晶體管共射極單管放大電路試驗(yàn)報(bào)告精編版

1、最新資料推薦廣州大學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告院（系）名稱班別姓名專業(yè)名稱學(xué)號實(shí)驗(yàn)課程名稱模擬電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱晶體管共射極單管放大電路實(shí)驗(yàn)時間實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)實(shí)驗(yàn)成績指導(dǎo)老師簽名【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? .學(xué)會放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法，分析靜態(tài)工作點(diǎn)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試方法。3 .熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用?！緦?shí)驗(yàn)儀器與材料】1.EL-ELA-IV的模擬電路實(shí)驗(yàn)箱4.交流毫伏表5.2. 函數(shù)信號發(fā)生器萬用電表6.3.雙蹤示波器連接線若干【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理】查閱資料可知實(shí)驗(yàn)箱中的三極管2y30-35,rbb,200Q圖1為電阻分壓式工作

2、點(diǎn)穩(wěn)定單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖。它的偏置電路采用Rb1和Rb紐成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻Re,以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)在放大器的輸入端加入輸入彳t號U后，在放大器的輸出端便可得到一個與U相位相反，幅值被放大了的輸出信號U0,從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。在右圖電路中，當(dāng)流過基極偏置電阻的電流遠(yuǎn)大于晶體管的基極電流時的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算：II*圖1（一般510倍），則它Rb1UccUce=UCcIc(Rc+Re)電壓放大倍數(shù)：Av=RLrbe輸入電阻：Ri=RB1/RB2/rbe由于電子器件性能的分散性比較大，因此在設(shè)計(jì)和制作晶體管放大電路時，離不開測量和調(diào)試技術(shù)。在設(shè)計(jì)前應(yīng)測量所用元器件的參

3、數(shù)，為電路設(shè)計(jì)提供必要的依據(jù)，在完成設(shè)計(jì)和裝配以后，還必須測量和調(diào)試放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)和各項(xiàng)性能指標(biāo)。一個優(yōu)質(zhì)放大器，必定是理論設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)調(diào)整相結(jié)合的產(chǎn)物。因此，除了學(xué)習(xí)放大器的理論知識和設(shè)計(jì)方法外，還必須掌握必要的測量和調(diào)試技術(shù)。放大器的測量和調(diào)試一般包括：放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測量與調(diào)試，消除干擾與自激振蕩及放大器各項(xiàng)動態(tài)參數(shù)的測量與調(diào)試等。1.放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測量與調(diào)試（1）最新資料推薦測量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)在輸入信號Ui=0的情況下進(jìn)行，即將放大器輸入端與地端短接，然后選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表，分別測量晶體管白集電極電流Ic以及各電極對地的電位LB、UC和UE。一般實(shí)驗(yàn)中

4、，為了避免斷開集電極，所以采用測量電壓UE或UC,然后算UEUCCUC出Ic的方法，例如，只要測出UE,即可用IC定IE=_E算出Ic（也可根據(jù)ICC,由UCReRc確定Ic）,同時也能算出：UBe=Ub-UE,Ue=UC-UE。為了減小誤差，提高測量精度，應(yīng)選用內(nèi)阻較高的直流電壓表。（2）靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對管子集電極電流Ic（或UCe）的調(diào)整與測試。靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適，對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點(diǎn)偏高，放大器在加入交流信號以后易產(chǎn)生飽和失真，此時UO的負(fù)半周將被削底，如圖（a）所示；如工作點(diǎn)偏低則易產(chǎn)生截止失真，即UO的正半周被縮頂（一般截止失真不

5、如飽和失真明顯），如圖（b）所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點(diǎn)以后還必須進(jìn)行動態(tài)調(diào)試，即在放大器的輸入端加入一定的輸入電壓Ui,檢查輸出電壓uo的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的位置。U。波形失真的影響改變電路參數(shù)UCoR>R（Ri、鼻2）都會引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變化，如圖3所示。但通常多采用調(diào)節(jié)偏置電阻的2的方法來改變靜態(tài)工作點(diǎn)，如減小的2,則可使靜態(tài)工作點(diǎn)提高等。圖3.電路參數(shù)對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響最后還要說明的是，上面所說的工作點(diǎn)“偏高”或“偏低”不是絕對的，應(yīng)該是相對信號的幅度而言，如輸入信號幅度很小，即使工作點(diǎn)較高或較低也不一定會出現(xiàn)失真。所

6、以確切地說，產(chǎn)生波形失真是信號幅度與靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置配合不當(dāng)所致。如需滿足較大信號幅度的要求，靜態(tài)工作點(diǎn)最好盡量靠近交流負(fù)載線的中點(diǎn)。最新資料推薦2、放大器動態(tài)指標(biāo)測試放大器動態(tài)指標(biāo)包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓（動態(tài)范圍）和通頻帶等。（1）電壓放大倍數(shù)Av的測量調(diào)整放大器到合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，然后加入輸入電壓Ui,在輸出電壓uo不失真的情況下，單獨(dú)只用用交流毫伏表或者示波器測出Ui和Uo的有效值U和UO,則A.”VUi（2）輸入電阻R的測量為了測量放大器的輸入電阻，按圖3電路在被測放大器的輸入端與信號源之間串入一已知電阻R,在放大器正常工作的情況下，單獨(dú)只用交流毫伏表或

7、者示波器測出4和U,則根據(jù)輸入電阻的定義可得Ri=UUiIiUrUi圖4輸入、輸出電阻測量電路測量時應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：由于電阻R兩端沒有電路公共接地點(diǎn)，所以測量R兩端電壓Ur時必須分別測出US和U,然后按Lh=US-U求出LR值。電阻R的值不宜取得過大或過小，以免產(chǎn)生較大的測量誤差，通常取R與R為同一數(shù)量級為好，本實(shí)驗(yàn)可取R=12KQ。（3）輸出電阻K的測量Rl的輸出電壓U和接入負(fù)載膽-1&亳工作曲正餐.楠人花號太大卻起的狗*Ul=-RkUo即可求出RoRlUoRo=(.o-i)RlUL按圖3電路，在放大器正常工作條件下，測出輸出端不接負(fù)載后的輸出電壓UL,根據(jù)在測試中應(yīng)注意，必須保持R

8、接入前后輸入信號的大小不變。（4）最大不失真輸出電壓Upp的測量（最大動態(tài)范圍）如上所述，為了得到最大動態(tài)范圍，應(yīng)將靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。為此在放大器正常工作情況下，逐步增大輸入信號的幅度，并同時調(diào)節(jié)Rv（改變靜態(tài)工作點(diǎn)），用示波器觀察u。，當(dāng)輸出波形同時出現(xiàn)削底和縮頂現(xiàn)象（如圖4）時，說明靜態(tài)工作點(diǎn)已調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。然后反復(fù)調(diào)整輸入信號，使波形輸出幅度最大，且無明顯失真時，用交流毫伏表測出U（有效值），則動態(tài)范圍等于25Uo?；蛴檬静ㄆ髦苯幼x出Upp來。最新資料推薦【實(shí)驗(yàn)步驟】1,調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)箱上按電路圖連接好電路，接通直流電源前，先將Rv調(diào)至最大，不接入函數(shù)信號發(fā)生

9、器。接通+12V電源、調(diào)節(jié)Rv,使Ic=2.0mA(即LE=2.0V),用直流電壓表測量UB、U、UC及用萬用電表測量R>2值。記錄于表一中。2,測量電壓放大倍數(shù)在放大器輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號us,在示波器的輸出端接入交流毫伏表，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓L%10mV同時用示波器觀察放大器輸出電壓uo波形，在波形不失真的條件下，用交流毫伏表測量下述三種情況下的LO值，并用雙蹤示波器觀察u。和Ui的相位關(guān)系，記錄于表二中。3,測量放大電路輸入電阻和輸出電阻(1)置Rc=2.4kQ,RL=2.4KQ,lc=2.0mA。輸入f=1kHz的正弦信號電壓ui=10mV

10、在輸出電壓uo不失真的情況下，用交流毫伏表測出us、ui和uL,記錄于表三中。(2)保持us不變，斷開R,測量輸出電壓uo,記錄于表三中。【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理】表一lc=2mA測量值計(jì)算值UB(V)UE(V)UC(V)RB2(KQ)UBe(V)UCe(V)lc(mA2.662.007.6668.00.675.202.00表二lc=2.0mAUi=10mV序號RC(KQ)R(KQ)WV)A觀祭記錄一組uo和u1波形12.4oo0.20020.021.2oo0.11711.732.42.40.12312.3表三次數(shù)us/mVui/mVRi(kQ)uo/mVuL/mVRo(kQ)119.110.0測量值計(jì)

11、算值196100測量值1計(jì)算值217.69.60.9430.87519096.75.214.89320.510.4212104平均19.110.0199.3100.2【實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析】一.表一測量結(jié)果中：Lb-Le=2.66V-2.00V=0.66V=LbeUC-UE=7.76V-2.00V=5.76V=Uce實(shí)測的靜態(tài)工作點(diǎn)與理論值基本一致，相差并不大，說明電路理論值與計(jì)算值接近，是較為理想的工作狀態(tài)。實(shí)測Ube=UB-Ue=0.66V,而理論為0.70V,產(chǎn)生誤差的原因可能是UB、UE的值接近，這種接近的兩個量相減的間接測量，則合成相對誤差就比較大了，因電路實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ屠匣茸钚沦Y料推薦各種原

12、因、電路中各個原件參數(shù)與標(biāo)注參數(shù)有偏差、導(dǎo)致計(jì)算理論值與實(shí)際測量值有一些誤差、在可接受范圍內(nèi)可認(rèn)為測量值有效。產(chǎn)生誤差的原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)連線有一定的阻值導(dǎo)致誤差存在；（2）靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)試不準(zhǔn)確，沒調(diào)到正確的靜態(tài)工作點(diǎn)。（3）溫度影響實(shí)驗(yàn)器材的阻值；（4）信號不穩(wěn)定，測量時信號過大導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)失真；（5）在測量時沒有去掉輸入信號，導(dǎo)致測量存在誤差。二.查閱資料可知實(shí)驗(yàn)箱中的三極管2y30-35,rbb，200Q表二中：??？=33,rbe=rbb,+（1+?）26mA/Ieq=200Q+（1+33）x26-2Q=642Q對于測量電壓放大倍數(shù)兒=_p上空理論值中口，但實(shí)驗(yàn)過程中無法直

13、接得出0;而在實(shí)際放大倍數(shù)中，序號1,2,3的電壓放大倍數(shù)分別為為20.0,11.7,12.3倍?？闯鼋尤腚娐返呢?fù)載對實(shí)際放大倍數(shù)有影響，與空載時的放大倍數(shù)相比，影響較大。晶體管共射極單管放大器中Rc,Rl及靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的影響：Rc越大，電壓放大倍數(shù)越大、輸入電阻不受影響、輸出電阻越大。Ri越大，電壓放大倍數(shù)越小、輸入電阻越小、輸出電阻不受影響。靜態(tài)工作點(diǎn)中電流越大，電壓放大倍數(shù)越大、輸入電阻越小、輸出電阻不受影響。但靜態(tài)工作太大或太小容易導(dǎo)致三極管進(jìn)入飽和或截止。三.表三中：計(jì)算輸入電阻公式：R|=Rb1/（Rb2-Rw）/rbe根據(jù)定義：輸入電阻R=U

14、i=uiRsIiUs-Ui輸出電阻Ro=（%-1）rlUl3.1放大電路直流工作點(diǎn)主要參數(shù)包括|BQ、|CQ、UCEQ,與電路元件參數(shù)VCC、Rc、Rb、Re及晶體管的P均有關(guān)，在實(shí)際工作中一般通過上偏置電阻Rb1來調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)。放大電路主要性能參數(shù)中，靜態(tài)參數(shù)主要借助萬用表直接或間接測量，動態(tài)參數(shù)則主要借助示波器測量。單管放大電路中直流工作點(diǎn)的設(shè)置會影響動態(tài)參數(shù)如電壓增益、輸入電阻、頻帶寬度等。發(fā)射極負(fù)反饋電阻會對放大電路的動態(tài)特性造成影響，如減小電壓增益，展寬頻帶等，但會穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。四.討論靜態(tài)工作點(diǎn)變化對放大器輸出波形的影響。答：靜態(tài)工作點(diǎn)要選擇適合。若不適合的話，放大器輸出波形會

15、失真。放大器的功能就是在不失真的情況下放大信號，失真了得放大信號是沒有意義的。具體來講：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)在特性曲線的位置如果上升（變大），那么Q點(diǎn)會達(dá)到飽和區(qū)，會出現(xiàn)飽和失真，也就是正弦波信號上半部分會缺失；（2）靜態(tài)工作點(diǎn)在特性曲線的位置如果下降（變?。?，那么Q點(diǎn)會達(dá)到截止區(qū)，會出現(xiàn)截止失真，也就是正弦波信號下半部分會缺失。最新資料推薦五.分析討論在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題。我在調(diào)試中主要出現(xiàn)以下問題：（1）起初電源正負(fù)極接反了，導(dǎo)致表1、表2、表3出現(xiàn)奇怪?jǐn)?shù)據(jù)，當(dāng)時沒發(fā)現(xiàn)。做實(shí)驗(yàn)時不管怎么調(diào)靜態(tài)工作點(diǎn)，輸出放大信號不會失真，此時檢查電路才發(fā)現(xiàn)。此類錯誤由粗心所造，以后應(yīng)避免。（2）負(fù)載電阻插座

16、接觸不良，可以對實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行改造，負(fù)載電阻RLM以采用夾住的方法連接方可減少避免接觸不良問題。（3）實(shí)驗(yàn)引出的測量線生銹，可能對實(shí)驗(yàn)會造成較大的測量誤差。（4）RB2沒有調(diào)到合適阻值導(dǎo)致在調(diào)輸入信號時候正弦波在最大不失真情況下沒有達(dá)到上下同時失真。6 .分析靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器性能的影響。答：靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適，對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點(diǎn)偏高，放大器在加入交流信號以后易產(chǎn)生飽和失真，此時uo的負(fù)半周將被削底；如工作點(diǎn)偏低則易產(chǎn)生截止，即uo的正半周被縮頂（一般截止失真不如飽和失真明顯）。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點(diǎn)以后還必須進(jìn)行動態(tài)測試，即在放大器的輸入

17、端加入一定的ui,以檢查輸出電壓uo的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的位置。7 .怎樣測量B2阻值？答：測量在線電阻時，要確認(rèn)被測電路沒有并聯(lián)支路并且被測電路所有電源已關(guān)斷及所有電容已完全放電時，才可進(jìn)彳T；因此本實(shí)驗(yàn)測量Rb2時要將開關(guān)K斷開。測量前先將開關(guān)轉(zhuǎn)到電阻X1K檔，然后把紅、黑表筆短路，調(diào)整“0Q”調(diào)整器，使指針指在0位置上（萬用表測量電阻時不同倍率檔的零點(diǎn)不同，每換一檔都應(yīng)重新進(jìn)行一次調(diào)零。），再把紅、黑表筆分開去測被測電阻的兩端，即可測出被測電阻RB2的阻值。8 .總結(jié)放大器的參數(shù)對電壓放大倍數(shù)的影響及輸入輸出波形的相位變化情況。答：由表22的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知

18、：在靜態(tài)工作點(diǎn)相同情況下1 .Rl越大，A越大；Rl越小，Av越??；R./Rc2 .Rc越大，Av越大；Rc越小，Av越?。籄v與R/RC成正比。實(shí)驗(yàn)滿足AV=-PLC公式。rbe3 .輸入ui與輸出u。的波形相位相反?！緦?shí)驗(yàn)心得】本次實(shí)驗(yàn)是我做的第二個完整的電子電路實(shí)驗(yàn)，從開始的預(yù)習(xí)理論計(jì)算到實(shí)際實(shí)驗(yàn)，到實(shí)際搭建電路測量，在這整個過程中，我更深入的了解了單管放大電路的工作原理以及每個變量對放大電路的影響情況。在實(shí)驗(yàn)中我也發(fā)現(xiàn)提前明白實(shí)驗(yàn)測量原理的必要性，只有清楚自己該做什么了才能在實(shí)驗(yàn)中有條不紊，才能在規(guī)定的時間內(nèi)及時完成實(shí)驗(yàn)。第一次去的時候，由于預(yù)習(xí)不到位，導(dǎo)致最后最后都沒做完。第二次的時候我吸取上次的教訓(xùn)，搭好電路