單管共射極分壓式放大電路仿真實驗

1、單管共射極分壓式放大電路仿真實驗報告 班級：電氣工程及自動化二班 學(xué)號：141600194 姓名：辛軍奎單管共射極分壓式放大電路仿真實驗報告一、實驗?zāi)康模?.學(xué)會放大器靜態(tài)工作點的調(diào)試方法，分析靜態(tài)工作點對放大器性能的影響。2.掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的 測量法。 3.熟悉簡單放大電路的計算及電路調(diào)試。4.能夠設(shè)計較為簡單的對溫度穩(wěn)定的具有一定放大倍數(shù)的放大電路。二、實驗要求：輸入信號Ai=5 mv, 頻率f=20KHz, 輸出電阻R0=3k, 放大倍數(shù)Au=60，直流電源Vcc=6v,負載RL=20 k，Ri5k，Ro3k，電容C1=C2=C3=10uf

2、。三、實驗原理：（一）雙極型三極管放大電路的三種基本組態(tài)。1.單管共射極放大電路。（1）基本電路組成。如下圖所示：（2）靜態(tài)分析。IBQ=（Vcc-UBEQ）/RB （VCC為圖中RC（1） ICQ =IBQ UCEQ=VCC-ICQRC（3）動態(tài)分析。AU=-（RC/RL）/rbe Ri =rbe/ RB Ro=Rc2.單管共集電極放大電路（射極跟隨器）。（1）基本電路組成。如下圖所示：（2）靜態(tài)分析。IBQ=（Vcc-UBEQ）/（Rb +（1+）Re） （VCC為圖中Q1（C）ICQ =IBQUCEQ=VCC-IEQReVCC-ICQRe（3）動態(tài)分析。AU=（1+）（Re/RL）/（r

3、be+（1+）（Re/RL） 電壓放大倍數(shù)恒小于1，而且接近于1。 Ai=-（1+） 電流放大倍數(shù)恒大于1。Ri =（rbe+（1+）（Re/RL）/RBRORe 3.單管共基極放大電路。（1）基本電路組成。如下圖所示：（2）靜態(tài)分析。IEQ=（UBQ-UBEQ）/ReICQ （VCC為圖中RB2（2）IBQ=IEQ/（1+）UCEQ=VCC-ICQRC-IEQReVCC-IQC（RC+Re）（3）動態(tài)分析。AU=（RC/RL）/rbe Ri=（rbe/（1+）/ ReRoRc（二）由題目，根據(jù)Ri較大和穩(wěn)定要求：要用分壓式直流負反饋 共射極放大電路。1.三極管將輸入信號放大。2.兩電阻給三極

4、管基極提供一個不受溫度影響的偏置電流。3.采用單管分壓式共射極電流負反饋式工作點穩(wěn)定電路。四、實驗步驟：1.選用2N1711型三極管，測出其值。 （1）接好如圖所示測定電路。為使ib達到毫安級，設(shè)定滑動變阻器Rv1的最大阻值是 1000k，又R1=3 k。 圖一 其中測ib電流的電流表為微安級，測ic電流的電流表為毫安級。（2）首先把滑動變阻器的阻值調(diào)到最大 ，求出最小電流ibmin=5.36uA,再連續(xù)調(diào)小滑動變阻器Rv1的阻值從而引起ib與ic的連續(xù)變化，當(dāng)ic不在隨ib呈線性變化時記下此時的ib值為ibmax=17.8uA。 ib =（ibmin+ibmax）/2 11.6 uA（3）調(diào)

5、整滑動變阻器Rv1使得微安表的示數(shù)為ib= 11.6 uA。記錄下毫安表的示數(shù)ic=1.39mA，如圖一所示。=ic/ib=120（4）計算Au =-（Rc/RL）/Rbe=60 Rbe=300+26(mA)/ib=5.2 k ib=5.3uA（5）驗證放大倍數(shù)仿真。接入輸入信號和負載，如圖二、三所示：調(diào)整滑動變阻器Rv1使得微安表的示數(shù)為5.3uA。看示波器上的波形是否滿足Au=60，若不滿足，則輕 微調(diào)試滑動變阻器，使其在示波器中看見兩條彩帶剛剛重合為止。 圖二 圖三（6）接出基本放大電路的。如圖四所示：工程條件：忽略ib，流過RB1和RB2的電流Ib10ib，Vb2Vbe。圖四（7）計算

6、RB1=（Vcc-Vbe）/ib =100 k，RB2=（2Vbe）/10ib=28 k, RE = (Vb-Vbe)/（1+）ib=1 k，在電路上設(shè)置電阻值。（8）接上示波器仿真，黃色、紅色波分別為輸與輸出入波。在示波器上調(diào)好60倍放大倍數(shù)，看而至波形幅度是否相同相位相反。如不符合，微調(diào)RB2（31 k左右）使得兩波形符合條件即可，最終確定RB2為30 k左右時符合條件。如圖所示：圖五（9）電路驗證。通常情況下該電路要求Rbe>Ri（輸入電阻），經(jīng)計算Rbe=5.2k滿足要求。（10）如圖五所示：得到放大60倍的波形，實驗成功！五、誤差分析：（1）由于電路中各阻值均是估算，所以存在一

7、定誤差。（2）值的確定取估算值，存在誤差。（3）圖四的等效電路如下圖所示六 此時由并聯(lián)可得輸入電阻Ri= RB1 RB1Rbe= R5 R4R=100k30k5.2k4.3k 輸出電阻Ro=RC RL=R1R2=3k20k2.6k如圖七所示七經(jīng)測定U1=3.54mV，U2=1.74mVU=1.8mV，Ii=U/R6=1.8mV/4.3K4.2uA Ri= U2/ Ii=1.74mV/4.2uA4.1k經(jīng)實驗與計算可得，在誤差允許的范圍內(nèi)，輸入電阻的計算值與實驗值相等。如圖八所示當(dāng)斷開RL時，U0 =245mV。如圖九所示當(dāng)連接RL是，U=214mV。由公式可知，R0=（U0/ U-1）RL=（245/214-1）*20=2.9K經(jīng)實驗與計算可得，在誤差允許的范圍內(nèi)，輸出電阻的計算值與實驗值相等。六、實驗總結(jié)：（1