实验二 晶体管单级放大电路实验

一、实验目的

1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路和射极输出器的组成。

2、掌握放大电路静态工作点的调试方法，加深静态工作点对放大电路性能的影响。 3、进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。

二、预习要求

1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路的构成。 2、熟悉共射放大电路静态工作点及调试方法。 3、什么是信号源电压us？什么是放大器的输入信号ui？什么是放大器的输出信号uo？如何用示波器

和交流毫伏表测量这些信号？

4、如何通过动态指标的测量求出放大器的电压放大倍数AV、输入电阻Ri和输出电阻Ro？ 5、了解负载变化对放大器的放大倍数的影响。 6、观察静态工作点选择得不合适或输入信号ui过大所造成的失真现象，从而掌握放大器不失真的条件。

三、实验设备及仪器

模拟电子技术实验台、数字存储示波器、数字万用表、函数信号发生器、数字交流毫伏表。

四、实验内容及步骤

图1.1 三极管共射放大电路

1、连线如图1.1所示的分压式偏置共射放大电路。 2、 共射放大电路静态工作点的测量

1

接通电源VCC，调节电位器RP1，使发射极电位UE＝2.6V，用直流电压表测量UB、UC以及电阻RC1

上的电压URc的值，填入表1.1中。

表1.1 静态直流工作点参数测量 测 量 值 （V） UE UB UC URc IE（mA） 计 算 值 IC（mA） UCE（V）

共射放大电路交流参数测量

维持已调好的静态工作点不变，在输入端加入f＝1kHz、us＝100mVrms的正弦波信号，分别用交流毫伏表和双踪示波器测量us、ui、uo的值，并观察输入、输出波形及其相位，将结果填入表1.2中。

表1.2 动态交流参数测量 条件 RL ∞ 2kΩ 测量值（mV） us 计 算 值 AV 波 形 Ro 输入（ui） 输出（uo） ui uo AVS Ri 输入电阻和输出电阻的计算方法如下： Rsui Ri∵ ui?us ∴ Ri?Ri?Rsus?ui∵ uo?uoou?uoRL ∴ Ro?ooRL

Ro?RLuo式中：uoo为RL＝∞时的输出开路电压，uo＝2kΩ时的输出负载电压。

4、观察负载电阻对放大倍数的影响

在上步实验的基础上，把负载电阻RL换成5.1kΩ，重新测定放大倍数，将结果填入表1.3中。

表1.3 负载变化对交流动态参数的影响

RL 5.1kΩ us ui uo AV AVS

5、最大不失真输出电压UOPP的测量

逐渐增大信号源电压us，并同时调节RP1，用示波器观察uo。当输出波形同时出现削底和缩顶时，说明静态工作点已调到交流负载线的中点。此时，反复调节us，使输出波形为临界不失真状态。此时，测量放大器的静态工作点，并用示波器和毫伏表测量电路各处数值，并填入表1.4中。

表1.4 最大不失真输出测量

测量仪器 数字直流 电压表（V） 数字交流 毫伏表 示波器（UOPP）

2

UE UC UCE us（mV） ui（mV） uo（V） 输入波形 输出波形 —— —— —— — — — — — —

6、观察静态工作点的变化对波形失真的影响

在最大不失真输入信号us不变的情况下，改变Rp1，用示波器分别观察到上部或下部削顶现象，将示波器观察波形填入表1.5中，然后撤除输入信号us，用数字直流电压表测量UC填入表1.5中。

表1.5 饱和失真与截止失真 失真类型 ui 波 形 uo UC（V） 截止失真 饱和失真

7、电路故障状况观察

图1.1电路中Ce1开路时的故障现象观察、Re12短路时的故障现象观察，记录观察结果。

五、要求与思考

1、整理实验数据，并对实验数据进行比较和分析。

2、假设放大电路的参数为β＝180、Rb1＝60 kΩ、Rb2＝20 kΩ、RC＝RL＝2.4 kΩ、Re1＝100Ω、 Re2＝1kΩ、VCC＝12V，估算图1.1放大器的静态工作点Q、AV、Ri、Ro。

3、当调节偏置电阻Rb1，使放大器输出波形出现饱和或截止失真时，晶体管的管压降UCE怎样变化？ 4、改变静态工作点对放大器的输入电阻Ri有无影响？改变外接负载电阻RL对输出电阻Ro有无影响？ 5、实验中为什么一定要将示波器、交流毫伏表、函数信号发生器的接地端连接在一起？如果不连接在一起，或者将其中一种仪器的信号端和接地端换位，将会出现什么问题？

六、预习报告完成：(在预习中，进行仿真或理论计算，至少选取一种方式得到并完成表格，这是预习检查的重要内容。之后的每个表格都要预习时给出仿真或理论计算值，选择仿真时，表头为仿真表；选择理论计算得到的，表头为计算表。后几次实验，仿真下述表格自行制作表格进行预习。没有完成这些预习内容，不得参与当次实验。)

表1.1 静态直流工作点参数仿真（计算）表

测 量 值 （V） UE

3

计 算 值 URc IE（mA） IC（mA） UCE（V） UB UC

表1.2 动态交流参数测量仿真（计算）表 条件 RL ∞ 2kΩ

表1.3 负载变化对交流动态参数的影响

RL 5.1kΩ

表1.4 最大不失真输出仿真（计算） 测量仪器 数字直流 电压表（V） 数字交流 毫伏表 示波器（UOPP） 表1.5 饱和失真与截止失真 失真类型 ui 波 形 uo UC（V） UE 测量值（mV） us 计 算 值 AV 波 形 Ro 输入（ui） 输出（uo） ui uo AVS Ri us ui uo AV AVS UC UCE us（mV） ui（mV） uo（V） 输入波形 输出波形 —— —— —— — — — — — — 截止失真 饱和失真

表1.6 静态直流工作点参数测量 测量值

4

UB（V） UE（V） UC（V）

表1.7 动态交流参数仿真（计算）表 仿真（计算）值（mV） 计算参数 次数 RL uuos ui uo AV?uou AVs?iu Ri Ro s∞ 1 2kΩ ∞ 2 2kΩ ∞ 3 2kΩ ∞ 4 2kΩ ∞ 5 2kΩ 5