东南大学 信息学院 电子线路 模电实验三报告晶体管放大器word版.docx
《东南大学 信息学院 电子线路 模电实验三报告晶体管放大器word版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《东南大学 信息学院 电子线路 模电实验三报告晶体管放大器word版.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
东南大学信息学院电子线路模电实验三报告晶体管放大器word版
实验三晶体管放大器分析与设计
姓名：
学号：
实验内容：
一、晶体三极管放大器仿真实验
1.根据图3-1所示电路，加入峰峰值=200mV，频率=10kHz的正弦波。
表3-1：
晶体三极管放大器增益
计算值
仿真值
实测值
放大器增益AV
41.72
32.7
30.23
2.改变输入信号幅度峰峰值，取Vinpp=300mV，Vinpp=400mV，Vinpp=600mV，重新进行仿真，截取各输入条件下的输入输出波形图，填入表3-2。
表3-2：
不同输入情况下的输入输出波形图。
Vinpp=200mV瞬态波形图
Vinpp=200mV频谱分析图
Vinpp=300mV瞬态波形图
Vinpp=300mV频谱分析图
Vinpp=400mV瞬态波形图
Vinpp=400mV频谱分析图
Vinpp=600mV瞬态波形图
Vinpp=300mV频谱分析图
思考题：
请说明不同输入情况下的输出波形有何差异，并尝试解释其原因。
答：
因为放大器的电压传输特性是非线性的，只在小信号变化的范围内近似为线性，当输入信号幅度逐渐增大时，电压达到非线性区域，就会出现信号的失真。
3.输入信号峰峰值仍取Vinpp=200mV，并在输入信号源上串联电阻表征信号源内阻，截取各输入条件下的输入输出波形图，并推算信号源增益值，填入表3-3。
表3-3：
不同输入情况下的输入输出波形图。
R=50ΩAvs=32.6
R=1kΩAvs=30.69
R=13kΩAvs=17.55
思考题：
根据不同信号源内阻下的源增益，请推测晶体管输入信号电阻大小？
4．改变旁路电容CE1，将其接在节点2和地之间，重新仿真图3-1，观察到什么现象？
为什么？
改变输入信号幅度，重新获得不失真波形，并测得此时的电压增益，与原电压增益比较，得到何种结果？
请解释原因，并将两种增益值填入表3-3。
表3-3：
CE1不同接法时的放大器增益
CE1接于3-0
CE1接于2-0（改Vp=50mV）
电压增益Av
32.7
96.3
答：
CE1接于2-0：
当旁路电容CE1接在节点2和地之间时，仿真结果如上图所示，信号严重失真。
因为放大器的电压传输特性是非线性的，只有在输入信号幅度以及增益不大时才能线性输出，而当CE1接在节点2和地之间时，接在发射极的电阻被短路，电压增益明显变大，输出信号进入非线性区域，产生失真。
CE1接于3-0：
CE1接于2-0，改Vp=50mV,得到不失真波形：
2、晶体三极管放大器硬件实验
三、场效应管放大器仿真实验
1．在Multisim中搭建MOS管IRF510单级放大电路。
2．对该电路进行直流工作点分析，完成表格3-4。
（因为R3=10kΩ时，场效应管工作在非饱和区，把R3改为5kΩ。
）
仿真值
实测值
V1（V）
4.796
4.83
V2（V）
0.94
1.72
V3（V）
10.29
6.36
I（R3）（μA）
941.2
1740
3．加入峰峰值=10mV，频率=10kHz的正弦波，进行瞬态仿真，并将输入输出波形截图于图3-7，根据测量输入输出波形的峰峰值，求得该放大器增益为（29.97）。
仿真波形
实测波形
图3-7MOS管放大器瞬态波形
四、场效应管放大器硬件实验
重复第二项“晶体三极管放大器硬件实验”中的所有步骤，完成场效应管放大器IRF510的硬件实验，并将直流工作点测试结果填入表3-4。
将瞬态实测波形截图填入图3-7。
实验思考：
1．将图3-1中的输出端改为节点2，使共射放大器变为共集放大器，查看输入，输出波形。
对比共射放大器的输入输出波形，理解波形中的相位对比变化。
由此可知，共射放大器是_______反向_______放大器；而共集放大器是_______同向________放大器。
答：
输入输出波形：
共射放大器
共集放大器
2．将图3-6中的电容C1去掉，放大器的增益将发生何种变化？
为什么？
请动手试一试，并给出去掉电容C1后的放大器增益值。
答：
输入输出波形：
C1去掉之前（增益为46.5）
C1去掉之后（增益为8.83）
对比C1去掉前后，放大器增益明显变小，这是因为交流电路中发射极电阻增大，导致增益相应减小。
升级会员 