单管放大电路实验报告

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单管放大电路

一、实验目的

1.掌握放大电路直流工作点的调整与测量方法；

2．掌握放大电路主要性能指标的测量方法；

3．了解直流工作点对放大电路动态特性的影响；

4．掌握射极负反馈电阻对放大电路特性的影响；

5．了解射极跟随器的基本特性。

二、实验电路

实验电路如图 2.1 所示。图中可变电阻R W是为调节晶体管静态工作点而设置的。

三、实验原理

1.静态工作点的估算

将基极偏置电路V CC，R B1和R B 2用戴维南定理等

效成电压源。

R

B 2

开路电压V BB V CC，内阻

R

B1R

B 2

R B R B1 // R B2

则I BQ

V BB V BEQ

，

(1)( R E1

R B R E2)

I CQ I BQ

V

CEQ V

CC(R C R E1

R

E2

)I

CQ

可见，静态工作点与电路元件参数及晶体管β均有关。

在实际工作中，一般是通过改变上偏置电阻RB1（调节电位器RW ）来调节静态工作点的。 RW 调大，工作点降低（ICQ 减小），RW 调小，工作点升高（ICQ 增加）。

一般为方便起见，通过间接方法测量I CQ，先测V E， I CQ I EQ V E /(R E1 R E2)。

2.放大电路的电压增益与输入、输出电阻

(R C // R L )

R i R B 1 // R B 2 // r be R O R C

u

r

be

式中晶体管的输入电阻r ＝r＋（β＋1） V /I

EQ ≈r＋（β＋ 1）× 26/I

CQ

（室温）。

be bb′T bb′

3.放大电路电压增益的幅频特性

放大电路一般含有电抗元件，使得电路对不同频率的信号具有不同的放大能力，即电压增益是频率的函数。电压增益的大小与频率的函数关系即是幅频特性。一般用逐点法进行测量。测量时要保持输入信号幅度不变，改变信号的频率，逐点测量不同频率点的电压增益，

以各点数据描绘出特性曲线。由曲线确定出放大电路的上、下限截止频率f H、f L和频带宽度BW＝ f H－ f L。

需要注意，测量放大电路的动态指标必须在输出波形不失真的条件下进行，因此输入信号不能太大，一般应使用示波器监视输出电压波形。

三、预习计算

1.当时

由实验原理知计算结果如下：

β

β

β

β

可以解出

由此可以计算出该放大电路的输入电阻

输出电阻为

β

电压增益

2.当时

由实验原理知计算结果如下：

β

β

β

β

利用回路的分压特性

可以解得

由此可以计算出该放大电路的输入电阻

输出电阻为

β

电压增益

3.当与并联时

时，可知仍然成立，而此时：

＋＋

＋四、仿真结果

搭建电路如下：

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XSC1

VCC

Ext Trig

Rw

38.9k Ω

+ Rc 12V

_

A

B

3.3k Ω

+

_

+

_

R

C2

36.0k Ω

2 8

C1

Q1

10μF

7

10μF

MRF9011L*

Rb2

3

Rl

V2

15.0k Ω

Re1 5.1k Ω

200Ω

5mVrms

Ce

47μF

1kHz

Re2 0°

1k Ω

1.静态工作点的调整

用参数扫描找到静态时使

的电阻

用参数扫描找到静态时使的电阻如下图：

总结数据如下：

38.9

8.6945 1.2077 7.4869 3.83

5.400

2.412

2.9877

2.工作点对放大电路动态特性的影响

当

时，电路如下：

XSC1

VCC

Rw

Ext Trig

38.9k Ω

+

Rc 12V

_

A

B

3.3k Ω

+

_

+

_

R

C2

36.0k Ω

2 8

R1

Q1

10μF

7 C1

1.0k Ω

10μF

MRF9011L*

Rb2 3

Rl

.

示波器显示如下：

故放大倍数

测量输入电阻时电路如下：

XSC1

VCC

Ext Trig

Rw

38.9k Ω

+ Rc 12V

_

A

B

3.3k Ω

+

_

+

_

R C2

36.0k Ω

2

C1

Q1

10μF

7

8

R1 10μF

MRF9011L*

1.0k Ω Rb2 3 Rl

V2

15.0k Ω

Re1 5.1k Ω

200 Ω

5mVrms

Ce

47μF

1kHz

Re2 0°

1k Ω