单管低频电压放大器实验报告

单管低频电压放大器实验报告 单极管放大电路实验报告.doc 实验三 晶体管单管共射放大电路实验报告 一、 实验目的: 1(学习电子线路安装、焊接技术。 2(学会放大器静态工作点的测量和调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 3(掌握放大器交流参数:电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压和频率特性的测试方法。 4(进一步熟悉常用电子仪器及模拟电路设备的使用方法和晶体管β值测试方法。 二、实验原理: (一)实验电路 图3.1中为单管共射基本放大电路。 图2,1 共射极单管放大器实验电路 (二)理论计算公式: ? 直流参数计算: IBQ? VCC?VBEQRB;式中:VBEQ?0.7V ICQ?IEQ?IBQ?? VCEQ?VCC?ICQRC ? 交流参数计算: rbe?rbb'??1?β AV???R'L?rbe?;26(mV)IEQ(mA)'式中:rbb的默认值可取300ΩR?L?RC?RL AVS?Ri?AVRS?Ri Ri?RB//rbe RO?RC (三)放大电路参数测试方法 由于半导体元件的参数具有一定的离散性，即便是同一型号的元件，其参数往往也有较大差异。 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 和制作电路前，必须对使用的元器件参数有全面深入的了解。有些参数可以通过查阅元器件手册获得;而有些参数，如晶体管的各项有关参数(最重要的是β值)，常常需要通过测试获取，为电路设计提供依据。另一方面，即便是经过精心设计和安装的放大电路，在制作完成后，也必须对静态工作点和一些交流参数进行测试和调节，才能使电路工作在最佳状态。一个优质的电子电路必定是理论设计和实验调试相结合的产物。因此，我们不但要学习电子电路的分析和设计方法，还应认真学习电子调节和测试的方法。 1( 放大器静态工作点的调试和测量: 晶体管的静态工作点对放大电路能否正常工作起着重要的作用。对安装好的晶体管放大电路必须进行静态工作点的测量和调试。 ? 静态工作点的测量: 晶体管的静态工作点是指VBEQ、IBQ、VCEQ、ICQ四个参数的值。这四个参数都是直流量，所以应该使用万用电表的直流电压和直流电流档进行测量。 测量时，应该保持电路工作在“静态”，即输入电压Vi,0。要使Vi=0，对于阻容耦合电路，由于存在输入隔直电容，所以信号源的内阻不会影响放大器的静态工作点，只要将测试用的信号发生器与待测放大器的输入端断开，即可使Vi=0;但是输入端开路很可能引入干扰信号，所以最好不要断开信号发生器，而是将信号发生器的“输出幅度”旋钮调节至“0”的位置，使Vi=0。对于直接耦合放大电路，由于信号源的内阻直接影响待测放大器的静态工作点，所以在测量静态工作点时必须将信号发生器连接在电路中，而将输出幅度调节至0。 在实验中，为了不破坏电路的真实工作状态，在测量电路的电流时，尽量不采用断开测点串入电流表的方式来测量，而是通过测量有关电压，然后换算出电流。在本实验中，只要测出VBQ、VCQ、VCC电压值，便可计算出VBEQ、VCEQ、ICQ、IBQ。计算公式如下(计算前，需知道RB、RC的值): 式中:RB = R1 + RW VBEQ?VBQ;ICQ?IBQ?VCC?VCQRCVCC?VBQRBVCEQ?VCQ 为减小测量误差，应选用内阻较高的直流电压表。(500型万用表的直流电压档内阻为20KΩ,V，数字万用表直流电压档的内阻为10MΩ。) ? 静态工作点的调节方法: 静态工作点的设置是否合适，对放大器的性能有很大的影响。静态工作点对放大器的“最大不失真输出幅值”和电压放大倍数有直接影响。当输入信号较大时，如果静态工作点设置过低，就容易产生截止失真(NPN管的输出波形为顶部失真。见图3.2(a));如果静态工作点设置较高，就容易出现饱和失真(NPN管的输出波形为底部失真。见图3.2(b))。当静态工作点设置在交流负载线的中点时，如果出现失真，将是一种上下半周同时削峰的失真(见图3.2(c))。这时放大器有最大的不失真输出幅值。 前置放大器，由于处理的信号幅度较小，不容易出现截幅现象，而应着重考虑放大器的噪声、增益、输入阻抗、稳定性等方面，所以一般设置静态工作点在交流负载线中点以下偏低位置。 调节静态工作点一般通过改变RB的阻值来进行。若减小RB的阻值 ，可使ICQ增大，VCEQ减小;增大RB则作用相反。调节工作点前，应先用图解法根据交流负载线确定最佳工作点的值(ICQ、VCEQ)，然后给待测放大器加电后，用万用表测量VCEQ ，调节RB ，使VCEQ达到设计值。必要时，需要在放大器输入端输入一定幅度的正弦信号，用示波器观察输出波形，并调节RB，使输出信号的失真最小。实验中，为调节静态工作点方便，RB采用了可变电阻RW(当然，如果改变VCC和其它元件的数值也会影响静态工作点，但都不如调节RB方便)。实际应用电路中在Q点调节好后，将RW换为阻值相同的固定电阻。 2( 放大器动态指标测试: 本次实验中要测试的动态指标如下:电压放大倍数AV、输入电阻Ri、输出电阻Ro、最大不失真输出幅值和通频带fbw 。实用放大电路常常还要测试谐波失真系数、噪声系数、灵敏度、最大不失真输出功率、电源效率等参数。这些参数也很重要，但限于实验课时限制，本次实验不进行测试。 ? 电压放大倍数AV的测量: 首先调节放大器静态工作点至规定值。 用低频信号发生器(XD22型)输出1KHz正弦波信号VS ，用屏蔽线将正弦波信号接至放大器的输入端(线路图中的A点和地之间，注意将屏蔽线的外层屏蔽网接地)。调节信 号发生器输出幅度为规定值，用示波器(XJ4241型)观察输出电压VO的波形，注意输出不应产生失真。如果存在失真，应再次检查静态工作点和电路元件的数值，这些方面都正确的话，应减小输入信号的幅值。 sioAV? AVSVOViV?OVS 图中Vi、Vs、Vo以电子管毫伏表测得，用示波器观察输出波形在不失真情况下测量。 ? 输入电阻Ri的测量: 根据输入电阻的公式可知: Ri?Vi Ii 由于输入电流Ii 的直接测量比较困难(直接在输入端串入电流 表测量Ii 将对放大器引入较大的干扰信号)，所以在测量 Ii 时，采用了间接测量的方法。在电路输入端串入采样电阻RS，用电子管毫伏计测量RS两端的电压Vs和Vi ，由RS上的电压降便可换算出输入电流Ii 。公式如下: Ii?VS?Vi Rs 根据Vi和Ii便可计算出Ri 。 ? 输出电阻RO的测量: 根据输出电阻的公式可知: '?VO??RO???1?V??RL ?O? 式中: VO’—负载电阻RL开路时的输出电压(将图3.1中的C、D开路) VO —带负载输出电压，连接RL后测得。 然后按公式计算RO。 在上述测量过程中注意保持输入电压Vi的频率和幅值不变。 ? 最大不失真输出幅值的测量:(最大动态范围) 放大器的静态工作点确定之后，其“最大不失真输出幅值”就确定了，但由于Q点不一定是在交流负载线的中点，所以不一定是该电路能够达到的最大值。测试“最大不失真输出幅度”的电路接线同AV的测试电路相同。在测量过程中，将输入信号VS的幅值由小逐渐增大，并注意观测VO的波形，当波形刚开始出现失真时，这时的输出电压VO的幅度就是该电路对应当前工作点的“最大不失真输出幅度”。 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 该波形和幅值，并注意首先出现 的是“截止失真”还是“饱和失真”，可分析出静态工作点是偏低(首先出现截止失真)还是偏高(首先出现饱和失真)。参看图3.2的失真波形。为使电路能达到最大的不失真输出幅度，应该将静态工作点调节到交流负载线的中点。为此，应根据当前工作点情况，将Q点适当调高(Q点偏低时)或调低(Q点偏高时)。同时，逐步增大输入信号的幅度，用示波器监视输出波形，每当波形出现失真时，就根据失真情况微调RW，改变静态工作点，使失真消除。当波形上下半周同时出现削峰现象时，说明静态工作点已调节在交流负载线的中点上，用示波器测量最大不失真输出电压的幅值VOP-P，或用电子管毫伏表测量最大不失真输出电压的有效值VOM有效。两者之间的关系为: VOP-P,22VOM有效。 ? 放大器频率特性的测量 . 频率特性曲线来表示。频率特性曲线直观的反映出电压放大倍数AV 、附加相移ΔΦ与输入信号的频率f之间的关系。 单管阻容耦合放大器的频率特性曲线如图3.4所示。Avm为中频(信号频率f0=1KHz)电压放大倍数。当输入信号频率的变化时，电压放大倍数下降3dB(为中频放大倍数的2?0.707倍)时对应的频率分别称为下限截止频率和(fL)和上限截止频率(fH)，并定义通频带fbw为: fbw =f H - fL 篇二:单管共射极放大电路实验报告 实验一、单管共射极放大电路实验 1. 实验目的 (1) 掌握单管放大电路的静态工作点和电压放大倍数的测量方法。 (2) 了解电路中元件的参数改变对静态工作点及电压放大倍数的影响。 (3) 掌握放大电路的输入和输出电阻的测量方法。 2. 实验仪器 ? 示波器 ? 低频模拟电路实验箱 ? 低频信号发生器 ? 数字式万用表 3. 实验原理(图) 实验原理图如图1所示——共射极放大 Rs电路。 4.7K 4. 实验步骤 (1) 按图1连接共射极放大电路。 (2) 测量静态工作点。 ? 仔细检查已连接好的电路,确认 无误后接通直流电源。 ? 调节RP1使RP1，RB11,30k ? 按表1测量各静态电压值，并将结果记入表1中。 (1) 测量电压放大倍数 ? 将低频信号发生器和万用表接入放大器的输入端Ui，放大电路输出端接入示波器， 如图2所示，信号发生器和示波器接入直流电源，调整信号发生器的频率为1KHZ，输入信号幅度为20mv左右的正弦波，从示波器上观察放大电路的输出电压UO的波形，分别测Ui和UO的值，求出放大电路电压放大倍数AU。 图2实验电路与所用仪器连接图 ? 保持输入信号大小不变，改变RL，观察负载电阻的改变对电压放大倍数的影响， 并将测量结果记入表2中。 (4)观察工作点变化对输出波形的影响 ? 实验电路为共射极放大电路 ? 调整信号发生器的输出电压幅值(增大放大器的输入电压Ui)，观察放大电路的输 出电压的波形，使放大电路处于最大不失真状态时(同时调节RP1与输入电压使输出电压达到最大又不失真)，记录此时的RP1，RB11值，测量此时的静态工作点，保持输入信号不变。改变RP1使RP1，RB11分别为25KΩ和100KΩ，将所测量的结果记入表3中。 (注意:观察记录波形时需加上输入电压，而测量静态工作点时需撤去输入电压。) (5)测量放大电路输入电阻Ri及输出电阻Ro。 ? 测量输入电阻。输入电阻Ri的测量有两种方法。方法一的测量原理如图3所示， 在放大电路与信号源之间串入一固定电阻Rs,4.7KΩ，在输出电压Uo不失真的条件下，用示波器测量Ui及相应的Us的值，并按下式计算Ri: Ri? Ui Rs Us?Ui 信号发生器 Rs Ui 放大电路 +Us- Uo 示波器 图3 Ri测量原理一 Ui=19mV，Us=45mV，求得:Ri=3.43kΩ 方法二的测量原理如图4所示，当Rs,0时，在输出电压UO不失真的条件下，用示波器测出输出电压UO1;当Rs,4.7KΩ时，测出输出电压Uo2，并按下式计算Ri Ri? 信号发生器 Rs S Uo2 Rs Uo1?Uo2 放大电路 +Us- Ui Uo 示波器 图4 Ri测量原理二 ? 测量输出电阻Ro。输出电阻Ro的测量原理如图5所示，在 输出电压Uo 波形保持不失真的条件下，用示波器测出空载时的输出电压 Uo1和带负载时的输出电压Uo，按下式计算Ro Ro?( Uo1 ?1)RL Uo UO1=14.8V，UO=10.6V，求得:RO=2.02kΩ 信号发生器 Rs S 放大电路 +Us- Ui Ro+Uo- RL 示波器 图5 Ro的测量原理图 5. 实验报告要求 (1)预习报告包括如下内容:简单叙述实验原理、列出实验过程中所需的表格，并按照实验原理图计算实验步骤中各个表格的理论数据以便和实验数据进行对比，回答相关思考 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 等。 (2)实验报告参照学校公布的样版，为了减少不必要的抄写，可以采用电子版，其内容应包括:实验名称、学生姓名、班级和实验日期;课程名称;实验目的和要求;实验仪器、设备与材料;实验原理;实验步骤;实验原始数据记录;实验数据计算结果;实验结果分析、讨论与心得体会。 6. 思考题 ? 如何正确选择放大电路的静态工作点，在调试中应注意什么, ? 负载电阻RL变化对放大电路静态工作点Q有无影响,对放大倍数AU有无影响, ? 放大电路中，那些元件是决定电路的静态工作点的, ? 试分析输入电阻Ri的测量原理(两种方法分别做简述)。 答:?调试中应注意接入信号发生器后不能出现失真 ?RL对Q无影响，对AU有影响，RL越大AU越大 篇三:单管共射放大电路实验报告 华南师范大学实验报告 学生姓名??尹霞辉 学号?20103202007?????????专????业??????光信???????????? 年级 六年级体育公开课教案九年级家长会课件PPT下载六年级家长会PPT课件一年级上册汉语拼音练习题六年级上册道德与法治课件 、班级???2010光信????课程名称?????模拟电子实验?????实验项目单管共射放大电路??实验类型 ??实验时间2012年3?月?28日?实验指导老师?????刘宏展?????实验评分???????????????????? 1. 实验目的 (1) 掌握单管放大电路的静态工作点和电压放大倍数的测量方法。 (2) 了解电路中元件的参数改变对静态工作点及电压放大倍数的影响。 (3) 掌握放大电路的输入和输出电阻的测量方法。 2. 实验电路及仪器设备 (1) 实验电路——共射极放大电路如图 1所示。 (2) 实验仪器设备 ? 示波器 ? 低频模拟电路实验箱 ? 低频信号发生器 ? 数字式万用表 3. 实验内容及步骤 (1) 按图1连接共射极放大电路。 (2) 测量静态工作点。 ? 仔细检查已连接好的电路,确 认无误后接通直流电源。 Rs4.7K I? 调节RP1使RP1，RB11,30k ? 按表1测量各静态电压值，并将结果记入表1中。 (3) 测量电压放大倍数 ? 将低频信号发生器和万用表接入放大器的输入端Ui，放大电路输出端接入 示波器，如图 2所示，信号发生器和示波器接入直流电源，调整信号发生 器的频率为1KHZ，输入信号峰,峰值为20mv左右的正弦波，从示波器上观察放大电路的输出电压UO的波形，测出UO的值，求出放大电路电压放大倍数AU。 1 图2实验电路与所用仪器连接图 ? 保持输入信号大小不变，改变RL，观察负载电阻的改变对电压放大倍数的 影响，并将测量结果记入表2中。 (4)观察工作点变化对输出波形的影响 ? 实验电路为共射极放大电路 ? 调整信号发生器的输出电压幅值(增大放大器的输入信号Ui)，观察放大 电路的输出信号的波形，使放大电路处于最大不失真状态时(同时调节 RP1与输入信号使输出信号达到最大又不失真)，记录此时的RP1，RB11值，测量此时的静态工作点，保持输入信号不变。改变RP1使RP1，RB11分别为25KΩ和100KΩ，将所测量的结果记入表3中。 (测量静态工作点时需撤去输入信号) (5)测量放大电路输入电阻Ri及输出电阻Ro。 ? 测量输入电阻。输入电阻Ri的测量有两种方法。方法一的测量原理如图3 所示，在放大电路与信号源之间串入一固定电阻RS,4.7KΩ，在输出电压Uo不失真的条件下，用示波器测量Ui及相应的Us的值，并按下式计算 Ri: Ri? 信号发生器 UiUs?Ui Rs Rs 放大电路 +Us- Ui Uo 示波器 图3 Ri测量原理一 方法二的测量原理如图4所示，当Rs,0时，在输出电压UO 不失真的条件下，用示波器测出输出电压UO1;当Rs,4.7KΩ时， 测出输出电压Uo2，并按下式计算Ri Ri? Uo2Uo1?Uo2 Rs 2 信号发生器 Rs 放大电路 S +Us- Ui Uo 示波器 图4 Ri测量原理二 ? 测量输出电阻Ro。输出电阻Ro的测量原理如图5所示，在 输出电压Uo 波形保持不失真的条件下，用示波器测出空载时的输出电压 Uo1和带负载时的输出电压Uo，按下式计算Ro Ro?( Uo1Uo ?1)RL 信号发生器 Rs 放大电路 S +Us- Ui Ro+Uo- RL 示波器 图5 Ro的测量原理图 4.实验数据记录及处理 (1) 表1 静态工作点实验数据 由表可知:电压放大倍数 ??Ic?Ib?4.01?0.025?160 (2) 表2 电压放大倍数实测数据(保持U不变) 3 (3) 表3 Rb对静态、动态影响的实验结果 (4)测量放大电路输入电阻Ri及输出电阻Ro 输入电阻Ri 4 输出电阻Ro 2K 5、思考题 ? 如何正确选择放大电路的静态工作点，在调试中应注意什么, 答:应将静态工作点设置在交流负载线的中点;对于前置放大器，由于处理的信号幅度较小，不容易出现截幅现象，而应着重考虑放大器的噪声、增益、输入阻抗、稳定性等方面，所以一般设置静态工作点在交流负载线中点以下偏低位置。 ? 调节静态工作点一般通过改变RB的阻值来进行。若减小RB的阻值 ，可使ICQ增大， VCEQ减小;增大RB则作用相反。调节工作点前，应先用图解法根据交流负载线确定最 佳工作点的值(ICQ、VCEQ)，然后给待测放大器加电后，用万用表测量VCEQ ，调节RB ，使VCEQ达到设计值。必要时，需要在放大器输入端输入一定幅度的正弦信号，用示波器观察输出波形，并调节RB，使输出信号的失真最小。实验中，为调节静态工作点方便，RB采用了可变电阻RW。 注意:调试过程中应将输入信号由小逐渐增大，同时调节RP1 使输出电压达到最大而又不失真;在示波器中观察波形图时要选择合适的幅值和频率以便清晰观察。 ? 对放大电路静态工作点Q有无影响,对放大倍数AU有无影响, 答:放大电路静态工作点Q只与输入电阻、输出电阻有关，与负载电阻RL变化无关; 由公式Au? UoUi ?? (RC1//RL) rbe 可知负载RL，放大倍数Au越大。 ? 放大电路中，那些元件是决定电路的静态工作点的, 在图1所示放大电路中可知决定电路静态工作点的元件有:RP1、RB11、RB12、RC1、RE、RE1 ? 试(来自:WwW.xIelW.cOm 写 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 网:单管低频电压放大器实验报告)分析输入电阻Ri的测量原理(两种方法分别做简述)。 分析:法1 图3电路中:I? UiRi ?Us?Ui Rs 则可得:Ri? 法2: UiUs?Ui Rs 图4电路中:Us?Uo1 Us?Uo2?iRs 5