三极管放大电路实验

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东南大学电工电子实验中心

实验报告

课程名称:电路与电子线路实验II

第一次实验

实验名称:三极管放大电路

院(系):吴健雄专业:信息

姓名:学号:

实验室: 金智楼502 实验组别: 6 同组人员:实验时间: 2013 年 4月 9 日

评定成绩:审阅教师:

一、实验目的及要求

1、实验目的

●通过对单级晶体管低频电压放大电路的工程估算、安装和调试,掌握放大器的

主要性能指标及其测试方法;

●掌握双踪示波器、函数发生器、交流毫伏表、直流稳压电源的使用方法。

2、实验要求

⏹测量静态工作点主要性能参数:ICQ集电极静态工作电流、VCEQ 晶体管压降;

⏹测量主要动态性能参数:AV电压增益、Ri输入电阻、Ro输出电阻;

⏹利用扫频仪观察电路的幅频特性与相频特性。

二、实验原理

●放大电路的基本组成

半导体器件

R L 输入信号源输出负载直流电源和相应的偏置电路

●静态工作点的设置

集电极静态工作电流:I CQ=V RC/R C

静态工作点对电路输出失真的影响:

●截止失真

Vo波形的顶部被压缩,说明Q点偏低,应增大基极偏流IBQ,即增大ICQ。

●饱和失真

Vo波形的底部被削波,说明Q点偏高,应减小IBQ ,即减小ICQ 。

●偏置电路的选择

●用换算法测量输入电阻 Ri 和输出电阻Ro

其中,vo’和vo分别为vs不变的情况下断开和接入负载RL时的输出电压。

●放大电路的频率响应

三、电路设计及仿真

1、实验电路图

实验的电路图上图所示,三极管选用9013NPN型晶体管。

Rs为采样电阻RL为负载电阻R1为上偏置电阻R2为下偏置电阻

Rc为集电极电阻

RE为发射极电阻

C1为输入耦合电容

C2为输出耦合电容

CE为旁路电容

调节RW使静态工作点位于交流负载线的中点(VCEQ=6V),加大输入信号的幅度,使得输出波形同时出现正、反向失真,稍微减小输入信号幅度,使失真刚好消失,读出此时的输出电压峰峰值vop-p,再用万用表的DCV档测量此时RE两端的静态电压,计算出ICQ。

2、实验仿真图

根据设计的实验电路图在Multisim上画出如下仿真电路图:

四、电路测试结果

1、实际实验电路图

根据设计与仿真的电路搭建的实际电路如下图所示:

2、实验数据及结果

(1)静态工作点

已知:Rc=3K

测得:

Vcc=12.08V

V CEQ=6.00V

V CR=4.56V

求得:

集电极静态工作电流I CQ=V RC/Rc=1.52mA

(2)动态性能:

a.已知:Rs=1K

测得:

Vs=40mV

Vi=12.2mV

求得:

输入电阻Ri=Vi×Rs/( Vs- Vi)=0.45K

b.已知:R L=3K

测得:

Vo=1.01V

Vo’=1.35V

求得:

输出电阻Ro=(Vo’/Vo - 1) ×RL=2.5K

c.求得:电压增益Av= Vo/ Vi=82.8≈83

(3)观察输入、输出曲线

将输入、输出两端分别接入示波器,利用AC耦合观察正弦曲线,如下图所示:

可以看出输入、输出端的电压存在着相位差,但都为正弦曲线分布且没有失真现象产生,利用示波器也可测得输入电压与输出电压。

(4)观察幅频、相频曲线

在不接信号源的条件下将输入输出端接入扫频仪进行扫描,得到下图:

可以看到实际扫描的结果与理论图象不相符,经过同学讨论以及老师的对仪器的检查,发现扫频仪出了问题。待扫频仪修理后继续测量观察。

五、实验总结

在本次实验中,我学到了好多细节的东西。首先,比如在上偏置串接一个R1,就是为了保护电路,当滑动变阻器调至最小时保护电路防止短路。其次,元件参数的选取也是需要注意的,例如R1和R2阻值的选取,如果R1和R2阻值选的过小,会使输入电阻减小;而

L 111211

2[(////]2[]be S i S f R R r R C R R C ππ=

=

++),可以看到下限频率会增大,所以参数

的选择是至关重要的。

通过本次试验,我们利用9013NPN 型晶体管以及电容、电阻搭建了三极管放大电路,并测量了其静态工作点的参数;同时还对动态参数进行测量,最后求得了输入、输出电阻以及电压增益;另外,还利用示波器观察了输入、输出电压的双踪正弦图,利用扫频仪扫描出电路的幅频曲线与相频曲线。实验中,了解了三极管的使用以及三极管放大电路的静态工作点、动态参数的计算,最后还熟悉了扫频仪的操作。

问题思考:负反馈对放大器性能的影响有哪些? 答:

1、 使放大倍数降低,从而可以增大带宽;

2、 提高放大器的稳定性;

3、 减少输出失真和噪声;

4、 调节输入和输出阻抗,其中并联负反馈降低输入阻抗,串联负反馈提高输入阻抗,电压

负反馈降低输出阻抗,电流负反馈提高输出阻抗。

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8、(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)9、

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