单级交流放大器 实验报告
姓名:黄超 学号:1308114148
姓名:王现宁 学号:1308114064
一、实验目的:
1. 学习放大电路静态工作点的测试方法,进一步理解电路元件参数对静态工作点的影响,以及调整静态工作点的方法。
二、实验内容及步骤:
1、调节静态工作点
按图2-1连好电路,将输入端对地短路,调节电位器Rw,使Vc=Ec/2,测静态工作点Vc、、的数值,记入表2-1中,并计算,在测阻值时,应将它与三极管断开,并且切断电源,按下式计算静态工作点:
==
(+Rw)
也可以用数字万用表测量两端电压及,则=,=。
图2-1
表2-1
2. 测量电压放大倍数
在实验步骤1的基础上,把输入与地断开,接入f=1kHz、=5mV的正弦波信号,负载电阻分别为=5.1K和=∞,用毫伏表测量输出电压的值,用示波器观察输入电压和输出电压波形,在不失真的情况下计算电压放大倍数。
A=
把数据填写入表2-2中:
表2-2
3. 观察负载电阻对放大倍数的影响。
在实验步骤2基础上,把负载电阻5.1K,并一只5.1K电阻重新测定放大倍数。
表2-3
三、实验设备:
实验板
示波器
信号发生器
毫伏表
数字万用表
四、总结电路参数变化对静态工作点和电压放大倍数的影响
静态工作点对电压放大倍数影响比较小,IE大一些放大倍数略有增加。但是静态工作点对输出波形影响较大,低了会产生截止失真,高了会产生饱和失真。负载对放大倍数影响较大,RL越大,电压放大倍数越大。旁路电容对电压放大倍数和输出波形影响较小,但是高频时影响较大。
五、总结提高放大倍数的途径及减小波形失真的措施
如果设置的静态工作点不合适,则在输入信号稍大时,输出信号便会出现截止失真或饱和失真。对于小信号放大电路,由于输出电压的变化幅度不大,非线性失真不是主要问题,在设置静态工作点时,往往选得偏低一些,以便能降低放大电路的功率损耗和输出噪声。
第二篇:晶体管单级放大器实验报告
晶体管单级放大器
一.试验目的
(1) 掌握Multisium11.0仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。
(2) 掌握晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法,观察静态工作点对放大器输出波形的影响。
(3) 测量放大器的放大倍数,输入电阻和输出电阻。
二.试验原理及电路
VBQ=RB2VCC/(RB1+RB2)
ICQ=IEQ=(VBQ-VBEQ)/RE
IBQ=ICQ/β;
VCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)
1. 静态工作点的选择和测量
放大器的基本任务是不失真的放大信号。为了获得最大输出电压,静态工作点应选在输出特性曲线交流负载线的中点。若工作点选的太高会饱和失真;选的太低会截止失真。
静态工作点的测量是指接通电源电压后放大器不加信号,测量晶体管集电极电流ICQ和管压降VCEQ。
本试验中,静态工作点的调整就是用示波器观察输出波形,让信号达到最大限度的不失真。当搭接好电路,在输入端引入正弦信号,用示波器输出。静态工作点具体调整步骤如下:
根据示波器观察到的现象,做出不同的调整,反复进行。当加大输入信号,两种失真同时出现,减小输入信号,两种失真同时消失,可以认为此时静态工作点正好处于交流负载线的中点,这就是静态工作点。去点信号源,测量此时的VCQ,就得到了静态工作点。
2. 电压放大倍数的测量
电压放大倍数是输出电压V0与输入电压Vi之比
Av=V0/Vi
3、输入电阻和输出电阻的测量
(1)输入电阻。放大电路的输入电阻Ri可用电流电压法测量求得,测试电路如图 2.1-3(a)所示。在输入回路中串接一外接电阻R=1KΩ,用示波器分别测出电阻两端的电压Vs和Vi,则可求得放大电路的输入电阻Ri为
电阻R值不宜取得过大,否则会引入干扰;但也不能取得过小,否则测量误差比较大。通常取与Ri为同一数量级比较合适。
(2)输出电阻。放大电路的输出电阻Ro可通过测量放大电路输出端开路时的输出电压V’o,带上负载RL后的输出电压Vo,经过计算求得。由图 2.1-3(b)可知
由此可求得输出电阻为
三.试验内容
1. 静态工作点的调整和测量
(1) 如下图(2.1_1)接入信号发生器和示波器,示波器A通道接输入信号,B通道接输出信号。
(2)
在输入端加1kHz,幅度为20mV(峰峰值)的正弦波。按A或shift+A调节电位器使示波器显示的波形达到最大不失真。(3) 撤掉信号发生器,使输入信号Vi=0,用万用表测量三极管三个级分别对地的电压,VE,VB,VCEQ,ICQ,根据IEQ=VEQ/RE
估算ICQ,将测量结果记录在下表
2. 电压放大倍数的测量
(1) 输入信号为1kHz,幅度为20mV(峰峰值)的正弦信号,输出端开路(RL=∞)时,用示波器分别测Vi,V0’的大小,再根据公式算出电压放大倍数
(2) 放大电路输出端接入2kΩ的负载电阻RL输入电压Vi不变,测出此时的输出电压V0,并算出此时的电压放大倍数,分析负载对放大电路电压放大倍数的影响。
(3) 用示波器双踪观察V0,Vi的波形,比较他们的相位关系。
3. 输入电阻和输出电阻的测量
(1).用示波器分别测出电阻两端电压VS和Vi,利用公式可计算出放大电路的电阻Ri的大小。电路如图所示:
(2)根据测得的负载开路时输出电压V0’和接上2kΩ负载时的输出电压V0,利用公式计算放大电路的输出电阻R0。
测试结果如下表:
4. 测量最大不失真输出电压
调节信号发生器输入电压Vi的大小,直到输出波形要出现失真,这时示波器所显示正弦波电压Vom,即为放大电路最大不失真输出电压。
三.试验结果分析与讨论
1.实验结果
(1)静态工作点如上表3-1.3。
(2)电压放大倍数测量:
RL=∞时,Vi=5.256mv,V0’=722.443mv,电压放大倍数Av=137.45
RL=2kΩ时,Vi=5.349mv,V0’=422.664mv,电压放大倍数Av=79.01
Vi与V0’的波形:
显然的Vi与V0’的相位相差180。。
(3)输入电阻与输出电阻见表3-3.1.
2.分析与讨论
(1) 分析静态工作点,电压放大倍数的实测值与理论值有何差异?为什么?
负载开路时,电压放大倍数理论估算值AV=133.33 ,实际测量值AV’=137.45,差距不大。而RL=2kΩ时,电压放大倍数理论估算值AV=66.67,实际测量值AV’=137.45,误差明显。理论估算时没有考虑三极管的电容特性以及对rbb’,Ube都是估算的,不精确。
(2) 负载电阻RL对放大增益的影响。
负载电阻RL会减小放大增益。
(3) 试验过程中,如果将信号发生器或示波器接线换位,会出现什么问题?
试验过程中,如果将信号发生器或示波器接线换位,将会出现相位相反,电压表或电流表示数为负数。
(4) 如果不断开集电极电阻RC,如何测量集电极电流IC。这种方法称为什么测量方法?
用万用表(电压当)先测出RC两端的电压降,然后根据已知的RC的值,算出IC。这种方法称为间接法。