湖南大學電子線路實驗報告

1、實驗一、實驗二1、 實驗要求(1)建立單管共發(fā)射極放大電路。(2)分析共發(fā)射極放大電路放大性能。(3)分析共發(fā)射極放大電路頻率特性。(4)分析共發(fā)射極放大電路靜態(tài)工作點。2、 實驗內容實驗內容一：用Ni Multisim軟件驗證習題2.14，2.15，分析實驗結果。實驗內容二：(1)建立單管共發(fā)射極放大電路實驗電路，如圖1-1所示。NPN型晶體管(QNL電流放大系數(shù)為80，基極體電阻為100，發(fā)射結電容為3pF，集電結電容為2pF。用信號發(fā)生器產生頻率為lkHz、幅值為5mV的正弦交流小信號作為輸入信號。示波器分別接到輸入波形和輸出端觀察波形。(2)打開仿真開關，雙擊示波器，進行適當調節(jié)后，用

2、示波器觀察輸入波形和輸出波形。注意輸出波形與輸入波形的相位關系。并測量輸入波形和輸出波形的幅值，計算放大電路的電壓放大倍數(shù)。(3)建立共發(fā)射極放大電路靜態(tài)工作點測量電路。如圖1-2所示。利用直流電壓表和電流表測量集電極電壓、電流以及基極電流。判斷晶體管是否工作在放大區(qū)。(4)如果將基極電阻由580k改變?yōu)?00k，再測量各項電壓、電流，判斷晶體管是否工作在放大區(qū)。然后將圖11中基極電阻Rb由580k改變?yōu)?00k，再用示波器觀察放大電路的輸入波形和輸出波形，觀察輸出波形發(fā)生什么樣的變化，屬于什么類型的失真。3、 實驗電路原理圖4、 實驗結果及分析2-14 電路圖一：要求集電極電壓V0=（57）

3、V，通過計算可知，R1的電阻值在（2.53.5）千歐，R2的電阻值為5.65千歐。設置R1的電阻值為2.5千歐，R2的電阻值為5.65千歐，測出的VO為7V。電路圖二：將器件改為PNP管，要求電壓數(shù)值不變，保證集電極電壓|VO|、電流IC不變，通過計算可知，R1的電阻值為5.65千歐，R2的電阻值在（2.53.5）千歐。設置R1的電阻為5.65千歐，R2電阻值為3.5千歐，測出的VO為-5.054V。2-15 電路圖一：通過計算可知，VCE為3.35V，實際VCE為3.366。電路中存在誤差。電路圖二：由圖知，Ic電流為0.022安，所以三極管是導通的。又由Vce=-3.7760，所以三極管處

4、于放大區(qū)。Vbe=0.552V,Ib=0.029毫安，所以三極管導通，Vce=7.0100,所以三極管處于放大區(qū)。當R1=400千歐時，由于靜態(tài)工作點的向上偏移，出現(xiàn)飽和失真。實驗三1、 實驗要求(1)分析工作點穩(wěn)定的共發(fā)射極放大電路性能。(2)分析共集電極放大電路性能。(3)分析共基極放大電路性能。2、 實驗內容（1）建立工作點穩(wěn)定的共發(fā)射極放大電路實驗電路如圖2-1所示。NPN型晶體管取理想模式，電流放大系數(shù)設置為50，用信號發(fā)生器產生頻率為lkHz、幅值為10mV的正弦信號，輸入端電流表設置為交流模式，電路中用I鍵控制的開關選擇電路輸出端是否加負載。用空格鍵控制的開關選擇發(fā)射極支路是否加

5、旁路電容。(2)打開仿真開關，用示波器觀察電路的輸入波形和輸出波形。單擊示波器上Expand按鈕放大屏幕，測量輸出波形幅值，計算電壓放大倍數(shù)。根據(jù)輸入端電流表的讀數(shù)計算輸入電阻。(3)利用L鍵撥動負載電阻處并關，將負載電阻開路，適當調整示波器A通道參數(shù)，再測量輸出波形幅值，然后用下列公式計算輸出電阻Ro。其中Vo是負載電阻開路時的輸出電壓。(4)連接上負載電阻，再利用空格鍵撥動開關，使發(fā)射極旁路電容斷開，適當調整示波器A通道參數(shù)，再測量、計算電壓放大倍數(shù)。并說明旁路電容的作用。(5)建立共集電極放大電路如圖2-2所示。NPN型晶體管取理想模式，電流放大系數(shù)設置為50，用信號發(fā)生器產生頻率為lk

6、Hz、幅值為10mV的正弦信號，輸入端電流表設置為交流模式。(6)打開仿真開關，用示波器觀察電路的輸入波形和輸出波形。單擊示波器上Expand按鈕放大屏幕，測量輸出波形幅值，計算電壓放大倍數(shù)。根據(jù)輸入端電流表的讀數(shù)計算輸入電阻。仿照步驟3求電路輸出電阻。建立共基極放大電路，如圖2-3所示。NPN型晶體管取理想模式，電流放大系數(shù)設置為50。用信號發(fā)生器產生頻率為lkHz、幅值為10mV的正弦信號，輸入端電流表。(9)打開仿真開關，用示波器觀察電路的輸入波形和輸出波形。單擊示波器上Expand按鈕放大屏幕，測量輸出波形幅值，計算電壓放大倍數(shù)。根據(jù)輸入端電流表的讀數(shù)計算輸入電阻。(10)仿照步驟3求

7、電路輸出電阻。3、 實驗電路原理圖圖2-1工作點穩(wěn)定的共發(fā)射極放大電路圖2-2 共集電極放大電路圖2-3共基極放大電路4、 實驗結果及分析當輸入信號頻率過低，低于下限角頻率，直接耦合電容起到分壓作用，不能忽略。當輸入信號頻率過高時，高于上限角頻率，結電容電容起到分流作用，不能忽略。所以，輸入信號的頻率設置在中頻段。設置根據(jù)輸入輸出信號波特圖分析，中頻范圍在113HZ9.6MHZ之間。所以設置信號發(fā)生器的頻率在10HZ。當旁路電容和負載的開關都閉合的時候，放大倍數(shù)將近25.。旁路電路閉合，負載斷開時的時候，放大倍數(shù)為40。根據(jù)公式其中，Voc是負載連接時的輸出電壓，Vo是負載斷開時的輸出電壓。R

8、l是負載電阻Ro=500*2*10k/200*4-10k=2.5k輸出電阻為2.5k。旁路電容斷開，負載閉合時的時候，放大倍數(shù)為2.5。旁路電容的作用：1、 當不連接旁路電容時，放大倍數(shù)為25。當連接旁路電容時，放大倍數(shù)為2.5。旁路電容具有降低電路放大倍數(shù)的作用。當不連接旁路電容時，電流表的讀數(shù)一直在波動。當連接旁路電容時，電流表的讀數(shù)相對穩(wěn)定。旁路電容具有穩(wěn)定直流靜態(tài)工作點的作用。旁路電容、負載都斷開的時候，放大倍數(shù)為5.。當負載閉合時，放大倍數(shù)為50。輸入電阻Ri=Vi/I=10/0.197=50分析：當負載閉合時，放大倍數(shù)為50。根據(jù)公式其中，Voc是負載連接時的輸出電壓，Vo是負載斷

9、開時的輸出電壓。Rl是負載電阻Ro=21*10k/18-10k=17k5、 實驗結論共發(fā)放大器的輸入電阻為17.9K，輸出電阻為2.5K。共集放大器的輸入電阻為133K，輸出電阻為104。共基放大器的輸入電阻為50，輸出電阻為17K。共集放大器更接近于一個理想的電壓放大器，而共集放大器更接近于一個理想的電流放大器。實驗四1、 實驗要求(1)建立場效應管放大電路。(2)分析場效應管放大電路的性能2、 實驗內容(1)建立結型場效應管共源放大電路。結型場效應管取理想模式。用信號發(fā)生器產生頻率為lkHz、幅值為10mV的正弦信號。(2)打開仿真開關，用示波器觀察場效應管放大電路的輸入波形和輸出波形。測

10、量輸出波形的幅值，計算電壓放大倍數(shù)。(3)建立如圖3-3所示的場效應管放大電路的直流通路。打開仿真開關，利用電壓表和電流表測量電路靜態(tài)參數(shù)。(柵源電壓，漏源電壓，漏極電流)3、 實驗電路原理圖圖3-2 結型場效應管共源放大電路圖3-3場效應管放大電路的直流通路4、 實驗結果及分析場效應管放大電路的直流通路共源放大電路的電壓放大倍數(shù)為10。輸出波形的幅值為100mv。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得，場效應管的漏源電壓為15.076V，柵源電壓為0.411V，漏極電流為0.05mA。電壓表和電流表測到的柵源電壓，漏源電壓，漏極電流。5、 實驗結論場效應管區(qū)別于晶體管主要有兩點：場效應管的輸入電阻很大，晶體管的輸

11、入電阻較小；場效應管是單極型器件，晶體管是雙極型器件。單極型器件是指只有一種載流子參與運動，雙極型器件是兩種載流子參與運動。場效應管只有自由電子參與導電，而晶體管的自由電子和空穴兩種載流子參與導電。實驗五1、 實驗要求(1)建立差動放大電路。(2)分析差動放大電路性能。2、 實驗內容(1)建立單端輸入、單端輸出長尾式差動放大電路。T1、T2均為NPN晶體管，采用理想模式，電流放大系數(shù)設為50。用信號發(fā)生器產生頻率為lkHz、幅值為10mY的正弦信號。示波器通道A輸入設為500mVDiv，通道B輸入設為10mVDiv。(2)打開仿真開關，用示波器觀察長尾式差動放大電路的輸入波形和輸出波形。測量輸

12、出波形幅值，計算差模電壓放大倍數(shù)。(3)按空格鍵撥動開關，使差動放大電路兩個輸入端同時輸入同樣的信號，即共模信號。示波器通道A輸入改設為10mVDiv，再用示波器觀察長尾式差動放大電路的輸入波形和輸出波形。測量輸出波形幅值，計算共模電壓放大倍數(shù)。(4)計算共模抑制比。3、 實驗電路原理圖圖5-1 單端輸入、單端輸出長尾式差動放大電路4、 實驗結果及分析輸出波形幅值為1.435V。差模電壓放大倍數(shù)為100。輸出波形幅值很小，接近于0V。差模電壓放大倍數(shù)幾乎為0。5、 實驗結論差分放大電路具有放大差模信號、抑制共模信號的作用。差分放大電路對差模信號具有抑制零點漂移的作用。一方面，電路結構的對稱性，

13、另一方面，接在發(fā)射結的Re電阻起到的負反饋作用。實驗六1、 實驗要求(1)建立負反饋放大電路。(2)分析負反饋放大電路的性能。2、 實驗內容(1)建立電壓串聯(lián)負反饋放大電路。晶體管為QNL，用信號發(fā)生器產生頻率為lkHz、幅值為5mV的正弦交流小信號作為輸入信號。示波器分別接到輸入端和輸出端觀察波形。(2)打開仿真開關，雙擊示波器，進行適當調節(jié)后，觀察輸入波形和輸出波形。測量輸入波形和輸出波形的幅值，計算電路閉環(huán)電壓放大倍數(shù)并與理論計算值相比較。(3)對于電路反饋電阻Rf進行參數(shù)掃描分析，以觀察反饋電阻變化對閉環(huán)增益及通頻帶的影響。具體步驟是：選擇AnalysisParameterSweep命

14、令，彈出ParameterSweep對話框，選取掃描元件為Rf、掃描起始值為5k，掃描終止值為20k、掃描型態(tài)為Linear、步進值為5k、輸出節(jié)點為3，再選擇暫態(tài)分析或AC頻率分析，然后單擊Simulate按鈕進行分析。3、 實驗電路原理圖4、 實驗結果及分析輸入波形的幅值為4.998mV。輸出波形的幅值為437.899mV。閉環(huán)放大倍數(shù)為70?？梢?，反饋電阻越小，增益越小。換成實際器件后：5、 實驗結論負反饋雖然使放大電路的增益下降，但是能改善放大電路的性能，穩(wěn)定靜態(tài)工作點，有效提高電路的通頻帶，能夠提高電路放大倍數(shù)的穩(wěn)定性、能夠擴展通頻帶等。如果負反饋放大電路屬于深度負反饋，則放大電路閉

15、環(huán)放大倍數(shù)等于反饋系數(shù)的倒數(shù)。實驗七1、 實驗要求(1)分析工作點穩(wěn)定的共發(fā)射極放大電路性能。 (2)分析共集電極放大電路性能。(3)分析共基極放大電路性能。2、 實驗內容(1)建立如圖7-1所示的反相求和電路，集成運放采用LM741，用兩交流電壓源分別產生V1、V2正弦交流輸入信號，其頻率均為lkHz,有效值分別為100mV和200mV。電阻R1=1k，R2=2k，Rf=10k。示波器用來觀察電路輸入波形和輸出波形。空格鍵控制開關將兩輸入之一與示波器輸入相連。(2)打開仿真開關，用空格鍵控制示波器輸入信號的接入，適當調節(jié)示波器，分別觀察電路輸入波形與輸出波形對應的變化關系。測量輸出波形的幅值并與理論計算值比較。3、 實驗電路原理圖圖7-1 反相求和電路4、 實驗結果及分析根據(jù)虛短、虛斷的概念，可知集成運放的反相輸入端為虛地，由此可列出下列方程式：由此得： 理論值為2000mV.測量值為2843/0.5=2000 mV.1、開關接到下邊，即接到200mV的電流