1、晶体管单级放大电路的测试与分析晶体管单级放大电路的测试与分析一、实验目的1、学习单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。2、学习放大器的放大倍数(Au)、输入电阻(Ri) 、输出电阻(Ro)的测试方法 。3、观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。4、进一步熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方法。二、实验工具电脑、Multisim三、实验内容(一)如图所示,建立放大电路,进行静态分析。 图S4-2 共发射极放大电路图S4-3 放大电路的输入输出波形(二)、测量电路的静态工作点 图 S4-4 放大电路的直流工作点分析(三)、
2、测量电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻。1、放大倍数Au的测量方法一:瞬态分析法 电压放大倍数是指输出电压与输入电压的有效值(或峰峰值)之比,即(4 1) 图S 4-10 输入输出瞬态分析结果从图S4-10读取输入、输出信号波形峰峰值,代入4 1: 方法二:幅频特性的测量 图 S4-11 幅频特性图该电路的幅频特性如图S4-11所示。启动标尺移动至中频,如图知,Av = - 115.07。2、输入电阻Ri、输出电阻Ro的测量 图 S4-12 输入电阻和输出电阻的测量电路图 图 S4-13 Ii、Ui、Uo1(带负载R6=2.4k的输出电压)、Uo(不带负载的输出电压)的值仿真运行后,各表读数如
3、图S4-13,读取各表的测量值得到:输入电流的有效无值Ii = 2.948uA,输入电压Ui = 7.071mV,输出电压Uo1 = 446.186V,输出电压Uo2 = 801.683。 则输入电阻Ri测量方法二:图S4-14 输入电阻Ri的测量 从图S4-14读取Ui = V(1)= 1.000V, II = I(v1)=416.414uA,即(四)测量电路的幅频特性,测出上、下限频率,计算通频带 图 S4-9 放大电路的交流分析结果启动标尺,从图S4-9中可以看出,电路的下限频率fL = 82.3Hz,上限频率fL = 12.4MHz,通频带fBW = fH - fL = 12.4MHz
4、 82.4Hz = 12.4MHz(五)、改变R1(V1或V2)的值,观察输出波形失真现象,探讨参数变化对输出波形的影响。 若是静态工作点设置不合适,则会引起失真。如下图所示:四、实验结论与思考(1)、由实验可知,静态工作点的设置对放大电路的工作非常重要。在进行电信号放大时,必须先设置好静态工作点。(2)、仿真电路中的电路必须要“接地”,这样才能使电路正常地工作。 (3)、仿真电路中的很多细节都需要注意,需要我们细心去处理,某一细节处理不好就会影响电路的正常工作。比如说,连接点处理不好的话,可能就会使各个电表的读数与理论值相差很大,很明显是出错了。思考:晶体管放大电路中,为了选择合适的偏置电阻,应采用什么仿真方法?答:先要根据需求和具体三极管的参数资料,按教科书上的方法计算大致的参数,再通过仿真软件测试调整直至满足要求。根据实际项目的经验,电脑仿真并不能代表实际情况,所以在实际工程中还需要实际测量和调整。心得体会:通过本次仿真实验,我学会了晶体管单级放大电路的测试与分析,单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。放大器的放大倍数(Au)、输入电阻(Ri) 、输出电阻(Ro)的测试 。了解了基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。进一步熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方法。本次仿真实验加深对放大电路理论知识的了解。