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晶體管共射極單管放大器實驗步驟

冬至子 ? 來源:東農電子實驗室 ? 作者:周老師 ? 2023-10-11 15:25 ? 次閱讀

一、實驗目的

1.學會放大器靜態工作點的調試方法,分析靜態工作點對放大器性能的影響;

2.掌握放大器電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測試方法;

3.熟悉常用電子儀器及模擬電路實驗設備的使用。

二、 實驗原理

電阻分壓式工作點穩定單管放大器實驗電路圖。它的偏置電路采用RB1和RB2組成的分壓電路,并在發射極中接有電阻RE,以穩定放大器的靜態工作點。

當在放大器的輸入端加入輸入信號ui后,在放大器的輸出端便可得到一個與ui相位相反,幅值被放大了的輸出信號u0,從而實現了電壓放大。

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當流過偏置電阻RB1和RB2 的電流遠大于晶體管T 的基極電流IB時(一般5~10倍),則它的靜態工作點可用下式估算:

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電子器件性能的分散性比較大,在設計和制作晶體管放大電路時需要測量和調試。

三、 實驗設備與器件

1.電子學綜合實驗平臺

2.共射極放大器實驗電路板

3.示波器

4.信號發生器

5.萬用表

6.電阻

四、實驗內容及步驟

放大器靜態工作點的測量與調試。

(1) 調試靜態工作點

測量放大器的靜態工作點,應在輸入信號ui=0的情況下進行, 即將放大器輸入端與地端短接,然后選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表,分別測量晶體管的集電極電流IC以及各電極對地的電位UB、UC和UE。接通直流電源前,先將RW調至最大,函數信號發生器輸出旋鈕旋至零。接通+12V電源、調節RW,使IC=2.0mA(即UE=2.0V),用直流電壓表測量UB、UE、UC及用萬用電表測量RB2值。記入表2-1。

實驗步驟-接電源。

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實驗步驟-串聯電流表

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實驗步驟-調節靜態工作點:調節RW,使IC=2.0mA

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調試完成,進行靜態工作點的測量。

實驗步驟-測UB、UE、UC

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實驗步驟-測UB

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實驗步驟-測UE

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實驗步驟-測UC

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實驗步驟-測電阻RB2

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表2-1 數據示例

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發射結正偏,集電結反偏。

三極管工作在放大區,可以實現信號放大。

(2)測量電壓放大倍數

在放大器輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號uS=200mVpp,調節函數信號發生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓有效值Ui =10mV,用交流毫伏表測量三種電阻阻值情況下的UO值,計算Av并用雙蹤示波器觀察uO和ui的相位關系,記入表2-2。

實驗步驟-連接信號發生器、毫伏表(us=200mVpp,f=1KHz)

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實驗步驟-調節輸入電壓

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連接交流毫伏表,測輸出電壓

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改變阻值,測輸出電壓

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RL1=1.2K 、 RC1=1.2K,測量Uo

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RL1=2.4K 、 RC1=2.4K,測量Uo

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表2-2 數據示例

輸入電壓有效值Ui =10mV

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放大電路放大倍數與輸出端電阻有關。

(3)觀察靜態工作點對輸出波形失真的影響

置RC=2.4KΩ,RL=2.4KΩ, ui=0,調節RW使IC=2.0mA,測出UCE值,再逐步加大輸入信號(us=1Vpp),使輸出電壓u0 足夠大但不失真。

然后保持輸入信號不變,分別增大和減小RW,使波形出現失真,繪出u0的波形,并測出失真情況下的IC和UCE值,記入表2-4中。

如果Q設置不合適,晶體管進入截止區或飽和區工作,將造成非線性失真。

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實驗步驟-調整輸入電壓,觀察放大區輸入電壓、輸出電壓波形

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實驗步驟-測UCE -放大

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實驗步驟-飽和失真波形并測UCE

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實驗步驟-截止失真波形并測UCE

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表2-3 數據示例

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靜態工作點位置影響放大電路工作狀態。

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