晶體管公射極單管放大器課案

1、實驗題目:晶體管公射極單管放大器實驗時間：2016年9月28日班級：14物2班 學號：2014294222 姓名： 梁國烈、實驗預習1、實驗目的(1) 了解共射基本放大電路的工作原理。(2) 學會調(diào)試靜態(tài)工作點的方法。(3) 掌握電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的測試方法。2、實驗原理及內(nèi)容(簡明扼要，主要是實驗接線圖)1) 實驗原理當在放大器的輸入端加入輸入圖3-1為電阻分壓式共射極單管放大器實驗電路圖。它的偏置電路由分壓電阻Rbi和Rb2組成，在發(fā)射極中接有電阻 Re,以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點。信號Ui后，在放大器的輸出端便可得到一個與Ui相位相反，幅值被放大了的輸出信號 U0,從12而實

2、現(xiàn)了電壓放大。Rl2.4K Q圖3-1電阻分壓式共射極單管放大器實驗電路圖在圖3-1電路中，當流過偏置電阻Rbi和Rb2的電流遠大于晶體管 T的基極電流Ib時（一般510倍），則它的靜態(tài)工作點可用下式估算：UccIUb - Ube|Re1 E ：:1 CUCe= UCl Ic ( Rd+ Re)電壓放大倍數(shù)Aurbe式中，Rlz =Rl Rc。利用估算的靜態(tài)值計算r be,即輸入電阻R = R31 / Rb2 / r be輸出電阻Ro FC1.放大器靜態(tài)工作點的測量與調(diào)試（1）靜態(tài)工作點的測量。測量放大器的靜態(tài)工作點，應在輸入信號Ui = 0的情況下進行，即將放大器輸入端與地端短接，然后選用量

3、程合適的直流毫安表和直流電壓表，分別測量晶體管的集電極電流IC以及各電極對地的電位UB、Uc 和 Ue。般實驗中，為了避免斷開集電極，所以米用測量電壓Ue或Uc，然后算出Ic的方法，例如，只要測出Ue,即可用IIUeIc =ReU - U算出Ic （也可根據(jù)Ic = CCC，由Uc確定Ic ）,同時也能算出 Ube = Ub Ue,RcUcE= U c U E靜態(tài)工作點的調(diào)試。放大器靜態(tài)工作點的調(diào)試是指對管子集電極電流Ic (或UCE)的調(diào)整與測試。靜態(tài)工作點是否合適，對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點偏高，放大器在加入交流信號以后易產(chǎn)生飽和失真，此時UO的負半周將被削底，如圖3-

4、2(a)所示；如工作點偏低則易產(chǎn)生截止失真，即uo的正半周被縮頂(一般截止失真不如飽和失真明顯)，如圖3-2(b)所示。所以在選定工作點以后還必須進行動態(tài)調(diào)試，即在放大器的輸入端加入一定 的輸入電壓Ui，檢查輸出電壓U。的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點的位置。(a)飽和失真(b)截止失真圖3-2靜態(tài)工作點對輸岀波形失真的影響改變電路參數(shù)Ucc、Rc、Rbi、Rb2都會引起靜態(tài)工作點的變化，但通常多采用調(diào)節(jié)偏置 電阻Rb2的方法來改變靜態(tài)工作點，如減小Rb2，則可使靜態(tài)工作點提高等。但在這需要說明的是工作點“偏高”或“偏低”不是絕對的，應該是相對信號的幅度而言，如輸入信號幅

5、 度很小，即使工作點較高或較低也不一定會出現(xiàn)失真。所以確切地說，產(chǎn)生波形失真是信號 幅度與靜態(tài)工作點設置配合不當所致。如需滿足較大信號幅度的要求，靜態(tài)工作點最好盡量 靠近交流負載線的中點。2.放大器動態(tài)指標測試(1) 電壓放大倍數(shù) Au的測量。調(diào)整放大器到合適的靜態(tài)工作點，然后加入輸入電壓 Ui,在輸出電壓Uo不失真的情況下，用交流毫伏表測出 Ui和Uo的有效值Ui和Uo,在本書中，Ui和Uo是指電壓的峰峰值， 可用示 波器測量，而Ui和Uo是指電壓的有效值，可用交流毫伏表測量。AUUoU輸入電阻Ri的測量。輸入、輸出電阻測量電路如圖3-3所示，電路中在被測放大器的輸入端與信號源之間串入一已知

6、電阻R（為了減省測量誤差,通常取R與Ri為同一數(shù)量級為好， 本實驗可取 R= 10KQ），在放大器正常工作的情況下,用交流毫伏表測出Us和Ui,根據(jù)Ur= Us Ui求出Ur值。則根據(jù)輸入電阻的定義可得RiUiUiIiUr 一 Us-UiUIiR圖3-3輸入、輸出電阻測量電路信號源k2Rl輸出電阻Ro的測量。按圖3-3電路，在放大器正常工作條件下,測出輸出端不接負載Rl的輸出電壓U。和接入負載后的輸出電壓 Ul,根據(jù)RlRo + R_Uo即可求出Ro =（： -叭UL在測試中應注意，必須保持Rl接入前后輸入信號的大小不變。2）實驗內(nèi)容與步驟1 連線將單管/負反饋兩級放大器固定線路板插入THM-

7、3實驗箱四個綠色固定插孔中，按實驗電路圖3-1接線，將固定板上的+Ucc(即+12V)、地用連接線分別和實驗箱的左下角直流穩(wěn)壓 電源對應的+12V、地接上，下一步再使用兩根連接線將固定板上的接點1、2和3接在一起，注意接線前先將左下角的電源開關斷開以及實驗箱的總電源開關斷開(在實驗箱的左上角)。2. 靜態(tài)工作點的調(diào)試(1) 接通總電源開關及直流穩(wěn)壓電源開關前，先將單管/負反饋兩級放大器 Rwi電位器 調(diào)至最大(順時針調(diào)到底)，用連接線將接點 4和接點5連上(即將電阻 Rfi短路)。(2) 不接信號發(fā)生器，用連接線將測試點Ui和地短接，將電源總開關、+12V電源開關和Ki閉合，調(diào)節(jié)Rwi，使Ic

8、 = 2.0mA (即用直流電壓表測得Ue= 2.0V)。(3) 用萬用表直流電壓檔測量Ub、Ue、Uc及用電阻檔測量 Rb2值(注意測量Rb2值時 應先將電源和開關 K1斷開再進行測量)，將測量的數(shù)據(jù)記入表 3-2中。3測量電壓放大倍數(shù)(1) 斷開Ui和地短接的連接線，再將TFG6930A函數(shù)信號發(fā)生器的輸出信號接在放大器的輸入端(即測試點UJ。(2) 調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器，在放大器輸入端接入頻率為1KHz的正弦信號Us。(3) 用交流毫伏表測放大器輸入電壓Ui，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器，使 Ui : 10mV，同時用雙蹤示波器觀察放大器輸入電壓ui和輸出電壓uO波形。(4) 在波形不失真的條件下用

9、交流毫伏表測量下述三種情況下的Uo值，并用雙蹤示波 器觀察Uo和Ui的相位關系，記入表 3-3，其中表中Rc=1.2 KQ可在原Rc=2.4 K Q旁邊并上一 只2.4 K Q的電阻即可。3、所用儀器設備晶體管共射極單管放大器實驗所需儀器設備見表3-1。表3-1實驗儀器設備序號名稱型號規(guī)格數(shù)量1模擬電路實驗箱THM-312函數(shù)信號發(fā)生器TFG6930A13雙蹤示波器V-252,20MH z14交流毫伏表DF2170C15數(shù)字萬用表VC9801A+14、預習思考題(1) 算出上述二階低通濾波器電路的通帶增益、截止頻率和品質因數(shù)。(2) 算出上述二階高通濾波器電路的通帶增益、截止頻率和品質因數(shù)。二

10、、實驗原始記錄(實驗完成后必須要經(jīng)過實驗指導教師簽名認可)畫出實驗所需要的各種記錄表格表3-2放大器靜態(tài)工作點的測量(Ic = 2.0mA )參數(shù)項Ub(V)Ue(V)Uc(V)Rb2 ( KQ )Ube(V)Uce(V)I C(mA)理論值實測值表3-3電壓放大倍數(shù)的測量(Ic= 2.0mA)Rc ( K Q )Rl(K Q)Ui (mV)Uo(V)A u實測值Au理論值觀察記錄一組Ui和Uo波形2.41.2U iuo0 t02.4三、實驗報告1、數(shù)據(jù)處理(數(shù)據(jù)表格、計算結果、誤差、結果表達、曲線圖等) 表3-2放大器靜態(tài)工作點的測量(Ic= 2.0mA)參數(shù)項目Ub(V)Ue(V)Uc(V)RB2 ( KQ )Ube(V)Uce(V)I C(mA)理論值實測值2.692