模電共射放大電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)BJT 單管共射電壓放大電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)化一班李振昌、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）掌握共射放大電路的基本調(diào)試方法。2）掌握放大電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的基本分析方法。3）進(jìn)一步熟練電子儀器的使用。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理仿真電路圖I'OAC3sei-0 5PARAMETERSvampi = loom*k1SC1QI1 bOCmA1OU' 511ciinii10 30uAG2N3SHM-T 510mARL2K(lAC2 lOOuVOFF = 汝* VAMPL- lOW/FREQ - 100OAC = 1靜態(tài)工作點(diǎn)變化而引起的飽和失真與截止失真靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整和測(cè)量：調(diào)節(jié)RW1，使Q點(diǎn)滿(mǎn)

2、足要求(ICQ = 1.5mA)。測(cè)量個(gè)點(diǎn)的靜態(tài)電壓值RL=x及RL= 2K時(shí)，電壓放大倍數(shù)的測(cè)量：保持靜態(tài)工作點(diǎn)不變！輸入中頻段正弦波，示波器監(jiān)視輸出波形，交流毫伏表測(cè)出有效值。RL=x時(shí)，最大不失真輸出電壓 Vomax（有效值）3V :增大輸入信號(hào)幅度與調(diào)節(jié) RW1 ，用示波器監(jiān)視輸出波形、交流毫伏表測(cè)出最大不失真輸出電壓Vomax 。輸入電阻和輸出電阻的測(cè)量 : 采用分壓法或半壓法測(cè)量輸入、輸出電阻。放大電路上限頻率 fH 、下限頻率 fL 的測(cè)量 : 改變輸入信號(hào)頻率，下降到中頻 段輸出電壓的 0.707 倍。觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響 : 飽和失真、截止失真、同時(shí)出現(xiàn)。三、主要儀

3、器設(shè)備示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、 12V 穩(wěn)壓源、萬(wàn)用表、實(shí)驗(yàn)電路板、三極管 9013、電位器、各種電阻及電容器若干等四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟 準(zhǔn)備工作： 修改實(shí)驗(yàn)電路 將 K1 用連接線(xiàn)短路 （短接 R7）；RW2 用連接線(xiàn)短路； 在 V1 處插入 NPN 型三極管 （9013） ； 將RL接入到A為RL=2k，不接入為RL= （開(kāi)路）。開(kāi)啟直流穩(wěn)壓電源，將直流穩(wěn)壓電源的輸出調(diào)整到12V ,并用萬(wàn)用表檢測(cè)輸出電 壓。確認(rèn)輸出電壓為 12V 后，關(guān)閉直流穩(wěn)壓電源。用導(dǎo)線(xiàn)將電路板的工作電源與 12V 直流穩(wěn)壓電源連接。開(kāi)啟直流穩(wěn)壓電源。此時(shí)，放大電路已處于工作狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)步驟1.測(cè)量并調(diào)整放大電路的靜

4、態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)電位器 RW1 ，使電路滿(mǎn)足 ICQ=1.5mA 。為方便起見(jiàn)，測(cè)量 ICQ 時(shí)，一般 采用測(cè)量電阻 Rc 兩端的壓降 VRc ，然后根據(jù) ICQ=VRc/Rc 計(jì)算出 ICQ 。測(cè)量晶體管共射極放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，用表格記錄測(cè)量值與理論估算值。2.測(cè)量放大電路的電壓放大倍數(shù) Av保持靜態(tài)工作點(diǎn)不變，放大電路 S 端輸入頻率約為 1kHz 、幅度約為 30mV的正弦波信號(hào)Vs。接信號(hào)后測(cè)量RL 開(kāi)路，輸出端接示波器，監(jiān)視 Vo 波形，當(dāng)波形無(wú)失真現(xiàn)象時(shí)，用交流毫伏 表分別測(cè)量 Vs、Vi、V 'o 電壓值，將其值記錄在下表中，并計(jì)算電壓放大倍 數(shù) Av 。接入 RL=2k

5、 ，采用上述方法分別測(cè)量 Vs、Vi 、Vo 電壓值，將其值記錄在下表中， 并計(jì)算 RL=2k 時(shí)的電壓放大倍數(shù) Av。用示波器雙蹤觀察 Vo 和 Vi 的波形，測(cè)出它們的大小和相位。并將波形畫(huà)在同 一坐標(biāo)紙上。3.測(cè)量RL=x時(shí)的最大不失真輸出電壓 Vomax測(cè)量方法：使RL=x，增大輸入信號(hào)，同時(shí)調(diào)節(jié) RW1，改變靜態(tài)工作點(diǎn),使波形 Vo 同時(shí)出現(xiàn)飽和與截止失真。然后，逐步減小輸入信號(hào) Vi ，當(dāng)無(wú)明顯失 真時(shí)，測(cè)得最大不失真輸出電壓 Vomax 、輸入電壓 Vimax 、計(jì)算放大倍數(shù) Av并與前項(xiàng)所測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行比較，兩者數(shù)值應(yīng)一致；斷開(kāi)輸入信號(hào)Vi，依據(jù)靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量方法，測(cè)得 IC

6、Qmax 值。4. 輸入電阻和輸出電阻的測(cè)量 (1) 放大電路的輸入電阻 Ri 的測(cè)量放大電路的輸入電阻 Ri 可用電阻分壓法來(lái)測(cè)量， 圖中 R 為已知阻值的外接電 阻，用交流毫伏表分別測(cè)出 Vs 和 Vi ，則可計(jì)算出輸入內(nèi)阻 若 R 為可變電阻，調(diào)節(jié) R 的阻值，使 Vi=1/2Vs ，則 Ri=R 。這種方法稱(chēng)為半壓 法測(cè)輸入電阻。(2) 放大電路的輸出電阻 Ro 的測(cè)量放大電路的輸出電阻可用增益改變法來(lái)測(cè)量，分別測(cè)出負(fù)載開(kāi)路時(shí)的輸出電 壓 V o 和接入負(fù)載 RL 后的輸出電壓 Vo5. 放大電路上限頻率 fH 、下限頻率 fL 的測(cè)量通常當(dāng)電壓增益下降到中頻增益 0.707 倍時(shí)(即

7、下降 3dB) 所對(duì)應(yīng)的上下限頻率用 fH 和 fL 表示。則 fH與 fL 之間的范圍就稱(chēng)為放大電路的通頻帶寬度BW。(1)在RL=-條件下，放大器輸入端接入中頻段正弦波，增大輸入信號(hào)幅度,監(jiān)視輸出電壓 Vo 保持不失真。 用交流毫伏表測(cè)出此時(shí)輸出電壓值 Vo ；(2) 保持信號(hào)源輸出信號(hào)幅度不變，改變信號(hào)源輸出頻率(增加或減小 )，當(dāng)交流毫伏表測(cè)數(shù)的輸出電壓值達(dá)到 Vo X0.707值時(shí)，停止信號(hào)源頻率的改變，此時(shí)信號(hào)源所對(duì)應(yīng)的輸出頻率即為上限頻率 fH 或下限頻率 fL。6. 觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響在RL= X情況下，將頻率為中頻段的正弦信號(hào)加在放大器的輸入端，增大輸入信號(hào)幅度，

8、監(jiān)視輸出電壓 Vo 保持最大不失真的正弦波 (輸出正弦波幅度盡量大)。(1)將電位器RW1的滑動(dòng)端向下端調(diào)，可使靜態(tài)電流ICQ下降，用示波器觀察輸出波形是否出現(xiàn)失真、記錄此時(shí)的波形，并測(cè)出相應(yīng)的集電極靜態(tài)電流(測(cè)量集電極靜態(tài)電流時(shí)，需要斷開(kāi)放大器的輸入正弦信號(hào))。若失真不夠明顯，可適當(dāng)增大輸入信號(hào)。(2)將電位器RW1的滑動(dòng)端向上端調(diào)，可使靜態(tài)電流ICQ增大，觀察輸出波形失真的變化，記錄此時(shí)的波形，并測(cè)出相應(yīng)的集電極靜態(tài)電流。記錄兩種情況下的輸出波形和相對(duì)應(yīng)的集電極靜態(tài)電流。 說(shuō)明截止失真與飽 和失真的形狀有何區(qū)別和集電極偏置電流的大小對(duì)放大電路輸出動(dòng)態(tài)范圍的影 響。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)量值計(jì)算值U

9、b(V)Ue(V)Uc(V)Rbi (KQ)Ube(V)Uce(V)Ic(mA)2.6712.O37.37851.5O8O.624.861.O68計(jì)算值：Ube=U b-Ue=2.671-2.038=0.633VUcE=U c-U e=7.378-2.038=5.340VIc -|E=URr=2.038/1.8= 1.13mA(2) 電壓放大倍數(shù)測(cè)量在放大電路輸入端加入頻率為1KHz,有效值為5mV的正弦信號(hào)Ui, 同時(shí)用示波器觀察放大電路輸出電壓 u。的波形。在U。波形不失真的條件下，測(cè)量當(dāng)Rl=5.1K Q和開(kāi)路時(shí)的Ui和Uo值，計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au。Rc(K q)Rl(Kq)Vo(V)A

10、v2X0.717142.11X0.36872.96220.36472.16波形圖L 瓦転錄祝770； O 一片"Ic = 2.0mA Vi = 5.044mV計(jì)算式：Av二Vo / Vi(3) 觀測(cè)靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響置Rc = 2K q, rl = X, Vi適量，用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，在Ic (mA )0.81.42.02.63.2Vo (V)0.2970.5030.6900.8601.012Av5999.9137.0170.8201.0Rc = 2K q測(cè)量Ic時(shí)，要先將信號(hào)源輸出旋鈕旋至零。(即使 Vi = 0 )RL = X Vi = 5.035mVvo不失真

11、的條件下，測(cè)量數(shù)組Ic和Vo值，計(jì)入表中。衣：' R. X 畀Vi”*a略半護(hù)丹如、啊(4) 觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形失真的影響置 Rc = 2K Q, Rl = 2K Q, vi = 0，調(diào)節(jié) Rw 使得 Ic = 2mA ，測(cè) 出Ice值，再逐步增大輸入信號(hào)，使輸出電壓 vo足夠大但不失真。然后保持輸入信號(hào)不變，分別增大和減小 Rw，使波形出現(xiàn)失真，繪每次測(cè)出vo的波形，并測(cè)出失真情況下的Ic和Vce值，計(jì)入表中。Ic和和Vce值時(shí)都要將信號(hào)源的輸出旋鈕旋至零。Rc = 2K QRl = 2K Qvi = 0(5) 測(cè)量最大不失真電壓置Rc = 2K Q, Rl = 2K Q,按照

12、實(shí)驗(yàn)原理(4)中所述方法,同時(shí)調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的幅度和電位器 Rw，用示波器和交流毫伏表測(cè)量Vopp和Vo值，計(jì)入表中。Rc = 2K QRl = 2K QIc (mA )Vim (mV)Vom (V)Vo (p-p ) (V)3.5025.0000.5431.500(6)測(cè)量輸入電阻和輸出電阻置 Rc = 2K Q, Rl = 2K Q, Ic = 2mA。輸入 f 二 1KHz 的正弦信號(hào),在輸出電壓vo不失真的情況下，用交流毫伏表測(cè)出Vs，Vi和Vl,記入表中。保持Vs不變，斷開(kāi)RL,測(cè)量輸出電壓vo，記入表中。Vs(mv)Vi(mv)Ri (KQ)Vl (V)Vo(V)Ro (K Q)測(cè)量

13、值計(jì)算值測(cè)量值計(jì)算值4.8643.2001.2701.9230.2270.4561.8732.018(7)測(cè)量幅頻特性曲線(xiàn)取Rc = 2K Q, Rl = 2K Q, Ic = 2mA。保持輸入信號(hào)vi的幅度不變,改變信號(hào)源頻率f,逐點(diǎn)測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓 Vo，記入表中。Vi = 5.0mV特殊頻率f1f2f3f (KHz)0.132820Vo(V)0.2390.3460.235Av=Vo/Vi47.869.247五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論1.列表整理測(cè)量結(jié)果，并把實(shí)測(cè)的靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓增益、輸入電阻、輸出電阻之值與理論計(jì)算值比較， 取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。比較輸入電阻:Ro (KQ)測(cè)量值計(jì)算值1.8732.018誤差：(2.018-1.873)/2.018 * 100% = 7.19%誤差原因：(1)三極管參數(shù)的離散性引起的