晶体管单级放大电路的测试与分析

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晶体管单级放大电路的测试与分析
一、实验目的
1、学习单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。

2、学习放大器的放大倍数(A u)、输入电阻(R i)、输出电阻(R o)的测试方法。

3、观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。

4、进一步熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方
法。

二、实验工具
电脑、Multisim
三、实验内容
(一)如图所示,建立放大电路,进行静态分析。

图S4-2 共发射极放大电路
图S4-3 放大电路的输入输出波形(二)、测量电路的静态工作点
图 S4-4 放大电路的直流工作点分析
(三)、测量电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻。

1、放大倍数A u 的测量
方法一:瞬态分析法
电压放大倍数是指输出电压与输入电压的有效值(或峰峰值)之比,即
Ui
U Av o
(4 – 1)
图S 4-10 输入输出瞬态分析结果
从图S4-10读取输入、输出信号波形峰峰值,代入4 – 1:
46
.1123
.899.93.899.97.10752.11706-=+--==Ui U Av o
方法二:幅频特性的测量
图 S4-11 幅频特性图
该电路的幅频特性如图S4-11所示。

启动标尺移动至中频,如图知,A v = - 。

2、输入电阻R i、输出电阻R o的测量
图 S4-12 输入电阻和输出电阻的测量电路图
图 S4-13 I i、U i、U o1(带负载R6=kΩ的输出电压)、U o(不带负载的输出电压)的值
仿真运行后,各表读数如图S4-13,读取各表的测量值得到:输
入电流的有效无值I i = ,输入电压U i = ,输出电压U o1 = ,输出电压U o2 = 。


Ω
===k 4.2948.2071.7uA
mV Ii Ui Ri
Ω
=KΩ⨯==k 9.14.2186
.446683.8016*)12(R Uo Uo Ro
输入电阻R i 测量方法二:
图S4-14 输入电阻R i 的测量
从图S4-14读取U i = V (1)= , I I = I(v1)=,即
Ω===k 4.24.416000.1uA
V Ii Ui Ri
(四)测量电路的幅频特性,测出上、下限频率,计算通频带
图 S4-9 放大电路的交流分析结果
启动标尺,从图S4-9中可以看出,电路的下限频率f L = ,上限频率f L = ,通频带f BW = f H - f L = – =
(五)、改变R1(V1或V2)的值,观察输出波形失真现象,探讨参数变化对输出波形的影响。

若是静态工作点设置不合适,则会引起失真。

如下图所示:
四、实验结论与思考
(1)、由实验可知,静态工作点的设置对放大电路的工作非常重要。

在进行电信号放大时,必须先设置好静态工作点。

(2)、仿真电路中的电路必须要“接地”,这样才能使电路正常地工作。

(3)、仿真电路中的很多细节都需要注意,需要我们细心去处理,某一细节处理不好就会影响电路的正常工作。

比如说,连接点处理不好的话,可能就会使各个电表的读数与理论值相差很大,很明显是出错了。

思考:晶体管放大电路中,为了选择合适的偏置电阻,应采用什么仿真方法
答:先要根据需求和具体三极管的参数资料,按教科书上的方法计算大致的参数,再通过仿真软件测试调整直至满足要求。

根据实际项目的经验,电脑仿真并不能代表实际情况,所以在实际工程中还需要实际测量和调整。

心得体会:通过本次仿真实验,我学会了晶体管单级放大电路的测试与分析,单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。

放大器的放大倍数(A u)、输入电阻(R i)、输出电阻(R o)的测试。

了解了基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。

进一步熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方法。

本次仿真实验加深对放大电路理论知识的了解。

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