《实验晶体管共射极单管放大器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验晶体管共射极单管放大器（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验十实验十 晶体管共射极单管放大器晶体管共射极单管放大器一、实验目的一、实验目的1、 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。二、实验原理二、实验原理图101为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用 RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻 RE，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端 B 点加入输入信号 ui后，在放大器的输出端便可得到一个与 ui相位相反，幅值被放大了的输出信号 u0，从而实现了电压放
2、大。只有测量放大器输入电阻时，才可以从 A 点加入输入信号。图101 共射极单管放大器实验电路在图101电路中，当流过偏置电阻 RB1和 RB2 的电流远大于晶体管 T 的 基极电流 IB时（一般510倍） ，则它的静态工作点可用下式估算UCEUCCIC（RCRE）电压放大倍数输入电阻 RiRB1/ / RB2/ / rbe输出电阻RORC1、 放大器静态工作点的测量与调试1) 静态工作点的测量测量放大器的静态工作点，应在输入信号 ui0的情况下进行， 即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流 IC以及各电极对地的电位 UB、UC和 UE
3、。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压 UE或 UC，然后算出 IC的方法，例如，只要测出 UE，即可用算出 IC（也可根据，由 UC确定 IC） ，同时也能算出 UBEUBUE，UCEUCUE。为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表应选用内阻较高的直流电压表。2) 静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流 IC（或 UCE）的调整与测试。静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时 uO的负半周将被削底，如图102(a)所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即 uO的正半周被缩
4、顶（一般截止失真不如饱和失真明显） ，如图102(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压 ui，检查输出电压 uO的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。(a) (b)图102 静态工作点对 uO波形失真的影响改变电路参数 UCC、RC、RB（RB1、RB2）都会引起静态工作点的变化，如图103所示。但通常多采用调节偏置电阻 RB2的方法来改变静态工作点，如减小 RB2，则可使静态工作点提高等。图103 电路参数对静态工作点的影响2、放大器动态指标测试放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻
5、、输出电阻、最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。1) 电压放大倍数 AV的测量调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压 ui，在输出电压 uO不失真的情况下，用交流毫伏表测出 ui和 uo的有效值 Ui和 UO，则2) 输入电阻 Ri的测量为了测量放大器的输入电阻，按图104 电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻 R，在放大器正常工作的情况下， 用交流毫伏表测出 US和 Ui，则根据输入电阻的定义可得 图104 输入、输出电阻测量电路测量时应注意下列几点: 由于电阻 R 两端没有电路公共接地点，所以测量 R 两端电压 UR时必须分别测出US和 Ui，然后按 URUSU
6、i求出 UR值。 电阻 R 的值不宜取得过大或过小，以免产生较大的测量误差，通常取 R 与 Ri为同一数量级为好，本实验可取 R12K。3) 输出电阻 R0的测量按图10-4电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载 RL的输出电压 UO和接入负载后的输出电压 UL，根据即可求出在测试中应注意，必须保持 RL接入前后输入信号的大小不变。4) 最大不失真输出电压 UOPP的测量（最大动态范围）如上所述，为了得到最大动态范围，应将静态工作点调在交流负载线的中点。为此在放大器正常工作情况下，逐步增大输入信号的幅度，并同时调节 RW（改变静态工作点），用示波器观察 uO，当输出波形同时出现削底和
7、缩顶现象（如图105）时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真时，用交流毫伏表测出 UO（有效值） ，则动态范围等于。或用示波器直接读出UOPP来。图 105 静态工作点正常，输入信号太大引起的失真三、实验设备与器件三、实验设备与器件1、实验电路板 2、函数信号发生器3、双踪示波器 4、交流毫伏表5、万用表 6、模拟实验箱四、实验内容四、实验内容按图10-1接线。先将实验板固定到实验箱面板上。电路板上是两级放大电路，本实验用第一级（左边）放大器，实验前用导线短接发射极100 电阻和+12V 供电支路上开路点，交流毫伏表和示波器的屏蔽线信号
8、线黑笔都联公共端（发射极为公共端，即接地端） ，信号源输出信号线红笔接 B 点（与耦合电容 C1相连） ，交流毫伏表的红笔接 B 点时测量 Ui，接输出端（与耦合电容 C2相连） ，则测量 Uo。从示波器 CH1、CH2引出信号线的两个红笔（探针）分别接放大器的输入端和输出端，可观察 ui和 uo波形。1、调试静态工作点接通直流电源前，先将 RW调至最大，函数信号发生器输出旋钮旋至零。接通12V电源、调节 RW，使 IC2.0mA（即 UE2.0V） ，用直流电压表测量 UB、UE、UC及用万用电表测量 RB2值。记入表101。表10-1 IC2mA测 量 值计 算 值UB（V）UE（V）UC
9、（V）RB2（K）UBE（V）UCE（V）IC（mA）2、测量电压放大倍数在放大器输入端加入频率为1KHz 的正弦信号 uS，调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压 Ui10mV，同时用示波器观察放大器输出电压 uO波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的 UO值，并用双踪示波器观察 uO和 ui的相位关系，记入表102。表102 Ic2.0mA Ui mVRC（K）RL(K)Uo(V)AV观察记录一组 uO和 u1波形2.4 2.42. 3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响置 RC2.4K，RL，Ui设为20mV，调节 RW，改变大小 IC，用示波器监视输出电压波形
10、，在 uO不失真的条件下，测量数组 UO和 AV值，记入表103。表103 RC2.4K RL IC(mA)0.82.2.6 UO(V) AV 测量 IC时，要先将信号源输出旋钮旋至零（即使 Ui0） 。4、观察静态工作点对输出波形失真的影响置 RC2.4K，RL2 K，调节 RW使 IC2.0mA，再逐步加大输入信号，使输出电压 u0 足够大但不失真。 然后保持输入信号不变，分别增大和减小 RW，使波形出现失真，绘出 u0的波形，并测出失真情况下的 IC和 UCE值，记入表104中。每次测 IC和 UCE 值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。表104 RC2.4K RL Ui mVIC(mA)
11、UCE(V)u0波形失真情况管子工作状态2.0 *5、测量输入电阻和输出电阻置 RC2.4K，RL2.4K，IC2.0mA。输入 f1KHz 的正弦信号，在输出电压 uo不失真的情况下，用交流毫伏表测出 US，Ui和 UL记入表10-5。保持 US不变，断开 RL，测量输出电压 Uo，记入表10-5。表10-5 Ic2mA Rc2.4K RL2.4KRi（K）R0（K） US(mv)Ui(mv)测量值计算值UL（V）UO（V）测量值计算值*6、测量幅频特性曲线取 IC2.0mA，RC2.4K，RL2.4K。 保持输入信号 ui的幅度不变，改变信号源频率 f，逐点测出相应的输出电压 UO，记入表106。表106 Ui mVfl fo fn f 50Hz 2 KHz 500 KHzUO（V） AVUO/Ui为了信号源频率 f 取值合适，可先粗测一下，找出中频范围， 然后再仔细读数。说明：本实验内容较多，其中5、6可作为选作内容。五、实验总结五、实验总结1、 列表整理测量结果，并把实测的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻之值与理论计算值比较（取一组数据进行比较） ，分析产生误差原因。2、总结 RC，RL及静态工作点对放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的影响。3、讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。4、分析讨论在调试过程中出现的问题。
