模电自主设计实验
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姓名: 张旺东 班级 1406141 学号 : 1140610220____
实验日期 2016年11月11日 节次 7.8 教师签字
成绩
实验名称 射极输出器
一、实验目的
1、 掌握射极输出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、总体设计方案
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Ri
图1电路
Ri=rbe+(1+β)R
E
如考虑偏置电阻RB和负载RL的影响,则
Ri=RB∥[rbe+(1+β)(RE∥RL)]
由上式可知射极跟随器的输入电阻Ri比共射极单管放大器的输入电阻Ri=
RB∥rbe要高得多,但由于偏置电阻RB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
RUUUIURisiiii
即只要测得A、B两点的对地电位即可计算出Ri。
2、输出电阻RO
图1电路
βrR∥β
r
RbeEbeO
如考虑信号源内阻RS,则
β)R∥(RrR∥β
)R∥(RrRBSbeEBSbeO
由上式可知射极跟随器的输出电阻R0比共射极单管放大器的输出电阻RO≈
RC低得多。三极管的β愈高,输出电阻愈小。
输出电阻RO的测试方法亦同单管放大器,即先测出空载输出电压UO,再测
接入负载RL后的输出电压UL,根据
OLOLL
URRRU
即可求出 R
O
LLOO
1)RUU(R
3、电压放大倍数
图1电路
)R∥β)(R(1r)R∥β)(R(1ALEbeLEV
≤ 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uO跟随输入电压ui作线性变化的区
域。当ui超过一定范围时,uO便不能跟随ui作线性变化,即uO波形产生了失真。
为了使输出电压uO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uO的峰峰值,即电压跟随范
围;或用交流毫伏表读取uO的有效值,则电压跟随范围
U0P-P=22UO
三、实验设备与器件
1、直流电源 2、函数信号发生器
3、双踪示波器 4、交流毫伏表
5、直流电压表 6、模电实验箱
四、实验内容
按图2组接电路
1、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ui,输出端用示波器监
视输出波形,反复调整RW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ui=0,用直流电压表测量晶体管各电极对地电位,
将测得数据记入表1
表1
UE(V) UB(V) UC(V)
3.596 4.070 5.624
在下面整个测试过程中应保持RW值不变(即保持静工作点IE不变)。
2、测量电压放大倍数Au
接入负载RL=1KΩ,在B点加f=1KHz正弦信号ui,调节输入信号幅度,用
示波器观察输出波形uo,在输出最大不失真情况下,用交流毫伏表测Ui、UL值。
记入表2。
表2
3、测量输出电阻R0
接上负载RL=1K,在B点加f=1KHz正弦信号ui,用示波器监视输出波形,
测空载输出电压UO,有负载时输出电压UL,记入表3。
表3
4、测量输入电阻Ri
在A点加f=1KHz的正弦信号uS,用示波器监视输出波形,用交流毫伏表分
别测出A、B点对地的电位US、Ui,记入表4。
表4
5、测试跟随特性
接入负载RL=1KΩ,在B点加入f=1KHz正弦信号ui,逐渐增大信号ui幅
Ui(V) UL(V) Au
3.49 3.50 1
U0(V) UL(V) RO(KΩ)
3.5 3.25 0.075
US(V) Ui(V) Ri(KΩ)
4.02 3.52 7.04
度,用示波器监视输出波形直至输出波形达最大不失真,测量对应的UL值,记
入表5。
表5
Us(V)
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
UL(V)
1.09 1.57 2.01 2.53 2.97 3.42
6、测试频率响应特性
保持输入信号ui幅度不变,改变信号源频率,用示波器监视输出波形,用
交流毫伏表测量不同频率下的输出电压UL值,记入表6。
表6
f(KHz)
1k 1.5k 2k 2.5k
UL(V)
2.97 3.02 3.02 3.02
五、实验总结
射级输出器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。在本次试验中,测得该射级输出器的放大倍
数接近于1,输入电阻Ri约为7.04kΩ,输出电阻约为0.075kΩ。
原始数据采集表
表1
UE(V) UB(V) UC(V)
3.57 4.07 5.62
表2
表3
表4
表5
Ui(V) 1k 1.5k 2k 2.5k
UL(V) 1.09 1.57 2.01 2.53 2.97 3.42
表6
f(KHz) 1k 1.5k 2k 2.5k
UL(V) 2.97 3.02 3.02 3.02
教师签字:
Ui(V) UL(V) AV
3.49 3.50 1.003
U0(V) UL(V) RO(KΩ)
3.5 3.25 0.075
US(V) Ui(V) Ri(KΩ)
4.02 3.52 7.04