① 单管交流放大电路提高放大倍数应采取哪些措施
实验九 单管交流电压放大电路
一、实验目的
1.熟悉单管交流电压放大电路静态工作点的调整与测试方法。
2.观察并测定电路参数的变化对放大电路静态工作点(Q0)、电压放大倍数(Au)及输出波形的影响。
3.通过实验,加深对单管交流电压放大电路工作原理的理解。
4.能熟练使用万用表、示波器、信号发生器和直流稳压电源。
二、实验设备
1.分立元件模拟电路学习机 SXJ—3A型 1台;
2.直流稳压电源 YJ56—1 型 1台
3.通用示波器 SR8 型 1台;
3.低频信号发生器 XDlB型 1台;
5.晶体管毫伏表 DAl6B型 1台;
6.万用表 MF64型 1台
三、实验原理
1.实验电路如图9—1所示,选用学习机上“单级与两级交流放大”单元中的第一级及最后的RL和RP3。
E:12V RP1:1MΩ RB1:100 kΩ
RCl:2kΩ RL:510Ω
RP3:2.2 kΩ C1、C2:10μF 12V
V1:3DG6(β=50)
图9—1 单管交流电压放大电路
2.静态工作点的设置与调整
交流电压放大电路的任务是不失真地对输入电压信号进行放大,为了使放大电路能够正常工作,必须设置合适的静态工作点Q0
放大电路—般都带有负载电阻(RL),其输出电压的大小将由交流负载线确定,因此为了获得变化幅度最大的不失真输出电压,静态工作点宜选在交流负载线的中点。这样,随着输入信号电流的变化,放大电路具有最大的动态范围,输出信号不会出现有一端首先进入饱和区或截止区的现象。
如果设置的静态工作点不合适,则在输入信号稍大时,输出信号便会出现截止失真或饱和失真。
对于小信号放大电路,由于输出电压的变化幅度不大,非线性失真不是主要问题,在设置静态工作点时,往往选得偏低一些,以便能降低放大电路的功率损耗和输出噪声。
放大电路的静态工作点,通常都利用偏置电路来建立。一般当电路中的RC与E确定之后,调整工作点主要就是调节偏置电路的电阻阻值Rb(RB1+RPl),在图9—1的简单偏置电路中,就是调节RP1的大小。当RPl的数值变化时,三极管的Ib即跟着变化,于是放大电路的静态工作点也就跟着发生变化。本次实验将在反复调节电位器RP1和增减输入信号电压的同时,利用示波器观察波形,寻找最大不失真输出电压,以确定合适的静态作点。
3.电压放大倍数的测量
交流电压放大电路的电压放大倍数是指在输出信号不失真的条件下的放大倍数,因此在测量放大倍数时,必须用示波器观察输出信号波形。
放大倍数的测量,实际上就是交流电压的测量,通常有两种方法:—是用晶体管毫伏表进行直接测量,二是利用示波器测量。但前者仅适用于正弦电压,本实验的放大信号都属正弦信号,故实验中采用晶体管毫伏表直接测量。
4.本实验中,凡需要测量电流的地方,都采用先测量这一支路中某电阻两端的电压降,然后再根据欧姆定律进行计算,此方法在电子线路的测量中应用极广,因为用此方法测电流时,不需要切断电路。
四、实验内容及步骤
1.先将直流稳压电源的输出电压调整至+12V,用万用表测量该电压值,然后关掉电源。用导线将稳压电源输出端分别接入学习机板上的“单级与两级交流放大”单元电路的+12V和地端,将RBl下端插口与V1基极插口用一短线相连,RCl下端插口与Vl集电极插口相连。检查无误后接通电源。以下的实验结果均应填人表9—1中相应的栏目中。
2.观察Rb对放大电路的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响
(1)调节RPl为某一合适数值(VC=4~6V),测量静态工作点,即分别测出晶体三极管集电极和基极对地电压,即电位VC和Vb,然后按下式计算静态工作点:
或者量出Rb阻值,再由 得出Ib
Uce=Vc
(2)在上述条件下,先将低频信号发生器调至输出f=lkHz、U=5mV的正弦波状态,随后接入单级放大电路的输入端,即Uil=5mV,观察输出端电压U0l波形,并在不失真的情况下测量输出电U01,计算电压放大倍数, ,并与估算值相比较。估算值按下式计算:
式中:Ie——发射极电流(mA)。
(3)逐渐减小RPI,观察输出波形的变化。当RPl为最小时,输出波形如何?测量此时的静态工作点。如输出波形仍为不失真的正弦波时,测出Ui1和U01并计算Au。如波形失真,应观察是正半周失真还是负半周失真。在观察波形的失真情况时,可适当增大Ui1。
(4)逐渐增大RP1,观察输出波形的变化。当RP1为最大时,输出波形如何?测量此时的静态工作点。如输出波形仍为正弦波,测出Ui1和U01并计算Au。如波形失真,应观察是哪半周失真。在观察波形的失真情况时,可适当增大Ui1。
3.观察Rc1放大电路的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响
令Ui1=5mV,f=lkHz,调节RPl使Vc为某一合适值。改变Rc1使其为5kΩ(学习机上用RC1)。观察输出波形,测量U01,,计算Au,并与Rc1=2 kΩ时测得的结果相比较。
4.观察RL对放大电路静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响
Rb同上,Rc1=2 kΩ,Ui1=5mV,f=lkHz。接入RL和RP3,即实际负载电阻阻值RL为RL与RP3的串联值,约2.7 kΩ。观察输出波形,测量Ui1和U01,计算Au与空载时测得结果相比较。并测量静态工作点。
5.调整放大电路的最大放大倍数及最大输出幅度
条件 RC1=5kΩ RL=2.7 kΩ
(1)令Ui1=5mV,f=lkHz,调整RP1使输出波形不失真且幅度为最大(这时放大倍数最大),测量此时静态工作点和Au
(2)调整RPl及Ui1,使不失真的输出电压U01为最大(这时有最大的输出电压幅度),测量此时的静态工作点和Au。此项结果填入表9—2中
注:文中所指不失真是指波形基本上为正弦波,无明显削波现象。
表9—1 Ui1=5mV,f=1kHz
给定条件
测量结果
由测量数据计算
Vb
(V)
Vc
(V)
Ve
(V)
输出波形
Ib
(μA)
Ic
(mA)
Uce
(V)
Au
Rb
合适值
RC1=2kΩ
RL=∞
最 小
最 大
RC1
5kΩ
Rb为上面的合适值
RL=∞
RL
2.7kΩ
Rb同上
Rc1=2kΩ
Rb
使U01最大
Rc1=5kΩ
RL=7 kΩ
表9—2 Rc1=5kΩ RL=2.7kΩ f=1kHz
测 量 结 果
由测量数据计算
Ui1
U01
Vb
(V)
Vc
(V)
Ve
(V)
输出波形
Ib
(μA)
Ic
(mA)
Uce
(V)
Au
五、注意事项
1.为了避免不必要的电子仪器机壳之间的感应和干扰,各仪器的接地端应连在—起。
2.为了从电阻压降换算成电流,需要知道电阻阻值,在测量该电阻时,应切断直流电源并切断该电阻所在的支路。
六、实验报告要求
1.整理数据,列出表格。
2.整理Rb、Rc1和RL变化以后对静态工作点、放大倍数及输出波形的影响。
3.将电压放大倍数的估算值与实测值进行比较并讨论。
4.总结为了提高放大倍数Au应采取哪些措施。
5.分析输出波形失真的原因,并提出解决办法。
6.如何测量Rb的数值?不断开与基极的连接线行吗?为什么?
7.如何利用测出的静态工作点来估算半导体三极管的电流放大系数β值?
8.分析下列各种波形是什么类型的失真?是什么原因造成的?如何解决?
七、预习要求
1.复习共发射极接法的单管交流电压放大器的工作原理及电路中各元件的作用。
2.回忆低频信号发生器的使用方法。
② 单管放大电路分析实验能得到怎样的结论
一、通过本次实验,更深入地了解了单管共射放大电路的静态和动态特性,学会了测量、调节静态工作点和动态特性有关参数(增益、输入电阻、幅频特性)的实验和仿真方法,并和理论计算相验证,加强了对理论知识的掌握。
在仿真时熟悉了Multisim软件的使用环境,认识到预习计算和仿真对实验的重要性和指导意义,并学会搭实际电路检查电路的联接和排查错误。
二、在单管放大的状态下,管子处于放大状态的时候,可以通过测量基极,集电极,发射极的电流得到以下结论:
(1)基极电流和集电极电流之和等于发射极电流;
(2)基极电流和发射极电流有一定的正比关系,也就是二者的电流大小的比值在一定范围内不变,也就是基极小的电流变化,在发射极就能有大的电流变化;
(3)基极开路时,Iceo非常小,这个值越小越好;
(4)要使晶体管能够处于放大状态,必须是发射结正偏,集电结反偏;
(2)单管放大电路实验报告扩展阅读:
共集电极放大电路具有以下特性
1、输入信号与输出信号同相;
2、无电压放大作用,电压增益小于1且接近于1,因此共集电极电路又有“电压跟随器”之称 ;
3、电流增益高,输入回路中的电流iB<<输出回路中的电流iE和iC;
4、有功率放大作用;
5、适用于作功率放大和阻抗匹配电路。
6、在多级放大器中常被用作缓冲级和输出级。
③ 基本放大电路实验报告总结
基本放大电路实验报告总结
基本放大电路实验报告总结,很多人在生活中都会充满好奇心,对所有东西都很好奇或者是不解,那么大家都知道基本放大电路实验报告总结是怎么写吗,下面和我一起来了解学习看看吧。
1.理解多级直接耦合放大电路的工作原理与设计方法
2.熟悉并熟悉设计高增益的多级直接耦合放大电路的方法
3.掌握多级放大器性能指标的测试方法
4.掌握在放大电路中引入负反馈的方法
二、实验预习与思考
1.多级放大电路的耦合方式有哪些?分别有什么特点?
2.采用直接偶尔方式,每级放大器的工作点会逐渐提高,最终导致电路无法正常工作,如何从电路结构上解决这个问题?
3.设计任务和要求
(1)基本要求
用给定的三极管2SC1815(NPN),2SA1015(PNP)设计多级放大器,已知VCC=+12V, -VEE=-12V,要求设计差分放大器恒流源的射极电流IEQ3=1~1.5mA,第二级放大射极电流IEQ4=2~3mA;差分放大器的单端输入单端输出不是真电压增益至少大于10倍,主放大器的不失真电压增益不小于100倍;双端输入电阻大于10kΩ,输出电阻小于10Ω,并保证输入级和输出级的直流点位为零。设计并仿真实现。
三、实验原理
直耦式多级放大电路的主要涉及任务是模仿运算放大器OP07的等效内部结构,简化部分电路,采用差分输入,共射放大,互补输出等结构形式,设计出一个电压增益足够高的多级放大器,可对小信号进行不失真的放大。
1.输入级
电路的输入级是采用NPN型晶体管的恒流源式差动放大电路。差动放大电路在直流放大中零点漂移很小,它常用作多级直流放大电路的前置级,用以放大微笑的直流信号或交流信号。
典型的差动放大电路采用的工作组态是双端输入,双端输出。放大电路两边对称,两晶体管型号、特性一致,各对应电阻阻值相同,电路的共模抑制比很高,利于抗干扰。 该电路作为多级放大电路的输入级时,采用vi1单端输入,uo1的单端输出的工作组态。 计算静态工作点:差动放大电路的双端是对称的,此处令T1,T2的相关射级、集电极电流参数为IEQ1=IEQ2=IEQ,ICQ1=ICQ2=ICQ。设UB1=UB2≈0V,则Ue≈-Uon,算出T3的ICQ3,即为2倍的IEQ也等于2倍的ICQ。
此处射级采用了工作点稳定电路构成的恒流源电路,此处有个较为简单的确定工作点的方法:
因为IC3≈IE3,所以只要确定了IE3就可以了,而IE3 UR4UE3 ( VEE), R4R4
UE3 UB3 Uon (VCC ( VEE)) R5 Uon R5 R6
uo1 ui1采用ui1单端输入,uo1单端输出时的增益Au1
2.主放大级 (Rc//RLRL (P//)1 Rb rbeR1 rbe
本级放大器采用一级PNP管的共射放大电路。由于本实验电路是采用直接耦合,各级的工作点互相有影响。前级的差分放大电路用的是NPN型晶体管,输出端uo1处的集电极电压Uc1已经被抬得较高,同时也是第二级放大级的'基极直流电压,如果放大级继续采用NPN型共射放大电路,则集电极的工作点会被抬得更高,集电极电阻值不好设计,选小了会使放大倍数不够,选大了,则电路可能饱和,电路不能正常放大。对于这种情况,一般采用互补的管型来设计,也就是说第二级的放大电路用PNP型晶体管来设计。这样,当工作在放大状态下,NPN管的集电极电位高于基极点位,而PNP管的集电极电位低于基极电位,互相搭配后可以方便地配置前后级的工作点,保证主放大器工作于最佳的工作点上,设计出不失真的最大放大倍数。
采用PNP型晶体管作为中间主放大级并和差分输入级链接的参考电路,其中T4为主放大器,其静态工作点UB4、UE4、UC4由P1、R7、P2决定。
差分放大电路和放大电路采用直接耦合,其工作点相互有影响,简单估计方式如下:
,UC4 VEE IC4 RP2 UE4 VCC IE4 R7, UB4 UE4 Uon UE4 0.7(硅管)
由于UB4 UC1,相互影响,具体在调试中要仔细确定。 此电路中放大级输出增益AU2
3.输出级电路
输出级采用互补对称电路,提高输出动态范围,降低输出电阻。
其中T4就是主放大管,其集电极接的D1、D2是为了克服T5、T6互补对称的交越失真。本级电路没有放大倍数。
四、测试方法
用Multisim仿真设计结果,并调节电路参数以满足性能指标要求。给出所有的仿真结果。
电路图如图1所示 uo2 Rc uo1Rb rbe
仿真电路图
图1静态工作点的测量:
测试得到静态工作点IEQ3,IEQ4如图2所示,符合设计要求。
图2 静态工作点测量
输入输出端电压测试:
测试差分放大器单端输入单端输出波形如图3,输入电压为VPP=4mV,输出电压为VPP=51.5mV得到差分放大器放大倍数大约为12.89倍。放大倍数符合要求。
图3 低电压下波形图 主放大级输入输出波形如图4
图4 主放大级输入输出波形图
如图所示输入电压为VPP=51.5mV,输出电压为VPP=6.75V放大倍数为131.56倍。 整个电路输入输出电压测试如图
图5 多级放大电路输入输出波形图
得到输入电压为VPP=4mV,输出电压为VPP=4.29V,放大倍数计算得到为1062倍 实验结论:
本电路利用差动放大电路有效地抑制了零点漂移,利用PNP管放大级实现主放大电路,利用互补对称输出电路消除交越失真的影响,设计并且测试了多级放大电路,得到放大倍数为1000多倍,电路稳定工作。
实验一:仪器放大器设计与仿真
一. 实验目的
1.掌握仪器放大器的设计方法
2.理解仪器放大器对共模信号的抑制能力
3.熟悉仪器放大器的调试方法
4.掌握虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器的使用方法,如示波器、毫伏表信号发生器等虚拟仪器的使用
二. 实验原理
仪器放大器是用来放大差值信号的高精度放大器,它具有很大的共模抑制比,极高的输入电阻,且其增益能在大范围内可调。仪器放大器原理图如下所示:
仪器放大器由三个集成运放构成。其中,U3构成减法电路,即差值放大器,U1、U2各对其相应的信号源组成对称的同相放大器,且R1=R2,R3=R5,R4=R6。 令R1=R2=R时,则
Vo2—Vo1=(1+2R/Rg)(Vi2—Vi1)
U3是标准加权减法器,Vo1、Vo2是其输入信号,其相应输出电压 Vo=—(R6/R5)Vo2+R4/(R3+R4)Vo1(1+R6/R5)
由于R3=R5=R4=R6=R,因而
Vo=Vo1—Vo2=(1+2R/Rg)(Vi1—Vi2)
仪器放大器的差值电压增益
Avf=Vo/(Vi1—Vi2)=1+2R/Rg
因此改变电阻的值可以改变仪器放大器的差值电压增益,此仪器放大器的增益是正的。
三. 实验内容
1.按照上述原理图构成仪器放大器,具体指标为:
(1)当输入信号Ui=2sinwt(mV)时,输出电压信号Uo=0.4sinwt(mV),Avf=200,f=1kHz
(2)输入阻抗要求Ri>1MΩ
2.用虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器,按设计指标进行调试。
3.记录数据并进行整理分析
四. 实验步骤
按下图连好电路,并设置函数信号发生器,输出正弦,频率为1kHz,幅度为2mV;用示波器观察波形变化
其中Avf=1+2R/Rg≈200,输入的为差模信号2mV符合实验要求
五.实验结果
如图示波器CH1、CH2、CH3分别是Vi1、Vi2、Vo, 由图可知输出Vo=0.4sinwt(V), 且和Vi1同相
六.实验心得体会
从这次实验中我学会了multisim的基本操作方法,理解了仪器放大器的原理,而且通过仿真实验更加熟悉了一些常见电路元件的功能
④ 单管放大电路失真数据实验报告怎么写
实验目的
(1)掌握单管放大电路的静态工作点和电压放大倍数的测量方法。
(2)了解电路中元件的参数改变对静态工作点及电压放大倍数的影响。
(3)掌握放大电路的输入和输出电阻的测量方法。
实验电路及仪器设备
(1)实验电路——共射极放大电路如下图 所示。
图(1)电路图
图(2)电路图
(2)实验仪器设备
① 示波器
② 低频模拟电路实验箱 ③ 低频信号发生器
④ 数字式万用表 实验内容及步骤
(1)连接共射极放大电路。
(2)测量静态工作点。
① 仔细检查已连接好的电路,确
认无误后接通直流电源。
② 调节RP1使RP1+RB11=30k
③ 测量各静态电压值,并将结果记录。
(3)测量电压放大倍数
① 将低频信号发生器和万用表接入放大器的输入端Ui,放大电路输出端接入 示波器,信号发生器和示波器接入直流电源,调整信号发生器的频率为1KHZ,输入信号峰-峰值为20mv左右的正弦波,从示波器上观察放大电路的输出电压UO的波形,测出UO的值,求出放大电路电压放大倍数AU
② 保持输入信号大小不变,改变RL,观察负载电阻的改变对电压放大倍数的
影响,并将测量结果记录。
(4)观察工作点变化对输出波形的影响
① 实验电路为共射极放大电路
② 调整信号发生器的输出电压幅值(增大放大器的输入信号Ui),观察放大
电路的输出信号的波形,使放大电路处于最大不失真状态时(同时调节
RP1与输入信号使输出信号达到最大又不失真),记录此时的RP1+RB11值,测量此时的静态工作点,保持输入信号不变。改变RP1使RP1+RB11分别为25KΩ和100KΩ,将所测量的结果记入表3中。(测量静态工作点时需撤去输入信号)
设计总结与体会
1、设计的过程中用理论去推算,但与实际还是有一定的误差,但不影响实验结论。
2、设计过程中会发现,一但 发生变化那么放大倍数将会改变。
3、猜氏逗设计过程中会发现,整个过程核告中静态工作点没有发生改变,三极管工作在线性区;当一但三极管没有共工作在线性区或者说三极管的静态工作点发生了改变,整个设计将要失败,所以在设计的过程中必须保持静态工作点不变使三极管工作在线性区。
4、为了使设计的放大电路不受温度的影响,即为了稳定静态工作点。设计中加了,这样使得设计更加完美。
5、如果静态工作点没有测对,将影响设计的放大倍数,必须先确定好静态工作点。
第二篇:电路仿真实验报告
本科实验报告 实验名称:
电路仿真
课程名称: 电路仿真 实验时间:
任课教师:
实验地点:
实验教师:
实验类型: □ 原理验证 □ 综合设计 □ 自主创新
学生姓名:
学号/班级:
组
号 :
学
院: 信息与电子学院 同组搭档:
专
业:
成绩 :
实验 1 叠加定理 得验证
R11ΩV112 V I110 A R21ΩR31ΩR41ΩU1DC
1e-009Ohm 0.000A+-U2DC
10MOhm0.000V+-1.原理图编辑:
分别调出接地符、电阻 R1、R2、R3、R4,直流电压源、直流电流源,电流表电压表(Group:Indicators, Family:VOLTMETER 或 AMMETER)注意电流表与电压表得参考方向),并按上图连接;
2、设置电路参数: 电阻 R1=R2=R3=R4=1Ω,直流电压源 V1 为 12V,直流电流源 I1 为10A。
3.实验步骤: 1)、点击运行按钮记录电压表电流表得值 U1 与 I1;2)、点击停止按钮记录,将直流电压源得电压值设置为0V,再次点击运行按钮记录电压表电流表得值 U2 与 I2;3)、点击停止按钮记录,将直流电压源得电压值设置为 12V,将直
流电流源得电流值穗卖设置为 0A,再次点击运行按钮记录电压表电流表得值 U3 与 I3;4、根据叠加电路分析原理,每一元件得电流或电压可以瞧成就是每一个独立源单独作用于电路时,在该元件上产生得电流或电压得代数与.所以,正常情况下应有U1=U2+U3,I1=I2+I3;
经实验仿真: 当电压源与电流源共同作用时,U1=—1、6V
I1=6、8A、R11ΩR21ΩR31ΩR41ΩV112 V U1DC
10MOhm-1.600V+-U2DC
1e-009Ohm 6.800A+-I110 A
当电压源短路即设为 0V,电流源作用时,U2=-4V
I2=2A
R11ΩR21ΩR31ΩR41ΩV10 V U1DC
10MOhm-4.000V+-U2DC
1e-009Ohm 2.000A+-I110 A
当电压源作用,电流源断路即设为 0A 时,U3=2、4V I3=4、8A
R11ΩR21ΩR31ΩR41ΩV112 V U1DC
10MOhm2.400 V+-U2DC
1e-009Ohm 4.800A+-I10 A
所以有U1=U2+U3=—4+2、4=—1、6V
I1=I2+I3=2+4、8=6、8A 验证了原理 实验2 并联谐振电路仿真
V15 Vpk 500 Hz 0° R110ΩL12.5mHC140µFR22kΩin out0 2.原理图编辑:
分别调出接地符、电阻R1、R2,电容 C1,电感L1,信号源V1,按上图连接并修改按照例如修改电路得网络标号;3.设置电路参数: 电阻 R1=10Ω,电阻R2=2KΩ,电感L1=2、5mH,电容 C1=40uF。信号源 V1 设置为 AC=5v,Voff=0,Freqence=500Hz. 4.分析参数设置: AC 分析:频率范围1HZ—100MHZ,纵坐标为10 倍频程,扫描点数为 10,观察输出节点为 Vout响应。
TRAN 分析: 分析 5 个周期输出节点为 Vout 得时域响应。
实验结果: 要求将实验分析得数据保存(包括图形与数据),并验证结果就是否正确,最后提交实验报告时需要将实验结果附在实验报告后。
根据并联谐振电路原理,谐振时节点 out电压最大且谐振频率为
w0=1/= ,f0=w0/2=503、29Hz 谐振时节点 out 电压理论值由分压公式得 u=2000/(2000+10)*5=4、9751V、当频率低于谐振频率时,并联电路表现为电感性,所以相位为 90° 当频率等于谐振频率时,并联电路表现为电阻性,所以相位为 0°
当频率高于谐振频率时,并联电路表现为电容性,所以相位为—90°
经仿真得谐振频率为 501、1872Hz,谐振时节点电压为 4、9748V、相频特性与理论一致。
由信号源得 f=500Hz,可得其周期为 0、002s,为分析5个周期,所以设瞬态分析结束时间为 0、01s、得如下仿真结果:
仿真数据:(从 excel 导出)
X——铜线 1::[V(vout)] Y--铜线 1::[V(vout)] 1 0、007854003 1、258925412 0、009887619 1、584893192 0、012447807 1、995262315 0、015670922 2、51188640、01972864
32 6 3、16227766 0、024837142 3、981071706 0、031268603 5、011872336 0、039365825 6、309573445 0、049560604 7、943282347 0、062397029 10 0、078561038 12、58925412 0、098918117 15、84893192 0、124561722 19、95262315 0、156876168 25、11886432 0、197619655 31、6227766 0、249036512 39、81071706 0、314013974 50、11872336 0、396310684 63、09573445 0、500907228
79、43282347 0、634575093 100 0、80685405 125、8925412 1、031819265 158、4893192 1、331400224 199、5262315 1、74164406 251、1886432 2、32321984 316、227766 3、165744766 398、1071706 4、274434884 5 5 01 1、1872 3364、9 9 7484754
630、9573445 4、314970112 794、3282347 3、202346557 1000 2、348723684 1258、925412 1、759342888 1584、893192 1、344114189 1995、262315 1、041249759
2511、886432 0、814015182 3162、27766 0、640100344 3981、071706 0、505215181 5011、872336 0、399692333 6309、573445 0、316680015 7943、282347 0、251144179 10000 0、19928881 12589、25412 0、158199509 15848、93192 0、125611629 19952、62315 0、099751457 25118、86432 0、079222668 31622、7766 0、062922422 39810、71706 0、049977859 50118、72336 0、039697222 63095、73445 0、031531821 79432、8230、0250462
47 13 100000 0、019894713 125892、5412 0、015802831 158489、3192 0、012552584 199526、2315 0、009970847 251188、6432 0、007920112 316227、766 0、006291162 398107、1706 0、004997245 501187、2336 0、003969451 630957、3445 0、003153046 794328、2347 0、002504553
0、001989437 1258925、412 0、001580266 1584893、192 0、00125525 1995262、315 0、00099708 2511886、0、0007920
432 09 3162277、66 0、000629115 3981071、706 0、000499724 5011872、336 0、000396945 6309573、445 0、000315304 7943282、347 0、000250455
0、000198944 12589254、12 0、000158027 15848931、92 0、000125525 19952623、15 9、9708E-05 25118864、32 7、92009E—05 31622776、6 6、29115E-05 39810717、06 4、99724E—05 50118723、36 3、96945E—05 63095734、45 3、15304E—05
79432823、47 2、50455E—05 100000000 1、98944E-05
实验 3
含运算放大器得比例器仿真
1、原理图编辑: 分别调出电阻 R1、R
⑤ 晶体管共射极单管放大器实验报告怎么写
晶体管共射极单管放大器
一、实验目的
1、 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。
2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
二、实验原理
图10-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端B点加入输入信号ui后,在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反,幅值被放大了的输出信号u0,从而实现了电压放大。只有测量放大器输入电阻时,才可以从A点加入输入信号。
图10-1 共射极单管放大器实验电路
在图10-1电路中,当流过偏置电阻RB1和RB2 的电流远大于晶体管T 的
基极电流IB时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算
UCE=UCC-IC(RC+RE)
电压放大倍数
输入电阻
Ri=RB1 // RB2 // rbe
输出电阻
RO≈RC
1、 放大器静态工作点的测量与调试
1)静态工作点的测量
测量放大器的静态工作点,应在输入信号ui=0的情况下进行, 即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压UE或UC,然后算出IC的方法,例如,只要测出UE,即可用
算出IC(也可根据 ,由UC确定IC),
同时也能算出UBE=UB-UE,UCE=UC-UE。
为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。
2)静态工作点的调试
放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC(或UCE)的调整与测试。
静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时uO的负半周将被削底,如图10-2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即uO的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图10-2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的输入电压ui,检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。
(a) (b)
图10-2 静态工作点对uO波形失真的影响
改变电路参数UCC、RC、RB(RB1、RB2)都会引起静态工作点的变化,如图10-3所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点,如减小RB2,则可使静态工作点提高等。
图10-3 电路参数对静态工作点的影响
2、放大器动态指标测试
放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压(动态范围)和通频带等。
1)电压放大倍数AV的测量
调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压ui,在输出电压uO不失真的情况下,用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和UO,则
2)输入电阻Ri的测量
为了测量放大器的输入电阻,按图10-4 电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R,在放大器正常工作的情况下, 用交流毫伏表测出US和Ui,则根据输入电阻的定义可得
图10-4 输入、输出电阻测量电路
测量时应注意下列几点:
① 由于电阻R两端没有电路公共接地点,所以测量R两端电压 UR时必须分别测出US和Ui,然后按UR=US-Ui求出UR值。
② 电阻R的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,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R0的测量
按图10-4电路,在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载 RL的输出电压UO和接入负载后的输出电压UL,根据
即可求出
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UOPP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。为此在放大器正常工作情况下,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uO,当输出波形同时出现削底和缩顶现象(如图10-5)时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出UO(有效值),则动态范围等于 。或用示波器直接读出UOPP来。
图 10-5 静态工作点正常,输入信号太大引起的失真
三、实验设备与器件
1、实验电路板 2、函数信号发生器
3、双踪示波器4、交流毫伏表
5、万用表 6、模拟实验箱
四、实验内容
按图10-1接线。先将实验板固定到实验箱面板上。电路板上是两级放大电路,本实验用第一级(左边)放大器,实验前用导线短接发射极100Ω电阻和+12V供电支路上开路点,交流毫伏表和示波器的屏蔽线信号线黑笔都联公共端(发射极为公共端,即接地端),信号源输出信号线红笔接B点(与耦合电容C1相连),交流毫伏表的红笔接B点时测量Ui,接输出端(与耦合电容C2相连),则测量Uo。从示波器CH1、CH2引出信号线的两个红笔(探针)分别接放大器的输入端和输出端,可观察ui和uo波形。
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零。接通+12V电源、调节RW,使IC=2.0mA(即UE=2.0V),用直流电压表测量UB、UE、UC及用万用电表测量RB2值。
2、测量电压放大倍数
在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号uS,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压Ui 10mV,同时用示波器观察放大器输出电压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
3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响
置RC=2.4KΩ,RL=∞,Ui设为20mV,调节RW,改变大小IC,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UO和AV值,
4、观察静态工作点对输出波形失真的影响
置RC=2.4KΩ,RL=2 KΩ,调节RW使IC=2.0mA,再逐步加大输入信号,使输出电压u0 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u0的波形,并测出失真情况下的IC和UCE值,记入表10-4中。每次测IC和UCE 值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。
五、实验总结
1、 列表整理测量结果,并把实测的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻之值与理论计算值比较(取一组数据进行比较),分析产生误差原因。
2、总结RC,RL及静态工作点对放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的影响。
3、讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。
4、分析讨论在调试过程中出现的问题。