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1、以铜为镜,可以正衣冠;以古为镜,可以知兴替;以人为镜,可以明得失。旧唐书魏征列传百川东到海,何时复西归?少壮不尽力,老大徒伤悲。汉乐府长歌行东南大学电工电子实验中心 实 验 报 告 课程名称:电路与电子线路实验 II 第 一 次实验 实验名称:三极管放大电路 院(系):吴健雄 专 业:信息 姓 名:学 号:实 验 室:金智楼 502 实验组别:6 同组人员:实验时间:2013 年 4 月 9 日 评定成绩:审阅教师:丈夫志四方,有事先悬弧,焉能钧三江,终年守菰蒲。顾炎武我尽一杯,与君发三愿:一愿世清平,二愿身强健,三愿临老头,数与君相见。白居易 一、实验目的及要求 1、实验目的 通过对单级晶体
2、管低频电压放大电路的工程估算、安装和调试,掌握放大器的主要性能指标及其测试方法;掌握双踪示波器、函数发生器、交流毫伏表、直流稳压电源的使用方法。2、实验要求 测量静态工作点主要性能参数:ICQ 集电极静态工作电流、VCEQ 晶体管压降;测量主要动态性能参数:AV 电压增益、Ri 输入电阻、Ro 输出电阻;利用扫频仪观察电路的幅频特性与相频特性。二、实验原理 放大电路的基本组成 半导体器件RL输入信号源输出负载直 流 电 源 和 相 应 的 偏 置 电 路 静态工作点的设置 百川东到海,何时复西归?少壮不尽力,老大徒伤悲。汉乐府长歌行以家为家,以乡为乡,以国为国,以天下为天下。管子牧民 集电极静
3、态工作电流:ICQ=VRC/RC 静态工作点对电路输出失真的影响:截止失真 Vo 波形的顶部被压缩,说明 Q 点偏低,应增大基极偏流 IBQ,即增大 ICQ。饱和失真 Vo 波形的底部被削波,说明 Q 点偏高,应减小 IBQ,即减小 ICQ。偏置电路的选择 人之为学,不日进则日退,独学无友,则孤陋而难成;久处一方,则习染而不自觉。顾炎武忍一句,息一怒,饶一着,退一步。增广贤文 用换算法测量输入电阻 Ri 和输出电阻 Ro 其中,vo和 vo 分别为 vs 不变的情况下断开和接入负载 RL 时的输出电压。放大电路的频率响应 三、电路设计及仿真 良辰美景奈何天,便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷,似
4、水流年。汤显祖天行健,君子以自强不息。地势坤,君子以厚德载物。易经1、实验电路图 实验的电路图上图所示,三极管选用 9013NPN 型晶体管。Rs 为采样电阻 RL 为负载电阻 R1 为上偏置电阻 R2 为下偏置电阻 Rc 为集电极电阻 RE 为发射极电阻 C1 为输入耦合电容 C2 为输出耦合电容 CE 为旁路电容 调节 RW 使静态工作点位于交流负载线的中点(VCEQ=6V),加大输入信号的幅度,使得输出波形同时出现正、反向失真,稍微减小输入信号幅度,使失真刚好消失,读出此时的输出电压峰峰值 vop-p,再用万用表的 DCV 档测量此时 RE 两端的静态电压,计算出 ICQ。2、实验仿真图
5、 根据设计的实验电路图在 Multisim 上画出如下仿真电路图:丹青不知老将至,贫贱于我如浮云。杜甫百川东到海,何时复西归?少壮不尽力,老大徒伤悲。汉乐府长歌行 四、电路测试结果 1、实际实验电路图 根据设计与仿真的电路搭建的实际电路如下图所示:2、实验数据及结果(1)静态工作点 已知:Rc=3K 测得:云路鹏程九万里,雪窗萤火二十年。王实甫谋事在人,成事在天!增广贤文Vcc=VCEQ=VCR=求得:集电极静态工作电流 ICQ=VRC/Rc=(2)动态性能:a.已知:Rs=1K 测得:Vs=40mV Vi=求得:输入电阻Ri=ViRs/(Vs-Vi)=b.已知:RL=3K 测得:Vo=Vo=
6、求得:输出电阻 Ro=(Vo/Vo-1)RL=c.求得:电压增益 Av=Vo/Vi=83 (3)观察输入、输出曲线 将输入、输出两端分别接入示波器,利用 AC 耦合观察正弦曲线,如下图所示:志不强者智不达,言不信者行不果。墨翟其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。论语 可以看出输入、输出端的电压存在着相位差,但都为正弦曲线分布且没有失真现象产生,利用示波器也可测得输入电压与输出电压。(4)观察幅频、相频曲线 在不接信号源的条件下将输入输出端接入扫频仪进行扫描,得到下图:可以看到实际扫描的结果与理论图象不相符,经过同学讨论以及老师的对仪器的检查,发现扫频仪出了问题。待扫频仪修理后继续测量观察。常
7、将有日思无日,莫待无时思有时。增广贤文先天下之忧而忧,后天下之乐而乐。范仲淹五、实验总结 在本次实验中,我学到了好多细节的东西。首先,比如在上偏置串接一个 R1,就是为了保护电路,当滑动变阻器调至最小时保护电路防止短路。其次,元件参数的选取也是需要注意的,例如 R1 和 R2 阻值的选取,如果 R1 和 R2 阻值选的过小,会使输入电阻减小;而L1112112(/2 beSiSfRRrR CRR C),可以看到下限频率会增大,所以参数的选择是至关重要的。通过本次试验,我们利用 9013NPN 型晶体管以及电容、电阻搭建了三极管放大电路,并测量了其静态工作点的参数;同时还对动态参数进行测量,最后求得了输入、输出电阻以及电压增益;另外,还利用示波器观察了输入、输出电压的双踪正弦图,利用扫频仪扫描出电路的幅频曲线与相频曲线。实验中,了解了三极管的使用以及三极管放大电路的静态工作点、动态参数的计算,最后还熟悉了扫频仪的操作。问题思考:负反馈对放大器性能的影响有哪些 答:1、使放大倍数降低,从而可以增大带宽;2、提高放大器的稳定性;3、减少输出失真和噪声;4、调节输入和输出阻抗,其中并联负反馈降低输入阻抗,串联负反馈提高输入阻抗,电压负反馈降低输出阻抗,电流负反馈提高输出阻抗。
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