7電氣汪丹英單管放大實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、中國計(jì)量學(xué)院電工電子實(shí)驗(yàn)中心電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程:電路電子實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)日期:2009-10-14實(shí)驗(yàn)工程:單管放大電路的研究班級(jí)：07電氣2學(xué)號(hào)：0700103208姓名：汪丹英一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解基本放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、輸出電阻及頻率特性的測(cè)試方法。2. 理解電路參數(shù)對(duì)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)及輸出波形的影響。3. 掌握用PSpice對(duì)基本放大電路進(jìn)行交直流分析、瞬態(tài)分析、參數(shù) 掃描分析的方法。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1、測(cè)量電路的最佳靜態(tài)工作點(diǎn)。2、調(diào)節(jié)上偏置電阻Rb1,觀察放大電路的截止、飽和失真。3、 測(cè)量電路的電壓放大倍數(shù)在負(fù)載開路和負(fù)載連接的兩種情況 下）。4、測(cè)量放

2、大電路的輸入、輸出電阻。5、測(cè)量放大電路的上限頻率、下線頻率與通頻帶。三、實(shí)驗(yàn)儀器 設(shè)備名稱與型號(hào)）計(jì)算機(jī)，示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表、萬用表三極管、電阻、電位器、電容 。四、實(shí)驗(yàn)方案 包括簡(jiǎn)要原理及設(shè)計(jì)電路圖等）1、電路原理圖RsC110k10uF4Rb1470kRc4k圖一12VQ120k10uFQ2N2222100Re2C3 -lk100uFM Ml 02、簡(jiǎn)要原理靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)定（IB、IC、UCE靜態(tài)工作點(diǎn)的高低與電源電壓 VCC及電路參數(shù)RC Rb等有關(guān)。由于VCC以及RC決定著電壓放大倍數(shù)與輸出電阻）在電路設(shè)計(jì)中已根據(jù) 技術(shù)要求確定，在電路調(diào)試中是不已改變的。因此，在調(diào)試中

3、總是 通過改變基極偏置電阻 Rb來調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，當(dāng)增大 Rb時(shí)，IB、 IC將減小，UCE升高，Q點(diǎn)下降，這時(shí)容易出現(xiàn)截止失真。反之， Q 點(diǎn)上升，容易出現(xiàn)飽和失真。合適的工作點(diǎn)，就是在一定限度的輸 入信號(hào)下，以既不出現(xiàn)截止失真也不出現(xiàn)飽和失真為標(biāo)準(zhǔn)。（一）仿真實(shí)驗(yàn)1.按照原理圖用仿真軟件制好電路圖2. 首先測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)，調(diào)節(jié)上偏置電阻Rb1使UCEQ=6,讀取ICQ和IBQ表格1填寫3. 然后在UI兩端加入正弦波為Us信號(hào) 設(shè)置函數(shù)信號(hào)發(fā)生器頻率為f=1KHz、輸出衰減為40dB,使放大器工作在中 頻狀態(tài)，即保持最大動(dòng)態(tài)范圍下的Rb值不變UCE約等于6V ），測(cè)量動(dòng)態(tài)電路中的動(dòng)態(tài)參數(shù)，完

4、成表格2填寫改變輸出負(fù)載，并記錄參數(shù)4. 最后接入示波器，觀察輸入輸出波形圖，調(diào)節(jié)上偏置電阻Rb1,觀察失真波形并記錄虛擬仿真波形圖。5. 將輸入輸出信號(hào)接入波特表，調(diào)節(jié)波特表至合適圖形讀出fL（下限頻率fh （上限頻率 并記錄幅頻特性曲線。二）電路實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)量步驟：A:在實(shí)驗(yàn)中測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)（IB、IC是用間接方法來獲取的。B:按圖一正確連接電路，檢查無誤后接通電源。C:調(diào)節(jié)Rb的大小，用萬用表的直流檔測(cè)量 UCE約等于6V，記錄下 相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)下式計(jì)算即可得到靜態(tài)工作點(diǎn)（IB、IC。、動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)定 Au基本原理：ri 和 ro )i：電壓放大倍數(shù) Ax、Auf )對(duì)于本實(shí)驗(yàn)分壓式可

5、調(diào)偏置單極放大電路而言，當(dāng)K1打開電壓放大倍數(shù)Ax和閉上電壓放大倍數(shù) Auf分別為：改變RC或RL之值，均可改變Auv當(dāng)三極管參數(shù)一定時(shí))。ii：輸入電阻ri )iii：輸出電阻vro )具體測(cè)量步驟：A:電壓放大倍數(shù)v Ax、Auf )接線后仔細(xì)檢查，確認(rèn)無誤后再接通電源。在輸入端加入正弦波為 uS信號(hào)vuS來自函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，調(diào)節(jié)函 數(shù)信號(hào)發(fā)生器頻率為 f=1KHz、輸出衰減為40dB,使放大器工作 在中頻狀態(tài)。用示波器同時(shí)觀察 ui和uo的波形 兩波形的零電位線 應(yīng)重合)，并比較相位。保持最大動(dòng)態(tài)范圍下的Rb值不變v UCE約等于6V )在uo波形不失真的條件下，用晶體管毫伏表或示波器分

6、 別測(cè)量Ui、Uo和Uof vRL=：時(shí)的Uo即為Uo：即可得到電壓放大倍 數(shù) v Ao x、Auf )。B:輸入電阻v Ri ):輸入電阻Ri是從上圖中A、B兩端看進(jìn)去的等效電阻，即Ri二Ui/li ，由于ii較小，直接測(cè)量有困難，故實(shí)驗(yàn)中可在輸入端接 入一個(gè)10K電阻RS如左圖所示，用交流毫伏表（或示波器分別測(cè) 量Us與Ui，即可計(jì)算輸入電阻ri。輸入電阻測(cè)量C:輸出電阻ro）選擇合適的RL值使放大器輸出不失真 接示波器監(jiān)視），首先測(cè)量放大器的開路輸出電壓（用晶體管mv表和示波器測(cè) 量Ux，再測(cè)量放大器接入已知負(fù)載 RL時(shí)的輸出電壓（用晶體管 mv表和示波器測(cè)量 Uof，則輸出電阻3、理論

7、計(jì)算1) Ib、Ic、B 已知 B =80, UCeq=6V,R=k)=2.5mA/80=0.03125mA=2.5mA二| =802) A= 1132=20.82I b(PAI C(mA2.8462.4436.2473.9092.42020201.63681.89.332.676.0563.8752.45622016.6表2空載電壓放大倍數(shù)測(cè)量/帶負(fù)載電壓放大倍數(shù)測(cè)量給定參數(shù)仿真測(cè)試/實(shí)際測(cè)試仿真計(jì)算實(shí)測(cè)計(jì)算FCRlU(mVU0(mVAA2.4KoO2038919.4519.4111.92312.4K2.4K212059.7610.9110表3 輸入電阻、輸出電阻的測(cè)量測(cè)量輸入電阻R=10K

8、測(cè)量輸出電阻仿真測(cè)試/實(shí)際測(cè)算仿真 計(jì)算實(shí)測(cè) 計(jì)算仿真測(cè)試/實(shí)際測(cè)算仿真 計(jì)算實(shí)測(cè) 計(jì)算US(mVU(mVn(K0n(9UOR.=cUO R-=10kr o(K0r。(K080203.3353893201.672.433112181782、虛擬仿真波形圖1）波形失真觀察較大時(shí)Rb=821KucE11.764mVUo波形飽和失真失真類型截止失真（2幅頻特性曲線212.8Hzh=15.4MHz六、實(shí)驗(yàn)分析 實(shí)驗(yàn)誤差、數(shù)據(jù)分析等）1、計(jì)算電壓放大倍數(shù)的誤差 與仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比）實(shí)驗(yàn)值：Av=19.45理論值：Av=20.8二20.8-19.45 ) /20.8=6.5 %2、輸入、輸出電阻的誤差 與

9、仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比）輸入電阻誤差輸入電阻誤差3、實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生原因仿真過程中系統(tǒng)存在誤差，還有系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)電表跳動(dòng)不利于取穩(wěn)定 值會(huì)造成主觀上的誤差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果有偏差，最主要原因?yàn)閮x器自身存在誤差，還有在利用示 波器觀察失真波形最高與最低電壓時(shí)，判斷稍有不慎就有可能產(chǎn)生 較大誤差，甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論1.單管放大電路，在保證輸出電壓不失真情況下可滿足I CK*I B,且K*UK為定值。2對(duì)于單管放大電路，當(dāng)給的 不同時(shí)，電路輸出會(huì)產(chǎn)生不同的失 真曲線，當(dāng) 增大時(shí)， 減小，則產(chǎn)生截止失真，反之，則產(chǎn)生飽 和失真。3.單管放大電路存在一個(gè)通頻帶，只有頻率在通頻帶范圍之內(nèi)，電 路的線性條件才成立。八、實(shí)驗(yàn)思考題1）若與發(fā)射極電阻并接的電容開路，電壓放大倍數(shù)如何變化？答：原來為：K ,電容開路后:2）在保證輸出電壓不失真的情況下，靜態(tài)工作點(diǎn)的變化對(duì)放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)有無影響？為什么？答：在保證輸出電壓不失真的情況下，當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)