电子线路 单级阻容耦合放大器 实验报告
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实验二、单级阻容耦合放大电路仿真实验放大电路要实现不失真放大,必须设置合适的静态工作点;放大电路的适用范围是低频小信号,电压放大倍数、输入和输出电阻是放大电路的核心指标。
1.1.1 实验目的:(1) 进一步熟悉multisim10软件的使用方法。
(2) 学会用multisim10软件分析单管放大电路的主要性能指标。
(3) 了解仿真分析法中的直流工作点分析法。
(4) 掌握测量放大器的电压放大倍数。
(5) 了解不同的负载对放大倍数的影响。
(6) 学会测量放大器输入、输出电阻的方法。
1.1.2计算机仿真实验内容:1. 静态工作点的测试(1) 在电子仿真软件Multisim 10基本界面的电子平台上组建如图1所示的仿真电路。
(2) 从电子仿真软件Multisim 10基本界面虚拟仪器工具条中调出虚拟万用表并将它并联在集电极电阻R3两端,如图2所示;调节RP 大约在35%左右时,虚拟万用表大面板屏幕上显示6V 左右的电压;根据欧姆定律,可知电路的静态工作点mA R U I C RC CQ 2/≈=。
图1单级阻容耦合放大电路仿真电路图图2 测静态工作点(3) 先关闭仿真开关,将虚拟万用表分别接入电路相关位置,然后重新开启仿真开关,测出CEQ U 和BEQ U ,并将测试结果填入表1中。
比较理论估算与仿真分析结果2.电压放大倍数测试(1)先关闭仿真开关,然后删除虚拟万用表;再从电子仿真软件Multisim 10基本界面虚拟仪器工具条中,调出虚拟函数信号发生器和虚拟双踪示波器,将虚拟函数信号发生器接到电路输入端,将虚拟示波器两个通道分别接到电路的输入端和输出端,如图3所示。
(2)开启仿真开关,双击虚拟函数信号发生器图标“XFG1”,将打开虚拟函数信号发生器放大面板,首确认“Waveforms ”栏下选取的是正弦信号,然后再确认频率为1kHZ ”;再确认幅度为10mVp ,如图4所示。
图 3 动态测量仿真电路图4 虚拟函数信号发生器放大面板(3)双击虚拟示波器图标“XSC1”,打开虚拟双踪示波器放大面板,可以看到输入信号和放大后的输出信号波形如图 5 所示(注意:须保持电位器的百分比为35%不变)。
阻容耦合放大电路实验报告阻容耦合放大电路实验报告引言:阻容耦合放大电路是一种常见的电子电路,它在信号放大过程中使用了电阻和电容元件来实现信号的耦合和放大。
本实验通过搭建阻容耦合放大电路并进行测量,旨在探究该电路的工作原理和性能。
实验目的:1. 理解阻容耦合放大电路的基本原理;2. 学习搭建和调试阻容耦合放大电路的方法;3. 测量并分析阻容耦合放大电路的频率响应和放大倍数。
实验器材:1. 信号发生器2. 示波器3. 直流电源4. 电阻、电容等元件5. 多用途电路实验板6. 其他常用电子元器件实验步骤:1. 搭建电路:根据给定的电路图,使用实验板和电子元器件搭建阻容耦合放大电路。
确保连接正确,并注意电源极性。
2. 调试电路:将信号发生器的输出接入电路的输入端,设置合适的频率和幅度。
使用示波器观察电路的输出信号,并调整电路参数,使输出信号达到最佳效果。
3. 测量频率响应:通过改变信号发生器的频率,测量并记录电路的输入和输出信号的幅度。
绘制频率-幅度曲线,分析电路的频率响应特性。
4. 测量放大倍数:将信号发生器的输出信号接入电路的输入端,测量输入和输出信号的幅度。
计算并记录电路的放大倍数,分析电路的放大性能。
实验结果与分析:1. 频率响应:经过测量和计算,得到了阻容耦合放大电路的频率-幅度曲线。
从曲线上可以看出,在低频时,电路的放大倍数较高,随着频率的增加,放大倍数逐渐下降。
这是由于电容的频率特性导致的。
2. 放大倍数:测量结果显示,阻容耦合放大电路的放大倍数在设计范围内。
通过调整电路参数,可以改变放大倍数的大小。
较大的放大倍数在一定程度上可以提高信号的传输质量,但也容易引入噪声和失真。
实验总结:通过本次实验,我深入了解了阻容耦合放大电路的工作原理和性能。
在实验过程中,我学会了搭建和调试该电路的方法,并通过测量和分析得出了电路的频率响应和放大倍数。
这对于今后的电子电路设计和应用具有重要的指导意义。
然而,本实验还存在一些局限性。
单级阻容耦合放大器1.实验目的了解单级共射放大电路的原理,联系设计放大器电路,掌握放大器的放大倍数的测量方法。
2.实验器材“单级共射放大电路”电路模板,直流稳压电源,信号发生器、模拟示波器,导线若干。
3.实验原理3.1三极管半导体三极管也称为晶体三极管,它最主要的功能是电流放大和开关作用。
三极管具有三个电极,二极管是由一个PN 结构成的,而三极管由两个PN 结构成,共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b 表示)。
其他的两个电极成为集电极(用字母c 表示)和发射极(用字母e 表示)。
由于不同的组合方式,形成了一种是NPN 型的三极管,另一种是PNP 型的三极管。
三极管的电路符号有两种:有一个箭头的电极是发射极,箭头朝外的是NPN 型三极管,而箭头朝内的是PNP 型。
图表 1PN 结三极管3个电极的电流I E 、I B 、I C 之间的关系为:C B E I I I += 公式 1三极管的结构使I C 远大于I B ,令: BCI I =β 公式 2 Β称为三极管的直流电流放大倍数,当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流,即集电极电流。
集电极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管的放大作用。
2.2电路原理-+图表 2实验电路图(1)如图表2所示,本实验中的共发射极放大电路采用电容耦合方式,电路 中电容的作用是隔离放大器的直流电源对信号源与负载的影响,并将输入的交流信号引入放大器,将输出的交流信号输送到负载上。
输入信号为零时,三极管所处的状态称为放大器的静态工作点,由CE C B I I I 、、可以确定电路的静态工作点,并用符号CEQ CQ BQ I I I 、、来表示电路的静态工作点。
根据电容阻直流、通交流的特点和节点电位法,可得放大器静态时输出端的电压为:cCQ CC CEQ BQBQ b CCBQ R I V V I I R V I -==-=β7.0 公式 3根据叠加原理可得放大器输入端的信号为:i BEQ BE V υυ+= 公式 4即在静态工作点电压上叠加输入的交流信号。
阻容耦合单级电压放大器实验报告
实验目的:通过搭建阻容耦合单级电压放大器电路,了解其工作原理和特性。
实验原理:
阻容耦合单级电压放大器是一种常见的放大器电路,由电阻和电容组成。
其工作原理是将输入信号通过电容耦合方式传送到放大电路中,经过放大后的信号再通过输出电容耦合方式传送到负载中。
由于电容的输入和输出阻抗较高,可以避免直流信息的传播,从而保证直流工作点的稳定性。
实验器材:
1. 功放、电源、示波器、信号发生器
2. 电阻、电容、连接电线等元器件
实验步骤:
1. 将所需的电路元器件连接好,按照电路图中的示例进行搭建。
2. 确保电源连接正确,并进行必要的调整和校验。
3. 设置信号发生器的参数,例如频率、幅度等。
4. 打开电源,进行电路的调试和测试。
5. 使用示波器观察输出信号的波形和幅度,并与输入信号进行比较
和分析。
6. 根据实验结果,进行必要的调整和优化,以获得理想的放大效果。
实验结果:
根据实验步骤进行实验后,可以得到放大器的输出信号波形和幅度。
根据实验数据和观测结果,可以分析电路的放大倍数、频率响应等
指标。
实验结论:
阻容耦合单级电压放大器是一种常见的放大器电路,通过实验可以
验证其工作原理和特性。
实验结果表明,在一定条件下,该电路可
以实现较好的放大效果,并满足一定的放大要求。
然而,需要注意
电路参数的选择和调整,以确保电路正常工作和最佳放大效果。
实验一单级阻容耦合放大电路设计一、设计任务及目的设计任务:设计一个分压式偏置的单级的小信号放大器,输入和输出分别用电容和负载隔直流,设计静态工作点,计算电路元件参数,拟定测试方案;(1)在面包板或万能板上安装电路,测量并调试静态工作点。
(2)测量设计好的偏置电压和电流。
(3)测量所设计电路的实际电压放大倍数。
(4)测量所设计电路的实际输入、输出电阻。
设计目的:(1)学习晶体管放大器的实计方法。
(2)研究静态工作点对输出波形影响及静态工作点的调整方法。
(3)掌握静态工作、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。
二、设计要求和指标已知条件:VCC=+12V,信号源Us=10Mv(P-P),内阻Rs=600Ω,负载RL=2KΩ1、主要技术指标:输入内阻Ri>2kΩ,输出电压Uo≥0.3V,输出电阻Ro<5K.2、频率响应20Hz-500KHz3、I CQ=(0.5-2)mA,V BQ=(3~5)V(理论),U BQ>> U BE I CQ=(5-10)I BQ。
三、放大电路的基本原理下图为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号u i后,在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反,幅值被放大了的输出信号u0,从而实现了电压放大。
在上图电路中,当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管T 的基极电流IB时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算:1. 理论值设计根据Ic=Ie,Rbe=Rbb+(1+B )*26/Ie 若取Ic=0.9mA, UBQ=4V ,Rbb=300Ω,放大倍数为100,CC B2B1B1B U R R R U +≈可得RE=4K Ω,RB1=10K Ω,RB2=20K ΩU CE =U CC -I C (R C +R E )=5.7 电压放大倍数:beL C V r R R βA // -= =-38输入电阻:R i =R B1 // R B2 // r be =3.5K Ω 输出电阻:R O ≈R C2. (1)、静态工作点的测量所谓静态工作点的测量,就是用合适的直流毫安表和直流电压表测量晶管的集电极电流Ie 和管压降Vce 。
阻容耦合放大电路实验报告实验目的:掌握阻容耦合放大电路的基本原理,能够绘制阻容耦合放大电路的电路图并进行实际搭建,测量电路中各元件的电压、电流、增益等参数,进一步了解放大电路的工作特性。
实验原理:阻容耦合放大电路是一种常见的放大电路,在该电路中,输入信号流过电容耦合与放大器的输入端相连,在放大效果之后,输出信号再通过电容耦合与下一级电路相连。
电容的作用在于隔断响应电路,防止直流信号干扰放大器的工作;阻容耦合的作用在于隔断响应电路,并且实现信号的传递与放大。
为了实现较大的电压放大倍数,阻容耦合放大电路中通常会使用反馈网络进行调整和优化。
实验所用材料:1.电容:10μF、33μF;2.电阻:220欧、10k欧;3.三极管:9014;4.电压表、电流表、示波器等实验仪器实验步骤:1.按照电路图搭建阻容耦合放大电路,注意电路图中的元件连接顺序和极性。
连接完成之后,对电路中的元件逐一进行检查,确保接地、接电及元件连接正确无误。
2.接通电源后,使用万用表进行电压测量,分别测量各元件的电压大小。
此时可用示波器测量输出信号波形,并通过调节电阻、电容及三极管的参数,对电路的放大倍数进行调整和测试。
3.在测试阶段,应仔细观察各元件的工作状态,以便及时发现电路中可能存在的异常情况。
如若遇到电路短路等故障,应立即关闭电源,并用万用表等仪器进行排查和修复。
实验结果:在实验过程中,我们多次调整了放大倍数,并对电路的工作效果进行了测试和测量。
最终,我们成功地搭建了阻容耦合放大电路,并实现了色频放大器的基本功能。
通过测试数据的统计和分析,我们发现在改变电容值和电池电压的条件下,能够对电路的输出信号进行精细调节,达到理想的放大效果和稳定性。
实验结论:阻容耦合放大电路是一种常见的放大电路,其原理和设计方法简单易懂,适用于多种放大电路的应用场景。
在实验中,我们掌握了阻容耦合放大电路的基本搭建步骤和调节方法,并实现了实验设计的目标。
当然,这一过程中还存在一定的实验误差和不确定因素,需要我们通过不断实践和学习来进一步深化理解。
一、实验目的1. 理解阻容耦合放大电路的工作原理和基本结构。
2. 掌握阻容耦合放大电路的设计、搭建和调试方法。
3. 学习如何通过实验测量放大电路的静态工作点和动态性能参数。
4. 分析电路元件参数对放大电路性能的影响。
二、实验原理阻容耦合放大电路是一种常用的模拟电子电路,主要用于放大交流信号。
它主要由晶体管、电阻、电容等元件组成。
电路中,电容C1和C2分别起到输入耦合和输出耦合的作用,用于隔断直流信号,使交流信号得以传递。
三、实验器材1. 晶体管(如3DG6)2. 电阻(1kΩ、10kΩ、100kΩ等)3. 电容(0.01μF、0.1μF、1μF等)4. 直流电源(+5V、+12V)5. 示波器6. 万用表7. 面包板或电路实验箱四、实验步骤1. 电路搭建:根据实验原理图,将晶体管、电阻、电容等元件按照要求连接到面包板或电路实验箱上。
2. 静态工作点测量:使用万用表测量晶体管的集电极电流IC、基极电流IB和发射极电压VE,记录数据。
3. 动态性能测试:a. 输入信号:使用信号发生器产生正弦波信号,频率为1kHz,幅度为1V。
b. 输出信号:将输入信号接入电路,使用示波器观察输出波形,记录幅度和频率。
c. 放大倍数计算:根据输入信号和输出信号的幅度,计算电路的电压放大倍数。
4. 电路调整:通过调整电路中的电阻和电容,观察对放大电路性能的影响,如静态工作点、放大倍数等。
五、实验结果与分析1. 静态工作点:根据实验数据,计算晶体管的静态工作点IC、IB和VE,与理论值进行比较,分析误差原因。
2. 动态性能:根据实验数据,计算电路的电压放大倍数,与理论值进行比较,分析误差原因。
3. 电路调整:通过调整电路中的电阻和电容,观察对放大电路性能的影响,如静态工作点、放大倍数等。
六、实验结论1. 阻容耦合放大电路能够有效地放大交流信号,具有较好的线性度。
2. 通过调整电路元件参数,可以改变放大电路的静态工作点和动态性能。
阻容耦合单级电压放大器实验报告
实验名称:阻容耦合单级电压放大器实验
实验对象:放大器电路
实验原理:阻容耦合单级电压放大器是一种常用的放大器电路,主要
由输入电阻、负反馈电阻、输出电阻、耦合电容和集电极负载电阻等
组成。
该电路输入信号经过一个输入电阻后进入晶体管的基极,通过
耦合电容和集电极负载电阻放大后输出。
其中,耦合电容主要用于隔
离输入信号与输出信号,集电极负载电阻则可以调整放大器的放大倍数。
实验目的:建立阻容耦合单级电压放大器的实验电路,了解其工
作原理,掌握其基本参数的测量方法。
实验仪器:晶体管、电压分压器、示波器、信号发生器、电源等。
实验步骤:
1.根据电路图连接实验电路,注意电路连接正确,电源电压稳定。
2.调整信号发生器产生适当大小的输入信号,并接入放大器的输入端,确定其频率。
3.将示波器接入放大器的输出端,调整示波器的水平和垂直尺度,观
察输出波形的幅值和相位变化。
4.通过调整集电极负载电阻的大小,测量放大器的输出电压与输入电
压的比值(即放大倍数)。
5.记录实验数据,计算阻容耦合单级电压放大器的各项参数:增益、
输入电阻、输出电阻等。
实验结果:
经过实验测量,我们得到了阻容耦合单级电压放大器的各项参数如下:增益:10
输入电阻:50KΩ
输出电阻:2KΩ
实验结论:
本次实验通过建立阻容耦合单级电压放大器的实验电路,成功了解了其工作原理,掌握了其基本参数的测量方法。
通过测量和计算各项参数,我们可以看出该电路具有一定的放大倍数和输入电阻,适用于一些低频信号的放大处理。
实验三单级阻容耦合放大器一、实验目的:1、学会放大器电路的设计、安装及调试方法。
2、学会测量放大器的静态工作点及其调整方法。
3、掌握放大器的放大倍数的测量方法。
4、进一步掌握双踪示波器、函数发生器、万用表和直流稳压源的使用方法。
二、预习要求1、复习单级共射放大电路静态工作点的设置。
2、复习模拟电路电压放大倍数的计算方法。
三、实验原理:1、电路原理图:图2—1 分压式阻容耦合共射放大器图2-1所示的阻容耦合共射放大器采用的是分压式电流负反馈偏置电路。
放大器的静态工作点Q主要由Rb1、Rb2、Re、Rc及电源电压+Vcc所决定。
该电路利用电阻Rb1、Rb2分压的固定基极电位VBQ 。
如果满足条件I1>>IBQ,当温度升高时:ICQ ↑→VEQ↑→VBE↓→IBQ↓→ICQ↓,结果抑制了ICQ的变化,从而获得稳定的静态工作点。
2、静态工作点的选取(1)电路静态工作点的确定对于小信号放大器,一般取ICQ =0.5~2mA,VEQ=(0.5~0.5)Vcc。
一旦电路确定后,静态工作点可由下式计算:I CQ ≈IEQ=VEQ/ReICQ =β IBQV CEQ =VCC- ICQ(RC-Re)(2)静态工作点的测量与调整测量工作点主要是测量ICQ 、VCEQ和VBEQ,由于IBQ很小(μA数量级),一般不测量,只公式计算。
静态工作点的测量方法如下:a.输入端不输入信号,并将输入端短路,将直流稳压源调到Vcc值,然后接入电路。
b.检查放大器各级电压,判断电路是否正常工作。
用万用表的直流电压档测量图2-1中VCQ 和VEQ的电压值。
若VCQ、VCC或VEQ为0,说明ICQ=0,晶体管工作在截止区;若VCQ 太小,即VCQ-VEQ=VCEQ≤0.5V,说明ICQ太大,使Rc上压降太大,晶体管工作在饱和区;若VCEQ 为正几伏,说明晶体管工作在放大区。
然后测量VB和VE 的电压值,则VBE=VB-VE,正常的VBE值,锗管VBE=0.2V,硅管VBE=0.7V。
单级阻容耦合放大器
1.实验目的
了解单级共射放大电路的原理,联系设计放大器电路,掌握放大器的放大倍数的测量方法。
2.实验器材
“单级共射放大电路”电路模板,直流稳压电源,信号发生器、模拟示波器,导线若干。
3.实验原理
3.1三极管
半导体三极管也称为晶体三极管,它最主要的功能是电流放大和开关作用。
三极管具有三个电极,二极管是由一个PN 结构成的,而三极管由两个PN 结构成,共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b 表示)。
其他的两个电极成为集电极(用字母c 表示)和发射极(用字母e 表示)。
由于不同的组合方式,形成了一种是NPN 型的三极管,另一种是PNP 型的三极管。
三极管的电路符号有两种:有一个箭头的电极是发射极,箭头朝外的是NPN 型三极管,而箭头朝内的是PNP 型。
图表 1PN 结
三极管3个电极的电流I E 、I B 、I C 之间的关系为:
C B E I I I += 公式 1
三极管的结构使I C 远大于I B ,令: B
C
I I =
β 公式 2 Β称为三极管的直流电流放大倍数,当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流,即集电极电流。
集电极电流随基
极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管的放大作用。
2.2电路原理
-
+
图表 2实验电路图
(1)如图表2所示,本实验中的共发射极放大电路采用电容耦合方式,电路 中电容的作用是隔离放大器的直流电源对信号源与负载的影响,并将输入的交流信号引入放大器,将输出的交流信号输送到负载上。
输入信号为零时,三极管所处的状态称为放大器的静态工作点,由CE C B I I I 、、可以确定电路的静态工作点,并用符号CEQ CQ BQ I I I 、、来表示电路的静态工作点。
根据电容阻直流、通交流的特点和节点电位法,可得放大器静态时输出端的电压为:
c
CQ CC CEQ BQ
BQ b CC
BQ R I V V I I R V I -==-=β7.0 公式 3
根据叠加原理可得放大器输入端的信号为:
i BEQ BE V υυ+= 公式 4
即在静态工作点电压上叠加输入的交流信号。
集电极电阻R C 的作用是用集电极电流的变化,实现对直流电源V CC 能量转化的控制,达到用输入电压V i 的变化来控制输出电压V 0变化的目的,实现小信号输入、大信号输出的电压放大作用。
(2)当放大器接有负载R L 时,R L 和R C 是并联的关系,并联后总电阻为:
L
C L
C L
R R R R R +=' 公式 5
并联后电阻将小于R C ,则输出信号的幅度比不带负载时要小。
(3)定义•
•
•
=
i
O
v V V A 为电压放大倍数,则通过测量输入的交流电压和输出电压即
可得到电压放大倍数。
4.实验内容
按照图表2连接电路,用模拟示波器测量输出电压。
电路参数为:E C =6V ,信号发生器及交流电源设置为V i =0.5mv/Rms ,f v =1000H z ,负载R L =100Ω。
(1)设置I C =1.2mA ,改变R C 的值,测量电压放大倍数。
表格 1 Rc 的变化与输出电压测量值
从实验数据可以看出,随着R C 电阻的增大,电压放大倍数随之增大。
(2)设置R C =2K Ω,改变I C 的值,测量电压放大倍数。
由实验中可得到,当电流超过2.0mA 后,产生波形失真。
这种失真是由于工作点取得太高,输入正半周信号时,三极管进入饱和区而产生的失真,称为饱和失真。
将所加电流与输出电压进行线性拟合如下:
图表3 输出电压随Rc的变化
图表4输出电压随Ic的变化
从拟合情况可以看出,输出电压与I C成正相关。
5.实验总结
实验中利用单级阻容耦合放大器学习、验证了三极管的放大特性,得到了输出电压在加负载和不加负载条件下随R C或I C的变化的测量值,可以看出电压放大倍数在加负载后变小,并随R C或I C的增大而增大。