实验三：电子实做实验(射极跟随器).doc

电子电路开放实验实验三 射极跟随器实验1. 实验目的 （1）熟悉射极跟随器的工程估算，掌握射极跟随器静态工作点的调整与测试方法。 （2）熟悉电路参数变化对静态工作点的影响；熟悉静态工作点对放大器性能的影响。 （3）掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性的测试方法。 （4）了解自举电路在提高射极跟随器的输入电阻中的作用。2. 实验仪表及器材 （1）双踪示波器 （2）双路直流稳压电源 （3）函数信号发生器 （4）数字万用表 （5）双路晶体管毫伏表3. 实验电路图图1-1 射极跟随器4. 知识准备 （1）复习共集电极放大器的相关理论知识。 （2）根据理论知识对实验电路的静态工作点、电压增益、输入电阻、输出电阻进行工程估算。5. 实验原理 （1）基本原理共集放大器又称射极输出器，它的输出信号取自于发射极，其电压放大倍数小于且接近于1，输入信号与输出信号是同相的，即输出信号基本上是随输入信号变化而变化，因此它又称为射极跟随器。由于射极跟随器的输入电阻高，向信号源索取的电流小；输出电阻小，有较强的带负载能力；因此它可以作为信号源或低阻负载的缓冲级，也可以在多级放大电路中作为输入级，以提高输入电阻，向信号源索取较小的电流，保证放大精度；同时也可以作为多级放大电路的输出级，用以增大带负载的能力。但由于基极偏置电阻的存在使输入电阻降低，从而发挥不出输入电阻高的优点；通常采用自举电路来起到大大提高输入电阻的作用；在使用射极跟随器的时候，要注意最大不失真输出电压的幅度，即跟踪范围。为了尽可能增大跟踪范围，应当把静态工作点安排在交流负载线的中点。 （2）静态工作点的调整实验电路通过调节电位器Rp来调节静态工作点。 （3）静态工作点的测量放大器的静态工作点是指当放大器的输入端短路时，流过三极管的直流电流ICQ、IEQ及三极管极间直流电压VCEQ、VBEQ 。静态工作点的测量就是测出三极管各电极对地直流电压VBQ、VEQ、VCQ ，从而计算得到VCEQ和VBEQ 。而测量直流电流时，通常采用间接测量法测量，即通过直流电压来换算得到直流电流；这样即可以避免更动电路，同时操作也简单。 （4）电压放大倍数的测量 电压放大倍数Au是指输出电压Uo与输入电压Ui之比，即Au=Uo/Ui。测量电压放大倍数时需用示波器观察输出波形；在输出波形不失真的条件下，给定输入信号值（有效值Ui或峰值Uip或峰峰值Uipp），测量相应的输出信号值（有效值Uo或峰值Uop或峰峰值Uopp），则： （5）输入电阻的测量输入电阻是指输入信号的电压与电流之比，即Ri=Ui/Ii。由于实验电路的输入电阻较大，测量仪表的内阻引入则产生的分流作用不能忽略；所以采用图1-2所示的测试方法。 当开关K合上时（即R不接入），测量输出电压为U01，并且U01 = AuUs 当开关K打开时（即R接入时），测量输出电压为U02，并且U02 = AuUi 所以有： 可以证明，只有在时测量误差最小；同电阻R的准确度直接影响测量的准确度，电阻R不宜取得过大，否则易引入干扰；也不宜取得过小，否则易引起较大的测量误差。因此，电阻R应选择精密的电阻，同时选取R和Ri一个数量级，且RRi，以减小测量误差。图1-3 输出电阻测量原理图图1-2 输入电阻测量原理图 （6）输出电阻的测量 输出电阻的大小表示带负载的能力；输出电阻越小，带负载的能力越强。 输出电阻的测量采用图1-3所示的测试方法。 开关K打开时测出Uo，开关K闭合时测出UoL，测输出电阻为：可以证明，只有在时测量误差最小；同时电阻RL的准确度直接影响测量的准确度，因此电阻RL应选择精密的电阻，同时选取RL和Ro一个数量级，且RLRo，以减小测量误差。6. 实验内容及步骤 （1）电路搭接 按图1-1搭接电路；注意三极管的管脚、电解电容的极性和电位器的正确接法。检查无误后方可通电。 （2）电路最大不失真状态的调整与测试 将直流稳压电源调至9V，正确接入实验电路。输入正弦信号（f =1KHz、Ui=300mV），用示波器观察输出Uo波形。逐渐增加Ui的幅度，输出波形会出现饱和（或截止）失真。调整电位器Rp，直至输入信号略有增加时，输出波形正负半周同时出现失真，说明三极管的静态工作点已被调在交流负载线的中点，电路最大不失真输出状态已调好，记录此时的最大输入电压Ui及最大输出电Uo压于表1-4中。 保持电路最大不失真输出状态不变，撤去输入信号，测量三极管的VBQ、VEQ、VCQ及电位器的值Rp（测量时应将电位器与电路完全断开），将测试值记录于表1-1中，计算相关数据。表1-1 测试静态工作点测试条件测试数据计算数据Rp(K)VCC(V)VBQ(V)VCQ(V)VEQ(V)VBEQ(V)VCEQ(V)IEQ(mA)最大不失真输出状态 测试电压放大倍数及输入电阻保持电路最大不失真输出状态不变，输入正弦信号（f =1KHz、Us=300mV），在输出波形不失真的情况下，测量输出电压Uo1 ；然后在信号源和输入端之间串接一个R =39K的电阻，保持Us =300mV不变，测量输出电压Uo2；将测试值记录于表1-2中；计算相关数据；观察并记录输入信号与输出信号的相位关系，绘制相应波形；完成测试后恢复电路。表1-2 测试电压放大倍数及输入电阻测试条件测试数据计算数据R(K)f(KHz)Ui(mV)Uo1(mV)Uo2(mV)AuRi最大不失真输出状态039 测试输出电阻 保持电路最大不失真输出状态不变，输入正弦信号（f =1KHz、Us=30mv），在输出波形不失真的情况下，测量空载（RL不接入）时的输出电压Uo及有载（RL = 22）时的输出电压UoL，将测试值记录于表1-3中；计算输出电阻Ro；完成测试后恢复电路。表1-3 测试输出电阻测试条件测试数据计算数据RL()f(KHz)Ui(mV)Uo(mV)Ro(K)最大不失真输出状态22 （3）测试静态工作点的改变对最大动态范围的影响输入正弦信号（f =1KHz）；调节电位器Rp，使IEQ改变为不同值时，测量对应的最大动态范围，将测试数据记录于表1-4中。表1-4 测试最大动态范围测试条件测试数据UEQ(V)IEQ(mA)最大输入电压Ui(mV)最大输出电压Uo(mV）最大不失真输出状态7. 实验报告要求 （1）整理实验数据，填入相关表格；绘制相应波形。 （2）将测试数据与估算