模电实验-BJT单管共射电压放大电路

用伏安法测量输入电阻,为了测得放大电路的输入电流,按图1-4电路在被测放大电路的输入端与信号源之间串入一测量辅助电阻R,在放大电路正常工作的情况下,用交流毫伏表测出vs和vi,则根据输入电阻的定义可得

ViViVi??RIiVRVS?ViRRi?

测量时应注意下列两点:

①由于电阻R 两端没有电路公共接地点,而交流毫伏表是测量节点交流电压的,所以测量R 两端电压VR时必须分别测出VS和Vi,然后按VR=Vs-Vi,求出VR值。 ② R叫做测量辅助电阻,它的数值应选择适当,不宜太大或太小。R 太大,将使Vi的数值很小,容易受到干扰,从而加大Ri的测量误差; R太小则Vs与Vi读数又十分接近,导致(Vs-Vi)的误差增大,故也使Ri测量误差加大。通常取R与Ri为同一数量级为好,本实验可取R=1~2KΩ。 (3)输出电阻RO的测量

在放大电路正常工作条件下,测出输出端不接负载RL的输出电压V和接入负载后的输出电压Vo,根据

VL?RLVORO?RL

即可求出

VO?1)RLVL

RO?(在测试中应注意,必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。

(4)最大不失真输出电压VO(P-P)的测量(最大动态范围)

如上所述,为了得到最大动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的中点。为此在放大电路正常工

作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节Rw(改变静态工作点),用示波器观察Vo,当输出波形同时出现削底和缩项现象时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点,如图1-5所示。然后反复调整输入信号,使波形输出幅度最大,无明显失真时,用交流毫伏表测出Vo (有效值),则动态范围等于22VO或用示波器直接读出VO(P-P)来。

图1/5

(5)放大电路幅频特性的测量

放大电路的幅频特性是指放大电路的电压增益Au与输入信号频率f之间的关系曲线。单管阻容耦合放大电路特性曲线如图1-6所示,Avm为中频电压增益,通常规定电压增

1益随频率变化下降到中频电压增益的2倍,即0.707Avm所对应的频率分别称为下线频

fLfHfBW?fH?fL率和上限频率,则通频带

放大电路的幅频特性就是测量不同频率信号时的电压增益Au。为此,可以采用前述测量Au的方法,每改变一个信号频率,测量其相对应的电压增益,测量时应注意取点要恰当,在低频段与高频段应多测几点,在中频段可以少测几点。此外,在改变频率时,要保持输入信号的幅度不变,且输出波形不能失真。 三、实验设备与器件

1.+12V直流稳压电源 2.函数信号发生器

3.双踪示波器 4.交流毫伏表

5.万用电表 6.频率计

7.晶体三极管3DG6*1(β=50~100)或9011*1,电阻器,电容器若干

四、实验内容

实验电路如图一所示。为防止干扰,各电子仪器的公共端必须接在一起,同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线,如使用屏蔽线,则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。 1. 调试静态工作点

接通直流电源前,先将Rw调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至0。接通+12V电源,调节Rw,使Ic=2.0mA(UE=2.0V),测试获得以下数值:

Ic=2.0mA

测量值 UB/V 2.625 UE/V 2.001 UC/V 7.435 RB1/kΩ 60.361 表1-1

理论计算值通过获得其直流通路所得:

UBE/V 0.625 理论计算值 UCE/V 6 IC/mA 2

2. 测量电压放大倍数

在放大电路输入端加入频率为1000Hz的正弦信号Us,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大电路的输出电压Ui≈5mV,同时用示波器观察放大电路输出电压Uo波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的Uo值,并用双踪示波器观察Uo和Ui的相位关系:

Ic=2.0mA Ui=5.003mV

Rc/kΩ 2 1 2 RL/kΩ ∞ ∞ 2 Uo/V 0.676 0.348 0.335 表1-2

Ui-t Uo-t 3.观察静态工作点对电压放大倍数的影响

置Rc=2kΩ,RL=∞(即将输出端短路),Ui适量,调节Rw,用示波器监视输出电压波形,在Uo不失真的条件下测量数组Ic和Uo值:

Rc=2kΩ RL=∞ Ui=4.865mV

Ic/mA Uo/V Au 1.6 0.587 121 1.8 0.633 130 2.0 0.677 139 表1-3

测量Ic时,要先将信号源输出调节至0(Ui=0)。 4. 观察静态工作点对输出波形失真的影响

置Rc=2kΩ,RL=2kΩ,Ui=0,调节Rw使Ic=2.0mA,测出UCE的值(4.185V),再逐步加大输入信号,使输出电压Uo足够大但不失真。然后保持输入信号不变,分别增大和减小Rw,使波形出现失真,绘出Uo的波形,并测出失真情况下的Ic和UCE值:

每次测Ic和UCE值时都要将信号源的输出旋钮至0。 Rc=2kΩ RL=2kΩ Ui=5.050mV

2.2 0.718 148 2.4 0.755 155 Ui/V 135.12 69.56 66.96

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