实验四 射极跟随器Word下载.docx

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示波器，信号发生器，毫伏表，数字万用表

三．预习要求

1．计算实验电路的静态工作点。

2．计算实验电路的Au、Ri和Ro。

3．根据实验内容要求设计测量数据记录表格。

四．实验原理及测量方法

图1为共集电极放大其的实验电路，负载RL接在发射极上，输入电压Ui加在三极管的基极和地即集电极之间，输出电压UO从发射极和集电极两端取出。

所以集电极是输入，输出电路的共同端点。

图1

电路的静态工作点：

电路的电压放大倍数

其中RL’=RE//RL

一般βR'

L>

>

rbe，故射极输出器的电压放大倍数接近于1而略小于1，且输出电压和输入电压同相，所以称同相放大器或射极跟随器。

电路的输入电阻ri=RB//[rbe+（1+β）R'

L]

电路的输出电阻

与单管共射放大器比较，射极输出器的输入电阻比较高，输出电阻比较低，所以经常用在多级放大器的第一级和最后一级。

5．实验内容与步骤

1.静态工作点的调整

将直流电源+12V接上，在A点加f=1kHz的正弦信号，反复调节电位器RP及信号发生器的输出幅度，用示波器观测放大器的输出信号，使输出幅度在示波器屏幕上得到一个最大不失真波形，然后断开输入信号，即ui=0V，用数字多用表测量晶体管各极对地的直流电位，即为该放大器静态工作点,记录测量数据，并计算ICQ。

解：

电路仿真原理图如图2所示：

图2

示波器显示的波形如图3所示：

图3

测得各极对地的电位如图4所示：

图4

UBQ=10.403V,UCQ=12V,UEQ=9.741V

而UBEQ的测量图如图5所示：

图5

UBEQ=0.662V。

因为β=153，RB=52K,RE=2.7K

所以带入公式中，

得IBQ=0.024mA,则ICQ=3.75mA

2.测量电压放大倍数AU

在放大电路的输出端接入负载RL=1kΩ，在A点加入f=1kHz信号，调整信号发生器的输出信号幅度（此时偏置电位器RP不能再旋动），用示波器观察放大器的输出波形，在输出信号最大不失真情况下，用交流毫伏表测Ui和UL值，将所测数据记录在自拟的表格中。

电路图如图6所示：

图6

测量结果如图7所示：

图7

振幅/V

0.1

0.5

1

1.5

Ui/mV

60.218

301.068

601.922

902.248

Uo/mV

59.48

297.365

594.427

890.957

测量值为：

AU=（59.48+297.365+594.427+890.957）/（60.218+301.068+601.922+902.248）=0.987

理论值为：

=0.991

其中β=153，RL’=0.729K,rbe=rbb+（1+ß

）26/IEQ；

rbb=300Ω

得出理论值和实际值基本一致。

3测量输出电阻ro

接上负载RL=1.8kΩ，在A点加入f=1kHz，信号电压Ui=100mV的正弦信号，用示波器观察输出波形，用毫伏表测量放大器的输出电压UL及负载RL→∞，即RL断开时的输出电压UO的值。

则RO=（UO/UL-1）RL.

电路如如图8所示：

图8

当接上负载时，输出电压为UL=60.766mV.当负载断开后，输出电压UO=62.105mV

带入公式，得出测量值

RO=（UO/UL-1）RL.=（62.105/60.766-1）*2=44.071Ω

理论值：

=2.7//（（5.1//52+0.374）/154）=29.8Ω

理论值与测量值之间存在较大误差。

原因可能是rbe的值不准确。

4.测量放大器输入电阻ri

在A点加入f=1kHz的正弦信号，用示波器观察输出波形，用毫伏表分别测A、

B点对地电位US、Ui，则

ri=UiRS/（Us-Ui）

电路图如图9所示：

图9

测得US=70.711mV,Ui=62.444mV,带入公式得：

ri=UiRS/（Us-Ui）=43.622kΩ

理论值计算：

ri=RB//[rbe+（1+β）R'

L]=52000//（374+（1+153）*2700）=46.224kΩ

和测量值基本一致

6.测试射极跟随其的跟随特性

接入负载RL=2.4kΩ电阻，在A点加入f=1kHz的正弦信号，逐点增大输入信号幅度Ui，用示波器监视输出端的信号波形。

在波形不失真时，用毫伏表测所对应的Ui值和UL，计算出Au。

并用示波器测量输出电压的峰峰值UOPP,与电压表读测的对应输出电压有效值比较。

将所测数据记录在自拟的表格中。

电路如图10所示：

图10

测试结果如图11所示：

图11

幅值/mV

100

200

300

400

61.408

122.814

184.218

245.623

Ul/mv

60.885

121.769

182.651

243.53

Uopp/1.414

63.649

127.29

183.875

254.596

带入公式，得AU=0.991

7.测试频率响应特性

保持输入信号幅度Ui不变，改变信号发生器的频率（注意信号发生器的频率发生变化时，其输出电压也将发生变化），用示波器监视放大器输出波形，用毫伏表测量不同频率下的输出电压UL值，并记录在表格中。

找出电路的通频带。

电路如图12所示：

图12

频率/KHz

Uo/Mv

60.766

60.582

60.761

60.769

幅频特性如图13：

图13

fL=11.065Hz,fH=3.455MHz,则通频带为BW=3.455MHz.