晶體管公射極單管放大器課案

1、實(shí)驗(yàn)題目:晶體管公射極單管放大器實(shí)驗(yàn)時間：2016年9月28日班級：14物2班 學(xué)號：2014294222 姓名： 梁國烈、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 了解共射基本放大電路的工作原理。(2) 學(xué)會調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)的方法。(3) 掌握電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的測試方法。2、實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容(簡明扼要，主要是實(shí)驗(yàn)接線圖)1) 實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)在放大器的輸入端加入輸入圖3-1為電阻分壓式共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖。它的偏置電路由分壓電阻Rbi和Rb2組成，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)。信號Ui后，在放大器的輸出端便可得到一個與Ui相位相反，幅值被放大了的輸出信號 U0,從12而實(shí)

2、現(xiàn)了電壓放大。Rl2.4K Q圖3-1電阻分壓式共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖在圖3-1電路中，當(dāng)流過偏置電阻Rbi和Rb2的電流遠(yuǎn)大于晶體管 T的基極電流Ib時（一般510倍），則它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算：UccIUb - Ube|Re1 E ：:1 CUCe= UCl Ic ( Rd+ Re)電壓放大倍數(shù)Aurbe式中，Rlz =Rl Rc。利用估算的靜態(tài)值計(jì)算r be,即輸入電阻R = R31 / Rb2 / r be輸出電阻Ro FC1.放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測量與調(diào)試（1）靜態(tài)工作點(diǎn)的測量。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

3、程合適的直流毫安表和直流電壓表，分別測量晶體管的集電極電流IC以及各電極對地的電位UB、Uc 和 Ue。般實(shí)驗(yàn)中，為了避免斷開集電極，所以米用測量電壓Ue或Uc，然后算出Ic的方法，例如，只要測出Ue,即可用IIUeIc =ReU - U算出Ic （也可根據(jù)Ic = CCC，由Uc確定Ic ）,同時也能算出 Ube = Ub Ue,RcUcE= U c U E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3-

4、2(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(一般截止失真不如飽和失真明顯)，如圖3-2(b)所示。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U。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。(a)飽和失真(b)截止失真圖3-2靜態(tài)工作點(diǎn)對輸岀波形失真的影響改變電路參數(shù)Ucc、Rc、Rbi、Rb2都會引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變化，但通常多采用調(diào)節(jié)偏置 電阻Rb2的方法來改變靜態(tài)工作點(diǎn)，如減小Rb2，則可使靜態(tài)工作點(diǎn)提高等。但在這需要說明的是工作點(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

5、 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)。2.放大器動態(tài)指標(biāo)測試(1) 電壓放大倍數(shù) Au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，用交流毫伏表測出 Ui和Uo的有效值Ui和Uo,在本書中，Ui和Uo是指電壓的峰峰值， 可用示 波器測量，而Ui和Uo是指電壓的有效值，可用交流毫伏表測量。AUUoU輸入電阻Ri的測量。輸入、輸出電阻測量電路如圖3-3所示，電路中在被測放大器的輸入端與信號源之間串入一已知

6、電阻R（為了減省測量誤差,通常取R與Ri為同一數(shù)量級為好， 本實(shí)驗(yàn)可取 R= 10KQ），在放大器正常工作的情況下,用交流毫伏表測出Us和Ui,根據(jù)Ur= Us Ui求出Ur值。則根據(jù)輸入電阻的定義可得RiUiUiIiUr 一 Us-UiUIiR圖3-3輸入、輸出電阻測量電路信號源k2Rl輸出電阻Ro的測量。按圖3-3電路，在放大器正常工作條件下,測出輸出端不接負(fù)載Rl的輸出電壓U。和接入負(fù)載后的輸出電壓 Ul,根據(jù)RlRo + R_Uo即可求出Ro =（： -叭UL在測試中應(yīng)注意，必須保持Rl接入前后輸入信號的大小不變。2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1 連線將單管/負(fù)反饋兩級放大器固定線路板插入THM-

7、3實(shí)驗(yàn)箱四個綠色固定插孔中，按實(shí)驗(yàn)電路圖3-1接線，將固定板上的+Ucc(即+12V)、地用連接線分別和實(shí)驗(yàn)箱的左下角直流穩(wěn)壓 電源對應(yīng)的+12V、地接上，下一步再使用兩根連接線將固定板上的接點(diǎn)1、2和3接在一起，注意接線前先將左下角的電源開關(guān)斷開以及實(shí)驗(yàn)箱的總電源開關(guān)斷開(在實(shí)驗(yàn)箱的左上角)。2. 靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試(1) 接通總電源開關(guān)及直流穩(wěn)壓電源開關(guān)前，先將單管/負(fù)反饋兩級放大器 Rwi電位器 調(diào)至最大(順時針調(diào)到底)，用連接線將接點(diǎn) 4和接點(diǎn)5連上(即將電阻 Rfi短路)。(2) 不接信號發(fā)生器，用連接線將測試點(diǎn)Ui和地短接，將電源總開關(guān)、+12V電源開關(guān)和Ki閉合，調(diào)節(jié)Rwi，使Ic

8、 = 2.0mA (即用直流電壓表測得Ue= 2.0V)。(3) 用萬用表直流電壓檔測量Ub、Ue、Uc及用電阻檔測量 Rb2值(注意測量Rb2值時 應(yīng)先將電源和開關(guān) K1斷開再進(jìn)行測量)，將測量的數(shù)據(jù)記入表 3-2中。3測量電壓放大倍數(shù)(1) 斷開Ui和地短接的連接線，再將TFG6930A函數(shù)信號發(fā)生器的輸出信號接在放大器的輸入端(即測試點(diǎn)UJ。(2) 調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器，在放大器輸入端接入頻率為1KHz的正弦信號Us。(3) 用交流毫伏表測放大器輸入電壓Ui，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器，使 Ui : 10mV，同時用雙蹤示波器觀察放大器輸入電壓ui和輸出電壓uO波形。(4) 在波形不失真的條件下用

9、交流毫伏表測量下述三種情況下的Uo值，并用雙蹤示波 器觀察Uo和Ui的相位關(guān)系，記入表 3-3，其中表中Rc=1.2 KQ可在原Rc=2.4 K Q旁邊并上一 只2.4 K Q的電阻即可。3、所用儀器設(shè)備晶體管共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備見表3-1。表3-1實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備序號名稱型號規(guī)格數(shù)量1模擬電路實(shí)驗(yàn)箱THM-312函數(shù)信號發(fā)生器TFG6930A13雙蹤示波器V-252,20MH z14交流毫伏表DF2170C15數(shù)字萬用表VC9801A+14、預(yù)習(xí)思考題(1) 算出上述二階低通濾波器電路的通帶增益、截止頻率和品質(zhì)因數(shù)。(2) 算出上述二階高通濾波器電路的通帶增益、截止頻率和品質(zhì)因數(shù)。二

10、、實(shí)驗(yàn)原始記錄(實(shí)驗(yàn)完成后必須要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師簽名認(rèn)可)畫出實(shí)驗(yàn)所需要的各種記錄表格表3-2放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測量(Ic = 2.0mA )參數(shù)項(xiàng)Ub(V)Ue(V)Uc(V)Rb2 ( KQ )Ube(V)Uce(V)I C(mA)理論值實(shí)測值表3-3電壓放大倍數(shù)的測量(Ic= 2.0mA)Rc ( K Q )Rl(K Q)Ui (mV)Uo(V)A u實(shí)測值A(chǔ)u理論值觀察記錄一組Ui和Uo波形2.41.2U iuo0 t02.4三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、數(shù)據(jù)處理(數(shù)據(jù)表格、計(jì)算結(jié)果、誤差、結(jié)果表達(dá)、曲線圖等) 表3-2放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測量(Ic= 2.0mA)參數(shù)項(xiàng)目Ub(V)Ue(V)Uc(V)RB2 ( KQ )Ube(V)Uce(V)I C(mA)理論值實(shí)測值2.692