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1、模拟电子技术实验实 验 报 告西安交通大学电信学院计算机11班姓名：司默涵实验名称验收日期验收成绩验收教师应得分实得分批阅人签字认真程度5,4,3,2,0原始数据记录5,4,3,2,0公式、图、表的规范性4,3,2,1表述一致性4,3,2,1分析正确性4,3,2,1内容、步骤的完整性4,3,2,1心得体会4,3,2,1,0真实性扣分（捏造、抄袭）0，-30，-20，-10报告总分30电话：18729377918 学号：2110505018实验日期：2013年4月12日 报告完成日期：2013年4月 日实验2.1 晶体管单级放大器预习报告一、实验目的1、测量放大器静态工作点和放大倍数2、观察静态
2、工作点对放大器输出波形的影响3、测量输入电阻、输出电阻4、测量放大电路的幅频特性二、实验原理1、测量晶体管的由于晶体管生产中存在的分散性，每个同学手中的管子参数可能不一致，因此，利用各种方法测量或者估计晶体管的，是实验前必须进行的。获得晶体管，常见的仪器有：晶体管图示议、万用表。2、根据晶体管的，合理选择电源电压和集电极电阻在这一部分，很多选择并不是唯一的。电源电压可以选择为12V，通过调节直流稳压电源实现。选择Rc2k。3、估算RW和RB根据电源电压，先使静态工作点位于直流负载线中点，则：V，mA又根据，可以得到，而，可以估算出k将RWRB的估算值用RWB表示，如果为100，则此值为377k
3、。此时，可以按照下述方法选择电位器RW和电阻RB。确定RWRB的最小值，也就是RB的值，此值应该比达到饱和状态的基极电阻还小，以确保调节RW为0时，晶体管肯定进入了饱和状态。一般选取。比如当100，可以选择RB=100k。确定RWRB的最大值，此值一般选择为式(2.1.1)计算获得的RWB的25倍。以保证当RW调到最大时，使得晶体管最大限度地接近截止区。因此，可以选择RW为(7.5418.85)k。比如当100，可以选择RW为1M2M。电位器标称值一般局限在1、2、5三档，比如1k、2k、5k。4、确定其它参数电容器C1、C2的主要作用是隔直和信号耦合，同时，还在客观上造成了本放大电路不能放大
4、低频信号。原则上讲，这两个电容器越大，其低频性能越好。一般选取10F47F。RL可以选择2k左右。三、元器件选择和电路搭接1、元器件选择名称规格数量三极管9013一只电位器105一只电解电容10F2只电阻100k1只电阻2k2只2、电路搭接四、实验内容和步骤1静态工作点的调整和测量对于一个晶体管放大电路，根据设计目的不同，静态工作点的选择也有不同的原则。一般来说，在没有特殊要求的情况下，静态工作点的选择，从理论上说，就是使其处于交流负载线的中点，也就是让输出信号能够达到最大限度的不失真。因此，在本实验中，静态工作点的调整，就是用示波器观察输出，让输出信号达到最大限度的不失真。当按照上述要求搭接
5、好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调整步骤如表2.1.1所示：表2.1.1 静态工作点调整现象动作归纳现象出现截止失真出现饱和失真两种失真都出现无失真动作减小RW增大RW减小输入信号加大输入信号根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，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，两种失真同时消失时，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。去掉输入信号，测量此时的UCQ，就得到了静态工作点。2电压放大倍数测量放大电路的电压放大倍数测量，必须在输出信号没有明显失真的情况下进行。测量方法可以分为粗略测量和精细测量两种。可
6、以根据测量要求选择测量方法。粗略测量：直接用示波器测量。使用双踪示波器的两个通道，同时测量输入信号幅值和输出信号幅值，两者相除就是电压放大倍数。或者使用单踪示波器，分别测量也可。需要注意的是，这种测量，在输出信号失真的情况下，是毫无意义的。测量时，必须按照上述的失真判断方法，密切观察输出信号的失真情况。精细测量：用晶体管毫伏表测量。在保证输出信号没有失真的情况下，直接用晶体管毫伏表，分别测量输入信号和输出信号的有效值，直接相除也是电压放大倍数。注意，这种测量，要求在测量的同时，一直用示波器监视输出信号，输出失真或者没有监测，测量都无效。3输入电阻测量根据输入电阻的定义，按照图2.1.4所示电路
7、测量。选择R1与估计的输入电阻近似。将一定频率的源信号加入us两端，用晶体管毫伏表分别测量us和ui处的电压有效值Us、Ui。则 (2.1.2)4输出电阻测量根据输出电阻的定义，按照图2.1.5所示电路测量。断开开关S，在输入端加入一定频率的正弦信号，观察输出信号，在不失真的情况下，用晶体管毫伏表测量输出电压，记为Uo。闭合开关S，输入信号不变，用晶体管毫伏表测量输出电压，记为UoL,则输出电阻为： (2.1.3)5频率特性的测量本实验提供的电路，存在耦合电容C1、C2。这两个电容对低频信号都有阻断作用。在实验前，我们就应该知道，在一个相当宽的频率范围内，本放大器的电压放大倍数基本不变，我们称
8、之为中频放大倍数。并且，随着输入信号频率的降低，本放大器的电压放大倍数也在降低。当不断降低输入信号频率，使得电压放大倍数为中频放大倍数的0.707倍时，记录此时的输入信号频率，即为该电路的下限截止频率fL。依照对应的方法增加输入信号频率，还可以找到上限截止频率fH。但是由于本电路的fH较大，对设备要求较高，本次实验只进行下限截止频率的测量。中频电压放大倍数的测量：对本电路进行估算，可以知道其下限截止频率大约在百赫兹左右，因此，可以选取10倍于fL的值作为输入信号频率的起点，然后依次以1，2，5倍数增加频率，分别测量其放大倍数，当从测量值上看不出频率变化引起的电压放大倍数变化时，说明输入信号频率
9、已经进入中频段，此时的电压放大倍数即为中频电压放大倍数。下限截止频率的测量：为了提高测量效率，一般将测量过程分为两步，首先粗测，保持输入信号幅度不变，调节其频率，在示波器上观察输出信号幅度，当其为中频输出幅度的0.70.8倍时，进入细测，细调输入信号频率，用晶体管毫伏表分别测量输入、输出信号的有效值，计算的电压放大倍数为中频放大倍数的0.707倍时，记录此时的输入信号频率（可以用频率计、信号源频率显示或者示波器目测获得），即为下限截止频率。实际上，对于一个已知是一阶高通的放大电路，你只要利用自己认为合适的方法，调节输入信号频率，使得该频率下，电压放大倍数是中频电压放大倍数的0.707倍，这个频
10、率就是下限截止频率。而对于一个不能完全肯定其频率特性的电路，通常要结合粗测和细测，描绘出电路的幅频特性和相频特性。本实验仅要求测量电路的下限截止频率。注意，对频率特性的测量，应该在有负载的情况下进行。五、数据估算实验2.1 晶体管单级放大器总结报告一、 电路设计、搭接过程1、原理图：2、电路搭接：3、设计、搭接过程测量晶体管值利用万用表的hfe档，插入晶体管，读取晶体管的值，并加上修正常数20即可。电路设计、搭接参照原题图2.1.1进行电路搭接。二、 记录、分析静态工作点的调节过程1、 调节过程利用万用表直流档20V测量晶体管集电极（C）与地之间的电压，调节电位器，令读数为6.00伏。此时认为
11、=6.0V，=3mA。静态工作点位于交流负载线中点。2、 分析下面介绍书上给出的调节方法。对于一个晶体管放大电路，根据设计目的不同，静态工作点的选择也有不同的原则。一般来说，在没有特殊要求的情况下，静态工作点的选择，从理论上说，就是使其处于交流负载线的中点，也就是让输出信号能够达到最大限度的不失真。因此，在本实验中，静态工作点的调整，就是用示波器观察输出，让输出信号达到最大限度的不失真。当按照上述要求搭接好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调整步骤如表2.1.1所示：表2.1.1 静态工作点调整现象动作归纳现象出现截止失真出现饱和失真两种失真都出现无失真动作减小RW
12、增大RW减小输入信号加大输入信号根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，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，两种失真同时消失时，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。去掉输入信号，测量此时的UCQ，就得到了静态工作点。但这种方法是难以实现的。因此利用之前的调节，在精度不高的要求下可以满足实验要求。三、 放大倍数的测量过程1、 测量过程用晶体管毫伏表测量。在保证输出信号没有失真的情况下，直接用晶体管毫伏表，分别测量输入信号（Ui）和输出信号（Uo）的有效值，直接相除也是电压放大倍数。这种测量，要求在测量的同时，一直用示波器监视输出信号
13、，输出失真或者没有监测，测量都无效。用晶体管毫伏表测量。在保证输出信号没有失真的情况下，直接用晶体管毫伏表，分别测量输入信号和输出信号的有效值，直接相除也是电压放大倍数。注意，这种测量，要求在测量的同时，一直用示波器监视输出信号，输出失真或者没有监测，测量都无效。测得数据见“原始数据记录”。2、 误差计算之前估算=-102.6实测=-100.7误差w=1.9%3、 误差分析误差主要来源于晶体管的值。值随静态工作点改变而改变，而本实验中，使用万用表测量的，不能选择其静态工作点，其测量值是由万用表内部提供的。因此存在较大误差是正常的。详见心得体会。四、 输入电阻测量过程1、 测量过程选择R1与估计
14、的输入电阻近似。将一定频率的源信号加入us两端，用晶体管毫伏表分别测量us和ui处的电压有效值Us、Ui。则 (2.1.2)实验中，选取R1=2k测得数据见“原始数据记录”。2、 误差计算 之前估算=2.3k实测=2.52k误差w=8.7%3、 误差分析由数据可见，实测的输入电阻大于估计的输入电阻。测量输入电阻时，f=1000Hz,测量的输入电阻中应包含电容C1的容抗、导线阻值等阻抗在内，导致实测输入电阻较高。五、 输出电阻测量过程1、 测量过程根据输出电阻的定义，按照图2.1.5所示电路测量。断开开关S，在输入端加入一定频率的正弦信号，观察输出信号，在不失真的情况下，用晶体管毫伏表测量输出电压，记为Uo。闭合开关S，输入信号不变，用晶体管毫伏表测量输出电压，记为UoL,则输出电阻为： (2.1.3)测得数据见“原始数据记录”。2、 误差计算之前估算=2.0k 实测=1.97k误差w=3.0%3、 误差分析输出电阻的误差较小，在电阻的允许误差范围内。六、 上、下限截止频率测量过程1、 测量过程下限截止频率的测量：为了提高测量效率，一般将测量过程分为两步，首先粗测，保持输入信号幅度不变，调节其频率（频率减小）
