实验一 基于EWB的单管电压放大器实验.doc

实验一基于EWB的单管电压放大器实验一、 实验目的在虚拟实验平台下学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻测试方法。二、 实验原理图1为电阻分压式单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。为放大器接入输入信号ui后，在放大器的输出端可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大的目的。本实验是基于分压式单管放大器电路原理的虚拟性实验，借助EWB虚拟开发平台来实现电路的仿真与测试。 图1 分压式单管电压放大器原理图在EWB平台下，通过虚拟信号源提供放大器的输入信号，信号的幅度、频率可由用户设定修改；在放大电路的仿真运行过程中，虚拟示波器实时检测输出信号并以波形的方式显示出来，用户可自行修改波形参数；同时EWB提供的“MultiMeter”器件，可完备测试用户所需数据，包括电压、电流以及电阻值。本实验的优点是完全基于分压式基本放大电路的原理，功能完备，具有连续可调，电路执行效率高，可操作性强，方便直观的优点。学生在进行本虚拟实验之前，可自行阅读EWB相关操作指示，具体操作方法见附录“EWB软件操作说明”。三、实验步骤在Windows系统下运行EWB程序，打开文件“单管放大电路.EWB”，在EWB平台下的电路图如图2所示：图2 虚拟单管放大实验原理图1 测量静态工作点先用“Shift+R”键将RW调至最大（RW：500k 0hm/100%），函数信号发生器输出信号幅度设置为0。开启EWB仿真按钮。设置“Multimeter”器件为直流电压表，将其并联在RE的两端（如图2所示），再用“R” 键调节RW，使UE2.0V，从而实现IC2.0mA，完成静态工作点的调节。再利用“Multimeter”器件测量UB、UC，方法与测量UE相同。再设置“MultiMeter”器件为电阻测量，按图3连接器件，并用“space”键将开关S1设置为断开状态，测量RB2。图3 基极电阻测量示意图测试结果记入下表中：测 量 值计 算 值UB（V）UE（V）UC（V）RB2（K）UBE（V）UCE（V）IC（mA） 2 测量电压放大倍数设置虚拟信号发生器输出频率为1KHz，幅度为14mV的正弦波信号，接入电路中Vi的位置（图1所示）。用万用表“Multimeter”测量基极输入信号的电压(交流)，并记录下来。图4 虚拟信号源参数设置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，设置“Multimeter”器为交流毫伏表，并测量下述三种情况下的UO值，计算放大器的电压放大倍数，并记录如下表。用虚拟双踪示波器观察uO和ui的相位关系，如图5所示，红色波形为输入，黑色为输出（用户可自行修改波形颜色）。图5 虚拟双踪示波器测量输入输出信号RC（K）RL(K)Uo(V)AV观察记录一组uO和u1波形2.4 1.2 2.42.4 4.观察静态工作点对输出波形失真的影响 保持步骤1已设置好的静态工作点不变，再逐步加大输入信号，使输出电压足够大但不失真。然后保持虚拟信号源提供的输入信号不变，分别增大和减小，使波形出现截止失真和饱和失真。图 6 截止失真参数设置与波形显示示意图图 7 饱和失真参数设置与波形显示示意图绘出的波形，并利用“MultiMe