三极管共射放大电路(共5页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上实验报告专业：自动化（控制系）姓名：茅婷婷学号：日期：2014.5.20桌号：F2课程名称： 模拟电子技术基础实验 指导老师： 蔡忠法 成绩：_实验名称： 三极管共射放大电路 一、实验目的1. 掌握共射放大电路的仿真方法。2. 掌握放大电路的调试和测量方法。3. 进一步熟悉示波器、函数信号发生器、交流毫伏表的使用。二、实验器材1. 示波器、信号发生器、晶体管毫伏表2. 共射电路实验板三、实验内容1. 静态工作点的调整与测量2. 测量电压放大倍数3. 测量最大不失真输出电压4. 测量输入电阻5. 测量输出电阻6. 测量上限频率和下限频率7. 研究静态工作点对输出波形的影

2、响四、实验电路与原理实验电路（仿真电路图）： 电路原理：1）三极管放大电路的静态工作点应置于直流负载线还是交流负载线的中点？为什么？如何实现？答：三极管放大电路的静态工作点应置于交流负载线的中点。这样便可获得较大输出动态范围。要得到最佳静态工作点，初选直流负载线的中点，还要通过调试来确定交流负载线的中点，一般通过设置电位器的方法来调整静态工作点。2）静态工作点设置过高或过低时，放大电路会先出现饱和失真还是先出现截止失真？饱和失真与截止失真在形状上有何区别？区别是如何产生的？答：静态工作点设置过高时，先出现饱和失真；静态工作点设置过低时，先出现截止失真。饱和失真形状为：“削顶”失真；截止失真形状

3、为：“缩顶”失真。饱和失真是因为静态工作点设置过高，交流信号输入时，正弦顶部使三极管进入饱和区，出现“削顶”的饱和失真；截止失真是因为静态工作点设置过低，交流信号输入时，正弦底部使三极管进入截止区，出现“缩顶”的截止失真。3）电路中，R7引入什么反馈？起什么作用？若R7被短路，Q点、Av、Ri、Ro如何变化？答：电流串联负反馈，改善动态性能。Q点基本不变，Av的绝对值变大，Ri变小，Ro不变。五、实验步骤和实验结果1. 静态工作点的调整与测量实验步骤：1) 将直流稳压电源的输出调至12V；连接稳压电源与电路板的电源线和地线。2) 调节偏置电位器，使放大电路的静态工作点满足设计要求(ICQ1.5

4、mA)。3) 测出共射电路的静态工作点，记录测量值，并与理论估算值和仿真值进行比较。实验结果记录：VBQ(V)VEQ(V)VCQ(V)ICQ(mA)理论值3.4572.7577.0501.500仿真值3.4252.7507.0481.501实测值3.232.627.201.5032. 测量电压放大倍数实验步骤：1) 从函数信号发生器输出1kHz的正弦波（幅度要小，约20mV），加到电路板上的S端。用示波器检查放大电路输出端是否有放大的正弦波且无失真。2) 用交流毫伏表测量输入vi电压（H端），调节函数信号发生器幅度，使电路输入vi= 20mV(有效值)。3) 负载开路，用交流毫伏表测出输出电压

5、vo有效值，求出开路放大倍数。4) 负载接上2k，再次测vo，求出带载放大倍数。 实验结果记录：测试条件实测值（有效值）理论值仿真值Vs(mV)Vi(mV)Vo(V)AvAvAvRL=42.820.01.692-84.6-83.54-84.74RL=2k42.820.00.629-31.45-31.53-32.583. 测量最大不失真输出电压实验步骤：1) 负载开路，逐渐增大输入信号幅度，直至输出刚出现失真。2) 用交流毫伏表测出此时的输出电压有效值，即为最大不失真输出电压Vomax。3) 负载接上2k，再次测Vomax。实验结果记录：测试条件实测值理论值仿真值Vomax (有效值)Vomax

6、 (峰值)Vomax (峰值)Vomax (峰值)RL=3.06v4.32v3.65v4.20vRL=2k1.29v1.82v1.87v1.72v4. 测量输入电阻测量原理：放大电路的输入电阻可用电阻分压法来测量，图中R为已知阻值的外接电阻，分别测出Vs和Vi，则 实验步骤：1) 从函数信号发生器输出正弦波，加到电路板上的S端。2) 用交流毫伏表测出vs和vi电压。3) 求出输入电阻。实验结果记录：2K输入电阻（实测值）理论值仿真值Vs (mV)Vi (mV)Ri (k)Ri (k)Ri (k)42.820.31.80/4.155. 测量输出电阻测量原理：放大电路的输出电阻可用增益改变法来测量

7、，保持信号源幅度不变，分别测出负载开路时的输出电压Vo和带上负载RL后的输出电压Vo，则实验步骤：1) 从函数信号发生器输出正弦波，加到共射放大电路的输入端。2) 断开负载，用交流毫伏表测出输出电压Vo。3) 接上负载，用交流毫伏表测出输出电压Vo。4) 计算输出电阻Ro。实验结果记录：输出电阻（实测值）理论值仿真值Vo (mV)Vo (mV)Ro (k)Ro (k)Ro (k)16926323.353.33.26. 测量上限频率和下限频率实验步骤：1) 从函数信号发生器输出1kHz的正弦波，加到放大电路输入端。2) 用交流毫伏表测输出电压，调节输入信号幅度，使输出Vo =1V。3) 保持输入

8、信号幅度不变，降低信号频率，使输出幅度下降至0.707Vo时得到下限频率fL。4) 保持输入信号幅度不变，增大信号频率，使输出幅度下降至0.707Vo时得到上限频率fH。实验结果记录：测试条件实测值理论值仿真值fL (Hz)fH (Hz)fL (Hz)fH (Hz)fL (Hz)fH (Hz)RL=29.658.6k/44.86918.293MRL=2k3177.47K/45.85247.019M7. 研究静态工作点对输出波形的影响实验步骤：1) 负载开路，输入1kHz、幅度合适的正弦信号，用示波器监视输出电压。2) 调节电位器(RW1减小或RW2增大)，使静态电流ICQ增大到足够大(如2.0

9、mA)，测量并记录集电极静态电流。3) 逐渐增大输入信号，使输出波形出现明显的失真。记录此时的示波器波形，测量刚出现失真时的最大不失真输出电压。-1.724) 减小输入信号，使电路回到正常的放大状态（输出电压无失真）。5) 调节电位器(RW1增大或RW2减小)，使静态电流ICQ下降到足够小(如1.0mA)，测量并记录集电极静态电流。 6) 逐渐增大输入信号，使输出波形出现明显的失真。记录此时的示波器波形，测量刚出现失真时的最大不失真输出电压。仿真实验结果记录：ICQ先出现Vomax(峰值)正/负半周形状1.999mA饱和失真-1.72v负削顶失真1.046mA截止失真1.96v正缩顶失真实验结

10、果记录：六、实验结果分析（选做）1. 静态工作点的调整与测量为了使ICQ1.5mA，调节电位器使得R5上的压降为1.5mA*3.3k=4.95v，但是由于电位器调节精度和R5的实际阻值的影响，各个静态工作点与理论值有微小偏差，在误差允许的范围内，与理论值相符。2. 测量电压放大倍数 由于毫伏表只能测得正弦信号有效值，所以最终得到的电压放大倍数为绝对值。通过理论课的学习，我们知道共射放大电路的电压放大倍数为负值，所以理论与实验相结合，得到最终答案。3. 测量最大不失真输出电压我在测量最大不失真输出电压时运用的是观察正弦波正负半轴的最大值和最小值的绝对值的大小，随着输入信号的增大，最大值和最小值的

11、绝对值开始出现差异时的电压为最大不失真输出电压。4. 测量输入电阻输入电阻与电位器的阻值相关，所以理论值无法计算，测量值不同人得出的值也不同。5. 测量输出电阻我们用软件仿真的时候是用较大阻值的负载替代空载，所以与理论值有所不同。6. 测量上限频率和下限频率上限频率，主要受晶体管结电容及电路分布电容的限制；下限频率，主要受耦合电容及射级旁路电容的限制。实际测得的上限频率与仿真值差别较大，所以我认为是晶体管结电容及电路分布电容与仿真电路图有较大差别。7. 研究静态工作点对输出波形的影响输入与输出波形的相位关系为相差。当ICQ偏大时，出现饱和失真，形状为“削顶”失真；当ICQ偏小时，出现截止失真，

12、形状为“缩顶”失真。 当加大输入信号时，同时出现饱和与截止失真。七、思考与讨论1. 与负载开路相比，接上负载对放大电路的上下限频率有什么影响？fL基本不变，fH增大（约两倍）。2. 在测量输入电阻时，为什么不能直接测Rs两端的压降？（注：Rs即实验电路中R1）因为Rs两端没有电路的公共接地点，若用一端接地的毫伏表测量，会干扰信号，以致造成测量误差。3. 在测上限和下限频率时，如何选择输入信号的大小？为什么使输出电压为1V？不能太大，会产生失真；不能太小，测量精度不高。九、体会、心得、问题及解决方法（选做）通过这个三极管共射放大电路的调试和参数测量实验，我对三极管的共射放大电路的原理有了更深刻的

13、认识，对三极管共射放大电路的输入输出信号的波形，不同负载下的信号放大倍数，信号的失真情况，放大电路的通频带宽度有了更深入直观的了解，对示波器的使用和调试有了更好的掌握。 此外，我将对本实验过程中的所感所受做一些总结：1、实验前要充分理解共射放大电路的理论知识，并用仿真软件仿真以更好的理解结果以及核对自己的理论计算结果。2、测量器件两端的电位差时要测出它们的对地电压，再相减。由于器件两端没有电路的公共接地点，若用交流毫伏表直接测器件上的压降，则会引入干扰，造成测量误差。3、示波器监视波形时，如果波形不稳定，需要检查信号发生器有无正确接入、线路有无短路、周围有没有烦扰信号，同时调节示波器尽量使其波形尽量稳定。4、由于电子元器件的电流电压承载能力较小，一定要先开电源，调整电压或电流到实验值，关闭电源，然后在电路板连上接线后再开电源，避免因电压或电流过大使器件损坏。5、测输入信号的输出信号波形时，不可以改变电路的静态工作点，不然接下去的数据的测量都是错误的；一旦不小心触碰了电位器，必须重新调整静态工作点，不能贪图方便而无视静态工作点的变化。专心-专注-专业