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模电实验一

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模拟电子技术实验报告

—— BJT单管共射电压放大电路

实验日期：2017年11月15日，22日

一、实验目的

1、掌握放大电路静态工作点的测试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。

2、掌握放大电路动态性能（电压增益、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压以及幅频特性等）的测试方法。

3、进一步熟练常用电子仪器的使用。

二、实验原理

依据上图研究共射放大器电路的电路特性

1. 电压增益Av=Vo/Vi

2. 输入电阻Ri=Vi/Ii=Vi*R/(Vs-Vi)

3. 输出电阻Ro=(Vo/VL-1)*RL

4. 最大不失真电压

5. 上限频率以及下限频率为电压增益下降至中频电压增益的1/√2时对应的频率，通频带fbw=FH-FL

三、实验设备

1、+12直流稳压电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表

5、万用电表 6、频率计 7、晶体三极管、电阻器、电容器若干

四、实验内容

1、调试静态工作点

表1-1 Ic = 2.0 mA

VCE≈Vcc-Ic(Rc+Re)=12V-2mA*（1KΩ+2KΩ）=6V

VBE≈0.7V

2、测量电压放大倍数

表1-2 Ic = 2.0 mA Vi = 5 mV(rms)

3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响

表1-3 Rc = 2 kΩ RL = ∞ Vi = 5 mV(rms)

4、观察静态工作点对输出波形失真的影响

表1-4 Rc = 2 kΩ RL = 2 kΩ

图1

图2

图3

5、测量最大不失真输出电压

表 1-5 Rc = 2 kΩ RL = 2 kΩ

6、测量输入电阻和输出电阻

表 1-6 Ic = 2.0 mA Rc = 2 kΩ RL = 2 kΩ

Ri=Vi*R/(Vs-Vi)=1.951KΩ

Ro=(Vo/VL-1)*RL=1.888KΩ

7、测量幅频特性曲线

表1-7 Vi = 2.5 mV

20lg|Ausm|=20lg|58.8|=35.39dB

则其波特图为：

五、实验总结

1.列表整理测量结果，并把实测的静态工作点、电压增益、输入电阻、输出电阻之值与理论计算值比较，分析产生误差的原因

静态工作点：当Ic=2mA时，Ve测量值为2.003V，与理论计算值2V基本一致。

VBE测量值为0.619V，在理论值0.6-0.7V之间。

电压增益：当Rc=2KΩ、RL断开时，电压增益测量值为-128.8，与理论值140有一定差距。产生原因可能是①Ic并不是准确的2mA ②测量时读数问题（忽略的数值对结果有影响） ③电路中电阻与理论值有差距

输入电阻与输出电阻：计算值：Ri=1.28KΩ Ro=2KΩ

测量值：Ri=1.951KΩ Ro=1.888KΩ

输入电阻与理论值差距相当大，可能原因：①测量失误 ②电路中的电阻本身与理论值不同 (例如Rbe)

2.总结Rc，RL及静态工作点对放大器增益、输入电阻、输出电阻的影响

Rc越大，电压放大倍数越大、输入电阻不受影响、输出电阻越大。 RL越大，电压放大倍数越小、输入电阻越小、输出电阻不受影响。

静态工作点的变化会改变Rbe的大小，进而改变输入电阻Ri，而对输出电阻Ro没有影响

当静态工作点偏离中心时波形可能会失真，放大器增益减小

六、实验预习要求

1、假设β = 100，Rb1 = 60 kΩ，Rb2 = 20 kΩ，Rc = 2 kΩ，RL = 2 kΩ。

估算放大电路的静态工作点，电压增益Av，输入电阻Ri和输出电阻Ro。

ICQ ≈ IEQ = 12𝑉∗2020+60−0.7𝑉1𝑘 = 2.3 mA，IBQ ≈ 23 μA，

rbe ≈ 0.1kΩ+26𝑚𝑉23𝑢𝐴 ≈ 1.23 kΩ，Av = −100∗(2𝑘||2𝑘)𝑟𝑏𝑒 ≈ 81.3，

Ri=60k||20k||1.23k ≈1.13 kΩ，Ro = 2 kΩ

2、阅读实验附录中有关示波器的使用、晶体管特性图示仪简介以及放大电路干扰和自激振荡消除的内容。

3、能否用直流电压表直接测量晶体管的VBE？为什么实验中要采用测VB、VE，再间接算出VBE的方法？

不能，VBE的数值较小，IBQ的数值较小（μA级别），引起的误差较大。当电表接入电路时电表对电路本身的影响不可忽略。而单独测量VB、VE时电表一端接地，不容易改变电路的参数

4、怎样测量Rb1的阻值？

用电表的电阻挡去测量Rb与Rb2的阻值，则Rb1=Rb-Rb2

5、当调节偏置电阻Rb1，使放大电路输出波形出现饱和或截止失真时，晶体管的管压降VCE怎样变化？

当Rb1减小时，Ube增大，波形出现饱和失真，VCE减小

当Rb1增大时，Ube减小，波形出现截止失真，VCE增大

6、改变静态工作点对放大电路的输入电阻Ri是否有影响？改变外接电阻RL对输出电阻是否有影响？

改变静态工作点会影响Rbe的大小，进而影响输入电阻Ri的大小

输出电阻Ro与RL无关

7、在测试Av，Ri和Ro时怎样选择输入信号的大小和频率？为什么信号频率一般选1kHz，而不选100kHz或更高？

频率应该确保在中频带，大小应保证输出电压波形不失真，当频率过大或过小时，电路的耦合电容以及结电容等会影响电路。

8、测试中，如果将函数信号发生器、交流毫伏表、示波器中任一仪器的两个测试端子接线换位（即各仪器的接地端不再连在一起），将会出现什么问题？

对于函数信号发生器：输出的正弦波在示波器上显示是反相的。

对于交流毫伏表：原先的正电流显示为负电流，原先的负电流显示为正电流。

对于示波器：显示的波形较原先波形反相。

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模拟电路应用实验—常用电子仪器的操作与使用实验

模拟电路应用实验—常用电子仪器的操作与使用实验

1

实验一 常用电子仪器的操作与使用实验

一、实验目的

1、了解常用电子仪器、仪表的功能与性能指标。

2、掌握常用电子仪器的操作和使用方法。

二、实验仪器和设备

GDS—2062数字存储示波器、EE1411合成函数信号发生器、SZ-AMA智能网络化模拟电路实验台（直流稳压电源、直流电压表、直流电流表、交流毫伏表、频率计等）。

三、实验内容及步骤

在电子电路实验中，常用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、交流毫伏表、直流稳压电源、万用表、频率计等，用它们可以完成对电子电路的静态和动态工作情况的测试和测量。

实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷、调节顺手、观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的连接如图1.1所示。接线时应注意：为防止外界干扰，各仪器的公共接地线应连接在一起，称“共地”。信号源和交流毫伏表的引线通常采用屏蔽线或专用电缆线，示波器必须采用专用电缆探头线，电源线用普通导线。

图1.1 电子电路中电子仪器布局及连线图

1、示波器、交流毫伏表、函数信号发生器的使用

① 用示波器、交流毫伏表测量正弦波信号参数

调节函数信号发生器，使输出频率分别为100Hz、1kHz、10kHz、100kHz的正弦波信号。

示波器的使用只需按下『Auto Set』键，即可扫描到波形，按下『Measure』键，即可在屏幕上读出波形的频率、电压电压峰－峰值和有效值等参数。测量函数信号发生器输出信号源的频率、电压峰－峰值和有效值，记入表1.1中。

2

将信号源输出有效值调为Vrms=1V

表 1.1

正弦波信号频率（峰峰值3V） 毫伏表

读数（V） 示波器测量值

周期（mS） 频率（Hz） 峰－峰值VPP（V）

100Hz

1kHz

10kHz

②用示波器、交流毫伏表测量不同幅度的正弦电压。

EE1411函数信号发生器输出信号频率为1000赫兹的正弦波。输入不同电压值的信号，测出相关电压值。填入表1.2

电路与模电实验指导书

电路与模电实验指导书

实验一 基尔霍夫定律验证和电位的测定

一、实验目的

1． 验证基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。

2． 通过电路中各点电位的测量加深对电位、电压及它们之间关系的理解。

3． 通过实验加强对参考方向的掌握和运用的能力。

4． 训练电路故障的诊查与排除能力。

二、原理与说明

1．基尔霍夫电流定律（KCL）

在任一时刻，流出（或流入）集中参数电路中任一可以分割开的独立部分的端子电流的代数和恒等于零，即：

ΣI=0 或 ΣI入=ΣI出 式（3-1）

此时，若取流出节点的电流为正，则流入节点的电流为负。它反映了电流的连续性。说明了节点上各支路电流的约束关系，它与电路中元件的性质无关。

要验证基式电流定律，可选一电路节点，按图中的参考方向测定出各支路电流值，并约定流入或流出该节点的电流为正，将测得的各电流代入式（3-1），加以验证。

2．基尔霍夫电压定律（KVL）

按约定的参考方向，在任一时刻，集中参数电路中任一回路上全部元件两端电压代数和恒等于零，即：

ΣU=0 式（3-2）

它说明了电路中各段电压的约束关系，它与电路中元件的性质无关。式（3-2）中，通常规定凡支路或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号，反之取负号。

3．电压、电流的实际方向与参考方向的对应关系

参考方向是为了分析、计算电路而人为设定的。实验中测量的电压、电流的实际方向，由电压表、电流表的“正”端所标明。在测量电压、电流时，若电压表、电流表的“正”端与参考方向的“正”方向一致，则该测量值为正值，否则为负值。

4．电位与电位差

在电路中，电位的参考点选择不同，各节点的电位也相应改变，但任意两节点间的电位差不变，即任意两点间电压与参考点电位的选择无关。 5．故障分析与检查排除

(1) 实验中常见故障

①连线：连线错，接触不良，断路或短路；

模电实验-方波三角波发生电路

模电实验-方波三角波发生电路

方波三角波发生电路

一、实验要求：

1、 振荡频率范围：500HZ-1000HZ

2、 方波输出电压幅度：Vom=±8v

3、 三角波峰值调节范围:Vom1=2-4v

4、 集成运放采用uA741

5、 双向稳压管用2个D1N4735反接替代

二、实验仿真与分析：

1、 确定参数：取R1=10k,Vom1=4v,则R2=Vom*R1/Vom1=20k,取电容C=1uF,暂时取R和R3为1k.

2、 设置瞬态分析，应特别注意时间的设置，由于周期为1ms~2ms，可设置终止时间为10ms.时间过大则波形过于密集，时间小则波形越偏离方波。仿真分析知此时方波电压幅值为6V左右。设置R3为全局变量，扫描分析使得方波幅值最大，确定R3=100，此时三角波幅值也满足要求：

V312VR1kU1uA7413274615+-V+V-OUTOS1OS2V212Vdc0V412VR110kU2uA7413274615+-V+V-OUTOS1OS2V0V112VdcV0R31000D3D1N4735R220kD2D1N47350C1uPARAMETERS:var = 1k Time0s1ms2ms3ms4ms5ms6ms7ms8ms9ms10msV(R2:2)V(R1:1)-8.0V-4.0V0V4.0V8.0V

方波幅值为7.02V，三角波幅值为3.7V，取两个波谷值测取周期，T=3.7651-1.6182=2.1ms并不符合要求，故要减小周期，即减小R

仿真分析得当R=800时，仿真图像为

周期为1.7ms,符合要求。

3、 设置瞬态分析，得到运放的电压传输特性分别为:

方波：

三角波： Time0s1ms2ms3ms4ms5ms6ms7ms8ms9ms10msV(R2:2)V(R1:1)-8.0V-4.0V0V4.0V8.0V V(R1:1)-4.0V-3.0V-2.0V-1.0V0.0V1.0V2.0V3.0V4.0VV(R2:2)-8.0V-4.0V0V4.0V8.0V

模拟电子技术实验综合

模拟电子技术实验综合

第 1 页 共 17 页 实验1 单级晶体管放大电路

一、实验目的

1．掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法。

2．了解静态工作点对电压放大倍数的影响。

3．了解静态工作点对输出波形的影响。

4．学习测量放大电路的交流电压放大倍数、输入电阻、输出电阻以及最大不失真输出电压的测试方法。

5．熟悉常用电子仪器、仪表及模拟电子技术实验设备的使用。

二、实验原理

电压放大电路的基本任务是在输入端接入交流信号ui后，在其输出端便可以得到一个与之相位相反、不失真的交流放大输出信号u0 ,且有足够的电压放大倍数。图1-1为电阻分压式稳定静态工作点的共射极单管放大电路，其基极偏置电路由RB1和RB2分压电路构成。如果静态工作点选择得过高或过低，或者输入信号过大，都会使输出波形失真。为获得合适的静态工作点，一般采用调节上偏置电阻RP的方法，在发射极接有电阻Re，以稳定静态工作点Q。

图1-1 分压式偏置共发射极放大电路

图1-1的电路是交流放大电路中最常用的一种基本单元电路。根据此电路学习放大电路的主要性能指标的测量方法。

1. 输入电阻ri

放大器的输入电阻是从放大器的输入端看进去的等效电阻，加上信号源之后，它就是信号源的负载电阻，用ri表示。由此可知

ri=Ui / ii=RSUi / (US －Ui ) BCEusRs1.0kohmC110uFS9018RB220kohmRB115kohmRE1.2kohmCE33uFC210uFRC3.3kohm100K_LINRPUCC12V+-ui+-uoRL5.1kohm第 2 页 共 17 页 其中：US—信号源电压的有效值，RS—信号源内阻；

Ui—放大电路输入电压的有效值。

ri的大小直接关系到信号源的工作情况。

2．输出电阻ro

放大器的输出电阻是从放大器的输出端回向放大器看进去的等效电阻，用ro表示，测出UoC、UoL后ro由下式计算：