晶体管共射极单管放大器实验报告.docx

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晶体管共射极单管放大器实验报告

系（院）、专业班级：

电气自动化

（2）班姓名：

吴捷学号：

0202日期：

成绩：

课程实验室模拟电路实电子技术（本）验室拟模名称名称

实验晶体管共射极单管放大器名称

导同组指刘桀铭同学师老

的验目1.实、学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。

1掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。

、2

3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。

2.设备实验直流电源12V2、函数信号发生器1、＋、双踪示波器4、交流毫伏表36、直流毫安表5、直流电压表87、频率计、万用电表7所示）（管脚排列如图或β＝、晶体三极管93DG6×1（50～100）9011×12－电阻器、电容器若干

3.实理验原组成的分压电路，R为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。

它的偏置电路采用2－1R和图B2B1后，在放大器的并在发射极中接有电阻uR，以稳定放大器的静态工作点。

当在放大器的输入端加入输入信号iE，从而实现了电压放大。

相位相反，幅值被放大了的输出信号输出端便可得到一个与uu0i

1共射极单管放大器实验电路图2－

和R1在图2－电路中，当流过偏置电阻R的的电流远大于晶体管TB2B1倍）～时（一般基极电流I510，则它的静态工作点可用下式估算BRB1UU?

CCBR?

RB2B1

U?

UBEBI?

?

ICERE

U＝U－I（R＋R）ECCCCCE．

电压放大倍数

R//RLC?

?

βAVrbe输入电阻

R＝R//R//rbeB1iB2

输出电阻

R≈RCO由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。

在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。

一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。

因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。

放大器的测量和调试一般包括：

放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。

1、放大器静态工作点的测量与调试

1）静态工作点的测量

测量放大器的静态工作点，应在输入信号u＝0的情况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用i量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流I以及各电极对地的电位U、U和U。

一ECBC般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压U或U，然后算出I的方法，例如，只要测出U，即可用ECCEUU?

UCECC?

I?

I?

I，由U确定（也可根据I），I算出CCCCCERRCE同时也能算出U＝U－U，U＝U－U。

ECBCEEBE为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。

2）静态工作点的调试

放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I（或U）的调整与测试。

CEC静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。

如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时u的负半周将被削底，如图2－2（a）所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即uOO的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如图2－2（b）所示。

这些情况都不符合不失真放大的要求。

所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压u，检查输出电压u的Oi大小和波形是否满足要求。

如不满足，则应调节静态工作点的位置。

（a）（b）．

图2－2静态工作点对u波形失真的影响O

改变电路参数U、R、R（R、R）都会引起静态工作点的变化，如图2－3所示。

但通常多采用调节偏B2CCBB1C置电阻R的方法来改变静态工作点，如减小R，则可使静态工作点提高等。

B2B2

图2－3电路参数对静态工作点的影响

最后还要说明的是，上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的，应该是相对信号的幅度而言，如输入信号幅度很小，即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。

所以确切地说，产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。

如需满足较大信号幅度的要求，静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。

2、放大器动态指标测试

放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。

1）电压放大倍数A的测量V调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压u，在输出电压u不失真的情况下，用交流毫伏表测Oi出u和u的有效值U和U，则OoiiU0?

AVUi2）输入电阻R的测量i为了测量放大器的输入电阻，按图2－4电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R，在放大器正常工作的情况下，用交流毫伏表测出U和U，则根据输入电阻的定义可得iSUUUiii?

?

RR?

iUU?

UIRiiSR

图2－4输入、输出电阻测量电路

测量时应注意下列几点:

①由于电阻R两端没有电路公共接地点，所以测量R两端电压U时必须分别测出U和U，然后按U＝USRiSR－U求出U值。

Ri②电阻R的值不宜取得过大或过小，以免产生较大的测量误差，通常取R与R为同一数量级为好，本实i验可取R＝1～2KΩ。

3）输出电阻R的测量0．

按图2-4电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载R的输出电压U和接入负载后的输出电压OLU，根据LRLUU?

OLR?

RLO即可求出

UO?

（1）RR?

LOUL在测试中应注意，必须保持R接入前后输入信号的大小不变。

L4）最大不失真输出电压U的测量（最大动态范围）OPP如上所述，为了得到最大动态范围，应将静态工作点调在交流负载线的中点。

为此在放大器正常工作情况下，逐步增大输入信号的幅度，并同时调节R（改变静态工作点），用示波器观察u，当输出波形同时出现削底OW和缩顶现象（如图2－5）时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。

然后反复调整输入信号，使波形输出22U。

或用示波器直接读出（有效值），则动态范围等于幅度最大，且无明显失真时，用交流毫伏表测出UO0U来。

OPP

图2－5静态工作点正常，输入信号太大引起的失真

5）放大器幅频特性的测量

放大器的幅频特性是指放大器的电压放大倍数A与输入信号频率f之间的关系曲线。

单管阻容耦合放大U电路的幅频特性曲线如图2－6所示，A为中频电压放大倍数，通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频um1/2倍，即所对应的频率分别称为下限频率f和上限频率f，则通频带f＝f放大倍数的－fLHLHBW放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数A。

为此，可采用前述测A的方法，每改变一UU个信号频率，测量其相应的电压放大倍数，测量时应注意取点要恰当，在低频段与高频段应多测几点，在中频段可以少测几点。

此外，在改变频率时，要保持输入信号的幅度不变，且输出波形不得失真。

6）干扰和自激振荡的消除

参考实验附录

3DG9011（NPN）

3CG9012（PNP）．

9013（NPN）

图2－6幅频特性曲线图2－7晶体三极管管脚排列

4.实验内容和步骤

实验电路如图2－1所示。

各电子仪器可按实验一中图1－1所示方式连接，为防止干扰，各仪器的公共端必须连在一起，同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线，如使用屏蔽线，则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。

1、调试静态工作点

接通直流电源前，先将R调至最大，函数信号发生器输出旋钮旋至零。

接通＋12V电源、调节R，使ICWW＝（即U＝），用直流电压表测量U、U、U及用万用电表测量R值。

记入表2－1。

B2EEBC

表2-1I＝2mAC测量值计算值

U（V）R（KΩ）U（V）U（V））U（VI（（UV）mA）CEBECCEB2B

2、测量电压放大倍数

，调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压的正弦信号在放大器输入端加入频率为1KHzuS?

波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况，同时用示波器观察放大器输出电压U10mVuOi的相位关系，记入表和u2－。

2u下的U值，并用双踪示波器观察iOO＝mVU2表－2Ic＝iAU（V）和Ω（KK（RΩ）R）u观察记录一组u波形1COoLV∞

∞

3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响

置R＝Ω，R＝∞，U适量，调节R，用示波器监视输出电压波形，在u不失真的条件下，测量数组I和COLWiCU值，记入表2－3。

O表2－3R＝ΩR＝∞U＝mViLCI（mA）CU（V）O．

AV测量I时，要先将信号源输出旋钮旋至零（即使C4、观察静态工作点对输出波形失真的影响置R＝Ω，C不失真。

然后保持输入信号不变，分别增大和减小的I和U值，记入表CCE表2－4R5、测量最大不失真输出电压置R＝Ω，C伏表测量U及OPP2－5。

表2－*6、测量输入电阻和输出电阻置R＝Ω，CU，U和U记入表LSi保持U不变，断开S表2-6I

U＝0）。

iR＝Ω，u＝0，调节R使I＝，测出U值，再逐步加大输入信号，使输出电压u足够大但0iCELWCR，使波形出现失真，绘出u的波形，并测出失真情况下0W2－4中。

每次测I和U值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。

CEC＝ΩR＝∞U＝mViCLI（mA）U（V）u波形失真情况管子工作状态0CCE

R＝Ω，按照实验原理中所述方法，同时调节输入信号的幅度和电位器R，用示波器和交流毫WLU值，记入表O5R＝R＝LCI（mA）U（mV）U（V）U（V）OPPomCimR＝Ω，I＝。

输入f＝1KHz的正弦信号，在输出电压u不失真的情况下，用交流毫伏表测出oLC2-6。

R，测量输出电压U，记入表2-6。

oL＝2mAR＝ΩR＝ΩLccUUR（KΩ）R（KΩ）iS0iU（V）U）V（OL（mv）（mv）计算值测量值测量值计算值

5.实验数据记录及（分析）讨论

1、调试静态工作点

表2-1I＝2mAC测量值计算值

U（V）R（KΩ）U（V）（UV）U（（UV）V）I（mA）CEBBECEB2C552

2、测量电压放大倍数mV＝－表22Ic＝UiR（K波形和观察记录一组uAU（V）u（KΩ）RΩ）1VCOLo∞∞

3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响

表2－3R＝ΩR＝∞U＝mViCLI（mA）1CU（V）OAV

4、观察静态工作点对输出波形失真的影响

4R表2－＝ΩRmV＝U＝∞iLC波形U（V）u管子工作状态失真情况（mA）I0CEC下部平顶截止失真

无线性放大

上不评定饱和失真

、测量最大不失真输出电压5．

2－5。

表2－5R＝R＝LCI（mA）U（mV）U（V）U（V）OPPCimom

对放大器的性能让我了解到了晶体管共射极放大器的基本工作原理，学会了分析静态工作点通过这次实验，还有就是熟悉电压的测试方法，影响，掌握了放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出

实验操作过程中，我们要用到很多的实验器材，了常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用方法。

在这次的错，所以我们都非常认真的完成这次的实验操作。

模拟电子电路是而且比较复杂，在连接的时候，比较容易出

抽象的一门科学，在学习的过程中我们和实验相结合的