实验3.3 射极跟随器

实验3.3 射极跟随器

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实验3.3 射极跟随器

一、实验目的

（1）掌握射极跟随器的特性及测试方法。 （2）进一步学习放大器各项性能指标的测试方法。

二、实验仪器及材料

函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、万用表、直流稳压电源、实验电路板。

三、实验原理

图3.3.1为共集电极放大电路，输出取自发射极，由于其电压放大倍数近似等于1，

故称之为射极跟随器。射极跟随器的主要特点有：

1、输入电阻R i 高

R i =R B || [ r be +(1+β)(R E || R L )] （3-3-1）

其中： R B = (R W +R 1) || R 2 ； R E = R 3 （3-3-2） 由式（3-3-1）可知射极跟随器的输入电阻R i 比共射极基本放大器的输入电阻R i =R B || r be 要高得多。输入电阻的测试方法同共射极基本放大器，实验电路如图3.3.1所示。

（3-3-3）

即只要测得A 、A1两点的对地电位即可。

2、输出电阻R o 小

（3-3-4）

图3.3.1 射极跟随器实验电路

S i

S i

i i i R U U U I U R -==

β

r

R βr R be

E be o ≈||1+=

图3.3.1 射极跟随器实验电路

第3章 低频电子线路实验

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如考虑信号源内阻R S ，则：

β

R R r R βR R r R )

||(≈||1)||(B S be

E B S be o +++=

（3-3-5） 由上式可知射极跟随器的输出电阻R o 比共射极基本放大器的输出电阻R o =R C 低得多。三极管的β愈高，输出电阻愈小。

输出电阻R o 的测试方法亦同基本放大器，即先测出空载输出电压U ∞，再测接入负载R L 后的输出电压U L ，根据

（3-3-6）

即可求出R o

（3-3-7）

3、电压放大倍数近似等于1 对图3.3.1电路

（3-3-8）

上式说明射极跟随器的电压放大倍数小于近似1且为正值。这是深度电压负反馈的结果。但它的射极电流仍比基极电流大（1+β）倍，所以它具有一定的电流放大和功率放大的作用。

四、实验内容

1、射极跟随器性能指标的测试（验证性实验） 按图3.3.1正确连接实验电路。 （1）静态工作点的调整与测量

接入R L =510Ω，在A 1点加入频率为1kHz 、有效值为200 mV 的正弦信号U i ，示波器监视输出信号。逐渐增大输入信号U i 的幅度，同时调节电位器R W ，使在示波器的屏幕上得到一个最大不失真输出波形。记录最大不失真的输入电压U i m 、输出电压U om ，然后置U i = 0，万用表测量晶体管各极电位，记入表3-3-1。

表3-3-1 静态工作点测量数据记录 R

= ∞

注意：在以下整个测试过程中应保持电位器R W （R B ）值不变，即保持I E 不变。 （2）测量电压放大倍数A u

接入负载R L =510Ω，在A1点加入频率为1 kHz 、有效值分别为200 mV 、500 mV 的正弦信号U i （用毫伏表测量），示波器观察U o 波形，计算A u 。数据记入表3-3-2。

∞

+=

U R R R U L

o L

L L

L

∞o )1(R U U

R -=1

)

||)(1()

||)(1(L E be L E u <+++=

R R r R R A ββ

实验3.3 射极跟随器

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表3-3-2 电压放大倍数A

测量数据记录 R = 510 Ω （3）测量输出电阻R o

在A 1点加入频率为1kHz 、有效值分别为100 mV 、200 mV 的正弦信号U i 时，用示波器监视输出波形U o ，同时用交流毫伏表分别测量空载（R L 不接入）时输出电压U ∞ 和带负载时（R L =510Ω）输出电压U L 的峰峰值，将数据记入表3-3-3

，并利用式（3-3-7）计算R o 和R o 平均值。

表3-3-3 输出电阻R 测量数据记录 （4）测量输入电阻R i

在A 点加入频率为1kHz 、有效值分别为300 mV 、500mV 的正弦信号U S ，用示波器监视输出波形U o ，同时用交流毫伏表分别测出A 、A1点对地的电位

U S 、U i ，记入表3-3-4并利用式（3-3-3）计算R i 。

表3-3-4 输入电阻R 测量数据记录 R = 510Ω

2、测量射极跟随器的跟随特性（实验设计）

射极跟随器的电压放大倍数A u ≈1，即U o ≈U i ，但对实际电路来说，并非任何情况下都能成立。射极跟随器的跟随特性就是指输出信号与输入信号的变化关系的特性。

试设计一个测量射极跟随器（负载R L =510Ω）的跟随特性的实验，测量在输出波形不出现失真的前提下，射极跟随器允许输入的最大电压值U imax 。具体要求：

（1）设计实验电路（给出各元件的具体参数），列出实验所需要的主要设备和材料。 （2）写出实验内容（实验方法与步骤）。

（3）画出实验数据记录表格，记录数据包括不同输入信号时的A u 。 （4）进行相应的实验，测量U imax 和最大不失真输出电压U Lmax 值。 五、预习要求

1、复习教材中有关射极跟随器内容，了解射极跟随器的主要特点。

2、熟悉放大器静态工作点的测量及调试方法和放大器主要性能指标的测量方法。 六、实验报告与思考题

1、整理分析实验数据，并与理论计算值作比较，总结射极跟随器的主要特点。

2、说明射极跟随器在放大器中作为输入级、输出级时所起的作用。

3、估算射极跟随器的电流的放大倍数。