实验二晶体管单管放大电路
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实验二 晶体管单管放大电路
————共射极、共集电极电路
一、实验目的
1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路和射极输出器的组成。
2、掌握放大电路静态工作点的调试方法，加深静态工作点对放大电路性能的影响。
3、进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。
二、预习要求
1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路的和射极输出器的构成。
2、熟悉共射放大电路和和射极输出器静态工作点及调试方法。
3、 什么是信号源电压us？什么是放大器的输入信号ui？什么是放大器的输出信号uo？如何用示波器和交流毫伏表测量这些信号？
4、 如何通过动态指标的测量求出放大器的电压放大倍数AV、输入电阻Ri和输出电阻Ro？
5、 了解负载变化对放大器的放大倍数的影响。
6、 观察静态工作点选择得不合适或输入信号ui过大所造成的失真现象，从而掌握放大器不失真的条件。
三、实验设备及仪器
智能网络型电子技术实验台、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、函数信号发生器。
四、实验内容及步骤
1、分压式偏置共射极单管放大电路原理图如图2.1所示（其中Re1取100Ω，用实验板T1－2M1左下角的电位器代替；Re2取10KΩ，取用电阻R1）。（当输入电压Ui加在基极和地之间，而输出电压Uo从发射极和集电极两端取出时，电路图就变为共集电极单管放大电路，因为是从发射极把信号输出去，所以共集电极电路又称为射极输出器具体实现方法为改变模拟板上跳线的连接）。
2、 静态工作点的测量
接通电源VCC，调节电位器P1，使发射极电位UE＝2.75V，用直流电压表测量UB、UC以及电阻RC1上的电压URc的值，填入表2.1中。
表 2.1
测 量 值 （V） 计 算 值
UE UB UC URc IE（mA） IC（mA） UCE（V）
3、 测量电压放大倍数AV，计算Ri、RO，观察输入、输出波形
维持已调好的静态工作点不变，在输入端加入f＝1kHz、us＝20mV的正弦波信号，分别用交流毫伏表和双踪示波器测量us、ui、uo的值，并观察输入、输出波形及其相位，将结果填入表2.2中。
表 2.2 条件 测量值（mV） 计
算 值 波 形
RL us ui uo AV AVS Ri Ro 输入（ui） 输出（uo）
∞
2kΩ
输入电阻和输出电阻的计算方法如下：
∵ ssiiiuRRRu ∴
isisiuuuRR
∵ LLocoRRRuu ∴ LoocoRuuuR
式中：uc为RL＝∞时的输出开路电压，uo＝2kΩ时的输出负载电压。
图2.1 分压式偏置共射极单管放大电路
4、观察负载电阻对放大倍数的影响
在上步实验的基础上，把负载电阻RL换成5.1kΩ，重新测定放大倍数，将结果填入表2.3中。
表 2.3
RL us ui uo AV AVS
5.1kΩ
5、最大不失真输出电压UOPP的测量
逐渐增大信号源电压us，并同时调节P1，用示波器观察uo。当输出波形同时出现削底和缩顶时，说明静态工作点已调到交流负载线的中点。此时，反复调节us，使输出波形为临界不失真状态。此时，测量放大器的静态工作点，并用示波器和毫伏表测量电路各处数值，并填入表2.4中。 P1 表 2.4
测量仪器 UE UC UCE us（V） ui（mV） uo（V） 输入
波形 输出波形
万用表（V） —— —— ——
毫伏表 — — —
示波器（UOPP） — — —
6、观察静态工作点的变化对波形失真的影响
在最大不失真输入信号us不变的情况下，改变P1，用示波器分别观察到上部或下部削顶现象，用直流电压表测量UC，将波形及UC值填入表2.5中。
表 2.5
失真类型 波 形 UC（V）
ui uo
截止失真
饱和失真
五、要求与思考
1、整理实验数据，并对实验数据进行比较和分析。
2、假设放大电路的参数为β＝100、Rb1＝60 kΩ、Rb2＝20 kΩ、RC＝RL＝2.4 kΩ、Re1＝100Ω、
Re2＝1kΩ、VCC＝12V，估算放大器的静态工作点Q、AV、Ri、Ro。
3、能否用直流电压表直接测量晶体管的UBE，为什么实验中要采用测UB、UE，再间接算出UBE？
4、当调节偏置电阻Rb1，使放大器输出波形出现饱和或截止失真时，晶体管的管压降UCE怎样变化？
5、改变静态工作点对放大器的输入电阻Ri有无影响？改变外接负载电阻RL对输出电阻Ro有无影响？
6、实验中为什么一定要将示波器、交流毫伏表、函数信号发生器的接地端连接在一起？如果不连接在一起，或者将其中一种仪器的信号端和接地端换位，将会出现什么问题？
共集电极（射极输出器）
一、实验目的
1、 熟悉射极输出器的电路结构及特点。
2、 进一步熟悉放大器输入、输出电阻和电压增益的测试方法。 二、预习要求
1、 预习射极输出器的电路以及输入、输出电阻、电压增益的计算方法。
2、 了解射极输出器在放大电路中作为输入级、输出级、中间级时的作用。
三、实验设备及仪器
智能网络型实验台、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、函数信号发生器。
四、实验内容及步骤
1、实验电路原理图如图2.1.1所示。
图2.1.1 射极输出器
2、静态工作点的调试
调节P1，使UB约为5V，用直流电压表测量的UC、UE的数据，将结果填入表2.1.1中。
表 2.1.1
UB（V） UE（V） UC（V）
实测值
理论值
3、测量电压放大倍数和观察输入、输出波形
实验中用Rs＝10kΩ代替信号源us内阻，输入信号频率为1kHz正弦波，幅度按表2.1.2的要求，但应使电路输出在整个测量过程中不失真，在负载电阻RL＝∞和RL＝2kΩ的情况下，测量us、ui、uo数据，将测量数据填入表2.1.2中，将输入、输出波形画在表2.1.3中。
表 2.1.2
次
数 RL＝∞ RL＝2kΩ
us
（mV） ui
（mV） uo
（mV） ioVuuA us
（mV） ui
（mV） uo
（mV） ioVuuA
1 50 50 2 100 100
3 150 150
4 200 200
5 300 300
表 2.1.3
输入波形ui 输出波形uo
4、测量输出电阻Ro
在输入端加入f＝1kHz，us＝500mV正弦波信号，测量负载电阻RL＝∞和RL＝2kΩ时的输出电压uo，将数据记入表2.1.4中。
表 2.1.4
Uo（mV）
（RL＝∞时） UoL（mV）
（RL＝2kΩ时） LOLOORUUR)1(
5、测量输出电阻Ri
在输入端加入f＝1kHz，us＝500mV正弦波信号，测量负载电阻RL＝∞和RL＝2kΩ时的输出电压uo，将数据记入表2.1.5中。即可计算出输入电阻Ri（Rs＝10kΩ代替信号源us内阻）。
表 2.1.5
us（mV） ui（mV） SisiiRuuuR
RL＝∞ RL＝2kΩ RL＝∞ RL＝2kΩ RL＝∞ RL＝2kΩ
五、要求与思考
1、整理实验数据，并对实验数据进行比较和分析。
2、设Rb1＝60kΩ、β＝100，理论计算图2.1.1的静态工作点并与实测值相比较。
3、根据实验数据和波形，分析射极输出器的性能和特点。
