态,放大器的交流参数能够达到设计指标的要求,不需要修改设计。
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。
晶体管放大电路实验报告doc

晶体管放大电路实验报告doc晶体管放大电路实验报告篇一:晶体管单级放大器实验报告晶体管单级放大器一. 试验目的(1)掌握Multisium11.0仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。
(2)掌握晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法,观察静态工作点对放大器输出波形的影响。
(3)测量放大器的放大倍数,输入电阻和输出电阻。
二. 试验原理及电路VBQ=RB2VCC/(RB1+RB2) ICQ=IEQ=(VBQ-VBEQ)/RE IBQ=ICQ/β;VCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)晶体管单级放大器1. 静态工作点的选择和测量放大器的基本任务是不失真的放大信号。
为了获得最大输出电压,静态工作点应选在输出特性曲线交流负载线的中点。
若工作点选的太高会饱和失真;选的太低会截止失真。
静态工作点的测量是指接通电源电压后放大器不加信号,测量晶体管集电极电流ICQ和管压降VCEQ。
本试验中,静态工作点的调整就是用示波器观察输出波形,让信号达到最大限度的不失真。
当搭接好电路,在输入端引入正弦信号,用示波器输出。
静态工作点具体调整步骤如下:具有最大动态范围的静态工作点图根据示波器观察到的现象,做出不同的调整,反复进行。
当加大输入信号,两种失真同时出现,减小输入信号,两种(本文来自:/doc/2816991364.html, 小草范文网:晶体管放大电路实验报告)失真同时消失,可以认为此时静态工作点正好处于交流负载线的中点,这就是静态工作点。
去点信号源,测量此时的VCQ,就得到了静态工作点。
2. 电压放大倍数的测量电压放大倍数是输出电压V0与输入电压Vi之比Av=V0/Vi3、输入电阻和输出电阻的测量(1)输入电阻。
放大电路的输入电阻Ri可用电流电压法测量求得,测试电路如图2.1-3(a)所示。
在输入回路中串接一外接电阻R=1KΩ,用示波器分别测出电阻两端的电压Vs和Vi,则可求得放大电路的输入电阻Ri为(a)(b)o VO-电阻R值不宜取得过大,否则会引入干扰;但也不能取得过小,否则测量误差比较大。
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一、实验目的1、掌握晶体管共射极单管放大电路的基本原理和电路组成。
2、学会使用电子仪器(如示波器、信号发生器、万用表等)测量和调试电路参数。
3、研究静态工作点对放大器性能的影响。
4、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的测量方法。
二、实验原理1、晶体管共射极单管放大电路的组成晶体管共射极单管放大电路由晶体管、基极偏置电阻、集电极负载电阻和耦合电容等组成。
输入信号通过耦合电容加到晶体管的基极,经过晶体管放大后,从集电极输出,再通过耦合电容输出到负载电阻上。
2、静态工作点的设置静态工作点是指在没有输入信号时,晶体管各极的直流电流和电压。
合理设置静态工作点可以保证晶体管在信号放大过程中始终工作在放大区,避免出现截止失真和饱和失真。
静态工作点的计算主要通过基极电流、集电极电流和集射极电压等参数来确定。
3、放大器的性能指标(1)电压放大倍数:输出电压与输入电压的比值,反映了放大器对信号的放大能力。
(2)输入电阻:从放大器输入端看进去的等效电阻,反映了放大器从信号源获取信号的能力。
(3)输出电阻:从放大器输出端看进去的等效电阻,反映了放大器带负载的能力。
三、实验仪器与设备1、示波器2、信号发生器3、万用表4、直流电源5、实验电路板6、电阻、电容、晶体管等元件四、实验内容与步骤1、实验电路的搭建按照实验电路图,在实验电路板上正确连接各个元件,注意晶体管的引脚极性和元件的参数选择。
2、静态工作点的测量与调整(1)接通直流电源,用万用表测量晶体管的基极电压、集电极电压和发射极电压,计算基极电流、集电极电流,从而确定静态工作点。
(2)若静态工作点不合适,通过调整基极偏置电阻的值来改变静态工作点,使其处于合适的范围。
3、输入信号的接入与输出信号的测量(1)将信号发生器产生的正弦波信号接入放大器的输入端,通过示波器观察输入信号和输出信号的波形。
(2)保持输入信号的幅度不变,改变输入信号的频率,观察输出信号的变化,记录输出信号不失真时的频率范围。
晶体管放大器的设计与调测实验报告(学生)[1]
![晶体管放大器的设计与调测实验报告(学生)[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/f88741a1f61fb7360b4c6591.png)
班级:姓名:学号:实验名称:晶体管放大器的设计和调测一、实验目的二、实验仪器仪器设备名称型号用途编号直流稳压电源万用表函数信号发生器示波器晶体管毫伏表三、实验电路的设计A、设计指标要求:设计一个分压式电流负反馈偏置的单级共射极小信号放大器,输入、输出端分别用电容和信号源及外接负载电阻隔直流。
已知条件:电源电压为+12V,外接负载为2K,信号源内阻为50,最低工作频率为100HZ。
所用三极管为8050(r bb=300,h fe=200),220K电位器一个。
设计指标要求:电压放大倍数大于50,输入电阻大于2KΩ。
B、电路设计过程1、定电路图:根据设计指标要求,定实验电路的原理图如图一所示:图一 实验电路原理图2、确定静态工作点电流I CQ :根据设计指标对R i >2K 的要求来确定静态工作点I CQ 。
R i =r be ∥R B1∥R B2在初选I CQ 时,可以近似认为R i = r be >2K ,则由上式可确定I CQ < ,取= ,则:r be = ,I BQ = I CQ /β= 。
3、确定偏置电阻R B1、R B2的值:为了兼顾实验四,取U BQ = I 1=取R B1为 (R )固定电阻与220K 电位器(R P )串联以便于调节静态工作点。
4、确定R E 、R C 的值:根据设计指标对电压放大倍数的要求确定R C 的值:O)()(26)()(26)1(''mA I mV r mA I mV r r CQ bb EQ bb be ββ+≈++==-=CQBEBQ E I U U R 50'≥-=L beU R r A β===BQBQ BQ B I U I U R 1012=-≈21B BQBQCC B R U U U R则R L '=R C ∥R L ≥,而R L =2K ,因此R C ≥ ,取R C = 。
5、确定各电容取值:取C B = ,C C = ,C E = 。
更新后_实验三_晶体管共射放大电路设计研究共29页PPT资料

直流分析(理论课教材P80、P73)
VBB
VCC
R2 R1 R2
RBB R1 R2
IE
VBB VBE
RE
RBB
1
IC
1
IE
IE
V C EV C C(R CR E)IC
小信号参数计算(理P96)
gm
IC VT
r g m
re g m
R i R 1 R 2 1 r e R E 1
160
(2)输出电阻测量
输出波形不失真情况下,分别测出输出端空载时的输出电压 vo、和接入负载 RL 后的输出电压 vo’,则放大器的输出电阻为
Rovvoo ' R voL'(vvoo'1)RL
设计表格,记录原始数据, 计算输出电阻。
注意:这两次测量前需确认放大器输入电压vi幅度相等。
A vv v o i 发 集 射 电 极 极 总 总 电 电 阻 阻 R R C E '' R reC R R E L 1
四、实验任务要求
(一) 放大电路特性测试 1、静态工作点的调整和测量 2、电压增益的测量 3、输入电阻、输出电阻的测量
4、上限截止频率fH、下限截止频率fL的测量
Ro RC
交流分析(理P81、P99、P104) A vv v o i 发 集 射 电 极 极 总 总 电 电 阻 阻 R R C E '' R reC R R E L 1
RE1使增益下降,输入电阻增加,增益稳定性提高。
2、静态工作点与失真
(理P67、P82)
静态工作点选得过高或 过低都易产生非线性失真。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验三晶体管放大器分析与设计
实验目的:
1.熟悉仿真软件Mulitisim 的使用,掌握基于Mulitisim 的瞬态仿真方法。
2.熟悉POCKETLAB硬件实验平台,掌握基于功能的使用方法。
3.通过软件仿真和硬件实验验证,掌握晶体三极管放大器的分析和设计方法。
4.通过软件仿真和硬件实验验证,掌握场效应管放大器的分析设计方法。
实验预习:
在图3-1所示电路中,双极性晶体管2N3094的=120,V(BEon)=0.7v。
根据实验二的直流工作点,计算该单级放大器的电压增益Av.填入表3-1.
图3-1
解:其交流通路等效电路如图3-11所示.
由实验三可知其直流工作点为:
Rbe=26/3.662k=7.1k
Ri=(7.1+121*0.2) =31.3k Ai=120*4.7/1004.7=0.5614
Av=0.5614*1000/31.3=17.935
图3-11
实验内容
一.晶体三极管放大器仿真实验
1.根据图3-1所示电路,在Multisim中搭建晶体三极管2N3094单级放大电路。
加入峰峰值=50mv,
频率等于10khz的正弦波。
结果查看:采用示波器XCS1,查看输入输出两路波形。
并用测量工具,测试输入输出波形的峰峰值,计算得到电压增益Av,填入表格3-1.
实验测得的输入输出波形图如表3-2所示。
表3-1 :晶体三极管放大器增益
计算值仿真值实测值
放大器增益Av 17.935 17.726 19.12
2.変输入信号峰峰值,取Vinpp=100mv,Vinpp=200mv, Vinpp=300mv,重新进行瞬态仿真和频谱分
析,截取各输入条件下的输入输出波形图和频谱分析图,填入表3-2.
表3-2:不同输入情况下的输入输出波形图。
瞬态波形图频谱分析Vinpp=50mv
瞬态波形图频谱分析Vinpp=100mv
瞬态波形图频谱分析
Vinpp=200mv
瞬态波形图频谱分析
Vinpp=300mv
答:输入交流电压越大,输出波形的失真度越大。
因为放大器的电压传输是非线性的,当输入电压比较小时,传输为近似线性,当输入电压增大,电压达到非线性的区域,就会出现输出波形失真的情况。
3.取输入信号为Vinpp=100mv,在信号源上串联一个电阻表征信号源内阻,如图3-3所示。
取该电阻
为50、1k和10k欧姆重新进行仿真,截取不同电阻情况下的输入输出波形图,并估算电压增益Avs,填入表3-3.
图3-3 信号源内阻
表3-3 不同信号源内阻的输入输出波形图。
源增益电压:17.5 16.0 8.75
R=50欧R=1k欧R=10k欧
答:源电阻越大,输出电压的增益越小。
17.5=Av[Ri/(50+Ri)]
16=Av[Ri/(1k+Ri)]
8.75=Av[Ri/(10k+Ri)]. 所以Ri=9.862k.
4.改变旁路电容CE1,将其接在节点5和地之间,重新仿真图3-1,观察到什么现象?为什么?改变
输入信号幅度,重新获得不失真波形,并测得此时的电压增益,与原电压增益比较,得到何种结果?
请解释原因,并将两种增益值填入表3-4中。
当CE1接5-0时输入输出波形如下:
CE1接于7-0
CE1接于5-0
表3-4:CE1不同接法时的放大器增益
CE1接于7-0 CE1接于5-0
电压增益Av 17.726 65
从图中可以看出当CE1接于7-0的时候输出电压的失真度较小近似为不是真波形,当CE1接于5-0的时候失真度较大,而且此时的电压增益增加很多。
因为当CE1接于7-0的时候E端电流被短路,响应的输出电阻减小,导致输出电压变大,进而提高了电压增益。
同时输出信号进入了非线性区域,产生失真。
CE1接于7-0
CE1接于5-0
若将输入电流的峰峰值增加到100mv,则输出波形的失真度也增加。
二.晶体三极管放大器硬件实验
电路连接
1.首先根据图3-1在面包板上搭试电路,并将POCKETLAB 的直流输出端+5V和GND与电路的电源、地节点连接;POCKETLAB的一路输出端作为电路的输入信号,POCKETLAB的一路输出端接电路输入信号端;另一路输入端接电路输出信号端,分别测试输入输出两路信号。
2.直流测试
在进行波形测试之前,请采用实验二的直流测试法,使用POCKETLAB的直流电压表测试各点直流电压,以确保电路搭试正确。
3.输入信号
打开信号发生器界面,选择输入信号波形为正弦波,频率为5kHZ,信号峰峰值为50mV,直流偏置为0,两通道独立设置。
点击按钮SET,正弦波信号将输出到电路输入端。
4.交流波形测试
打开示波器界面,选择合适的时间和电压刻度,显示三极管单端放大器的输入,输出波形。
并在窗口中直接读出其输入输出波形的峰峰值,获得其电压增益,填入表格3-1,比较计算值,仿真值和测试值是否一致。
其输出波形如下所示
通过比较计算值、仿真值和实测值可以发现急速那只和仿真值相差不大,其中实测值相差相对较大一些,原因可能是晶体管本身的参数误差引起的,也可能是信号源停工的信号误差产生。
三.场效应管放大器仿真实验
1.根据图3-6所示电路,在MULTISIM中搭建MOS管IRF510单级放大电路。
2.对该电路进行直流工作点分析,完成表格3-5.
表3-5(1)场效应管放大器直流工作点(R1=1K,R2=4K)
仿真值实测值
V2(V) 4 3.98
V5(V) 0.148 0.31
V4(V) 2.777 0.32
I(R3)(uA) 741 1560
3.加入峰峰值=100mV,频率=5kHZ的正弦波,进行瞬态仿真,在示波器中查看波形,并将输入输出波形截图于图3-7,根据测量输入输出波形的峰峰值,求得该放大器增益为:
仿
真
波
形
实
测
波
形
的电路显示出的MOS管已导通。
接下来改变偏置电阻的比值,进行重新测量
电路图如下:
表3-5(2)场效应管放大器直流工作点(R1=1K,R2=6K)
仿真值实测值V2(V) 4.24 4.285 V5(V) 0.32 0.312 V4(V) 0.32 0.317 I(R3)(uA) 1560 1561
仿
真
波
形
实
测
波
形
图3-7 MOS 管放大器瞬态波形
此时仿真以及实测电路的MOS管均处于导通状态,所以输出的电流很小,等同于被短路。
经多次试验发现,当偏置电阻为100k和200k的时候,输出电压被放大。
电路如下
表3-5(3)场效应管放大器直流工作点(R1=1K,R2=6K)
仿真值实测值V2(V) 3.311 3.0
V5(V) 0.996m 0.110 V4(V) 4.981 3.39 I(R3)(uA) 5.329 536.67
电压增益Av=847/107=7.916
四.场效应管放大器硬件实验
重复第二项“晶体管放大器硬件实验”中的所有步骤,完成场效应管放大器IRF510的硬件实验,并将直流工作点测试结果填入表3-5.将瞬态实测波形截图填入图3-7.
实验思考:
将图3-1中的输出端改为节点5,使共射放大器变为共集放大器,查看输入、输出波形。
对比共射放大器的输入输出波形,理解波形中的相位对比变化。
由此可知,共射放大器是___反向____放大器;而共集放大器是__同向__放大器。
下图分别为仿真以及实测的输入输出波形,可以看出来共集电路的输入输出波形同向,而共射放大器电路的输入输出波形反向。