三極管共射放大電路實驗報告

1、專業(yè)： 姓名： 學(xué)號： 日期： 地點： 實驗報告課程名稱：_電路與電子實驗_指導(dǎo)老師：_ _成績：_實驗名稱：_三極管共射放大電路_實驗類型：_ _同組學(xué)生姓名：_一、實驗?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒嶒瀮?nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設(shè)備（必填）四、操作方法和實驗步驟五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理六、實驗結(jié)果與分析（必填）七、 討論、心得裝 訂 線一、實驗?zāi)康暮鸵?掌握放大電路靜態(tài)工作點的測量與調(diào)整方法，了解在不同偏置條件下靜態(tài)工作點對放大電路性能的影響。2學(xué)習(xí)放大電路的電壓放大倍數(shù)和最大不失真輸出電壓的測量方法。3學(xué)習(xí)放大電路輸入、輸出電阻的測量方法以及頻率特性的測量方法。二、實驗內(nèi)容和原理 仿真電路圖

2、 P.實驗名稱：_姓名：_學(xué)號：_裝 訂 線 靜態(tài)工作點變化而引起的飽和失真與截止失真1. 靜態(tài)工作點的調(diào)整和測量 : 調(diào)節(jié)RW1，使Q點滿足要求(ICQ1.5mA)。測量個點的靜態(tài)電壓值2. RL及RL2K時，電壓放大倍數(shù)的測量 : 保持靜態(tài)工作點不變！輸入中頻段正弦波，示波器監(jiān)視輸出波形，交流毫伏表測出有效值。3. RL時，最大不失真輸出電壓Vomax(有效值)3V : 增大輸入信號幅度與調(diào)節(jié)RW1，用示波器監(jiān)視輸出波形、交流毫伏表測出最大不失真輸出電壓Vomax 。4. 輸入電阻和輸出電阻的測量 : 采用分壓法或半壓法測量輸入、輸出電阻。5. 放大電路上限頻率fH、下限頻率fL的測量 :

3、 改變輸入信號頻率，下降到中頻段輸出電壓的0.707倍。6. 觀察靜態(tài)工作點對輸出波形的影響 : 飽和失真、截止失真、同時出現(xiàn)。三、主要儀器設(shè)備 示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、12V穩(wěn)壓源、萬用表、實驗電路板、三極管9013、電位器、各種電阻及電容器若干等四、操作方法和實驗步驟準備工作：a) 修改實驗電路u 將K1用連接線短路(短接R7)；u RW2用連接線短路；u 在V1處插入NPN型三極管(9013)； u 將RL接入到A為RL=2k，不接入為RL(開路) 。b) 開啟直流穩(wěn)壓電源，將直流穩(wěn)壓電源的輸出調(diào)整到12V，并用萬用表檢測輸出電壓。c) 確認輸出電壓為12V后，關(guān)閉直流穩(wěn)壓電源。d) 用

4、導(dǎo)線將電路板的工作電源與12V直流穩(wěn)壓電源連接。e) 開啟直流穩(wěn)壓電源。此時，放大電路已處于工作狀態(tài)。實驗步驟1.測量并調(diào)整放大電路的靜態(tài)工作點a) 調(diào)節(jié)電位器RW1，使電路滿足ICQ=1.5mA。為方便起見，測量ICQ時，一般采用測量電阻Rc兩端的壓降VRc，然后根據(jù)ICQ=VRc/Rc計算出ICQ 。 b) 測量晶體管共射極放大電路的靜態(tài)工作點，用表格記錄測量值與理論估算值。2.測量放大電路的電壓放大倍數(shù)Av 保持靜態(tài)工作點不變，放大電路S端輸入頻率約為1kHz、幅度約為30mV的正弦波信號Vs。接信號后測量a) RL開路，輸出端接示波器，監(jiān)視Vo波形，當(dāng)波形無失真現(xiàn)象時，用交流毫伏表分別

5、測量Vs、Vi、V o電壓值，將其值記錄在下表中，并計算電壓放大倍數(shù)Av。b) 接入RL=2k，采用上述方法分別測量Vs、Vi、Vo電壓值，將其值記錄在下表中，并計算RL=2k時的電壓放大倍數(shù)Av。c) 用示波器雙蹤觀察Vo和Vi的波形，測出它們的大小和相位。并將波形畫在同一坐標(biāo)紙上。3.測量RL時的最大不失真輸出電壓Vomax 測量方法：使RL ，增大輸入信號，同時調(diào)節(jié)RW1，改變靜態(tài)工作點，使波形Vo同時出現(xiàn)飽和與截止失真。然后，逐步減小輸入信號Vi，當(dāng)無明顯失真時，測得最大不失真輸出電壓Vomax、輸入電壓Vimax、計算放大倍數(shù)Av并與前項所測得的結(jié)果進行比較，兩者數(shù)值應(yīng)一致；斷開輸入

6、信號Vi，依據(jù)靜態(tài)工作點的測量方法，測得ICQmax值。4.輸入電阻和輸出電阻的測量(1) 放大電路的輸入電阻Ri 的測量 放大電路的輸入電阻Ri可用電阻分壓法來測量，圖中R為已知阻值的外接電阻，用交流毫伏表分別測出Vs和Vi，則可計算出輸入內(nèi)阻若R為可變電阻，調(diào)節(jié)R的阻值，使Vi=1/2Vs，則Ri=R。這種方法稱為半壓法測輸入電阻。(2) 放大電路的輸出電阻Ro 的測量 放大電路的輸出電阻可用增益改變法來測量，分別測出負載開路時的輸出電壓V o和接入負載RL后的輸出電壓Vo5.放大電路上限頻率fH、下限頻率fL的測量 通常當(dāng)電壓增益下降到中頻增益0.707倍時(即下降3dB)所對應(yīng)的上下限

7、頻率用 fH和 fL表示。則fH與fL之間的范圍就稱為放大電路的通頻帶寬度BW。 (1) 在RL=條件下，放大器輸入端接入中頻段正弦波，增大輸入信號幅度，監(jiān)視輸出電壓Vo保持不失真。 用交流毫伏表測出此時輸出電壓值Vo；(2) 保持信號源輸出信號幅度不變，改變信號源輸出頻率(增加或減小)，當(dāng)交流毫伏表測數(shù)的輸出電壓值達到Vo0.707值時，停止信號源頻率的改變，此時信號源所對應(yīng)的輸出頻率即為上限頻率fH或下限頻率fL。6.觀察靜態(tài)工作點對輸出波形的影響 在RL=情況下，將頻率為中頻段的正弦信號加在放大器的輸入端，增大輸入信號幅度，監(jiān)視輸出電壓Vo保持最大不失真的正弦波(輸出正弦波幅度盡量大)。

8、 (1) 將電位器RW1的滑動端向下端調(diào)，可使靜態(tài)電流ICQ下降，用示波器觀察輸出波形是否出現(xiàn)失真、記錄此時的波形，并測出相應(yīng)的集電極靜態(tài)電流 (測量集電極靜態(tài)電流時，需要斷開放大器的輸入正弦信號 )。若失真不夠明顯，可適當(dāng)增大輸入信號。 (2) 將電位器RW1的滑動端向上端調(diào)，可使靜態(tài)電流ICQ增大，觀察輸出波形失真的變化，記錄此時的波形，并測出相應(yīng)的集電極靜態(tài)電流 。 記錄兩種情況下的輸出波形和相對應(yīng)的集電極靜態(tài)電流。說明截止失真與飽和失真的形狀有何區(qū)別和集電極偏置電流的大小對放大電路輸出動態(tài)范圍的影響。五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理1.靜態(tài)工作點的測量及理論估算值VBQ(V)VBEQ(V)VCE

9、Q(V)ICQ(mA)理論估算值3.3940.6754.3311.500測量值3.310.624.321.4972.用示波器雙蹤觀察Vo和Vi的波形，測出它們的大小和相位測試條件實測值(有效值)理論值Vs（mV）Vi（mV）V o或Vo（V）Vomax（V）AvAvRL=23.2649.7691.49661.833153.2175.543RL=2k23.2649.573575.4mV705.5mV60.168.8133.測量RL時的最大不失真輸出電壓Vomax ICQmax(mA)Vi(max)(mV)Vo(max)(V)Av1.6512.7852.1443167.74.輸入電阻和輸出電阻的測

10、量裝 訂 線Ri=R1*V(i)/(V(s)-V(i)=5100*9.769/(23.264-9.769)=3691.9歐姆RO=(VO/VO-1)*RL=(1.4966/0.5754-1)*2000=3201.9歐姆5.放大電路上限頻率fH、下限頻率fL的測量當(dāng)RL=時，記錄輸入信號頻率f1kHz時的電壓輸出值，用示波器監(jiān)視的幅值，保證輸入電壓幅值不變，如在測量過程中出現(xiàn)變化，需要及時調(diào)整Vi的幅值。增大Vi頻率，使Vo下降到0.707Vo時，對應(yīng)的信號頻率為輸出電壓的上限頻率fH；同理，減小Vi頻率，使下Vo降到0.707Vo時，對應(yīng)的信號頻率為輸出電壓的下限頻率fL。實驗時，RL=2k，

11、輸入信號Vo=578.0mV，0.707Vo=408.7mV，Vi=9.668mV，在測量過程中，用示波器監(jiān)測Vi幅值，同時配合調(diào)節(jié)其幅值和頻率，至Vo近似等于408.7mV，得到fL=137.1HZfH=152kHZ附：2. RL=時Vi和Vo的波形RL=2k時Vi和Vo的波形電路仿真得到的理論AvRL=2k時RL=時3. 測量RL時的最大不失真輸出電壓Vomax 電路仿真5個不同幅值下的結(jié)果4. 輸入電阻和輸出電阻的測量時，之前測出的Vs電路仿真輸入電阻輸出電阻RL=100meg時RL=2k時RO=(VO/VO-1)*RL=（383.797/150.412-1）*2000=3103.4=3

12、.1034k5.放大電路上限頻率fH、下限頻率fL的測量（RL=2k）放大電路上下限的測量電路仿真RL=100meg時FH=15.360MHZFL=91.862HZRL=2k時FH=38.484MHZFL=95.353HZ六、實驗結(jié)果與分析 1、靜態(tài)工作點的測量結(jié)果與理論仿真差距不大，測量時也比較成功，沒有遇到什么大的障礙。 2、測得的在帶負載和開路下的電壓放大倍數(shù)Av符合實際，雖與仿真有所偏差仍可接受。其中測深入電壓是信號過小，在示波器上顯示的波形受其他因數(shù)干擾較明顯，會有較多毛刺且間隔均勻。 3、在最后回來測此靜態(tài)工作點下以及在其他靜態(tài)工作點下的最大電壓時出現(xiàn)問題，飽和失真臨界在示波器上容

13、易識別，可是截止失真的臨界比較模糊。于是，我在示波器上測輸出電壓的+width和period，可是+width很容易就大于period的一半。如果以+width等于period的一半為信號不失真，那么測得的不失真最大輸出將會很小，如若不然，又很難定義一個截止失真的邊界以測定最大不失真輸出電壓。 4、測上下限頻率時，要在調(diào)節(jié)頻率的同時監(jiān)控輸入波形的幅值并保持其基本不變，因此所測得結(jié)果可能會偏差較大。七 討論、心得思考題（1）在測試放大器的各項參數(shù)時，為什么要用示波器監(jiān)視輸出波形不失真？因為實驗所測參數(shù)均為放大器處于放大工作狀態(tài)下的工作參數(shù)，當(dāng)示波器波形出現(xiàn)失真時，放大器工作在飽和區(qū)或截止區(qū)，即放

14、大器非正常工作，所以要在示波器監(jiān)視輸出波形不失真的情況下測試放大器的各項參數(shù)。（2）在測試Au、Ri和Ro時，怎樣選擇輸入信號Vs的大小和頻率？選擇輸入信號的大小時要用示波器監(jiān)視輸出波形保證既不發(fā)生飽和失真又不發(fā)生截止失真，本實驗要求選擇輸入信號幅值為30mV，選擇輸入信號頻率時要考慮實驗要求，既不能低于放大電路的下限頻率，又不能高于放大電路的上限頻率，本實驗要求工作在中頻段，應(yīng)選擇1kHz。（3）測試中，為什么不能將信號源、毫伏表、示波器中的任一儀器的二個測試端上接線換位，即各儀器的接地端不再連在一起？測試過程要求各儀器接線端共地，避免由于信號源、萬用表、示波器的接入而使電路靜態(tài)工作點發(fā)生變

15、化，從而在電路測試過程中引入新的誤差。（4）用示波器觀察放大電路輸入與輸出波形相位時，示波器上有關(guān)按鈕應(yīng)置什么位置？示波器應(yīng)按照如圖連接，通道一的地線接在電路板的共地端，另一端接在H端測輸入電壓，通道二接在A端測量輸出電壓。先選擇AutoScale鍵將波形調(diào)至穩(wěn)定，再按QuickMeas鍵進行相關(guān)測量，在波形下方中的Source中先選擇1，在Select中選擇Phase，再按波形下方的Measure測量輸入電壓的相位；再在Source中選擇2，在Select中選擇Phase，再按波形下方的Measure測量輸出電壓的相位，兩相位之差即為相位差。（5）在測試放大電路的輸出電壓幅度、輸入電阻、輸出電阻時，能否用示波器來測電壓幅度？為什么選擇交流毫伏表？可以用示波器來代替交流毫伏表測試，因為示波器在中頻段1kHz的條件下依然能夠正常工作。選擇交流毫伏表而不能用萬用表測量因為萬用表只能在50Hz的低頻段下工作，在1kHz的條件下測量值有較大誤差。（6）在調(diào)試靜態(tài)工作電流ICQ時，能否用萬用表測集電極對地電位VC來間接地得到ICQ呢？可以，利用ICQ=（VCC-VC）/R3間接求得集電極電流ICQ，不僅可以避免電路的重新拆線連接，而且能夠有效避免電流表的接入對實驗結(jié)果引入誤差。(7)在測量輸入電阻時，為什么