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1、肇庆学院 实验二 射极跟随器实验报告 班别: 学号: 姓名: 指导老师: 一、实验目的一、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参数测试方法 二、实验仪器二、实验仪器 DZX-1 型电子学综合实验装置 一个、TDS 1002 示波器 一个、数字万用表 一个、色环电 阻 一个、螺丝刀 一把、导线若干 三、实验原理三、实验原理 射极跟随器的原理图如图 1 所示。 它是一个电压串联负反馈放大电路, 它具有输入电 阻高,输出电阻低,电压放大倍数接近于 1,输出电压能够在较大范围内跟随输入电压作线 性变化以及输入、输出信号同相等特点。 图 1 射极跟随器 射极跟随器的
2、输出取自发射极,故称其为射极输出器。 1、输入电阻 Ri 图 1 电路 Rirbe(1)RE 如考虑偏置电阻 RB和负载 RL的影响,则 RiRBrbe(1)(RERL) 由上式可知射极跟随器的输入电阻 Ri比共射极单管放大器的输入电阻 RiRBrbe要高 得多,但由于偏置电阻 RB的分流作用,输入电阻难以进一步提高。 输入电阻的测试方法同单管放大器,实验线路如图 2 所示。 图 2 射极跟随器实验电路 (其中,RL的测量值为 0.995,取 1.00;R 的测量值为 1.98)KKK R UU U I U R is i i i i 即只要测得 A、B 两点的对地电位即可计算出 Ri。 2、输
3、出电阻 RO 图 1 电路 r R r R be E be O 如考虑信号源内阻 RS,则 )R(Rr R )R(Rr R BSbe E BSbe O 由上式可知射极跟随器的输出电阻 R0比共射极单管放大器的输出电阻 RORC低得多。 三极管的愈高,输出电阻愈小。 输出电阻 RO的测试方法亦同单管放大器,即先测出空载输出电压 UO,再测接入负载 RL 后的输出电压 UL,根据 O LO L L U RR R U 即可求出 RO L L O O 1)R U U (R 3、电压放大倍数 图 1 电路 1 )R)(R(1r )R)(R(1 A LEbe LE u 上式说明射极跟随器的电压放大倍数小于
4、近于 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流大(1)倍, 所以它具有一定的电流和功率放大作用。 4、电压跟随范围 电压跟随范围是指射极跟随器输出电压 uO跟随输入电压 ui作线性变化的区域。 当 ui超 过一定范围时, uO便不能跟随 ui作线性变化, 即 uO波形产生了失真。 为了使输出电压 uO正、 负半周对称,并充分利用电压跟随范围,静态工作点应选在交流负载线中点,测量时可直接 用示波器读取 uO的峰峰值,即电压跟随范围;或用交流毫伏表读取 uO的有效值,则电压跟 随范围 U0P-P2UO2 四、实验内容四、实验内容 1、听课。动手做实验前,听指导老师讲课,知
5、道实验过程的注意事项,掌握各测量器 材的使用方法。 2、按图 2 组接电路;静态工作点的调整 接通12V 直流电源, 在 B 点加入 f1KHz 正弦信号 ui, 输出端用示波器监视输出波形, 反复调整 RW及信号源的输出幅度,使在示波器的屏幕上得到一个最大不失真输出波形,然 后置 ui0,用万用表直流电压档测量晶体管各电极对地电位,将测得的原始数据记入表 1。 表 1 晶体管各电极对地电位 UE、UE和 UC以及流过 RE电流 IE UE(V)UB(V)UC(V)IE(mA) 6.557.3112.002.4 (在下面整个测试过程中保持 RW值不变(即保持静工作点 IE不变) ) 2、测量电
6、压放大倍数 Au 接入负载,在 B 点加 f1KHz 正弦信号 ui,调节输入信号幅度,用示波器观察输出波 形 uo,在输出最大不失真情况下,用示波器测 Ui、UL值。将原始值记入表 2。 表 2 Ui、UL的值和电压放大倍数 Au Ui(V)UL(V)Au 1.2901.251 图 3 示波器波形图截图 3、测量输出电阻 R0 接上负载 RL1K,在 B 点加 f1KHz 正弦信号 ui,用示波器监视输出波形,测空载输 出电压 UO,有负载时输出电压 UL,将原始值记入表 3。 表 3 空载输出电压 UO、有负载时输出电压 UL和输出电阻 R0 U0(V)UL(V)RO(K) 1.2711.
7、243 4、测量输入电阻 Ri 在 A 点加 f1KHz 的正弦信号 uS,用示波器监视输出波形,分别测出 A、B 点对地的电 位 US、Ui,将原始值记入表 4。 表 4 A、B 点对地的电位 US和 Ui以及输入电阻 Ri US(V)UI(V)Ri(K) 1.2941.256 5、测试跟随特性 接入负载 RL1K,在 B 点加入 f1KHz 正弦信号 ui,逐渐增大信号 ui幅度,用示波 器监视输出波形直至输出波形达最大不失真,并测量对应的 UL值,将原始值记入表 5。 表 5 输出波形达最大不失真时的 Ui和 UL值 Ui(V)1.322 UL(V)1.282 五、数据处理与分析五、数据
8、处理与分析 1、数据处理 1、数据处理 将表 1 至表 5 的测量原始数据按三位有效数字对应填入表 6 至 10。 表 6 晶体管各电极对地电位 UE、UE和 UC以及流过 RE电流 IE UE(V)UB(V)UC(V)IE(mA) 6.557.3112.02.40 表 7 Ui、UL的值和电压放大倍数 Au Ui(V)UL(V)Au 1.291.250.97 表 8 空载输出电压 UO、有负载时输出电压 UL和输出电阻 R0 U0(V)UL(V)RO(K) 1.271.2424.2 表 9 A、B 点对地的电位 US和 Ui以及输入电阻 Ri US(V)UI(V)Ri(K) 1.291.26
9、83.2 表 10 输出波形达最大不失真时的 Ui和 UL值 Ui(V)1.32 UL(V)1.28 表 7 中,Au=UL/Ui=1.25/1.29=0.9690.97 表 8 中, =(1.27/1.24-1)*1.00*103=24.19K24.2K L L O O 1)R U U (R 表 9 中, =1.26/(1.29-1.26)*1.98=83.1683.2R UU U I U R is i i i i K 2、数据分析 2、数据分析 由24.2K, 83.2可知,射极跟随器输入电阻高,输出电阻低。 O R i RK 由 Au=0.97 可知,射极跟随器的电压放大倍数小于近于 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流大(1)倍, 所以它具有一定的电流和功 率放大作用。 六、实验结论六、实验结论 1、射极跟随器输入电阻高,输出电阻低; 2、射极跟随器的电压放大倍数小于近于 1。 七、实验感想七、实验感想 1.万能表不能测高频交流电。 2.测量点要尽量短。 3.直接测量电流不可行,可计算其两端电压,测量其两端电压。