三极管共射极放大电路-实验报告
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实验报告课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 张冶沁 成绩:__________________ 实验名称: 三极管共射极放大电路 实验类型: 电路实验 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1.学习共射放大电路的设计方法与调试技术;2.掌握放大器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器性能的影响;3.学习放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性等性能指标的测试方法;4.了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法;5.进一步熟悉示波器、函数信号发生器的使用。
二、实验内容和原理1.静态工作点的调整与测量2.测量电压放大倍数3.测量最大不失真输出电压4.测量输入电阻5.测量输出电阻6.测量上限频率和下限频率7.研究静态工作点对输出波形的影响三、主要仪器设备示波器、信号发生器、万用表 共射电路实验板四、操作方法和实验步骤1.静态工作点的测量和调试 实验步骤:(1)按所设计的放大器的元件连接电路,根据电路原理图仔细检查电路的完整性。
(2)开启直流稳压电源,用万用表检测15V 工作电压,确认后,关闭电源。
(3)将放大器电路板的工作电源端与15V 直流稳压电源接通。
然后,开启电源。
此时,放大器处于工作状态。
(4)调节偏置电位器,使放大电路的静态工作点满足设计要求I CQ =6mA 。
为方便起见,测量I CQ 时,一般采用测量电阻R C 两端的压降V Rc ,然后根据I CQ =V Rc /Rc 计算出I CQ 。
(5)测量晶体管共射极放大电路的静态工作点,并将测量值、仿真值、理论估算值记录在下表中进行比较。
2.测量电压放大倍数(R L =∞、R L =1k Ω)专业: 姓名:学号: 日期: 地点:学生序号6实验步骤:(1)从函数信号发生器输出1kHz的正弦波,加到电路板上的Us端。
实验名称:三极管共射放大电路一、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1、学习共射放大电路的设计方法。
2、掌握放大电路静态工作点的测量与调整方法。
3、学习放大电路性能指标的测试方法。
4、了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法。
5、进一步熟悉示波器、函数信号发生器、交流毫伏表的使用。
二、实验内容1、静态工作点的调整和测量2、测量电压放大倍数3、测量最大不失真输出电压4、测量输入电阻和输出电阻5、测量上限频率和下限频率6、研究静态工作点对输出波形的影响三、主要仪器设备1、示波器、信号发生器、晶体管毫伏表2、共射电路实验板四、实验原理与实验步骤单管共射放大电路1、放大电路静态工作点的测量和调试准备工作:(1) 对照电路原理图,仔细检查电路的完整性和焊接质量。
(2) 开启直流稳压电源,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。
确认后,先关闭直流稳压电源。
(3) 将电路板的工作电源端与12V 直流稳压电源接通。
然后,开启直流稳压电源。
此时,放大电路处于工作状态。
静态工作点的调整,调节电位器,使Q 点满足要求(ICQ =1.5mA)。
直接测电流不方便,一般采用电压测量法来换算电流。
测电压时,要充分考虑到万用表直流电压档内阻对被测电路的影响 。
因此应通过测电阻Rc 两端的压降VRc ,然后计算出ICQ 。
(若测出VCEQ <0.5V ,则说明三极管已饱和;若VCEQ ≈+VCC ,则说明三极管已截止。
若VBEQ>2V ,则说明三极管已被击穿) 2、测量电压放大倍数(1) 必须保持放大电路的静态工作点不变!(2) 从信号发生器输出1kHz 的正弦波,作为放大电路的输入(Vi=10mV 有效值) 。
(3) 用示波器监视输出波形,波形正确后再用交流毫伏表测出有效值。
电路分析实验报告共射极单管放大电路(二)一、实验摘要通过单管放大电路,认识三极管性能参数。
经过测量、分析、学习、研究后,你能够控制三极管的工作状态,使三极管按设定的要求工作。
这次关注的是动态参数Ri和Ro,使用输出电压相等法和戴维南等效电路法。
二、实验环境模拟电路试验箱函数信号发生器示波器万用表三、实验原理输出电压相等法第一步,不串电阻,在放大电路输入端接入信号源电压U1,在放大电路输出端接示波器观察输出电压Uo;第二步,在输入电路中串大电阻R,这时在示波器上看到的波形将明显变小,调整(增大)信号源输出,使示波器上的输出波形达到原来的Uo大小,(这时输入端的电压还是U1),再测量这时的信号源输出电压U2,(由于信号源内阻很小,不会产生感应电压),U2与U1的差就是R上的压降。
输入电流Ii=(U2-U1)/R,电路的输入电阻Ri=U1/Ii=U1*R/(U2-U1) 。
戴维南等效法放大电路对其负载而言,相当于信号源,我们可以将它等效为戴维南等效电路,这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。
四、实验步骤在模电试验箱对应模块上连接电路调节信号发生器,调节电位器,450mVpp,1kHz使波形不失真分别用输出电压相等法和戴维南等效法测量输入输出电阻五、实验数据输入电阻Ri:输出电压相等法不加R时:Vin=450mVpp Vout=6.4V加R时:Vin=920Vpp Vout=6.4VR=5.1千欧输入电阻Ri=5326.7欧姆输出电阻Ro:戴维南法V1=4mVpp V2=550mVppV=0.19452V I=0.0656mA输出电阻R=2965.2欧姆六、实验总结在本次实验中了解到了三极管的放大特性。
通过单管放大电路,认识了三极管放大电路的动态参数Ri和Ro。
实验三晶体管共射极单管放⼤器(1)实验⼆晶体管共射极单管放⼤器预习部分⼀、实验⽬的⒈学会放⼤器静态⼯作点的调试⽅法,分析静态⼯作点对放⼤器性能的影响。
⒉掌握放⼤器主要性能指标及其测试⽅法。
⒊熟悉⽰波器、函数发⽣器、交流毫伏表、直流稳压电源及模拟实验箱的使⽤。
⼆、实验原理1.静态⼯作点对放⼤器性能的影响及调试1)静态⼯作点当放⼤电路未加输⼊信号(u i= 0)时,在直流电源作⽤下,晶体管基极和集电极回路的直流电流和电压⽤I BQ、U BEQ、I CQ、U CEQ表⽰,它们在晶体管输⼊和输出特性上各⾃对应⼀个点,称为静态⼯作点。
放⼤器静态⼯作点Q的位置对放⼤器的性能和输出波形有很⼤影响。
以NPN型三极管为例,如⼯作点偏⾼(如图2-2-1中的Q1点),放⼤器在加⼊交流信号以后易产⽣饱和失真,此时u o的负半周将被削底;如⼯作点偏低(如图2-2-1中的Q2点)则易产⽣截⽌失真,即u o的正半周被缩顶(⼀般截⽌失真不如饱和失真明显)。
这些情况都不符合不失真放⼤的要求。
所以在选定⼯作点以后还必须进⾏动态调试,即在放⼤器的输⼊端加⼊⼀定的u i,检查输出电压u o的⼤⼩和波形是否满⾜要求。
如不满⾜,则应调节静态⼯作点的位置。
图2-2-1 静态⼯作点不合适产⽣波形失真最后还要说明的是....:上⾯所说的⼯作点“偏⾼”或“偏低”不是绝对的,应该是相对信号的幅度⽽⾔,如信号幅度很⼩,即使⼯作点较⾼或较低也不⼀定会出现失真。
所以确切地说,产⽣波形失真是信号幅度与静态⼯作点设置配合不当所致。
若要获得最⼤的不失真输出电压,静态⼯作点最好尽量靠近交流负载线的中点,如图2-2-2中的Q 点。
u CEI图2-2-2 具有最⼤动态范围的静态⼯作点+U CC +12Vs U oU图2-2-3 共射极单管放⼤器2) 静态⼯作点的调试和测量⽅法静态⼯作点由偏置电路设置。
放⼤电路常⽤的偏置电路有固定和分压式偏置电路。
固定偏置电路仅由⼀个基极电阻构成,要求电阻在兆欧数量级上,Q 点易受晶体管参数变化和基极电阻值误差的影响。
共射极放大电路实验报告共射极放大电路实验报告引言:共射极放大电路是一种常见的电子电路,广泛应用于放大信号的场合。
本实验旨在通过搭建共射极放大电路并对其进行实验验证,深入理解其原理与特性。
一、实验目的本次实验的主要目的是:1. 理解共射极放大电路的基本原理;2. 学会搭建并调试共射极放大电路;3. 测量并分析共射极放大电路的放大倍数、输入阻抗和输出阻抗等特性。
二、实验器材与原理1. 实验器材:(1)信号发生器(2)二极管(3)电阻、电容等元件(4)示波器(5)万用表2. 原理:共射极放大电路是一种三极管放大电路,其基本原理是利用三极管的放大作用,将输入信号放大后输出。
在共射极放大电路中,输入信号通过电容耦合方式进入基极,通过电阻与发射极相连,并通过电阻与负载电阻相连,输出信号从负载电阻中取出。
1. 搭建电路:按照实验原理,按照电路图搭建共射极放大电路。
注意连接正确,避免短路和接反等问题。
2. 调试电路:将信号发生器的输出端与输入端相连,设置合适的频率和幅度。
通过示波器观察输出信号的波形,并调整电路参数,使得输出波形达到最佳状态。
3. 测量电路特性:使用万用表测量电路中各个元件的电压和电流值,记录并计算输入阻抗、输出阻抗和放大倍数等特性参数。
四、实验结果与分析在实验中,我们搭建了共射极放大电路,并成功调试出了较好的输出波形。
通过测量和计算,得到了以下结果:1. 输入阻抗:根据测量数据,我们计算得到共射极放大电路的输入阻抗为XXX。
2. 输出阻抗:根据测量数据,我们计算得到共射极放大电路的输出阻抗为XXX。
3. 放大倍数:通过测量输入信号和输出信号的幅度,我们计算得到共射极放大电路的放大倍数为XXX。
通过对实验结果的分析,我们可以看出共射极放大电路具有较高的放大倍数和较低的输出阻抗,适用于需要放大信号的应用场合。
通过本次实验,我们深入了解了共射极放大电路的原理与特性,并成功搭建了该电路并进行了调试。
实验结果表明,共射极放大电路具有较高的放大倍数和较低的输出阻抗,具有重要的应用价值。
(一)、实验目的1.对晶体三极管进行实物识别,了解它们的命名方法和主要技术指标;2.学习放大电路动态参数(电压放大倍数等)的测量方法;3.调节电路相关参数,用示波器观测输出波形,对饱和失真失真的情况进行研究;4.通过实验进一步熟悉三极管的使用方法及放大电路的研究方法。
(二)、实验原理一、三极管1. 三极管基本知识三极管,是一种电流控制电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也用作无触点开关。
三极管的分类方式很多,按照材料可分为硅管和锗管;按照结构可分为NPN和PNP;按照功能可分为开关管、功率管、达林顿管、光敏管等;按照功率可分为小功率管、中功率管和大功率管;按照工作频率可分为低频管、高频管和超频管;按照安装方式可分为插件三极管和贴片三极管。
三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,根据排列方式的不同可将三极管分为PNP和NPN两种。
从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。
发射区和基区之间的PN 结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大。
两种不同类型三极管的表示方式如图1所示,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。
发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。
图1 不同类型三极管表示方式2.三极管放大原理(1)发射区向基区发射电子电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。
同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。
实验三共射——共集放大电路一、实验目的1.进一步熟悉放大电路技术指标的测试方法。
2.了解多级放大电路的级间影响。
二、预习要求1.复习模拟部分有关内容,熟悉阻容耦合两级放大器的工作原理及级间影响。
2.根据实验所给定的电路参数,估算Rb11的阻值以及各级放大电路的静态工作点。
设β1=β2=50。
3.当输入信号为?=1KHz正弦波时,估算第一级电压放大倍数Au1总的电压放大倍数Au,计算该放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro(Rp=100K)。
4.了解共集放大电路的特点。
三、实验原理与参考电路1.参考电路实验参考电路如图3-1所示。
该电路为共射—共集组态的阻容耦合两级放大电路。
第一级是共射放大电路,实验二中已经掌握。
第二级是共集放大电路,其静态工作点可通过电位器Rp来调整,两级均采用NPN型硅三极管3DG6。
由于级间耦合方式是阻容耦合,电容对直流有隔离作用,所以两级的静态工作点是彼此独立、互不影响的。
实验时可一级一级地分别调整各级的最佳工作点。
对于交流信号,各级之间有着密切联系:前级的输出电压是后级的输入信号,而后级的输入阻抗是前级的负载。
第一级采用了共射电路,具有较高的电压放大倍数,但输出电阻较大。
第二级采用共集电路,虽然电压放大倍数小(近似等于1),但输入电阻[Ri2≈(Rb2+Rp)//β2RL′],向第一级索取功率小,对第一级影响小;同时其输出电阻小,可弥补单级共射电路输出电阻大的缺点,使整个放大电路的带负载能力大大增强。
2.静态工作点设置与调整由于第一级共射电路需具备较高的电压放大倍数,静态工作点可适当设置得高一些。
在图3-1所示电路参数中,上偏置电阻Rb11为待定电阻,若取ICQ1为1~1.3mA,试计算、选择Rb11的阻值范围。
第二级共集电路,可通过调节电位器Rp改变静态工作点,使其能达到输出电压波形最大不失真。
分别设置好两级的静态工作点后,即可按实验二中的测试方法分别测出两级的静态工作点。
三极管共发射极放大电路放大倍数摘要:1.三极管共发射极放大电路的基本原理2.放大倍数的计算方法3.影响放大倍数的主要因素4.提高放大倍数的措施正文:一、三极管共发射极放大电路的基本原理三极管共发射极放大电路是一种常见的信号放大电路,其主要组成部分包括三极管、电阻、电容等。
在工作过程中,输入信号接入三极管的基极,经过放大后,从三极管的发射极输出放大后的信号。
这种电路具有高输入阻抗、低输出阻抗的特点,广泛应用于各种电子设备中。
二、放大倍数的计算方法放大倍数(放大系数)是指输入信号与输出信号之间的比例关系。
在三极管共发射极放大电路中,放大倍数的计算公式为:放大倍数(A)= 输出电压(Vout)/ 输入电压(Vin)其中,输出电压是指三极管发射极的电压,输入电压是指三极管基极的电压。
三、影响放大倍数的主要因素1.三极管的静态工作点:三极管的静态工作点决定了其传输特性,从而影响放大倍数。
合理选择静态工作点,可以实现较高的放大倍数。
2.电阻和电容的选取:电阻和电容的选取会影响电路的频率响应,进而影响放大倍数。
适当选择电阻和电容的数值,可以提高电路的放大倍数。
3.输入信号的频率:输入信号的频率会影响三极管的放大效果。
在一定范围内,输入信号的频率越高,放大倍数越大。
但超过一定频率后,放大倍数会减小。
四、提高放大倍数的措施1.优化三极管的静态工作点:通过调整三极管的静态工作点,使其工作在最佳状态,可以提高放大倍数。
2.合理选取电阻和电容:根据电路的实际需求,选择合适的电阻和电容数值,以提高电路的放大倍数。
3.优化输入信号的频率:在设计电路时,应考虑输入信号的频率对放大倍数的影响,并根据实际需求调整电路参数。
4.采用多级放大电路:通过将多个放大电路级联,可以进一步提高放大倍数,同时改善电路的频率响应。
总之,三极管共发射极放大电路的放大倍数受到多种因素的影响。
要实现较高的放大倍数,需要从电路的各个环节进行优化。
实验三 晶体管共射极单管放大器一、实验目的1. 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响2. 掌握放大器电压放大倍数A V 、输入电阻R i 、输出电阻R O 及最大不失真输出电压的测试方法。
3. 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验仪的使用方法。
二、实验原理晶体管单级放大电路有三种基本接法,即共射电路、共集电路、共基电路。
三种基本接法的特点分别为:1. 共射电路既能放大电流又能放大电压,输入电阻在三种电路中居中,输出电阻大,频带较窄;常做为低频电压放大电路的单元电路。
2. 共集电路只能放大电流不能放大电压,是三种接法中输入电阻最大、输出电阻最小的电路,具有电压跟随的特点。
常用于电压放大电路的输入级和输出级,在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。
3. 共基电路只能放大电压不能放大电流,输入电阻小,电压放大倍数和输出电阻与共射电路相当,但频率特性是三种接法中最好的电路,常用于宽频带放大器。
放大电路的主要性能指标有:放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带等。
而保证基本放大电路处于线性工作状态(不产生非线性失真)的必要条件是设置合适的静态工作点Q ,Q 点不但影响电路输出是否失真,而且直接影响放大器的动态参数。
本实验所采用的放大电路为电阻分压式工作点稳定的单管放大电路(图3-1)。
它的偏置电路采用R B1和R B2组成分压电路,因此基极电位U B 几乎仅决定于R B1与R B2对V CC 的分压,而与环境温度的变化无关;同时三极管的发射极中接有电阻R E ,它将输出电流I C 的变化引回到输入回路来影响输入量U BE ,以达到稳定静态工作点的目的。
当放大器的输入端加入输入信号u i 后,在放大器的输出端便可以得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u O ,从而实现了电压放大。
图3-1电路的静态工作点可用下式估算:CC 2B 1B 1B B R +R R ≈U V C EBEB E I ≈R U U I -=)R R (I V ≈U E C C CC CE +-而电压放大倍数、输入电阻、输出电阻分别为: beLC V r R //R A β-= be 2B 1B i r //R //R =RC O R ≈R 注意:测量放大器的静态工作点时,应在输入信号u i =0的条件下进行。
共射共集放大电路实验报告(共5篇)一、实验目的学习共射共集放大电路的基本原理,掌握共射、共集级的放大作用和特点,熟悉放大电路的设计和调节方法。
二、实验原理共射放大器是以晶体三极管为放大元件,以共射的方式运行的放大电路。
它的信号输入在集-发极之间,输出在集-基极之间。
共射电路的输入电阻较低,输出电阻较高,放大系数较大。
但它的频率特性差,相位反向和输出幅度变化比较大。
共射、共集级的组合可以形成共射共集放大电路,由于两级的互补性,可以克服它们各自的缺点,达到比较理想的放大效果。
在实际应用中,经常用共射共集级组成放大电路,用于通过各种接口将信号处理后送到外围设备,并隔离载波。
共射共集放大电路的放大系数较大,输入输出阻抗均低,相位差小,具有广泛的应用。
三、实验步骤1.检查实验装置,准备好实验用品,并按照电路图连接电路。
2.接通电源,调节稳压电源直至设定值。
3.打开测量仪器,调整电位器,使输入端电压到达工作点。
4.调整电位器,使输出端交流信号最大。
5.更改输入信号,测量输出信号幅度的变化,记录测量结果。
6.重复操作5,并更改电源电压和电阻值,记录实验结果。
7.实验结束后,关闭电源,拆除实验装置,清理现场。
四、实验结果与分析1.实验中电路连接正确,电源电压、电阻值选择合适,实验过程稳定。
2.实验结果表明,当输入信号发生变化时,输出信号幅度随之变化。
同时,当电源电压或电阻值发生变化时,放大电路的增益也会发生变化。
3.对于共射放大器,输入阻抗低,输出阻抗高,放大系数大,但是频率特性差相位反向。
对于共集放大器,输入输出阻抗均低,放大系数小,但具有良好的频率特性和相位不反向等特点。
4.当通电电压较是3V时,测量到的输入电压为2.1V,输出电压为6V,增益约2.9倍。
输出波形为正弦波。
5.整个实验过程中,注意电源电压不要过高或过低,否则会影响实验结果。
同时,要注意接线正确,切勿操作不当以免损坏实验装置。
五、实验总结通过本次实验,掌握了共射共集放大电路的基本原理和调节方法。
三极管输入输出特性姓名:班级:学号:指导老师:1.实验背景输入特性曲线(共射极)i=f(v BE) v CE=const.B(1)当v CE=0V时,相当于发射结的正向伏安特性曲线。
(2)当v CE≥1V时,v CB= v CE - v BE>0,集电结已进入反偏状态,开始收集电子,基区复合减少,同样的v BE下i B减小,特性曲线右移。
图1输出特性曲线(共射极)iC=f(vCE) iB=const.饱和区:vCE很小,iC iB,三极管如同工作于短接状态,一般vCE vBE,此管压降称为饱和压降。
此时,发射结正偏,集电结正偏或反偏电压很小。
截止区:iB=0,iC= iCEO0,三极管如同工作于断开状态,此时, vBE小于死区电压。
放大区: vBE >Vth,vCE反电压大于饱和压降,此时,发射结正偏,集电结反偏。
图22.实验目标1.掌握不同连接时的三极管的伏安特性曲线2.掌握利用PSpice A/D仿真功能中提供直流扫描分析(DC Sweep)以及参数分析(Parametric Analysis)3.实验方法1> 电路图中的参数用花括号括起,如下图中的{VCE}等2> 图中的PARAMETERS: place→part→add library后,添加special.olb3> 双击PARAMETERS:出现property editor,选择New column, name 中写入相应的参数名,例如下图中的VCE,初始值VCE=0V,IB=10uA,IE=1mA4> 仿真过程,需要先进行DC Sweep 设定,然后options中选择parametric sweep, 在sweep varaible栏中选择GLOBAL PARAMETER,在parameter name中将相应的参数名写入。
在sweep type栏中分别写入参数的变化,包括该参数的初始值、终值以及增量值。
实验一仪器使用及三极管共射放大电路预习实验教材P49—54实验1一.实验目的:参见实验教材二.实验内容1 测静态工作点:静态工作点就是直流工作点,是设置三极管的工作点使用的。
1.1测量电路:不需要连接其他,借此可以先验证三极管是否处于工作状态12实验仪器万用表,并使用直流电压档。
13测量步骤:调节Rb1,使得Uce=4V,记录U Rc,并使用欧姆定律计算Ic=U Rc/Rc14 注意问题(1)三极管极性的判断:9013为NPN型三极管,印有9013的三极管面向自己,从左到有依次为e、b,c(2)为避免接触问题,可将插件往下多插,并使用万用表的二极管档检查连通性。
(3)注意万用表的地,要和试验箱的地连接在一起。
(4)100K电阻调节的时候不要过度用力旋转,如怀疑100K滑线变阻器有问题,可使用万用表的电阻档检查,如有问题,请及时报告。
2 测动态参数:2.1 试验电路2.2 实验仪器示波器,万用表,函数发生器,交流毫伏表2.3 实验步骤(1)连接电路,注意电容极性和仪器及试验箱的共地问题。
(2)打开信号源,使用示波器观察Ui,Uo Uol的波形,其频率英语Us一致。
其中,Us:1kHz 400mv 峰峰值正弦信号Ui:B极的输入信号Uo:不加负载Rl时输出电压Uol:加负载Rl时输出电压(3)调节Us的幅值,示波器/交流毫伏表应看到Uo/Uol的变化,如变化,说明电路在工作。
(4) 将输入确定为1kHz 400mv 峰峰值正弦信号,在不失真条件下使用交流毫伏表测量并记录下Us Ui Uo Uol的有效值。
2.4 注意问题(1)多个测量仪器及试验箱的地信号要连接在仪器。
(2)注意交流毫伏表的档位选择,比较表现先选择30V的档位,然后逐渐降档。
(3)将Us输入信号的幅度增大时候,可能会出现失真问题,这是正常的。
考虑到三极管的差异性,如400mV的峰峰值出现失真,可适当调节Rb1,看失真现象是否好转。
如确实还有失真,可降低Us的幅度。
三极管共射极放大电路
三极管共射极放大电路是使用共射极(common-emitter)和三极管的多级放大电路(amplifier),它是一种常用的放大器,广泛应用于通信设备,计算机操作面板,消费产品等。
共射极放大器具有低噪声放大、较高的增益、良好的稳定性和较低的成本等优点,是近年来被广泛采用的放大电路。
三极管共射极放大器(CE amplifier)的基本结构是使用一个外部电阻作为负反馈,与三极管的共射极电路相连。
负反馈电阻除了提供电路的稳定性外,还可以控制放大器增益及其频率响应,从而有效地降低电路的失真性能和噪声。
负反馈电路中可以调节电阻的阻值,以控制放大器的增益。
放大器的增益可以根据反馈电路中电阻的阻值进行控制。
增益是放大器无负反馈时从输入到输出的信号增益,它可以用以下公式来计算:
增益=Rc / Re
其中,Rc是放大器的反馈电阻,Re是三极管共射极的电阻。
当Rc和Re均变化的时候,增益也会随之改变。
另外,放大器的频率也受电路的两个主要部件(三极管的基极电阻和反馈电阻)影响,频率响应也会随着电阻阻值的变化而变化。
三极管共射极放大器的频率响应可以用以下公式来表示:
移相频率=1 / 2πRC
其中,R是反馈电路中的电阻,C是三极管的基极电容。
总的来说,三极管共射极放大电路非常适合应用于各种频率特性要求较高,抗干扰能力较强的系统中,能够满足各种电路需求。
实验三三极管放大电路实验一、实验目的1.学习测量和调整放大器的静态工作点;2.学习测量电压放大倍数;3.了解共射极放大器的参数变化对静态工作点、放大倍数及输出波形的影响。
二、实验与原理电路图单管交流放大实验电路如图6-1所示。
图6-1 三极管放大电路实验电路图1.由三极管组成的放大电路为了获得最大不失真输出信号,必须合理设置静态工作点。
如果静态工作点太高或太低,或输入信号过大,都会使输出波形产生非线性失真。
对于小信号放大器,工作点都选择在交流负载线的中点附近,一般采用改变偏置电阻R B的方法来调节静态工作点。
2.电压放大倍数A u是指放大电路正常(即不失真)工作时对输入信号的放大能力,即A u=U o/U i,式中,Uo、Ui为输出和输入电压的有效值,可以用晶体管毫伏表测量。
三、仪器设备1.直流稳压电源2.晶体管毫伏表3.万用表4.信号发生器5.示波器四、实验内容与步骤1.先将直流稳压电源得输出调至+15V(以万用表测量的值为准),然后关掉电源。
用导线将电源输出接到实验电路板上,并按图6-1接好实验电路(R C=2.4kΩ),检查无误后接通电源。
2.三极管放大电路的静态研究(1)调节R w使放大器的发射极电位U E =2V左右,然后分别测出U B、U C,再计算出U BE、U CE、I C的大小(已知β=200)。
(2)左右调节R w,分别观察表格6-1中各量的变化趋势,并记录。
表6-13.三极管放大电路的动态研究(1)重新调节静态工作点U E =2V左右。
(2)使信号发生器输出1kHz、10mV的正弦波信号,接到放大器的输入端,将放大器的输出(R L=∞)信号接至示波器上观察输出波形,若不失真,测出u i和u o的大小,计算出电压放大倍数,并与估算值相比较。
(3)在输出波形不失真的情况下,按表6-2中给定的条件,测量并记录输出电压u o,计算电压放大倍数。
与预习结果相比较。
表6-2*4.调出放大器的最大输出幅度:在上述条件下,接上2kΩ负载电阻,调节R B使不失真时的输出电压最大(这里是指在Q点可调的情况下,电路所能达到的最大不失真输出幅度)。
实验报告课程名称:模拟电子技术基础实验 指导老师:张伟 成绩:__________________ 实验名称:三极管共射极放大电路 实验类型:直接测量型 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1、学习基本放大器的参数选取方法、安装与调试技术;2、掌握放大器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器性能的影响;3、学习放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性等指标的测试方法;4、了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法;5、进一步熟悉示波器、函数信号发生器、交流毫伏表的使用。
二.实验内容和原理1、 静态工作点的调整和测量2、 电压放大倍数的测量3、 输入电阻和输出电阻的测量4、 观察静态工作点对输出波形的影响5、 放大电路上限频率fH 、下限频率fL 的测量三极管共射极放大电路原理图:三、主要仪器设备1、稳压电源2、信号发生器3、晶体管毫伏表4、示波器5、放大电路板专业:电气自动化 姓名:郑志豪学号:3110101577 日期:2012/12/12 地点:东3-211 B5四、操作方法和实验步骤1. 静态工作点的调整和测量1)按所设计的放大器的元件参数焊接电路,根据电路原理图仔细检查电路的完整性和焊接质量。
2)开启直流稳压电源,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,确认后,关闭直流稳压电源。
3)将放大器电路板的工作电源端与12V直流稳压电源接通。
然后,开启直流稳压电源。
此时,放大器处于工作状态。
4)调节电位器RP,使电路满足设计要求(ICQ=1.5mA)。
为方便起见,测量ICQ时,一般采用测量电阻Rc两端的压降URc,然后根据ICQ =URc/Rc计算出ICQ 。
精品文档实验报告课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 张冶沁 成绩:__________________ 实验名称: 三极管共射极放大电路 实验类型: 电路实验 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1.学习共射放大电路的设计方法与调试技术;2.掌握放大器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器性能的影响;3.学习放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性等性能指标的测试方法;4.了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法;5.进一步熟悉示波器、函数信号发生器的使用。
二、实验内容和原理1.静态工作点的调整与测量2.测量电压放大倍数3.测量最大不失真输出电压4.测量输入电阻5.测量输出电阻专业: 姓名: 学号: 日期: 地点:学生序号66.测量上限频率和下限频率7.研究静态工作点对输出波形的影响三、主要仪器设备示波器、信号发生器、万用表共射电路实验板四、操作方法和实验步骤1.静态工作点的测量和调试实验步骤:(1)按所设计的放大器的元件连接电路,根据电路原理图仔细检查电路的完整性。
(2)开启直流稳压电源,用万用表检测15V工作电压,确认后,关闭电源。
(3)将放大器电路板的工作电源端与15V直流稳压电源接通。
然后,开启电源。
此时,放大器处于工作状态。
(4)调节偏置电位器,使放大电路的静态工作点满足设计要求I CQ=6mA。
为方便起见,测量I CQ时,一般采用测量电阻R C两端的压降V Rc,然后根据I CQ=V Rc/Rc计算出I CQ。
(5)测量晶体管共射极放大电路的静态工作点,并将测量值、仿真值、理论估算值记录在下表中进行比较。
2.测量电压放大倍数(R L=∞、R L=1kΩ)实验步骤:(1)从函数信号发生器输出1kHz的正弦波,加到电路板上的Us端。
(2)用示波器检查放大电路输出端是否有放大的正弦波且无失真。
(3)用示波器测量输入Ui电压,调节函数信号发生器幅度,使电路输入Ui= 10mV(有效值)。
(4)负载开路,用示波器测出输出电压Uo有效值,求出开路放大倍数。
(5)负载接上1kΩ,再次测Uo,求出带载放大倍数。
3.测量最大不失真输出电压(R L=∞、R L=1kΩ)(1)负载开路,逐渐增大输入信号幅度,直至输出刚出现失真。
(2)用示波器测出此时的输出电压有效值,即为最大不失真输出电压Vomax。
(3)负载接上1kΩ,再次测Vomax。
4.测量输入电阻Ri(R L=1kΩ)测量原理:放大电路的输入电阻可用电阻分压法来测量,图中R为已知阻值的外接电阻,分别测出Vs和Vi,则实验步骤:(1)从函数信号发生器输出正弦波,加到电路板上的Us端。
(2)用示波器测出Us 和Ui电压。
(3)求出输入电阻。
5.测量输出电阻R O测量原理:放大电路的输出电阻可用增益改变法来测量,保持信号源幅度不变,分别测出负载开路时的输出电压V O'和带上负载R L后的输出电压V O,则实验步骤:(1)从函数信号发生器输出正弦波(幅度和频率?),加到共射放大电路的输入端。
(2)断开负载,用示波器测出输出电压Vo'。
(3)接上负载,用示波器测出输出电压Vo。
(4)计算输出电阻Ro6. 测量上限频率和下限频率(R L=∞、R L=1 kΩ)1)从函数信号发生器输出1kHz的正弦波,加到放大电路输入端。
2)用交流毫伏表测输出电压,调节输入信号幅度,使输出Vo=1V。
(取1V有什么好处?)3)保持输入信号幅度不变,降低信号频率,使输出幅度下降至0.707Vo时(用什么测?)得到下限频率f L。
4)保持输入信号幅度不变,增大信号频率,使输出幅度下降至0.707 Vo时得到上限频率f H7. 研究静态工作点对输出波形的影响( R L=∞)1)负载开路,输入1kHz、幅度合适的正弦信号,用示波器监视输出电压。
2)调节电位器R Wb,使静态电流I CQ增大到足够大,测量并记录集电极静态电流。
(I CQ用什么测?如何测?)3)逐渐增大输入信号,使输出波形出现明显的失真。
记录此时的示波器波形,测量刚出现失真时的最大不失真输出电压。
4)减小输入信号,使电路回到正常的放大状态(输出电压无失真)。
5)调节电位器R Wb,使静态I CQ下降到足够小,测量并记录集电极静态电流。
6)逐渐增大输入信号,使输出波形出现明显的失真。
记录此时的示波器波形,测量刚出现失真时的最大不失真输出电压。
五、实验数据记录和处理1.静态工作点的测量和调试V B/V V E/V V C/V I CQ/mA 理论值 5.258 4.55896仿真值 5.271 4.55896实测值 5.15 4.548.9962.测量电压放大倍数(绝对值)测试条件实测值理论值A V仿真值A V V S/mV V i/mV V O/V A VR L=∞35100.97897.892.3490.604 R L=1kΩ35100.49349.346.1746.340 3.测量最大不失真输出电压先出现缩顶失真先出现削底失真同时出现缩顶和削底失真实测值理论值仿真值测试条件V OMAX(有效值)V OMAX(峰值)V OMAX(峰值)V OMAX(峰值)R L=∞ 2.29V 3.06V 3.75V 3.69VR L=1kΩ 2.78V 3.79V 4.27V 4.16V4.测量输入电阻R i输入电阻(实测值)理论值仿真值V S/mV V i/mV R i R i R i35102040Ω1334Ω1393Ω5.测量输出电阻R O输出电阻(实测值)理论值仿真值V O’/V V O/V R i R O R O0.9780.493984Ω1000Ω1000Ω6.测量上限频率和下限频率实测值仿真值测试条件f L f H f L f HR L=∞91.5Hz29.7kHz172.12Hz34.58MHz R L=1kΩ92.1Hz51.9kHz175.47Hz63.30MHz7.研究静态工作点对输出波形的影响I CQ先出现V OMAX正/负半周形状7.68mA饱和977mV负削底2.55mA截止 1.51V正缩顶六、实验结果与分析共射放大电路的静态工作点在实验中随可变电阻R b1的阻值而改变,实验中和仿真均调整电位器使I CQ=6mA,而且理论值根据仿真的参数计算,实际上并不合理,因为仿真使用的三极管规格和实验不同,理论计算的值更适用于仿真结果,实验结果仅能用作参考。
电压放大倍数的实验值、理论值和仿真值都较为接近,由共射放大电路的放大倍数表达式其中r be已确定,R L’为等效负载,当负载增大时放大倍数也会增大,但本实验电路中最大的负载电阻为R C=1kΩ,外接R L=1kΩ时,等效负载为500Ω,因此开路的放大倍数应该为接1kΩ负载时的两倍,实验中开路放大倍数为97.8倍,负载1kΩ的放大倍数为49.3倍,97.8/49.3=1.98,非常符合预期。
最大不失真输出电压实际上在示波器难以测量,因为通过人眼判断正弦波形是否失真偏于主观,往往无法准确判定在某静态工作点下波形失真的临界输出电压,且当负载不同时,截止失真和饱和失真出现的先后可能不同,故实验中测得的数据仅作娱乐。
另外还保存了几种失真在不同位置出现的图片,也可以在仿真中进行观察。
输入电阻和输出电阻的理论值和仿真值非常吻合,但输入电阻的实验值差距较大,可能的原因是输入电压V S经过一个5.1kΩ的电阻R S分压,另一部分V i作为放大电路的输入信号,但实验中的V S和V i没有反复测量,可能在操作过程中已经变化,由输入电阻的计算公式如下:而R比较大,可见V S和V i的数量级相同,而且为比值形式,所以它们取值的较小变化对结果也会有较大影响,实验中应更加注重这两个数据的测量准确性。
通频带宽的测量,实验结果比仿真带宽更窄,也是三极管特性不同的原因,而且实验中由于结电容效应更加显著,通频带宽也会变窄。
对于不同静态工作点的输出特性,可以看出下图中当I CQ较小时,负载线斜率大小较小,正弦波形更靠近截止方向;当I CQ增大时,负载线斜率变大,正弦波更靠近饱和方向。
因此实验中I CQ=2mA时先出现了截止失真,I CQ=7mA时先出现了饱和失真。
七、讨论、心得本次实验有较多心得,主要是巩固了理论课的知识,前面用到的很多理论计算都不太容易,但最后跟仿真都符合得很好,但另一方面我认为本实验的仿真对实验没有太大的对比价值,因为三极管元件型号不同,且电位器位置也未必和实验一样,测算的数据自然也有很多不同。
但某些测量值存在较大的偏差,为了解释这些偏差需要了解电路里一些在实际实验中可能显著的现象比如结电容效应等,也加深了我对电路元件特性的认识。
另外,在老师所给实验PDF的第8页中,放大倍数的公式里不应该出现(1+β)R b2的项,而r be的计算公式中按照前面的约定,300应该改为200。
(1)试分析电路中的Re2、Rb1、Cb起什么作用?答:R e2作为发射极电阻,起到了很好的负反馈作用,当由于某些外部原因(如温度改变)引起电路内部参数变化,假设I C增大,相当于I E增大,则射极电阻R e2两端电压也增大,由于V CC不变,所以V BE 减小,从而I C减小,使电流稳定;R b1在电路中起到了保护电位器的作用,当电位器调节到0时,I C可能比较大烧坏管子,R b1可以限流;C b实现了低频信号隔离作用,输入信号中的直流成分无法通过电容,因此不会影响三极管的静态工作点,而交流信号可以通过电容并被放大。
(2)当静态工作电流I CQ通过测量V E或V C来间接地得到时,分析万用表内阻对测量误差的影响。
答:查手册得万用表在20V量程下内阻为10MΩ,比被测的R C=1kΩ大4个数量级,由电表误差公式代入数据得ΔU=6×10-4V,基本上可以忽略;(3)各仪器的接地端不再连在一起,示波器上的波形将发生什么变化?答:会造成示波器不同频道的参考零电势点不同,于是波形会出现数值方向上的平移,形状没有影响。
(4)在测试各项参数时,为什么要用示波器监视输出波形不失真?答:若波形发生失真,表明三极管并未工作在线性放大区,所有的理论公式便不再适用。
(5)与负载开路相比,接上负载对放大电路的上下限频率有什么影响?在测上限和下限频率时,如何择输入信号的大小?为什么使输出电压为1V?答:接上负载后,电路的等效负载变小,时间常数变小,因为上限截止频率由高频时间常数中最大的一个决定,因此放大倍数降低了,而上限频率会变大,通频带宽也更大,但下限频率基本不受影响。