单管共射极分压式放大电路仿真实验报告

单管共射极分压式放大电路仿真实验报告单管共射极分压式放大电路仿真实验报告 班级 电气工程及自动化二班 学号 141600194 姓名 辛军奎 单管共射极分压式放大电路仿真实验报告单管共射极分压式放大电路仿真实验报告 一 实验目的 1 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 2 掌握放大器电压放大倍数 输入电阻 输出电阻及最大不失真输出电压的 测量法 3 熟悉简单放大电路的计算及电路调试 4 能够设计较为简单的对温度稳定的具有一定放大倍数的放大电路 二 实验要求 输入信号 Ai 5 mv 频率 f 20KHz 输出电阻 R0 3k 放大倍数 Au 60 直流电源 Vcc 6v 负载 RL 20 k Ri 5k Ro 3k 电容 C1 C2 C3 10uf 三 实验原理 一 双极型三极管放大电路的三种基本组态 1 单管共射极放大电路 1 基本电路组成 如下图所示 2 静态分析 IBQ Vcc UBEQ RB VCC为图中 RC 1 ICQ IBQ UCEQ VCC ICQRC 3 动态分析 AU RC RL rbe Ri rbe RB Ro Rc 2 单管共集电极放大电路 射极跟随器 1 基本电路组成 如下图所示 2 静态分析 IBQ Vcc UBEQ Rb 1 Re VCC为图中 Q1 C ICQ IBQ UCEQ VCC IEQRe VCC ICQRe 3 动态分析 AU 1 Re RL rbe 1 Re RL 电压放大倍数恒小于 1 而且接近于 1 Ai 1 电流放大倍数恒大于 1 Ri rbe 1 Re RL RB RO Re 3 单管共基极放大电路 1 基本电路组成 如下图所示 2 静态分析 IEQ UBQ UBEQ Re ICQ VCC为图中 RB2 2 IBQ IEQ 1 UCEQ VCC ICQRC IEQRe VCC IQC RC Re 3 动态分析 AU RC RL rbe Ri rbe 1 Re Ro Rc 二 由题目 根据 Ri 较大和稳定要求 要用分压式直流负反馈 共射极放大电路 1 三极管将输入信号放大 2 两电阻给三极管基极提供一个不受温度影响的偏置电流 3 采用单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路 四 实验步骤 1 选用 2N1711 型三极管 测出其 值 1 接好如图所示测定电路 为使 ib 达到毫安级 设定滑动变阻器 Rv1的最大阻值是 1000k 又 R1 3 k 图 一 其中测ib电流的电流表为微安级 测ic 电流的电流表为毫安级 2 首先把滑动变阻器的阻值调到最大 求出最小电流 ibmin 5 36uA 再连续调小滑动变 阻器 Rv1的阻值从而引起ib与ic的连续变化 当ic 不在随ib呈线性变化时记下此时 的ib值为ibmax 17 8uA ib ibmin ibmax 2 11 6 uA 3 调整滑动变阻器 Rv1 使得微安表的示数为 ib 11 6 uA 记录下毫安表的示数 ic 1 39mA 如图 一 所示 ic ib 120 4 计算 Au Rc RL Rbe 60 Rbe 300 26 mA ib 5 2 k ib 5 3uA 5 验证放大倍数仿真 接入输入信号和负载 如图 二 三 所示 调整滑动变阻器 Rv1 使得微安表的示数为 5 3uA 看示波器上的波形是否满足 Au 60 若不满足 则 轻 微调试滑动变阻器 使其在示波器中看见两条彩带刚刚重合为止 图 二 图 三 6 接出基本放大电路的 如图 四 所示 工程条件 忽略 ib 流过 RB1 和 RB2 的电流 Ib 10ib Vb 2Vbe 图 四 7 计算 RB1 Vcc Vbe ib 100 k RB2 2Vbe 10ib 28 k RE Vb Vbe 1 ib 1 k 在电路上设置电阻值 8 接上示波器仿真 黄色 红色波分别为输与输出入波 在示波器上调好 60 倍放 大倍数 看而至波形幅度是否相同相位相反 如不符合 微调 RB2 31 k 左右 使得两波形符合条件即可 最终确定 RB2 为 30 k 左右时符合条件 如图所示 图 五 9 电路验证 通常情况下该电路要求 Rbe Ri 输入电阻 经计算 Rbe 5 2k 满足 要求 10 如图 五 所示 得到放大 60 倍的波形 实验成功 五 误差分析 1 由于电路中各阻值均是估算 所以存在一定误差 2 值的确定取估算值 存在误差 3 图 四 的等效电路如下图所示 六 此时由并联可得输入电阻Ri RB1 RB1 Rbe R5 R4 R 100k 30k 5 2k 4 3k 输出电阻 Ro RC RL R1 R2 3k 20k 2 6k 如图 七 所示 七 经测定 U1 3 54mV U2 1 74mV U 1 8mV Ii U R6 1 8mV 4 3K 4 2uA Ri U2 Ii 1 74mV 4 2uA 4 1k 经实验与计算可得 在误差允许的范围内 输入电阻的计算值与实验值相等 如图 八 所示 当断开 RL 时 U0 245mV 如图 九 所示 当连接 RL 是 U 214mV 由公式可知 R0 U0 U 1 RL 245 214 1 20 2 9K 经实验与计算可得 在误差允许的范围内 输出电阻的计算值与实验值相等 六 实验总