实验三-晶体管单极共射放大电路

实验三-晶体管单极共射放大电路

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实验三 晶体管单极共射放大电路

实验目的:

1、学习单极共射放大电路的设计方法

2、通过实验掌握共射单极放大电路的静态工作点的调试和测试方法 3、学习放大电路性能指标的测试方法：电压增益Av，输入电阻Ri，输出

电阻Ro，最大不失真输出电压以及频率特性

4、进一步熟悉示波器，万用表以及模拟电路实验箱的使用 实验仪器：

RTMD-2模拟电路实验箱

双踪数字示波器 数字万用表

带着问题作实验：

1、 三极管在电路中一般具有什么功能？ 2、 三极管的工作条件是什么？ 3、 放大电路实现什么功能？

4、 放大电路有哪些性能指标，各代表什么意义？

实验原理：

1、 三极管在模拟电电路中具有放大作用，即将微弱信号进行放大，以驱动负载工作

2、 三极管的工作条件是：a、极电结反偏 b、发射结正偏。（为什么）

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3、放大电路设计时的原则：a、使信号放大满足实际需求即可，过大则会造成功耗大

b、输出信号不失真

放大电路设计方法：

数字示波 问题：

1、

Rb的作用：为三极管提供偏置工作电流。

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Rb过大，则基极电流过小，导致发射结不能导通，出现截至（对应后面的输出信号截至失真），若过小，致使基极电流过大，影响三极管的电流分配关系。（为什么，从三极管工作原理考虑）

对于选定三极管，其电流分配关系β一定，是由器件材料及结构决定，属于器件的属性。β一般在几十~几百量级。考虑到二极管特性测试实验时，正常工作时经过二极管的电流为数mA量级，即三极管集电极和发射极电流为mA量级，则根据Ic=β*Ib，所以，基极电流控制在微安量级。所以，Rb的选值大小应在数十千~百千欧姆量级。 2、

Rc的作用：将电流转换为电压输出，即输出为Vo=Vcc-VRc, 所

以，输出波形与输入波形反相。

对于Rc的阻值选择：过大，分担电压过大，则不能保证集电极反偏，过小，则减小电压增益。考虑到电源电压为V量级，集电极电流为mA量级，则Rc一般选择千欧姆量级。

一旦选择好电源电压及各阻值参数，电路即固定，此时工作时未加入输入信号Vi，电路的工作状态就称为静态工作点，包括一下参数：Vb，Vc，Ib，Ic。

问题：但此时的工作点是否合适若不合适会造成什么结果 造成输出波形失真：截至失真和饱和失真 需要调节静态工作点。如下电路图：

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电路改进：

电路工作时，器件温度升高，致使三极管电流分配关系改变，即β改变，因此会改变电路工作点，造成电路不稳定，因此需要进行改进，使电路能够自动调整

措施：利用负反馈，使工作点稳定。电路图为：

通道Ｕo Ｕi 通道

实验内容：

１、静态工作点调试－使输出波形达到最大不失真，即使工作点在动态负载线的中点

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ａ、连接电路，输入为1KHz的正弦波，函数发生器的输出幅值由最小逐渐增大，并调节Rw，使输出达到最大不失真状态，并记录中间过程中输入和输出的有效值，观测静态工作点对电压放大的倍数的影响。

ｂ、关闭函数发生器，记录此时电路的工作状态，完成下表，即为电路的静态工作点。

UE(V) ２、动态指标：

（１）电压放大倍数Av的测量

在直流工作点调节中，当达到输出波形不失真时，测量输入和输出信号的有效值，并计算电压放大倍数，AV= Uo / Ui,填入下表:

Ui（V） Uo（V） AV

(２)输入电阻：在信号输入端接入采样电阻Rs。输入信号频率为1kHz，分别测量A，B点的对地电位分别为Ｕs和Ｕi，则输入电阻：

Ri=（Ui/（Us-Ui））*Rs

所以只要测量A，B两点的对地电位即可测出输入电阻：

UB(V) UC(V) IE（mA） 6

A B

(3)、输出电阻的测量

接上负载RL＝1K，在B点加f＝1KHz正弦信号Ui，用示波器监视输出波形。测空载输出电压Uo，有负载时输出电压UL，填入下表。输出电阻计算公式为：

Ro=（Uo/UL-1）*RL Uo（V） UL（V） Ro(KΩ)

(4)测量最大不失真输出电压Vopp：

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调节输入和Rw,使输出达到最大不失真时，输出信号的峰峰值即为最大不失真输出电压。测量并记录结果。 (5)测试频率响应特性

保持输入信号Ui幅度不变，改变信号源频率，用示波器监视输出波形，测量不同频率下的输出电压Uo值，记入表。

f(KHz) Uo(V) 预习

复习三极管的工作原理

复习共射极放大电路的特点及性能参数

了解特点及实验目的，带着问题，抱着验证和探索的态度开展实验。

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