射极跟随器实验报告

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肇庆学院

实验二射极跟随器实验报告

班别:学号:姓名:指导老师:

一、实验目的

1、掌握射极跟随器的特性及测试方法

2、进一步学习放大器各项参数测试方法

二、实验仪器

DZX-1型电子学综合实验装置一个、TDS 1002 示波器一个、数字万用表一个、色环电阻一个、螺丝刀一把、导线若干

三、实验原理

射极跟随器的原理图如图1所示。它是一个电压串联负反馈放大电路,它具有输入电阻高,输出电阻低,电压放大倍数接近于1,输出电压能够在较大范围内跟随输入电压作线性变化以及输入、输出信号同相等特点。

图1 射极跟随器

射极跟随器的输出取自发射极,故称其为射极输出器。

1、输入电阻R i

图1电路

R i=r be+(1+β)R E

如考虑偏置电阻R B和负载R L的影响,则

R i =R B ∥[r be +(1+β)(R E ∥R L )]

由上式可知射极跟随器的输入电阻R i 比共射极单管放大器的输入电阻R i =R B ∥r be 要高得多,但由于偏置电阻R B 的分流作用,输入电阻难以进一步提高。

输入电阻的测试方法同单管放大器,实验线路如图2所示。

图2 射极跟随器实验电路

(其中,R L 的测量值为0.995ΩK ,取1.00ΩK ;R 的测量值为1.98ΩK )

R U U U I U R i

s i

i i i -==

即只要测得A 、B 两点的对地电位即可计算出R i 。 2、输出电阻R O 图1电路

β

r R ∥βr R be E be O ≈=

如考虑信号源内阻R S ,则

β

)

R ∥(R r R ∥β)R ∥(R r R B S be

E B S be O +≈+=

由上式可知射极跟随器的输出电阻R 0比共射极单管放大器的输出电阻R O ≈R C 低得多。三极管的β愈高,输出电阻愈小。

输出电阻R O 的测试方法亦同单管放大器,即先测出空载输出电压U O ,再测接入负载R L

后的输出电压U L ,根据

O L

O L

L U R R R U +=

即可求出 R O

L L

O

O 1)R U U (

R -= 3、电压放大倍数

图1电路

)

R ∥β)(R (1r )

R ∥β)(R (1A L E be L E u +++=

≤ 1

上式说明射极跟随器的电压放大倍数小于近于1,且为正值。 这是深度电压负反馈的结果。但它的射极电流仍比基流大(1+β)倍, 所以它具有一定的电流和功率放大作用。

4、电压跟随范围

电压跟随范围是指射极跟随器输出电压u O 跟随输入电压u i 作线性变化的区域。当u i 超过一定范围时,u O 便不能跟随u i 作线性变化,即u O 波形产生了失真。为了使输出电压u O 正、负半周对称,并充分利用电压跟随范围,静态工作点应选在交流负载线中点,测量时可直接用示波器读取u O 的峰峰值,即电压跟随范围;或用交流毫伏表读取u O 的有效值,则电压跟随范围

U 0P-P =22U O

四、实验内容

1、听课。动手做实验前,听指导老师讲课,知道实验过程的注意事项,掌握各测量器材的使用方法。

2、按图2组接电路;静态工作点的调整

接通+12V 直流电源,在B 点加入f =1KHz 正弦信号u i ,输出端用示波器监视输出波形,反复调整R W 及信号源的输出幅度,使在示波器的屏幕上得到一个最大不失真输出波形,然后置u i =0,用万用表直流电压档测量晶体管各电极对地电位,将测得的原始数据记入表1。

表1 晶体管各电极对地电位U E 、U E 和U C 以及流过R E 电流I E

(在下面整个测试过程中保持R W 值不变(即保持静工作点I E 不变))

2、测量电压放大倍数A u

接入负载,在B点加f=1KHz正弦信号u i,调节输入信号幅度,用示波器观察输出波形u o,在输出最大不失真情况下,用示波器测U i、U L值。将原始值记入表2。

表2 U i、U L的值和电压放大倍数A u

U i(V)U L(V)A u

1.290 1.251

图3 示波器波形图截图

3、测量输出电阻R0

接上负载R L=1K,在B点加f=1KHz正弦信号u i,用示波器监视输出波形,测空载输出电压U O,有负载时输出电压U L,将原始值记入表3。

表3 空载输出电压U O、有负载时输出电压U L和输出电阻R0

U0(V)U L(V)R O(KΩ)

1.271 1.243

4、测量输入电阻R i

在A点加f=1KHz的正弦信号u S,用示波器监视输出波形,分别测出A、B点对地的电位U S、U i,将原始值记入表4。

表4 A、B点对地的电位U S和U i以及输入电阻R i

5、测试跟随特性

接入负载R L=1KΩ,在B点加入f=1KHz正弦信号u i,逐渐增大信号u i幅度,用示波器监视输出波形直至输出波形达最大不失真,并测量对应的U L值,将原始值记入表5。

表5 输出波形达最大不失真时的U i和U L值

五、数据处理与分析

1、数据处理

将表1至表5的测量原始数据按三位有效数字对应填入表6至10。

表6 晶体管各电极对地电位U E、U E和U C以及流过R E电流I E

表7 U i、U L的值和电压放大倍数A u

表8 空载输出电压U O、有负载时输出电压U L和输出电阻R0