模电实验一BJT单管共射电压放大电路.docxVIP

实验一BJT单管共射电压放大电路实验目的1． 掌握放大电路静态工作点的测试方法，并分析静态工作点对放大器性能的影响。 2． 掌握放大电路动态性能（电压增益、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压以及幅频特性等）的测试方法。3． 进一步熟练常用电子仪器的使用。实验仪器及器件仪器及器件名称数量+12V直流稳压电源1函数信号发生器1示波器1数字万用表1晶体三极管1电阻器若干电容器若干实验原理图1-1为射极偏置单管放大电路。图1-1静态工作点可用下式估算：电压增益输入电阻Ri = Rb1∥Rb1∥rbe输出电阻Ro ≈ RcIc的测量实验内容及实验步骤实验电路如图1-1所示。为防止干扰，各电子仪器的公共端必须连在一起，同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线，如使用屏蔽线，则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。1.调试静态工作点。接通直流电源前，先将RW调至最大，函数信号发生器输出旋钮旋至零。接通+12V电源、调节RW，使IC= 2.0mA(即VE=2.0V)，测量VB、VE、VC及RB1值。计入表1-1。表1-1 IC= 2.0mA测量值理论计算值VB(V)VE(V)VC(V)RB1(KΩ)VBE(V)VCE(V)IC(mA)2.6222.0079.43160.600.7068.02.0计算过程：由题可知：IC=2.0mA；VB=Rb2/(Rb1+Rb2)VCC=2.706V由公式VBE=VB-ICRE=0.706V由得：VCE=12-2*（1+1）=8.0(V);而由测量值所得VCE=9.431-2.007=7.424(V)有一定的误差但在可接受范围内。2.测量电压放大倍数。在放大电路输入端加入频率为1KHz的正弦信号vs，调节函数信号发生器的输出旋钮使放大电路的输入电压vi≈5mV，同时用示波器观察放大电路输入电压v0波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的v0值，并用双踪示波器观察V0和Vi的相位关系，计入表1-2.表1-2 IC= 2.0mA Vi=4.938mVRC(KΩ)RL(KΩ)V0(V)AV观察记录一组V0和Vi的波形2∞0.48999.031∞0.251250.87120.1673533.89（黄色为输出波形，蓝色为输入波形）计算过程：AV=VO/Vi；分别带入三组数据得到三组AV值。分析：图中黄色输出波形和蓝色输入波形正好呈反相位的关系，且输出波形幅值相比于输入波形被放大。符合反相放大的特性。3.观察静态工作点对电压放大倍数的影响置RC=1KΩ，RL = ∞，Vi适量，调节RW，用示波器监视输出电压波形，在v0不失真的条件下，测量数组IC和V0值，记入表1-3。表1-3 RC= 1 KΩ RL = ∞ Vi=6.742mVIC(mA)1.51.82.02.052.2V0(V)0.8110.9130.9750.9881.027AV120.29135.42144.62146.54152.33 测量时，要先将信号源输出旋钮旋至零（即使Vi=0）。分析：AV=VO/Vi；在输出波形不出现失真的情况下，随着IC增大，电压放大倍数AV也不断增大。4.观察静态工作点对输出波形失真的影响置RC=1KΩ，RL=2KΩ，vi=0，调节RW使得IC=2.0mA，测出VCE值，再逐步加入输入信号，使得输出电压v0足够大但不失真。然后保持输入信号不变，分别增大和减小RW，使波形出现失真，绘出v0的波形，并测出失真情况下的IC和VCE值，记入表1-4中。每次测量IC和VCE时都要将信号源的输出旋钮旋至零。表1-4 RC=1KΩ RL=2KΩ Vi=13.832mVIC(mA)VCE(V)v0波形失真情况管子工作状态1.1749.115饱和失真饱和状态2.07.417不失真放大状态4.5172.351截止失真截止状态分析：当IC=2.0mA时，静态工作点设置合理，输出波形没有出现失真的情况，晶体管工作在放大区。 当IC=1.174mA时，静态工作点过高，因晶体管饱和而出现底部失真，晶体管工作在饱和区。当IC=4.517mA时，静态工作点过低，出现顶部失真，晶体管工作在截止区。5.测量最大不失真输出电压置RC=1KΩ，RL=2KΩ，按照实验原理4中所述方法，同时调节输入信号的幅度和电位器RW，用示波器和交流毫伏表测量VOPP及V0值，记入表1-5。表1-5 RC=1KΩ RL=2KΩIC(mA)Vim(mV)Vom(V)VO(P-P) (V)3.2159.6621.0282.85分析：此时用交流毫伏表测出VO=1.028，则动态范围等于2VO=2.91V，而用示波器所读出V