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单管放大电路实验报告

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单管放大电路一、实验目的1. 掌握放大电路直流工作点的调整与测量方法；2．掌握放大电路主要性能指标的测量方法；3．了解直流工作点对放大电路动态特性的影响；4．掌握射极负反馈电阻对放大电路特性的影响；5．了解射极跟随器的基本特性。

二、实验电路实验电路如图2.1所示。

图中可变电阻R W是为调节晶体管静态工作点而设置的。

三、实验原理 1.静态工作点的估算将基极偏置电路CC V ，1B R 和2B R 用戴维南定理等效成电压源。

开路电压CC B B B BB V R R R V 212+=，内阻21//B B B R R R =则 ))(1(21E E B BEQBB BQ R R R V V I +++-=β，BQ CQ I I β=CQE E C CC CEQ I R R R V V )(21++-≈可见，静态工作点与电路元件参数及晶体管β均有关。

在实际工作中，一般是通过改变上偏置电阻R B1（调节电位器R W ）来调节静态工作点的。

R W 调大，工作点降低（I CQ 减小），R W 调小，工作点升高（I CQ 增加）。

一般为方便起见，通过间接方法测量CQ I ，先测E V ，)/(21E E E EQ CQ R R V I I +=≈。

2.放大电路的电压增益与输入、输出电阻beL C u r R R )//(β-=A beB B i r R R R ////21=C O R R ≈式中晶体管的输入电阻r be ＝r bb′＋（β＋1）V T/I EQ ≈ r bb′＋（β＋1）×26/I CQ （室温）。

3.放大电路电压增益的幅频特性放大电路一般含有电抗元件，使得电路对不同频率的信号具有不同的放大能力，即电压增益是频率的函数。

电压增益的大小与频率的函数关系即是幅频特性。

一般用逐点法进行测量。

测量时要保持输入信号幅度不变，改变信号的频率，逐点测量不同频率点的电压增益，以各点数据描绘出特性曲线。

由曲线确定出放大电路的上、下限截止频率f H、f L和频带宽度BW＝f H－f L。

需要注意，测量放大电路的动态指标必须在输出波形不失真的条件下进行，因此输入信号不能太大，一般应使用示波器监视输出电压波形。

三、预习计算1. 当ICQ=1mA时由实验原理知计算结果如下：IEQ=β+1βICQ=1mAIBQ=1βICQ=4.878μAUCQ=VCC-ICQ×RC=8.7VUEQ=IEQ×RE=1×1.2=1.2VUCEQ=UCQ-UEQ=8.7-1.2=7.5Vrbe=rbb'+1+βUTIEQ=650+206×261=6.006kΩUBQ=UEQ+0.7=1.9VVCC-UBQRw+Rb1=IBQ+UBQRb2可以解出Rw=40.78kΩ由此可以计算出该放大电路的输入电阻Ri=Rw+Rb1∥Rb2∥rbe=4.06kΩ输出电阻为Ro≈RC=3.3kΩ电压增益Au=UoUi=-βRC∥RLrbe=-68.392. 当ICQ=2mA时由实验原理知计算结果如下：IEQ=β+1βICQ=2mAIBQ=1βICQ=9.76μAUCQ=VCC-ICQ×RC=5.4VUEQ=IEQ×RE=2×1.2=2.4VUCEQ=UCQ-UEQ=5.4-2.4=3Vrbe=rbb'+1+βUTIEQ=650+206×262=3.328kΩUBQ=UEQ+0.7=3.1V利用回路的分压特性UBQ≈Rb2Rw+Rb1+Rb2×VCC可以解得Rw=5.12kΩ由此可以计算出该放大电路的输入电阻Ri=Rw+Rb1∥Rb2∥rbe=2.5kΩ输出电阻为Ro≈RC=3.3kΩ电压增益Au=UoUi=-βRC∥RLrbe=-123.43.当CE与RE2并联时ICQ=1mA时，可知Rw=40.78kΩ仍然成立，而此时：Au=U0Ui=-βRC∥RL rbe＋β＋1RE1=-8.7Ri=Rw+Rb1∥Rb2∥rbe+β＋1RE1=9.91 kΩRo≈RC=3.3kΩ四、仿真结果搭建电路如下：1.静态工作点的调整用参数扫描找到静态时使ICQ=1mA的电阻Rw=38.9kΩ同时测得：UCQ=8.7V UEQ=1.2V UCEQ=UCQ-UEQ=7.5V 如下：用参数扫描找到静态时使ICQ=2mA的电阻Rw=3.83kΩ如下图：同时测得：UCQ=5.4V UEQ=2.4V UCEQ=UCQ-UEQ=3V 如下：总结数据如下：ICQ Rw/kΩUCQ/V UEQ/V UCEQ/V1mA38.98.6945 1.20777.48692mA 3.83 5.400 2.412 2.9877 2.工作点对放大电路动态特性的影响当ICQ=1mA 时，电路如下：示波器显示如下：故放大倍数Au=-480.5097.069=-68.0Rb215.0kΩR36.0kΩRw 38.9kΩRc 3.3kΩRe1200ΩRe21kΩC110µF C210µFCe 47µFQ1MRF9011L*23V25mVrms 1kHz 0°VCC12V R11.0kΩA BExt Trig++__+_78测量输入电阻时电路如下：Rb215.0kΩR36.0kΩRw38.9kΩRc3.3kΩRe1200ΩRe21kΩC110µFC210µFCe47µFQ1MRF9011L*23V25mVrms1kHz0°12VRl5.1kΩR11.0kΩXSC1A BExt Trig++__+_78示波器显示如下：故Ri=5.5817.070-5.581=3.75 kΩ测量输出电阻。

当负载电阻接入时电路如下：Rb215.0kΩR36.0kΩRw38.9kΩRc3.3kΩRe1200ΩRe21kΩC110µFC210µFCe47µFQ1MRF9011L*23V25mVrms1kHz0°VCC12VRl5.1kΩA BExt Trig++__+_78示波器显示如下：当负载电阻不接入时，电路如下：示波器显示如下：故输出电阻R0=U`0U0-1RL=774.155480.642-1*5.1 kΩ=3.114kΩ当ICQ=2mA时，电路如下：Rb215.0kΩR36.0kΩRw3830ΩRc3.3kΩRe1200ΩRe21kΩC110µFC210µFCe47µFQ1MRF9011L*23V25mVrms1kHz0°VCC12VRl5.1kΩXSC1A BExt Trig++__+_78示波器显示如下：故放大倍数Au=-884.2767.070=-125.1测量输入电阻时电路如下：Rb215.0kΩR36.0kΩRw3830ΩRc3.3kΩRe1200ΩRe21kΩC110µFC210µFCe47µFQ1MRF9011L*23V25mVrms1kHz0°12VRl5.1kΩR11.0kΩXSC1A BExt Trig++__+_87示波器显示如下：故Ri=4.7937.068-4.793=2.11 kΩ测量输出电阻。

当负载电阻接入时电路如下：Rb215.0kΩR36.0kΩRw3830ΩRc3.3kΩRe1200ΩRe21kΩC110µFC210µFCe47µFQ1MRF9011L*23V25mVrms1kHz0°VCC12VRl5.1kΩXSC1A BExt Trig++__+_78示波器结果如下：当负载电阻不接入时，电路如下：Rb215.0kΩR36.0kΩRw 3830ΩRc 3.3kΩRe1200ΩRe21kΩC110µF C210µFCe 47µFQ1MRF9011L*23V25mVrms 1kHz 0°VCC12V A BExt Trig++__+_76示波器显示如下：故输出电阻R0=U`0U0-1RL=1393884.2-1*5.1 kΩ=2.935 kΩ综上结果如下（表中电压均为最大值）：电压增益输入电阻输出电阻ICQUi/mVUo/mVAuUi1/mVUi2/mVRi/kΩUo1/mVUo2/mVRo/kΩ1mA7.069480.509-68.0 5.5917.070 3.75774.155490.6423.1142mA7.07884.276-125.1 4.7937.068 2.114.7937.068 2.11 3.幅频特性由于隔直电容比较小，此处近似认为输入电压的幅值变化不大，仿真输出曲线与数据见附图，整理如下：ICQ=1mA时的幅频特性曲线ICQ=2mA 时的幅频特性曲线数据统计如下表：五、实验内容与数据记录1.利用学习机上的晶体管输出特性测出三极管的放大倍数 β= 2052. 调节Rw ，使ICQ=1mA 、2mA 、，测量UCEQ 的值。

3.ICQ=1mA 、2mA 情况下，测量放大电路的动态特性（电压增益、输入电阻、输出电阻）和幅频特性。

动态特性（电压均为有效值）：幅频特性：4.数据汇总与误差分析由表格可以看出：1.理论计算、仿真数据与实验数据较为接近，部分数据与理论值相差较大，主要是理论值对于晶体管设定为理想，与实际元件有所差别。

2.比较仿真与实际实验的频率响应可以看到下限截止频率可比，而上限截止频率差别较大，这应该与两个因素有关：第一，实验中所使用的晶体管不够理想，级间电容与仿真软件中元件差别较大；第二，实验中使用实际示波器，而仿真中采用的是理想示波器，示波器的电容对于上限截止频率造成影响。

但是静态电流增加时，上限截止频率变小，下限截止频率增加，频带变窄的特性仍然不变。

3.整体上看来，理论计算和仿真实验可以在一定范围符合实际情况，指导实际实验。

【分析实验误差产生的原因】：1.实验仪器的误差实际试验的示波器并不理想，有内阻也有电容，测上限截止频率时，会受到示波器中电容等内部元件的影响，并且由于示波器分辨率的问题导致数据不准确；此外频率信号发生器也会给电路带来影响；用数字万用表测电阻以及静态工作点时，也会带入仪器误差。

2.实验元器件的误差由于实际晶体管与理想晶体管有一定差别，其工作区的线性程度也不能完全得到保证，因此导致一定误差。

3. Rw的理论值偏差较大分析若考虑射极电阻的影响，Rw的实测值和仿真值都很准确。

测量fH时，即使探头使用*10档，所测结果与实际仍有很大差距。

示波器输入电容降低了原电路的上限截止频率。

六、思考题1.若将图2.1 所示放大电路的直流工作点调至最佳状态（即当输入信号幅度增大时，输出波形同时出现饱和与截止失真），列表说明RC,RL各参量的单独变化（增大或减少）对输出信号动态范围有何影响。

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单管放大电路实验报告

单管放大电路实验报告

单管放大电路实验报告【摘要】本实验通过搭建单管放大电路，研究了该电路的放大特性。

实验结果表明，当输入信号幅值较小时，输出信号具有一定的放大倍数，且放大倍数随着输入信号的增大而逐渐减小。

【关键词】单管放大电路；放大倍数；输入信号；输出信号一、实验目的1. 了解单管放大电路的工作原理；2. 掌握搭建和调试单管放大电路的方法；3. 研究单管放大电路的放大特性。

二、实验器材和仪器示波器、信号发生器、直流电源、电阻、电容、三极管等。

三、实验原理单管放大电路是由一个三极管、少量无源器件和若干衔接接线构成的。

它可以将小信号放大成为大信号，通过不同组合的电容、电阻和三极管可以实现不同的放大倍数。

四、实验步骤和结果1. 按照电路图搭建单管放大电路；2. 将信号发生器接入输入端，示波器接入输出端；3. 通过调节信号发生器的频率和幅值，观察输出信号的变化；4. 记录输入信号的幅值和输出信号的幅值，计算放大倍数；5. 重复步骤3和步骤4，绘制输入信号幅值和输出信号幅值之间的关系曲线。

五、实验结果与分析实验结果表明，当输入信号幅值较小时，输出信号具有一定的放大倍数，且放大倍数随着输入信号的增大而逐渐减小。

这是由于三极管的非线性特性造成的，当输入信号幅值较小时，三极管工作在其饱和状态，此时输出信号的放大倍数较高；当输入信号幅值较大时，三极管工作在其线性状态，此时输出信号的放大倍数较低。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了单管放大电路的工作原理，并掌握了搭建和调试该电路的方法。

我们还研究了单管放大电路的放大特性，发现输出信号的放大倍数与输入信号的大小有关，这为我们进一步设计和优化放大电路提供了参考。

单管放大电路实验报告

单管放大电路实验报告


可见，静态工作点与电路元件参数������������������ 、������������ 、������������1 、������������2 、������������1 、������������2 和晶体管的 β均有关。在 实际工作中， 一般是通过改变上偏置电阻������������1 来调节静态工作点的。 ������������ 调大， ������������������ 减小， ������������ 调 小，������������������ 增加（工作点升高） 。 为了方便，通常采用间接测量方法测量������������������ ，即先测出晶体管发射极的对地电压������������ ,再利 用������������������ ≈ ������������������ = ������������ / ������������1 + ������������2 算出������������������ 来。 2.放大电路的电压增益、输入电阻和输出电阻
Av =
式中晶体管的输入电阻������������������ = ������������������ ′ +
β +1 ������������ ������������������
≈ ������������������ ′ + β + 1 × 26/������������������ （室温） 。
计算值 3
仿真值 2.979
������������ 1 ������ ������������ 1 +������������ 2 ������������
������������ = ������������1 //������������2
单管放大电路仿真实验报告

单管放大电路仿真实验报告

单管放大电路仿真实验报告实验目的：通过搭建单管放大电路并进行仿真实验，掌握单管放大电路的基本原理、电路参数与特性，以及使用仿真软件进行电路设计和分析的能力。

实验器材：电脑、仿真软件（如Multisim、Proteus等）、电源、电阻、电容、二极管、NPN型晶体管、示波器等。

实验原理：共发射极放大模式是指输入信号与晶体管的发射极之间相连，通过控制基极电压来控制管中的电流，从而实现放大作用。

在这种模式下，晶体管的电压放大倍数为低阻输入电阻和高阻输出电阻之商。

共集极放大模式是指输入信号与晶体管的集电极之间相连，通过控制基极电流来控制输出信号的幅度。

晶体管在该模式下的输入电阻很高，输出电阻很低，所以适合用于电压放大和阻抗匹配。

实验步骤：1.搭建共发射极放大模式的单管放大电路。

按照晶体管型号的参数表和电路要求，选择合适的电阻值、电容值和电源电压，并按照电路图进行连线。

2.通过仿真软件验证电路是否正确。

打开仿真软件，选择合适的元件连接到电路中，并设置电路参数。

然后运行仿真，观察输出波形和电流电压等参数。

3.测量并记录电路中各元件的电流、电压值。

使用示波器测量输入信号波形和输出信号波形，记录各点的幅度值。

4.通过仿真结果和实测数据，计算电路的增益、输入电阻、输出电阻、功率增益等参数。

并与理论值进行比较，分析误差原因。

5.调整电路参数，观察电路各项指标的变化，并进行比较分析。

实验结果：根据实验步骤进行操作后，我们得到了如下实验结果：1.得到了理论计算出的电路增益、输入电阻、输出电阻、功率增益等参数，并与仿真结果进行比较。

2.经过调整电路参数的实验，观察到电路中各项指标的变化，并进行了比较分析。

3.实测数据与仿真结果基本吻合，分析了误差产生的原因。

结论：通过单管放大电路的仿真实验，我们掌握了单管放大电路的基本原理、电路参数与特性，以及使用仿真软件进行电路设计和分析的能力。

我们发现，实验结果与理论计算值基本吻合，说明了我们所搭建的电路正确。

单管电压放大器实验报告

单管电压放大器实验报告

一、实验目的1. 学习调试和测量单管电压放大器的静态工作点。

2. 掌握单管放大器的电压放大倍数Au、输出电阻Ro和输入电阻Ri的测试方法。

3. 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。

二、实验原理单管电压放大器是模拟电子技术中的一种基本放大电路，主要由晶体管、电阻、电容等元件组成。

本实验采用共射极单管放大器电路，通过调节基极电阻，可以调整晶体管的静态工作点，使晶体管工作在放大区，从而实现电压放大。

三、实验设备1. 单管电压放大器实验电路板2. 信号发生器3. 示波器4. 电压表5. 电流表6. 万用表7. 电阻箱8. 电容箱四、实验步骤1. 搭建单管电压放大器实验电路，按照电路图连接好各个元件。

2. 使用电阻箱和电容箱，根据电路图设置合适的静态工作点。

首先，调节电阻箱，使基极电阻RB的阻值符合要求；然后，调节电容箱，使电容C1的容值符合要求。

3. 使用万用表测量晶体管的静态工作点，即测量晶体管的基极电压U_B、集电极电压U_C和集电极电流I_C。

4. 在放大器的输入端接入信号发生器，输出频率为1kHz的正弦波信号。

5. 使用示波器观察放大器的输出波形，记录输出电压U_O。

6. 使用电压表测量放大器的输入电压U_I和输出电压U_O，计算电压放大倍数Au。

7. 使用电流表测量放大器的输入电流I_I和输出电流I_O，计算输入电阻Ri和输出电阻Ro。

8. 根据实验数据，分析静态工作点对放大器性能的影响，以及电压放大倍数、输入电阻和输出电阻与电路参数的关系。

五、实验结果与分析1. 静态工作点对放大器性能的影响实验结果表明，当静态工作点Q过低时，晶体管进入截止区，输出电压U_O接近于0，放大倍数Au接近于0；当静态工作点Q过高时，晶体管进入饱和区，输出电压U_O接近于电源电压VCC，放大倍数Au也接近于0。

因此，合适的静态工作点对于保证放大器的正常工作至关重要。

2. 电压放大倍数、输入电阻和输出电阻与电路参数的关系实验结果表明，电压放大倍数Au与晶体管的β（放大倍数）和集电极电阻Rc有关，与基极电阻RB和发射极电阻RE关系不大。