三极管放大电路实验
- 格式:doc
- 大小:2.17 MB
- 文档页数:8
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。
5、 6、
7、
8、(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)9、
10、
11、
12、
13、
14、