西工大模电实验报告晶体管单级放大器

1、、实验目的1、掌握用multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响。3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。二、实验原理实验电路如图一1所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直流电源Vcc而未加入信号(V=0)时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点，即图1晶体管单级放大器Vsc=R2V：g/(R2+R3+R)IcqtIec=(VBQ-VBEq/R4IBQ=Ieq/BV：eq=VxIcq(R5+R4)1、放大器静态工作点的选择和测量放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真

2、输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高，则容易引起饱和失真；而选的太低，又易引起截止失真。静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶体管的集电极电流ICQ和管压降VcEQ其中VcEQ可直接用万用表直流电压档测C-E极间的电压既得，而Icq的测量则有直接法和间接法两种：(1) 直接法：将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高，但要断开集电极回路，比较麻烦。(2) 间接法：用万用表直流电压档先测出R5上的压降，然后根据已知R5算出Icq,此法简单，在实验中常用，但其测量精度差。为了减小测量误差，应选用内阻较高的电压表。当按照上述要

3、求搭好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下：现象出现截止失真出现饱和失真两种失真都出现无失真动作减小R增大R减小输入信号加大输入信号根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，反复进行。当加大输入信号，两种失真都出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。去掉输入信号，测量此时的VCQ就得到了静态工作点。2. 电压放大倍数的测量电压放大倍数是指放大器的输入电压Ui输出电压Uo之比Au=Uo/Ui()用示波器分别测出Uo和Ui，便可按式()求得放大倍数，电压放大倍数与负载RI有关。3. 输入

4、电阻和输出电阻的测量(1) 输入电阻Ri用电流电压法测得，电路如图所示。在输入回路中串接电阻R=1kQ，用示波器分别测出电阻两端电压Ui和Us，则可求得输入电阻Ri为Ri=Ui/Ri=UixR/(Us-Ui)()图电阻R不宜过大，否则引入干扰；也不宜过小，否则误差太大。通常取与Ri同一数量级。(2) 输出电阻Ro可通过测量输出端开路时的输出电压Uo1,带上负载RI后的输出电压Uo2Ro=(Uo1/Uo2-1)xRI()三、实验内容(一)计算机仿真部分1. 静态工作点的调整和测量(1) 如图所示,介入函数发生器和示波器，示波器A通道接放大器输入信号,B通道接放大器输出信号按Run键开始仿真.(2

5、) 在输入端加入1kHz，幅度为20mV峰-峰值)的正弦波，双击函数信号发生器设置信号为正弦波，频率1kHz,幅度为10mV按A或shift+A调节电位器，使示波器所显示的输出波形达到最大不失真.如图所示.(3) 侧掉信号发生器，使输入信号电压Vi=0,用万用表测量三极管三个极分别对地的电压，根据,算出IcqIeq.将测量值记录于表中，并与估算值进行比较理论估算值实际测量值VCE1CVCE1C表静态工作点（仿真）2. 电压放大倍数的测量输入信号是1kHz,幅度是20mVpp正弦信号，利用实验原理中的公式（）分别计算输出端开路和Rl=2kQ时的电压放大倍数，并用示波器双踪观察Uo和Ui的相位关系

6、。3. 输入电阻和输出电阻的测量Us和Ui，用式（）便可计算Ri的大小。如Uo1和接上2kQ电阻时的输出电压Uo2,用（1）用示波器分别测出电阻两端的图所示。2）根据测得的负载开路时的电压式（）可算出输出电阻Rq将2,3的结果记录于表中理论估算实际测量参数UiUoAuRiRoUiUoAuRiRo负载开路RL=2kQ表放大电路动态指标测试计算结果（仿真）（二）实验室操作部分1、静态工作点的调整和测量（1）按照实验电路在面包板上连接好，布线要整齐、均匀，便于检查；镜检查无误接通12V直流电源。（2）在放大电路输入端加入1KHz幅度为20mV的正弦信号，输出端接示波器，调节电位器，使示波器所显示的输

7、出波形不失真，然后关掉信号发生器的电源，使输入电压Vi=O,用万用表测量三极管三个极分别对地电压，Ve,VB,Vc,VceqIcq根据I=V/R算出1=1。记录测量值，并与估算值进行比较。理论估算值实际测量值VbVc|VEVcE1cVBVCVeV：E1c2、电压放大倍数的测量(1)打开信号发生器的电源，输入信号频率为1KHz幅度为20mV的正弦信号，输出端开路时，用示波器分别测出V,V。的大小，然后根据式()算出电压放大倍数。(2) 放大器输入端接入2kQ的负载电阻民，保持输入电压V不变，测出此时的输出电压V。，并算出此时的电压放大倍数，分析负载对放大电路电压放大倍数的影响。(3) 用示波器双踪观察V。和V的波形，比较它们之间的相位关系。3、输入电阻和输出电阻的测量(1) 用示波器分别测出电阻两端的电压V和V,利用式()便可算出放大电路