三极管共射放大电路实验报告

1、专业：姓名：学号：日期：装订线地点：课程名称：_电路与电子实验_指导老师：_ _成绩：_实验名称：_三极管共射放大电路_实验类型：_ _同组学生姓名：_一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求一、实验目的和要求1掌握放大电路静态工作点的测量与调整方法，了解在不同偏置条件下静态工作点对放大电路性能的影响。2学习放大电路的电压放大倍数和最大不失真输出电压的测量方法。3学习放大电路输入、输出电阻的测量方法以及频率特性的测量方法。二、实验内容和原理二、实验内容和原理

2、仿真电路图仿真电路图实验报告实验报告1p.p.实验名称：_姓名：_学号：_静态工作点变化而引起的饱和失真与截止失真静态工作点变化而引起的饱和失真与截止失真装订线1. 静态工作点的调整和测量 : 调节 rw1，使 q 点满足要求(icq1.5ma)。测量个点的静态电压值2. rl及 rl2k 时，电压放大倍数的测量 : 保持静态工作点不变！输入中频段正弦波，示波器监视输出波形，交流毫伏表测出有效值。3. rl时，最大不失真输出电压vomax(有效值)3v : 增大输入信号幅度与调节 rw1，用示波器监视输出波形、交流毫伏表测出最大不失真输出电压vomax。4.输入电阻和输出电阻的测量 : 采用分

3、压法或半压法测量输入、输出电阻。5.放大电路上限频率 fh、 下限频率 fl的测量 : 改变输入信号频率， 下降到中频段输出电压的0.707倍。6.观察静态工作点对输出波形的影响 : 饱和失真、截止失真、同时出现。三、主要仪器设备三、主要仪器设备示波器、函数信号发生器、12v 稳压源、万用表、实验电路板、三极管9013、电位器、各种电阻及电容器若干等四、操作方法和实验步骤四、操作方法和实验步骤准备工作：准备工作：a) 修改实验电路 将k1用连接线短路(短接r7)； rw2用连接线短路； 在v1处插入npn型三极管(9013)； 将rl接入到a为rl=2k，不接入为rl(开路) 。b) 开启直流

4、稳压电源，将直流稳压电源的输出调整到12v，并用万用表检测输出电压。c) 确认输出电压为12v后，关闭直流稳压电源。d) 用导线将电路板的工作电源与12v直流稳压电源连接。e) 开启直流稳压电源。此时，放大电路已处于工作状态。实验步骤实验步骤1.测量并调整放大电路的静态工作点a) 调节电位器 rw1，使电路满足icq=1.5ma。为方便起见，测量icq时，一般采用测量电阻rc 两端的压2降 vrc，然后根据 icq=vrc/rc 计算出 icq。b) 测量晶体管共射极放大电路的静态工作点，用表格记录测量值与理论估算值。2.测量放大电路的电压放大倍数av保持静态工作点不变， 放大电路 s 端输入

5、频率约为 1khz、幅度约为 30mv 的正弦波信号 vs。接信号后测量a) rl开路， 输出端接示波器， 监视 vo 波形， 当波形无失真现象时， 用交流毫伏表分别测量 vs、 vi、 vo电压值，将其值记录在下表中，并计算电压放大倍数av。b) 接入 rl=2k，采用上述方法分别测量vs、vi、vo 电压值，将其值记录在下表中，并计算rl=2k 时的电压放大倍数 av。c) 用示波器双踪观察 vo 和 vi 的波形，测出它们的大小和相位。并将波形画在同一坐标纸上。3.测量 rl时的最大不失真输出电压vomax测量方法：使rl ，增大输入信号，同时调节rw1，改变静态工作点，使波形vo 同时

6、出现饱和与截止失真。 然后， 逐步减小输入信号 vi， 当无明显失真时， 测得最大不失真输出电压vomax、 输入电压 vimax、计算放大倍数 av 并与前项所测得的结果进行比较，两者数值应一致；断开输入信号vi，依据静态工作点的测量方法，测得 icqmax值。4.输入电阻和输出电阻的测量(1) 放大电路的输入电阻ri 的测量放大电路的输入电阻ri 可用电阻分压法来测量，图中r 为已知阻值的外接电阻，用交流毫伏表分别测出 vs 和 vi，则可计算出输入内阻若 r 为可变电阻，调节 r 的阻值，使 vi=1/2vs，则 ri=r。这种方法称为半压法测输入电阻。(2) 放大电路的输出电阻ro 的

7、测量放大电路的输出电阻可用增益改变法来测量，分别测出负载开路时的输出电压v o 和接入负载 rl后的输出电压 vo5.放大电路上限频率 fh、下限频率 fl的测量通常当电压增益下降到中频增益0.707 倍时(即下降 3db)所对应的上下限频率用 fh和 fl表示。则 fh与 fl之间的范围就称为放大电路的通频带宽度bw。 (1) 在 rl=条件下，放大器输入端接入中频段正弦波，增大输入信号幅度，监视输出电压vo 保持不失真。 用交流毫伏表测出此时输出电压值vo；(2) 保持信号源输出信号幅度不变，改变信号源输出频率 (增加或减小)，当交流毫伏表测数的输出电压值达到 vo0.707 值时，停止信

8、号源频率的改变， 此时信号源所对应的输出频率即为上限频率fh或下限频率 fl。6.观察静态工作点对输出波形的影响在 rl=情况下，将频率为中频段的正弦信号加在放大器的输入端，增大输入信号幅度，监视输出电压vo保持最大不失真的正弦波(输出正弦波幅度尽量大)。 (1) 将电位器 rw1的滑动端向下端调，可使静态电流icq下降，用示波器观察输出波形是否出现失真、记录此时的波形，并测出相应的集电极静态电流 (测量集电极静态电流时，需要断开放大器的输入正弦信号 )。若失真不够明显，可适当增大输入信号。 (2) 将电位器 rw1的滑动端向上端调，可使静态电流icq增大，观察输出波形失真的变化，记录此时的波

9、形，并测出相应的集电极静态电流 。记录两种情况下的输出波形和相对应的集电极静态电流。 说明截止失真与饱和失真的形状有何区别和集电极偏置电流的大小对放大电路输出动态范围的影响。五、实验数据记录和处理五、实验数据记录和处理31.1.静态工作点的测量及理论估算值静态工作点的测量及理论估算值理论估算值理论估算值测量值v vbqbq(v)(v)3.3943.31v vbeqbeq(v)(v)0.6750.62v vceqceq(v)(v)4.3314.32i icqcq(ma)(ma)1.5001.4972.2.用示波器双踪观察用示波器双踪观察 vovo 和和 vivi 的波形，测出它们的大小和相位的波

10、形，测出它们的大小和相位实测值实测值( (有效值有效值) )测试条测试条件件理论值理论值v vo o或或v vs s（mvmv）v vi i（mvmv）v vo o（v v）v vomaxomax（v v）a av va av vr rl l=23.26423.2649.7699.7691.49661.49661.8331.833153.2153.2175.543175.54368.81368.813r rl l=2k=2k23.26423.2649.5739.573575.4mv575.4mv705.5mv705.5mv60.160.13.3.测量测量 r rl l时的最大不失真输出电压时的

11、最大不失真输出电压 vomaxvomaxicqmax(ma)icqmax(ma) vi(max)(mv)vi(max)(mv) vo(max)(v)vo(max)(v)1.651.6512.78512.7852.14432.1443avav167.7167.74.4.输入电阻和输出电阻的测量输入电阻和输出电阻的测量ri=r1*v(i)/(v(s)-v(i)=5100*9.769/(23.264-9.769)=3691.9欧姆ro=(vo/vo-1)*rl=(1.4966/0.5754-1)*2000=3201.9欧姆5.5.放大电路上限频率放大电路上限频率f fh h、下限频率、下限频率f f

12、l l的测量的测量当 rl=时，记录输入信号频率f1khz 时的电压输出值，用示波器监视的幅值，保证输入电压幅值不变，如在测量过程中出现变化，需要及时调整vi 的幅值。增大 vi 频率，使 vo 下降到 0.707vo 时，对应的信号频率为输出电压的上限频率fh；同理，减小 vi 频率，使下 vo 降到 0.707vo 时，对应的信号频率为输出电压的下限频率 fl。实验时，rl=2k，输入信号 vo=578.0mv，0.707vo=408.7mv，vi=9.668mv，在测量过程中，用示波器监测4vi 幅值，同时配合调节其幅值和频率，至vo 近似等于 408.7mv，得到fl=137.1hzf

13、h=152khz附：附：2 2. r rl l=时=时 vivi 和和 vovo 的波形的波形r rl l=2k=2k 时时 vivi 和和 vovo 的波形的波形电路仿真得到的理论 avr rl l=2k=2k 时时580604020010hz30hzv(a)/v(h)100hz300hz1.0khz3.0khz10khz30khzfrequency100khz300khz1.0mhz3.0mhz10mhz30mhz100mhzr rl l=时=时3.3. 测量测量 r rl l时的最大不失真输出电压时的最大不失真输出电压 vomaxvomax6电路仿真 5 个不同幅值下的结果5.0v0v-

14、5.0v48.0msv(a)48.2ms48.4ms48.6ms48.8ms49.0mstime49.2ms49.4ms49.6ms49.8ms50.0ms4.4. 输入电阻和输出电阻的测量时，之前测出的输入电阻和输出电阻的测量时，之前测出的 vsvs7电路仿真电路仿真输入电阻10mv0vsel-10mvv(s)200k0-200k48.0ms48.2ms5100*v(h)/( v(s)-v(h)48.4ms48.6ms48.8ms49.0mstime49.2ms49.4ms49.6ms49.8ms50.0ms输出电阻rl=100meg 时8600mv400mv200mv0v-200mv48.

15、0msrms(v(a)48.2ms48.4ms48.6ms48.8ms49.0mstime49.2ms49.4ms49.6ms49.8ms50.0msrl=2k 时200mv100mv0v-100mv48.0msrms(v(a)48.2ms48.4ms48.6ms48.8ms49.0mstime49.2ms49.4ms49.6ms49.8ms50.0msro=(vo/vo-1)*rl=（383.797/150.412-1）*2000=3103.4=3.1034k5.5.放大电路上限频率放大电路上限频率f fh h、下限频率、下限频率f fl l的测量（的测量（r rl l=2k=2k）9放大电

16、路上下限的测量电路仿真放大电路上下限的测量电路仿真rl=100meg 时10454035302510hz30hzdb(v(a) / v(h)100hz300hz1.0khz3.0khz10khz30khzfrequency100khz300khz1.0mhz3.0mhz10mhz30mhz100mhzfh=15.360mhzfl=91.862hzrl=2k 时4030201010hz30hzdb(v(a)/v(h)100hz300hz1.0khz3.0khz10khz30khzfrequency100khz300khz1.0mhz3.0mhz10mhz30mhz100mhzfh=38.484m

17、hzfl=95.353hz11六、实验结果与分析六、实验结果与分析1、静态工作点的测量结果与理论仿真差距不大，测量时也比较成功，没有遇到什么大的障碍。 2、测得的在带负载和开路下的电压放大倍数 av 符合实际，虽与仿真有所偏差仍可接受。其中测深入电压是信号过小，在示波器上显示的波形受其他因数干扰较明显，会有较多毛刺且间隔均匀。 3、在最后回来测此静态工作点下以及在其他静态工作点下的最大电压时出现问题，饱和失真临界在示波器上容易识别，可是截止失真的临界比较模糊。于是，我在示波器上测输出电压的+width 和 period，可是+width 很容易就大于 period 的一半。如果以+width

18、等于 period 的一半为信号不失真，那么测得的不失真最大输出将会很小，如若不然，又很难定义一个截止失真的边界以测定最大不失真输出电压。 4、测上下限频率时，要在调节频率的同时监控输入波形的幅值并保持其基本不变，因此所测得结果可能会偏差较大。七七 讨论、心得讨论、心得思考题思考题（1）在测试放大器的各项参数时，为什么要用示波器监视输出波形不失真？因为实验所测参数均为放大器处于放大工作状态下的工作参数，当示波器波形出现失真时，放大器工作在饱和区或截止区，即放大器非正常工作，所以要在示波器监视输出波形不失真的情况下测试放大器的各项参数。（2）在测试 au、ri 和 ro 时，怎样选择输入信号 v

19、s 的大小和频率？选择输入信号的大小时要用示波器监视输出波形保证既不发生饱和失真又不发生截止失真，本实验要求选择输入信号幅值为 30mv，选择输入信号频率时要考虑实验要求， 既不能低于放大电路的下限频率， 又不能高于放大电路的上限频率，本实验要求工作在中频段，应选择1khz。（3）测试中，为什么不能将信号源、毫伏表、示波器中的任一仪器的二个测试端上接线换位，即各仪器的接地端不再连在一起？测试过程要求各仪器接线端共地，避免由于信号源、万用表、示波器的接入而使电路静态工作点发生变化，从而在电路测试过程中引入新的误差。12（4）用示波器观察放大电路输入与输出波形相位时，示波器上有关按钮应置什么位置？示波器应按照如图连接，通道一的地线接在电路板的共地端，另一端接在h 端测输入电压，通道二接在a端测量输出电压。先选择autoscale 键将波形调至稳定，再按quickmeas 键进行相关测量，在波形下方中的source中先选择1， 在select中选择phas