实验二、晶体管共射极单管放大器I
- 格式：docx
- 大小：11.77 KB
- 文档页数：2
实验二、晶体管共射极单管放大器I
实验目的：了解晶体管共射极单管放大器电路原理及性能指标的测量方法。
实验器材：晶体管（2SC1815），直流电源，信号源，示波器，万用表等。
实验原理：晶体管是一种电子器件，在电路中可以使用其放大、开关等功能。共射极单管放大器是晶体管放大器中应用最广泛的一种电路。共射极单管放大器具有放大倍数大、频带宽度宽的特点。其电路原理图如下所示。
当输入信号Vin加至共射极电路中时，基极中将出现一个与Vin同相的交流电压信号，进而影响晶体管的发射极电流Ie，使其随之发生周期性变化。这样，晶体管的发射极将会出现一随输入信号而改变的电流信号Ie，从而对负载RL产生一随输入变化而改变的电压信号Vout，即输出信号。根据输出信号的瞬时幅值与输入信号的瞬时幅值比值的大小，可以初步测定这个电路的放大倍数，即：
Av = ΔVout / ΔVin
式中，ΔVout表示输出信号的峰值与零点处的幅值之差，ΔVin表示输入信号的峰值与零点处的幅值之差。为了进一步衡量这个电路的放大能力，需要定义一些性能指标，分别如下所示。
增益：A = Vout / Vin，它表示输出信号与输入信号的幅值比值。
最大输出电压：Vomax，它与输出电路的直流工作点有关，其大小可通过计算静态工作点的位置来确定。Vomax是输出信号中某一瞬间的最大电压值。
最大输出功率：Pomax，它是输出信号的最大功率，同时也是输出电路在一定工作条件下所能输出的最大功率。
最大幅度稳定范围：Am，它是指在该范围内，输出信号的变化幅度始终不大于输入信号变化幅度的一定百分比，以保证输出信号的稳定性。
实验步骤：
1. 按照电路原理图搭建共射极单管放大器电路，并接入信号源、示波器和万用表等。
2. 调节信号源输出电压幅值和频率，使其分别在两个电压档和两个频率档位内逐步变化，同时观察和记录示波器上输入信号和输出信号的波形，以了解电路的动态特性。 3. 对电路静态特性进行测量：将信号源输出开关关闭，调节直流电源输出电压，使之分别等于晶体管的基极电压、发射极电压和负载电阻上的电压，记录基极电流、发射极电流、负载电流、负载电压和晶体管最大转移导纳等参数，以计算电路的静态工作点。
4. 对电路动态特性进行测量：调节信号源输出电压幅值和频率，在示波器上观测输出信号与输入信号的幅度和相位关系。分别测量电路的增益、最大输出电压、最大输出功率和最大幅度稳定范围等性能指标。
实验结果和分析：
1.观测到示波器上输入信号和输出信号的波形，形状、幅度和相位差等决定了电路的动态特性。当输入信号为正弦波时，输出信号将随之产生周期性的变化，其幅度与输入信号的幅度有关，相位差随频率变化而改变。
2.通过静态特性的测量，可以得到晶体管共射极单管放大器电路的静态工作点，进一步分析电路的电压增益和输出阻抗等性能指标。
3.通过动态特性的测量，可以了解电路的放大倍数、带宽、最大输出电压和最大输出功率等指标，同时分析电路是否具有稳定性和饱和现象等不良效应。
本次实验通过对晶体管共射极单管放大器电路的测量和分析，熟悉了晶体管放大器的基本原理和性能指标。同时，也对示波器的使用方法和万用表的测量技巧有所掌握。通过实验操作和数据处理，进一步提高了自己的实验能力和分析能力。在今后的学习和工作中，需要不断加强实践锻炼，提高自己的综合素质和实际操作能力。
