单级放大器实验报告

4/4单级放大器实验报告一、实验目的

1．测定放大器的静态工作点；

2．测定放大器电压放大倍数；

3．学习放大器输入电阻、输出电阻的测试方法。4．测定放大器的动态范围，观察非线性失真。5．熟悉晶体管偏置对工作点及动态范围的影响。6．研究负载对非线性失真和放大倍数的影响。

二、实验仪器或软件

1．模拟电子技术实验训练箱1台

2．数字万用表1台

3．数字示波器1台

4．函数发生器1台

三、实验电路

四、工作原理

任何组态（共射、共基、共集）的放大电路的主要任务都是不失真地放大信号，而完成这一任务的首要条件，就是合理地选择静态工作点。为了保证输出的最大动态范围而又不失真，往往把静态工作点设置在交流负载线的中点，静态工作点设置得偏高或偏低,在输入信号比较大时会造成输出信号的饱和失真或截止失真。因此，静态工作点要根据电路的实际需要而设置。

（1）静态工作点

(2)动态参数

电压放大倍数：beLiovrRVVA'

β

-==输入电阻：bc

birRR//=其中

2

1//bbbRRR=

输出电阻：

c

oRR≈

输入电阻测量使用串联法，输出电阻测量用带载与无载法，最终

输入电阻

3

121

RVVVRiiii-=

输出电阻

(

)LoL

ooRVVR1-=∝

E

becbbbRVERRRI/)(

1

12

-+=)

(ecccceRRIEV+-=β

C

bII=

(3)动态范围

为使负载得到最大幅度的不失真输出电压，静态工作点应设在交流负载线的中点。静态工作点满足下列条件：

?????=+=-'LCCE

ECCCECRIVVRIVE

为了使电路不产生饱和失真，电路应满足：CES

cmCEVVV+≥

为了使电路不产生截止失真，电路应满足：

cm

LCVRI≥'

五、实验步骤

1.自拟实验电路，设计各参数器件

2.静态工作点的调试

3.测量电压放大倍数

4.放大器输入电阻的测量

5.输出电阻的测量

6.动态范围的调试

观察改变负载RL对输出波形和放大倍数影响观察改变输入信号幅值对输出波形影响

六、实验数据及分析

（1）自拟实验电路

（2）静态工作点的调试

∵Ic=1.3mA

∴VB=VBE+IcRe=0.7+2.6=3.3V

调节Rw测量VB，找到最接近3.3V的值，经过调试，Rw=17kΩ时，VB=3.242V

（3）电压放大倍数

带载电路

∵VoL=1.078V，Vi=14.137mV

∴RL=5kΩ时，AvL=Vo/Vi=1138/14.142=76.25

∵Vo∞=1.677V，Vi=14.138mV

∴Av∞=Vo∞/Vi=1138/14.142=118.62

将R3短路，接通电源，输入频率f=1kHz的正弦波信号Vi，调节Vi的幅值，用示波器观察放大器输出端信号Vo不失真时，用万用表测量Vi及带载VoL和空载Vo∞的值，并计算电压放大倍数AvL和Av∞。

（4）输入电阻的测量

根据实验步骤，用串联电阻法。将R3电阻短接，在输入端加入正弦波信号，在Vo不失真条件下测出Vi1及Vo；接入电阻R3，加大输入信号，使输出电压仍为Vo，再测出此时的输入电压Vi2，根据公式计算得到Ri。

（5）输出电阻的测量

用带载和空载法，在输入端加入正弦波信号，在Vo不失真条件下分别测出带负载时的输出电压VoL和空载时的输出电压Vo∞的值（Vi不变），根据公式求得R0

（6）动态范围的调试

峰值为26mv时产生削波

Vo理论>Vo，产生削波

（7）改变负载RL对输出波形和放大倍数的影响

输出波形：

RL=2.4kΩRL=24kΩ

（上图为空载时的波形）由此可见，随着RL的增大，输出电压逐渐变大，输出波形的峰值逐渐提高。

（8）改变Rw对输出波形的影响

Rw=7kΩRw=17kΩ

Rw=27kΩRw=37kΩ

由上图可知，随着Rw阻值的增大，电压放大倍数减小;因为从共射放大电路的电压放大倍数计算公式:Av=-β*RL′/rbe，rbe=200+26*（1+β）/IEQ，随着可变电阻Rw的增大B点电位降低，IEQ=(VB-VBEQ）/Re可知随着B电位的降低IEQ减小rbe增大Av降低。

七、实验预习要求

1．复习有关课程内容。

2．熟悉实验目的、原理、内容步骤和测试方法。

3．根据给定的电路参数进行估算：

IC=1.3mA,Ec=12V，VBE=0.7V，VCES=1V，β=200。估算实验电路的静态工作点VB、VC、VE和RW的值、电压放大倍数AvL和Av∞、输入电阻Ri、输出电阻Ro。

4.分析RL变化对电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和动态范围的影响。

答：共射级放大电路的电压放大倍数Au=-β(Rc||Rl)/Rbe,显然和负载有关系的,负载变大,电压放大倍数会变小；RL的变化对输入电阻没有影响；RL增大输出电阻增大，RL减小输出电阻减小，无RL输出电阻最大；RL减小,输出动态范围减小；RL增加,动态范围增大；RL断开,动态范围回到初始值。

八、实验报告要求

1．将静态工作点的实测值和与估算数据比较、分析。

2．根据原始实验数据计算电压放大倍数AvL和Av∞、输入电阻Ri和输出电阻Ro的值，并与估算值比较，如有误差，分析其原因。

答：计算所得的负载放大倍数，空载放大倍数以及输入电阻和输出电阻均存在误差。因为在估算时由于部分数值较小可忽略，在计算时会忽略这部分值以达到方便计算的目的使得估算出的值与实际值会出现误差；同时，操作的实验过程中会出现操作误差以至于估算值和实际值出现误差。

九、思考题

1.在测量动态指标时，如果输出波形失真，会有什么后果？

答：如果输出波形失真，例如最明显的削波失真，会影响动态指标的测量。例如，削波失真时输出电压有效值明显变小，电压放大倍数就会明显减小。

反过来，没有示波器时，逐渐加大输入电压幅度，可以根据电压放大倍