1、模电实验共射级单管放大电路实验报告实验名称课程名称共射级单管放大电路模拟电子技术实验院系：控计学院专业名称：学生姓名：学号：同组人：实验台号：指导教师：成绩：实验日期:华北电力大学实验报告要求:一、实验目的及要求：学会放大电路静态工作点的调试方法， 分析静态工作点对放大电路性能的影响。掌握放大电路电压放大倍数和最大不失真输 出电压的测试方法。熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使 用。仪器用具仪器名称规格/型号数量备注模拟电路实验箱1函数信号发生器1双踪示波器1交流毫伏表1数子万用表12.4千欧电阻器1三、实验原理图1-2共射极单管放大器实验电路如图所示为电阻分压式工作点稳定单管放大电路实验电
2、路图。它的偏置电路米用Rb1和Rb2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE以稳定放大电路的静态工作点。挡在放大电路的输入端加入输入 信号ui后，在放大电路的输出端便可得到一个与 ui相位相反，幅值 被放大了的输出信号uo,从而实现了电压放大。在图1-2电路中，当流过偏置电阻Rbi和Rb2的电流远大于晶体管T的基极电流Ib （一般510倍），则它的静态工作点可用下式估算：UCE =Ucc- Ic(Rc+ RE)Ub电压放大倍数A Rb/RlA uRi = RB1/RB2/ r be输入电阻输出电阻：Ro Rc。由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放 大电路时，离不开测量和调试
3、技术。在设计前应测量所用元器件的参 数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测 量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必 定是理论设计与实验调整相结合的产物。 因此，除了学习放大器的理 论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。放大电路的测量和调试一般包括：放大电路的静态工作点的测量 与调试，消除干扰与自激振荡及放大电路各项动态指标的测量与调试1.放大电路静态工作点的测量与测试(1)静态工作点的测量。为了减小误差，提高测量精度，应选 用内阻较高的直流电压表，一般数字万用表的输入阻抗为100兆欧左 右。(2)静态工作点的调试。放大电路静态点的调试是
4、指对管子集电极电流lc(或Uce)的调整与测试。静态工作点是否合适，对放大电 路的性能和输出波形都有很大影响。改变电路参数Ucc、Rc、RB(RB1 RB2)都会引起静态工作点的变 化，如图1-4所示。但通常多采用调节偏置电阻 RB2的方法来改变静 态工作点，如减小RB2则可使静态工作点提高等。最后还要说明的是，上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是 绝对的，应该是相对信号的幅度而言，如输入信号幅度很小，即使工 作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说，产生波形失真 是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。 如需满足较大信号幅度 的要求，静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。2.放大电
5、路动态指标测试(1)电压放大倍数Au的测量。调整放大电路到合适的静态工作点，然后加入输入电压ui，在输出电压uo不失真的情况下，用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和Uo,则Au二Uo/Ui（2）输入电阻Ri的测量。根据定义可得:测量时应注意下列几点:1）由于电阻Rs两端没有电路公共接点，所以测量Rs两端电 压Ur时必须分别测出Us和Ui，然后按Ur=Us-Ui求出Ur值。2）电阻Rs的值不易取得过大或过小，以免产生较大的测量 误差，通常Rs和Ri为同一数量级为好。（3） 输出电阻Ro的测量。（4） 最大不失真输出电压 Uop-p的测量。（5） 放大电路幅频特性的测量。四、实验步骤（包括原理
6、图、实验结果与数据处理）实验电路如图1-2所示。为防止干扰，各仪器的公共端必须连在 一起，同时信号源，交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或 屏蔽线，如使用屏蔽线，则屏蔽线的黑夹子应接在公共接地端上。1.调试静态工作点表1-5 调试静态工作点Ue=2.0V测量值计算值UB (V)UE( V)Uc( V)RB2 (K )UBE( V)UcE( V)lc(mA)2.7112.0007.79555.970.7115.7951.818接通+12V电源，调节Rp,使Ue=2.0V,用万用表的直流电压档 测量Ub,Ue,Uc，然后断开+12V电源或关闭电源开关，断开与 Rb2相 连的开关，用万用电表电
7、阻档测量 Rb2值。记入表1-5。静态工作点理论计算：Ie Ub Ue ic 2711 O 1.818mVRe Rf1 1000 100Uce Ucc Ic Rc Rf1 Re 12 0.00181*(2400 100 1000) 5.637V2.测量不同负载下的电压放大倍数。在放大电路输入端加入频率f=1千赫兹，Ui约等于10毫伏的 正弦信号ui，同时用示波器观察放大器输出电压 uo波形，在波形不失真的条件下测量下述两种情况下的 Uo值，并用双踪示波器同时观察ui和uo的相位关系，记入表1-6。表1-6 测量不同负载下的电压放大倍数 Ue=2.0V Ui=10mVRc(K Q )Rl(K Q
8、 )Uo(V)Au观察记录一组Uo和Ui波形2.4oo0.18918.9Ui JUolf rvv vtf v t2.42.40.09459.45总结：由表1-6可知，当FL增大时，Au减小，同理，可知当FC增大 时，可知Au同样减小。电压放大倍数理论计算:26mV 26 ,rbe 200(1 ) 200 (1 100)* 1.644kIe 1.818当没有负载：Au Rc 100* 2400 20.4rbe (1 )Rf1 1644 (1 100)*100当有负载时：A RcRI 2400 / 2400Au 100* 10.2rbe (1 )Rf1 1644 (1 100)*1003.观察静态
9、工作点对输出波形失真的影响。置 Rc=2.4 千欧，Rl= 乂, ui=0 ,调节 Rp,使 Ue=2.0V,测出 Uce 值。在逐步加大输入信号，使输出电压 uo足够大但不失真。然后保持输入信号不变，分别增大和减小 Rw使波形出现饱和和截止失真， 绘出uo的波形，并测出失真情况下的 Uce值，解释观察到的是真波 形是饱和失真还是截止失真？记入表 1-7。表1-7 观察静态工作点对输出波形失真的影响Ic(mA)Uce(V)Uo波形失真情况管子工作状态0.014211.9981截止失真工作在饱和区2.05.542不失真工作在放大区2.9933.145 1rr饱和失真工作在截至区总结：由表1-7可
10、知，若选取的静态工作点不合适，静会导致放大器 产生输出波形的饱和失真或截止失真。 静态工作点过高，可能会产生 饱和失真，静态工作点过低，可能会产生截止失真。4.测量最大不失真输出电压置Rc=2.4千欧，Rl=2.4千欧，调节输入信号的幅度和电位器Rp,使uo最大且不失真，用示波器和交流毫伏表测量 Uop-p及uo值，记入表1-8。表1-8 测量最大不失真输出电压Un(mV)U)m(V)Spp(V)1.591.684.704五、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中 存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改 进意见。）遇到的问题及处理方法：1.开始检查三极管的时候，打开万用
11、表，怎么弄都没有数 字显示。最后按下 HOLD键才有数字显示。2.按照要求连接好电路，却发现怎么弄都不能再示波器上 显示波形。最后发现是电路有问题， 没有短路，并且也没有加电 源。经过相关调试，示波器上有的波形处出现。3.测量Rb2时，万用表上基本没有数字显示，一开始以为 是电阻的问题，用旁边那组的万用表一测量，发现有数字显示， 最后才发现是自己的万用表的量程太小。课后思考题答案：1.可以用万用表测量Rb2的电阻，当电路出现截止失真时，Rb2 减小，因此Ub减小，lc减小，因此Uce增大；反之，当电路出现饱 和失真时，Rb2真大，因此Ub增大，lc增大，Uce减小。2.因为晶体管共发射极放大电
12、路属于音频放大电路，或者叫做 低频放大电路，这种电路的频率特性是对于 50HZ-20000HZ之间的频率信号有正常的放大作用。在这个频带以外的频率不能正常放大。 或 者失去放大作用。1KHZ是音频的中间频率，用这个频率的信号既代 表了信号的主要特点有能使放大器工作在正常范围。信号大小的选择：在几十毫伏-100毫伏之间。3.衰减器可以使输入信号在一定的频率范围内变化，而不至 于输入信号频率过大或过小利用衰减器可以有效的保持输入信 号的稳定。4.电阻R电阻Rb、以及直流稳压源VCc的改变都会引起静态工 作点的改变。六、实验原始数据实验原始记录粘贴处出*4：雲验日期：_i * H 111 ! illLtVi - - aa LJt pF C X* 1 . J1 * mA L川L hiF1 J -1笊亡卜 j ” _ 一. bkUJW M亦忖毫促畏t Vi p 1V) 器1 昭一 _J_驷 J测州比小央贞術出电压擅导教师-o q2012指导教师：张青年3月22日
