第42次三极管共射放大电路实验.docx

1、第42次三极管共射放大电路实验专业： 姓名： 学号： 日期：2011年03月14地点：紫金港东三211 实验报告课程名称： 数字电子技术基础实验 指导老师： 樊伟敏 成绩： 实验名称： 三极管共射放大电路 实验类型： EDA 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）三、 主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤四、 实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得五、 实验目的和要求1.学习共射放大电路的参数选取方法。2.学习放大电路静态工作点的测量与调整，了解在不同偏置条件下静态工作点对放大电路性能的影响。3.学习放大电路的电压放大倍数和最大不失

2、真输出电压的测量方法。4.学习放大电路输入、输出电阻的测量方法以及频率特性的测量方法。5.进一步掌握示波器、函数信号发生器、交流毫伏表的使用。6.了解负反馈对放大电路性能的影响(选做)。二、实验内容和原理实验内容 1.静态工作点的调整和测量 调节RW1，使Q点满足要求(ICQ1.5mA)。测量个点的静态电压值2.RL及RL2K时，电压放大倍数的测量 保持静态工作点不变！输入中频段正弦波，示波器监视输出波形，交流毫伏表测出有效值。3.RL时，最大不失真输出电压Vomax(有效值)3V 增大输入信号幅度与调节RW1，用示波器监视输出波形、交流毫伏表测出最大不失真输出电压Vomax。4.输入电阻和输

3、出电阻的测量 采用分压法或半压法测量输入、输出电阻。6.放大电路上限频率fH、下限频率fL的测量 改变输入信号频率，下降到中频段输出电压的0.707倍。7.观察静态工作点对输出波形的影响 饱和失真、截止失真、同时出现。实验准备a) 修改实验电路 将K1用连接线短路(短接R7)； RW2用连接线短路； 在V1处插入NPN型三极管(9013)； 将RL接入到A为RL=2k，不接入为RL(开路) 。b) 开启直流稳压电源，将直流稳压电源的输出调整到12V，并用万用表检测输出电压。c) 确认输出电压为12V后，关闭直流稳压电源。d) 用导线将电路板的工作电源与12V直流稳压电源连接。e) 开启直流稳压

4、电源。此时，放大电路已处于工作状态。实验原理 1.电路工作原理图1分压式电流负反馈偏置电路图2. 放大电路静态工作点的测量和调试图2 静态工作点变化而引起的饱和失真与截止失真3.放大电路的电压放大倍数和最大不失真输出电压测量图3测量电压放大倍数的方框图4 测量最大不失真输出电压的方框图4输入电阻iR的测量与输出电阻oR的测量5放大电路频率特性的测量图5 放大电路的幅频特性6.（选做）三极管共射放大电路加入负反馈对放大器性能影响的研究图6 电流串联负反馈放大器电路注：实验原理的详细部分在教材与老师课件中都有系统的讲解，在此就不再叙述。三、主要仪器设备1. 三极管共射放大电路实验板； 2. MS8

5、200G型数字多用表； 3. XJ4318型双踪示波器； 4. XJ1631数字函数信号发生器； 5. DF2172B型交流电压表。四、操作方法和实验步骤（包括：实验数据记录和处理）1、测量并调整放大电路的静态工作点a) 调节电位器RW1，使电路。满足ICQ=1.5mA。为方便起见，测量ICQ时，一般采用测量电阻Rc两端的压降VRc，然后根据ICQ=VRc/Rc计算出ICQ 。 b) 测量晶体管共射极放大电路的静态工作点，用表格记录测量值与理论估算值。VBQ(V)VBEQ(V)VCEQ(V)ICQ(mA)理论估算值3.3940.6764.3331.50测量值 3.340.644.281.51仿

6、真如下：2、测量放大电路的电压放大倍数Av保持静态工作点不变，放大电路S端输入频率约为1kHz、幅度约为30mV的正弦波信号Vs。接信号后测量RL开路，输出端接示波器，监视Vo波形，当波形无失真现象时，用交流毫伏表分别测量Vs、Vi、V o电压值，将其值记录在下表中，并计算电压放大倍数Av。b) 接入RL=2k，采用上述方法分别测量Vs、Vi、Vo电压值，将其值记录在下表中，并计算RL=2k时的电压放大倍数Av。c) 用示波器双踪观察Vo和Vi的波形，测出它们的大小和相位。并将波形画在同一坐标纸上。测试条件实测值(有效值)理论值Vs（mV）Vi（mV）V o或Vo（V）Vomax（V）AvAv

7、RL=32101.702.52170175.528RL=2k31100.671.256768.807仿真如下1）进行电压放大倍数的测量，新建AC扫描并设置如图8所示交流扫描参数。RL2k时不必修改电路图。设置完成后，点击运行交流扫描仿真。查看电压放大倍数选取轨迹为V(A)/V(H)。RL2k时，交流扫描仿真波形由图可以得到波形最大点为68.807，即为RL=2k下的电压放大倍数。2）修改电路，将RL2k修改成RL100meg（近似等于），完成直接点击运行交流扫描仿真。查看电压放大倍数选取轨迹为V(A)/V(H)由图可以得到波形最大点为175.528，即为RL100meg（近似等于，开路）下的电

8、压放大倍数。3、测量RL时的最大不失真输出电压Vomax 测量方法：使RL ，增大输入信号，同时调节RW1，改变静态工作点，使波形Vo同时出现饱和与截止失真。然后，逐步减小输入信号Vi，当无明显失真时，测得最大不失真输出电压Vomax、输入电压Vimax、计算放大倍数Av并与前项所测得的结果进行比较，两者数值应一致；断开输入信号Vi，依据静态工作点的测量方法，测得ICQmax值。记入下表：实测值ICQ(max)VimaxVomax（V）Av RL=1.48162.83161仿真如下：4、输入电阻和输出电阻的测量(1) 放大电路的输入电阻Ri 的测量放大电路的输入电阻Ri可用电阻分压法来测量，R

9、为已知阻值的外接电阻，用交流毫伏表分别测出Vs和Vi，则若R为可变电阻，调节R的阻值，使Vi=1/2Vs，则Ri=R。这种方法称为半压法测输入电阻。之后，用示波器监视输出波形，交流毫伏表测出Vs和Vi有效值。Vs=29.8mv Vi=10mv Ri=4.96K(2) 放大电路的输出电阻Ro 的测量放大电路的输出电阻可用增益改变法来测量，分别测出负载开路时的输出电压V o和接入负载RL后的输出电压Vo，则Ro=（Vo/Vo-1）RL之后，用示波器监视输出波形，用交流毫伏表分别测出空载和带载时的输出有效值Vo=1.5V Vo=0.60V Ro=2.01K5、放大电路上限频率fH、下限频率fL的测量

10、通常当电压增益下降到中频增益0.707倍时(即下降3dB)所对应的上下限频率用 fH和 fL表示，如图所示。则fH与fL之间的范围就称为放大电路的通频带宽度BW。即BW=Fh-FLfh(1) 在RL=条件下，放大器输入端接入中频段正弦波，增大输入信号幅度，监视输出电压Vo保持不失真。 用交流毫伏表测出此时输出电压值Vo；(2) 保持信号源输出信号幅度不变，改变信号源输出频率(增加或减小)，当交流毫伏表测数的输出电压值达到Vo0.707值时，停止信号源频率的改变，此时信号源所对应的输出频率即为上限频率fH或下限频率fL。fH=54.3KHZ fL =44HZ仿真如下：RL100meg时，频率特性

11、的测量，如下图所示，设置交流扫描参数。点击运行交流扫描仿真。查看电压放大倍数选取轨迹为DB(V(A)/V(H)。使用搜索命令【SFLE(MAX-3)】，用两条光标分别得到上限频率fH=15.362MHz、下限频率fL=91.854Hz，结果如图18所示。带宽fB=15.36144MHz结果如图19所示对于RL2k时，频率特性的测量如上述方法相同。五、实验结果与分析1、从上述的实验数据与理论数据的对比中可以得出，实验值与理论值的差别在误差允许的范围之内，造成差别的原因有：实验仪器并非是理想的情况，有偏差；电路中有电容、电阻的影响；有可能是操作上的原因。2、在静态工作点的测量中，万用表是影响实验精度的主要原因。3、在放大倍数的测量中，用到示波器观察波形，尤其是截止失真的情况下，不容易判断，容易增大实验的误差。4、实验与理论计算偏差最大是极限频率的测量中产生的，这可能跟示波器的精度有关。六、讨论、心得1、熟练实验仪器的使用是实验成功的关键。2、通过实际的操作，加深对理论知识的理解。3、由于是第一次操作模电实验，刚开始有些陌生，相信以后会做的更好。