射极跟随器实验报告Word文档格式.docx
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DZX-1型电子学综合实验装置一个、TDS1002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
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
Ri=rbe+(1+β)RE
如考虑偏置电阻RB和负载RL的影响,则
Ri=RB∥[rbe+(1+β)(RE∥RL)]
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Ri=RB∥rbe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
)
即只要测得A、B两点的对地电位即可计算出Ri。
2、输出电阻RO
如考虑信号源内阻RS,则
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RO≈RC低得多。
三极管的β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
即可求出RO
3、电压放大倍数
图1电路
≤1
上式说明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+β)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-P=2
UO
四、实验内容
1、听课。
动手做实验前,听指导老师讲课,知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f=1KHz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ui=0,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)
6.55
7.31
12.00
2.4
(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、测量电压放大倍数Au
接入负载,在B点加f=1KHz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2Ui、UL的值和电压放大倍数Au
Ui(V)
UL(V)
Au
1.290
1.251
图3示波器波形图截图
3、测量输出电阻R0
接上负载RL=1K,在B点加f=1KHz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)
RO(KΩ)
1.271
1.243
4、测量输入电阻Ri
在A点加f=1KHz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4A、B点对地的电位US和Ui以及输入电阻Ri
US(V)
UI(V)
Ri(KΩ)
1.294
1.256
5、测试跟随特性
接入负载RL=1KΩ,在B点加入f=1KHz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
1.322
1.282
五、数据处理与分析
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
12.0
2.40
表7Ui、UL的值和电压放大倍数Au
1.29
1.25
0.97
表8空载输出电压UO、有负载时输出电压UL和输出电阻R0
1.27
1.24
24.2
表9A、B点对地的电位US和Ui以及输入电阻Ri
1.26
83.2
表10输出波形达最大不失真时的Ui和UL值
1.32
1.28
表7中,Au=UL/Ui=1.25/1.29=0.969≈0.97
表8中,
=(1.27/1.24-1)*1.00*103=24.19KΩ≈24.2KΩ
表9中,
=1.26/(1.29-1.26)*1.98=83.16≈83.2
2、数据分析
由
24.2KΩ,
可知,射极跟随器输入电阻高,输出电阻低。
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。
6、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
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。