晶体管单级放大电路的测试与分析

晶体管单级放大电路的测试与分析

一、实验目的

1、学习单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。

2、学习放大器的放大倍数（A u）、输入电阻（R i）、输出电阻（R o）的测试方法。

3、观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。

4、进一步熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方

法。

二、实验工具

电脑、Multisim

三、实验内容

（一）如图所示，建立放大电路，进行静态分析。

图S4-2 共发射极放大电路

图S4-3 放大电路的输入输出波形（二）、测量电路的静态工作点

图 S4-4 放大电路的直流工作点分析

（三）、测量电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻。

1、放大倍数A u 的测量

方法一：瞬态分析法

电压放大倍数是指输出电压与输入电压的有效值（或峰峰值）之比，即 Ui U Av o

（4 – 1）

图S 4-10 输入输出瞬态分析结果

从图S4-10读取输入、输出信号波形峰峰值，代入4 – 1：

46.1123

.899.93.899.97.10752.11706-=+--==Ui U Av o

方法二：幅频特性的测量

图S4-11 幅频特性图

该电路的幅频特性如图S4-11所示。启动标尺移动至中频，如图知，A v = - 115.07。

2、输入电阻R i、输出电阻R o的测量

图S4-12 输入电阻和输出电阻的测量电路图

图S4-13 I i、U i、U o1（带负载R6=2.4 kΩ的输出电压）、U o （不带负载的输出电压）的值

仿真运行后，各表读数如图S4-13，读取各表的测量值得到：输入电流的有效无值I i = 2.948uA,输入电压U i = 7.071mV,输出电压U o1

= 446.186V,输出电压U

o2 = 801.683。

则

Ω==

=k 4.2948.2071.7uA mV Ii Ui Ri

Ω=KΩ⨯==k 9.14.2186

.446683.8016*)12(R Uo Uo Ro

输入电阻R i 测量方法二：

图S4-14 输入电阻R i 的测量

从图S4-14读取U i = V （1）= 1.000V , I I = I(v1)=416.414uA,即

Ω=

==k 4.24.416000.1uA

V Ii Ui Ri

（四）测量电路的幅频特性，测出上、下限频率，计算通频带

图 S4-9 放大电路的交流分析结果

启动标尺，从图S4-9中可以看出，电路的下限频率f L = 82.3Hz ，上限频率f L = 12.4MHz ，通频带f BW = f H - f L = 12.4MHz – 82.4Hz = 12.4MHz

（五）、改变R1（V1或V2）的值，观察输出波形失真现象，探讨参数变化对输出波形的影响。

若是静态工作点设置不合适，则会引起失真。如下图所示：

四、实验结论与思考

（1）、由实验可知，静态工作点的设置对放大电路的工作非常重要。在进行电信号放大时，必须先设置好静态工作点。

（2）、仿真电路中的电路必须要“接地”，这样才能使电路正常地工作。

（3）、仿真电路中的很多细节都需要注意，需要我们细心去处理，某一细节处理不好就会影响电路的正常工作。比如说，连接点处理不好的话，可能就会使各个电表的读数与理论值相差很大，很明显是出错了。

思考：晶体管放大电路中，为了选择合适的偏置电阻，应采用什么仿真方法？

答：先要根据需求和具体三极管的参数资料，按教科书上的方法计算大致的参数，再通过仿真软件测试调整直至满足要求。根据实际项目的经验，电脑仿真并不能代表实际情况，所以在实际工程中还需要实际测量和调整。

心得体会：通过本次仿真实验，我学会了晶体管单级放大电路的测试与分析，单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。放大器的放大倍数（A u）、输入电阻（R i）、输出电阻（R o）的测试。了解了基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。进一步熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方法。本次仿真实验加深对放大电路理论知识的了解。

（注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待

你的好评与关注）