晶體管放大電路實驗報告

1、實驗2晶體管放大電路專業(yè)學(xué)號姓名實驗日期一、實驗?zāi)康恼莆杖绾握{(diào)整放大電路的直流工作的。清楚放大電路主要性能指標(biāo)的測量方法。二、實驗儀器 TOC o 1-5 h z 雙蹤示波器1臺函數(shù)發(fā)生器1臺交流毫伏表1臺直流穩(wěn)壓電源1臺三、實驗原理和內(nèi)容放大電路的調(diào)整按照圖1安裝電路，輸入頻率為1kHz、峰值為5m V （由示波器測量）的正 弦信號vi,觀察并畫出輸出波形；測量靜態(tài)集電極電流I和集-射電壓V。用 你的測量數(shù)據(jù)解釋你看到現(xiàn)象。CQCEQ問題1：如何調(diào)整元件參數(shù)才能使輸出不失真？如果要保證ICQ約為2.5mA，具體的元件參數(shù)值是多少？10111F-JL1KQ： 1叩fT(JU|JF 圖1圖2實際

2、使用電路在電路中換入你調(diào)整好數(shù)值的元件，保持原信號輸入，記下此時的I和 V到表1，觀察示波器顯示的輸出波形，驗證你的調(diào)整方案，記下v0的l值基本不失真）。注：由于實驗中器件限制我們使用圖2電路放大電路性能指標(biāo)的測量1）保持調(diào)整后的電路元件值不變，保持靜態(tài)電流Ic為原來的值，輸入信號V =5mV，測量輸入輸出電阻，計算電路增益A，Ri,Ro,并與理論值比較。其原理如下：V輸出電阻Ro：測量放大器輸出電阻的原理電路如圖2所示，其戴維南等效電壓源u即為空 載時的輸出電壓，等效內(nèi)阻Ro即為放大器的輸出電阻。顯然5圖。3輸出電陽測試圖圖n輸入電陽測試圖輸入電阻R測量放大器輸入電阻的原理電路如圖3所示，由

3、圖可見2）保持Vim=5mV不變，改變信號頻率，將信號頻率從1kHz向高處調(diào)節(jié)，找出 上限頻率fH；同樣向地處調(diào)節(jié)，找出下限頻率fL。作出幅頻特性曲線，定出 3dB帶寬七。l四、仿真放大電路的調(diào)整仿真電路如圖4，輸入頻率為1kHz、峰值為5mV的正弦信號并測量Icq和Vceq結(jié)論：示波器輸出的波形如圖5由圖可知，電路產(chǎn)生飽和失真，故此時應(yīng)該增大Ib故應(yīng)該增大Rb。在電路中由兩個萬能表測量得到：IcQ=7.214mA VcEQ=762.5mV。在飽和時，Vceq很小接近于零。問題1解答：為了使輸出基本不失真應(yīng)當(dāng)增大Rb，在電路中不斷增加Rb，直到Rb=1.24MQ 使，靜態(tài)電流約為2.5mA并且

4、電路基本不失真。放大電路的調(diào)整實驗仿真:iisTn在保證VCEQ接近5V來確保工作在放大區(qū)時測得數(shù)據(jù):表1調(diào)整電路數(shù)據(jù)Vim(mV)Rb(kQ)IcWmVCEQ(V)Vom(mV)5441.4595.063184其中交流電流取幅值。問題2：如將電路中的NPN管換為PNP管，試問：這時電路要做哪些改動才能 正常工作？如果如果出現(xiàn)實驗圖中所示的波形，又應(yīng)如何調(diào)整電路元件值？ 問題2解答：由于PNP與NPN所需電壓相反，電流也完全相反，電路需將+10V 的VCC改為-10V即可正常工作。若使用PNP時產(chǎn)生如圖中所示的下部圖像失真，由于PNP電流與NPN完全相反，即相位相差180。故此時應(yīng)該為截止失真

5、，應(yīng)該減小Rb。放大性能指標(biāo)的測量：L1.輸入輸出電阻仿真Ri：Ro：如圖 8,測得 Vs(mV)=4.970mV,Vj(V)=3.357mV；故 R2.08kQ；如圖 9,測得 V (mV)=323.19mV，頻率測試仿真V(V)=178.68mV；故 Ro=1.618kQ。如圖使用波特儀仿真:圖10圖11仿真結(jié)果由圖可以測得下限頻率約為：4Hz；上限頻率約為：17MHz 四、實驗數(shù)據(jù)及分析1、放大電路的調(diào)整根據(jù)實際電路板將電路調(diào)整為基本不失真(即VCEQ=5V)，觀察示波器得到:表2調(diào)整電路數(shù)據(jù)Vim(mV)Rb(kQ)IcWSA)VCEQ=VC(V)Vom(mV)5491.7155.08

6、0265數(shù)據(jù)分析：該數(shù)據(jù)與實驗有較小的誤差，但也基本符合此時的電路的工作狀 態(tài)，故此誤差可以忽略。誤差分析：由于實驗的元件和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)有所偏差，而且滑動變阻器并不能調(diào) 到那么標(biāo)準(zhǔn)，三極管也和仿真中的三極管有所偏差。但產(chǎn)生誤差并不大。2、放大電路性能指標(biāo)的測量1.根據(jù)換算法測量得到的數(shù)據(jù)如表3表3性能指標(biāo)測量數(shù)據(jù)IcQ=1.715mAVim=5mVVs (mV)Vom(V)Vm，(V)由測量數(shù)據(jù)得到的計 算值理論估算值測量值13.50.390.195AV-55.77AV-56.79測量值23.60.40.2Ri (kQ)2.45Ri (kQ)2.72平均值3.550.3950.198Ro (kQ

7、)1.99Ro (kQ)2.0數(shù)據(jù)分析：實驗中使用萬能表測得三極管測得3=203，算得的計算值與測量值 相差不大，極為接近，故實驗基本是正確的。誤差分析：實驗結(jié)果與仿真結(jié)果有著一些偏差，主要是仿真軟件中找不到9013 故使用2N222，但是2N222的部分參數(shù)與9013有些差別故結(jié)果有少許偏差，而 且實驗電路中的元件與實際標(biāo)注的數(shù)據(jù)有所偏差，故結(jié)果可視為正確。實驗改進(jìn)：可適當(dāng)將信號源與放大器之間的電阻取大一些，產(chǎn)生較大的壓降， 以減少測量的誤差。2.放大器幅頻特性（Vim=10mV）的數(shù)據(jù)如表4表4放大器幅頻特性（Vim=5mV時）f(Hz)5060708090100150200300Vo(V)0.120.130.140.150.1560.1620.1840.1900.196f(MHz)123456789Vo(V)0.201960.1880.180.1760.160.1480.1400.132圖中可以得出70Hz即為下限頻率,8MHz即為上限頻率。數(shù)據(jù)分析：如圖畫出幅頻特性圖像：圖12數(shù)據(jù)分析：在實驗中我們?nèi)×松舷孪揞l率周圍的頻率進(jìn)行測量。該實驗數(shù)據(jù)較 為符合三