电工电子技术(下)实验（精品）.doc

实验一单级共射放大电路一、实验目的1. 掌握单级共射放大电路静态工作点的测量和调整方法2. 了解电路参数变化对静态工作点的影响3. 掌握单级共射放大电路动态指标的测量方法4. 学习幅频特性的测量方法二、预习要求1. 复习单级共射放大电路静态工作点的设置2. 根据图1-1所示参数，估算获得最大不失真输出电压的静态工作点Q设6=50）3. 复习模拟电路电压放大倍数、输入电阻以及输出电阻的计算方.法4. 复习饱和失真和截止失真的产生原因，并分析判断该实验电路在哪神情况下可能产生饱和失 真？在哪种情况下可能产生截止失真？实验〕［理1、参考实验电路（注意）实验所需全部电容、三极管己焊接，实验连线时再不用连接图1-1单级共射放大电路如图1・1所示，其中三极管选用硅管3DG6,电位器Rp用来调整静态工作点2、静态工作点的测量输入交流信号为零（vi=0或ii=0）时，电路处于静态，三极管各电极有确定不变的电压、电 流，在特性曲线上表现为一个确定点，称为静态工作点，即Q点一般用IB、IC和VCE （或IBQ、 ICQ和VCEQ ）表示实际应用中，直接测量ICQ需要断开集电极回路，比较麻烦，所以通常的做法是采用电压测量 的方法来换算电流：先测出发射极对地电压VE，再利用公式ICQeIEQ=里，算出ICQ。

此法应选用内阻较高的电压表Re在半导体三极管放大器的图解分析中已经学习到，为了获得最大不失真的输出电压，静态工作 点应该选在输出特性曲线上交流负载线的中点若静态工作点选得太高，容易引起饱和失真；反之 又引起截止失真（如图1・2所示）对于线形放大电路，这两种工作点都是不合适的，必须对其颈性 调整此实验电路中，即通过调节电位器Rp来实现静态工作点的调整：Rp调小，工作点增高；Rp 调大，工作点降低值得注意的是，实验过程中应避免输入信号过大导致三极管工作在非线性区， 否则即使工作点选择在交流负载线的中点，输出电压波形仍可能出现双向失真iWmA交流负载线图1-23、电压放大倍数的测量4 V电压放大倍数&是指输出电压与输入电压的有效值之比：Av =寸实验中可以用万用表分别测量出输入、输出电压，从而计算出输出波形不失真时的电压放大倍同时，对于图所示电路参数，其电压放大佶数九和三极管输入电阻农分别为:4•冗"Re、农=300 +（1 +历岩斜4、输入电阻的测量输入电阻的测量原理如图1-3所示Rs十七 被测」I 放协 n Rt 大丫 电路图L-3测试输入电阻原理图电阻R的阻值己知，只需用万用表分别测出R两端的电压Vs和匕，即有:R—「一工 RL （也一匕）/7? %—的R的阻值最好选取和&同一个数量级，过大易引入干扰；太小则易引起较大的测量误差。

5、输出电阻的测量输出电阻的测量原理如图1-4所示令RL开路用万用表分别测量出输出端开路电压岭和接入负载RL电阻上的电压,则输 出电阻Ro可通过计算求得取&匕和凡的阻值为同一数量级以使测量值尽可能精确）吮=-- • Rl R =匕兰.七被测放大电路RlVolR + Rl V” L图1-4 测试输出电阻原理图6、幅频特性的测景在输入正弦信号情况下，放大电路输出随输入信号频率连续变化的稳态响应，称为该电路的频率响应其幅频特性即指放大器的增益与输入信号频率之间的关系曲线一般采用逐点法进行测量 在保持输入信号幅度不变的情况下，改变输入信号的频率，逐点测量对应于不同频率时的电压增益, 用对数坐标纸画出幅频特性曲线通常将放大倍数下降到中频电压放大倍数的0.707倍时所对应的 频率称为上、下限截止频率（而、BW=fu-fL^fu称为带宽，如图1-5所示201glAvl/dB60 - 」3dB40-L 带宽H ►20 - ! :I II ii i0 : I I : 一2 20 2xl02 2xl03 2xl04 /7Hz/l /h图1-5、实验连线1、 （注意）图1・1实验所需全部电容、三极管已焊接，实验连线时再不用连接。

2、 （注意）图1.1实验时3.3K可不接，接上是为了帮助测输入电阻3、 按图1-1所需定值电阻与实验库板对应定值电阻用短实验易线相连，可调电阻与实验箱工具区100K用长实验导线相连,电源+12V, GND用长实验导线相连,信号输入与实验箱工具区 信母源输出端用长实验导线相连五、实验内容1. 单级共射放大电路，经检查无误后，按通预先调整好的直流电源+12V,地线2. 测试电路性放大状态时的静态工作点从信号发生器输出f=lKHZ,Vi=30mV （有效值）的正弦电压到放大电路的输入端，将放大电路 的输出电压接到双踪示波器Y轴输入端，调整电位器Rp,使示波器上显示的Vo波形达到最大不失真,然后关闭信号发生器，即Vi=0,测试此时的静态工作点，填入表1.1中Ve/VIcQ/mA( m VE/ReVceq/VVbe/V3 .测试电压放大倍数Av（1）从信号发生器送入f=l KH乙Vi=30mV的正弦电压，用万用表测量输入电压Vo,计算电压 放大倍数Av=Vo/Vio（2）用示波器观察Vi和Vo电压的幅值和相位把Vi和Vo分别接到双踪示波器的CH1和CH2通道上，在荧光屏上观察它们的幅值大小和相位。

4. 了解由于静态工作点设置不当，给放大也路带来的非线性失真现象调节电位器Rp,分别使其阻值减少或增加，观察输出波形的失真情况，分别测出相应的静态工作 点，测量方法同实验内容2,将结果填入表1.2中表1.2工作状态输出波形静态工作点Icq/itiAVceq/VVbe/V5.测量单级共射放大电路的通频带（1） 当输入信号f=lKHZ,Vi=30mV,RL=5.1KQ,在示波器上测出放大器中频区的输出电压 Vopp（或计算出电压增益）2） 增加输入信号的频率（保持Vi=30mV不变），此时输出电压将会减小，当其下降到中频区 输出电压的0.707 （・3dB）倍时，信号发生器所指示的频率即为放大电路的上限频率田3） 同理，降低输入信号的频率（保持Vi=30mV不变），输出电压同样会减小，当其下降到中 频区输出电压的0.707 （-3dB）倍时，信号发生器所指示的频率即为放大电路的下限频率4） 通频带 BW=/ir/L6.输入电阻Ri的测量按图1.3接入电路取R=1KQ,用万用表分别测出Vs，和Vi,则VRi=—^R此外，还可以用一个可变电阻箱来代替R,调节电阻箱的值，是Vi=l/2Vs，,则此时电阻箱所示阻 值即为Ri的阻值。

这种测试方法通常称为“半压法”7. 输出电阻Ro的测量按图1.4接入电路取RL=5.1kQ,用万用表分别测出RL=oo时的开路电压Vo及RL=5.1k时的输出电压VoL,则V -V V LVOL六、 实验报告要求1. 认真记录和整理测试数据，按要求填入表格并画出波形图2. 对测试结果进行理论分析，找出产生误差的原因七、 实验思考题1. 加大输入信号匕时，输出波形可能会出现哪几种失真？分别是由什么原因引起的?2. 影响放大器低频特性的因素有哪些？采取什么措施使降低？3. 提高电压放大倍数&会受到哪些因素限制？4. 测量输入电阻《、输出电阻时R为什么测试电阻R要与K.或氏相接近？5. 调整静态工作点时，R川要用一个固定电阻和电位器串联，而不能直接用电位器，为什么？八、实验器材模拟电了线路实验箱一台 双踪示波器一台万用表 一台 连线 若干其中，模拟电子线路实验箱用到函数发生器、直流稳压电源模块，元器件模组以及“单级共射 放大电路”电路模板实验二射极跟随电路一、实验目的1. 掌握射极跟随器的特性及测试方法2. 进一步学习放大器各项参数的测试方法二、预习要求1. 夏习《电了技术基础》（模拟部分）的书中有关射极跟随器的内容，理解射极跟随器的工作 原理及其特点。

2. 根据图2.1估算共集放大器的静态工作点、电压放大倍数及输入、输出电阻三、实验原理与参考电路+VccI 12V图2.1是共集电路放大器的原理图由交流通路可见，三极管的负载加在发射极上，其输入电 压加在基极和地即集电极之间，而输出电压取日于发射极和地之间（集电极为交流地），所以集电极 是输入，输出电路的共同端点因为是发射极把信号输出去，所以共集电极电路又称为射极跟随器Rb33kRp 100k i. ,+| |5.lkl0u FReRe2 1.8kQIOOOI□ Re I（注意）实验所需全部电容、三极管已焊接，实验连线时再不用连接图2.1射极跟随器，即共集电集电路，是一个电压串联负反馈放大电路，它具有输入阻抗高，输出阻 抗低，输出电压能否在较大范围内跟随输入电压作线性变化以及输入输出信号同相位等特点1、 电压放大倍数人接近于1人（1+ /?）（々〃&）v V.久+（1+”）（&〃—）一般（i+/7）（k〃rq〉〉以,故射极输出器的电压放大倍数接近1而略小于1,这是深度 电压负反馈的结果但它的射极电流仍然比基极电流大倍，所以它具有一定的电流和功率放大作 用输出电压和输入电压基本同相具有良好的跟随特性。

2、 输入电阻高电压跟随器的输入电阻的小信号等效电路，E计算出其输入电阻为&=(& + %) 〃匠+ (1+")RJ一般情况下，rbe /3R\ ,上次约等于Ri=(Rb + Rp)〃R"由此可见，与共射极基本放大电路相比，电压跟随器的输入电阻高得多，其物理本质是由于输 入"I路中除了信号电斥的外，还有输出电压吃，因此从BJT的发射结来看，所得的净输入电压 此二"•-机比无射极电阻时减少了，所以尽管匕.很大，但在放大电路输入I门I路中产生的基极电流 依然很小，因此从放大电路输入端来看，就呈现出一个很大的输入电阻3、输出电阻低将电压源头*置零，保留其内阻&s，不要负载月，在输出端加一个电氏U,求出其电流后可 得到输出电阻通常有P ＞〉1R 1 + /?所以人o =（*"）+顷这表明，电压跟随器的输出电阻是很低的，一•般在几十欧到几百欧的范围内，为了降低输出电 阻，应选用/?较大的BJT实验连线1、 （注意）图1-1实验所需全部电容、三极管已焊接，实验连线时再不用连接2、 按图1-1所需定值电阻与实验库板对应定值电阻用短实验导线相连,可调电阻与实验箱工具 区100K用长实验导线相连,电源+12V, GND用长实验导线相连,信号输入与实验箱工具 区信号源输出端用长实验导线相连。

五、实验内容按照图2.1接线，5.1k可不接，并按照下列公式计算Q点，然后计算出晶体管芥级对地的电压V" 、+（1+们氏L=代1、用直流电压表测景品体管各级对地的电压，将测量结果记入表2.1,在整个测试过程中保持Rb值不变（匕不变）表2.1直流工作点调整记录表vc（v）咋(V)V "3心)Ke2、测量电压放大倍数调信号源，使Vi=0.2V （用亳伏表测量），f = \kHz ,接上负载用交流亳伏表。