图1-12 测电压增益实验图
电压增益测量值AV=Uo/Ui=55
电压增益理论值Av=-(β(Rc//RL//rce))/rbe= 50.3 E=|55-50.3|/50.3*100%=0.9% ②测量输入电阻
在输入端接入电流表、电压表,测输入电阻,电路如下图1-13
图1-13 测输入电阻实验图
输入电阻实验值:Ri=Ui/Ii= 528Ω 输入电阻理论值:Ri=Rb1//Rb2//rbe=523Ω E=|523-528|/523*100%=0.9% ③测量输出电阻
移除负载RL,将电压源由输入端移至输出端,并在输出端接入电流表、电压表,测输出电阻,电路如下图1-14。
图1-14 测输出电阻实验图
输出电阻实验值:Ro=Uo/Io=2888Ω 输出电阻理论值:Ro=Rc//rce=3000Ω E=|3000-2888|/3000*100%=3.7%
5.测电路频率特性
运用交流分析,得到电路幅频、相频特性曲线,如下图1-15。在幅频曲线中,令y1,y2分别位于3dB点,测得fL、fH。
图1-15 电路频率特性曲线
整理结果得:
fL=270Hz , fH=18MHz
三、分析与总结
由相对误差值来看,电压增益、输入电阻中实验值与理论值符合较好。而输出电阻实验值与理论值差异较大,但都在误差范围之内,分析原因,
① 在本次实验中,静态工作点的选择是通过调节滑动变阻器来实现的,所以静态工作点本身就带有一点点的误差。
② 电容对于电路的影响。在本次实验中,我们认为电容起到阻直流通交流的作用,但在实际中电容对于交流并不是全通的,所以电容的存在也一定程度上对本次实验造成了误差。
③ 由于测量电阻rce时,游标位置的选取直接决定了rce的值,可能会出现较大偏差,直至影响理论值的计算;此外,实际电压表、电流表也存在内阻,所以实验值与理论值有较大差异。
通过本实验,我们验证了三极管的输入、输出特性曲线,并由此得出一些有关三极管的性能参数,用于之后的理论值计算。整个实验中,测量三极管输入、输出特性曲线对我是一个难点。起初试图通过单级放大电路直接测得特性曲线,经过与同学的讨论和对特性曲线横纵坐标含义的理解,明确需要重新搭接电路,并逐步确定各参数,
直至完成。这一过程让我受益颇丰。
本次实验,是针对单级放大电路进行的。在此过程中,通过亲自实践,我对理论课上学习的三极管的小信号模型、性能参数,单级放大电路的各项性能指标有了感性的认识;特别是在测量β、rce、rbe值时,新搭接的电路中各元件的选取和为何选此器件,让我对三极管输入、输出特性曲线有了更深刻的理解。