肇庆学院

晶体管共射极单管放大器 实验报告

一、实验设备

D2X-1型 电子学综合实验装置，示波器，导线若干。

二、实验原理

图2-1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R_B1和R_B2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R_E，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u_i后，在放大器的输出端便可得到一个与u_i相位相反，幅值被放大了的输出信号u_o，从而实现了电压放大。

图2-1

在图2－1电路中，当流过偏置电阻R_B1和R_B2的电流远大于晶体管T的基极电流I_B时（一般5～10倍），静态工作点Q可用下列公式估算：

 

电压放大倍数: 

　　由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，必须测量和调试。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。

　　放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。

　　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u_i＝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I_C以及各电极对地的电位U_B、U_C和U_E。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压U_E或U_C，然后算出I_C的方法，例如，只要测出U_E，即可用

 算出IC（也可根据  ，由U_C确定I_C），同时算出U_BE＝U_B－U_E，U_CE＝U_C－U_E。

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I_C（或U_CE）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u_O的负半周将被削底，如图2－2(a)所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即u_O的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如图2－2(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u_i，检查输出电压u_O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2－2  静态工作点对uO波形失真的影响

 改变电路参数U_CC、R_C、R_B（R_B1、R_B2）都会引起静态工作点的变化，如图2－3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R_B2，则可使静态工作点提高等。

    图2－3  电路参数对静态工作点的影响

 　　工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的，应该是相对信号的幅度而言，如输入信号幅度很小，即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说，产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求，静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。

　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A_V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u_i，在输出电压u_O不失真的情况下，用交流毫伏表测出u_i和u_o的有效值U_i和U_O，则

      

三、实验内容

实验电路如图2－1所示

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U_B、U_E、U_C及用万用电表测量R_B2值。记入表2－1。

表2-1       I_C=2mA

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u_S，调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器

输入电压U_i≈10mV，同时用示波器观察放大器输出电压u_O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U_O值，并用双踪示波器观察u_O和u_i的相位关系，记入表2－2。u_o和u_i波形如图2-2

表2-2       I_C=2.0mA U_i=184.00mV

图2-2

3. 观察静态工作点对电压放大倍数的影响

置R_C＝2.4KΩ，R_L＝∞，U_i适量，调节R_W，用示波器监视输出电压波形，在u_O不失真的条件下，测量数组I_C和U_O值，记入表2－3。

表2-3        R_C=2.4KΩ R_L=∞ U_i=184.0mV

测量I_C时，要先将信号源输出旋钮旋至零（即使U_i＝0）。

四、实验结论

R_c越大，电压放大倍数越大、输入电阻不受影响、输出电阻越大。

静态工作点中电流越大，电压放大倍数越大、输入电阻越小、输出电阻不受影响。但静态工作点太大或太小容易导致三极管进入饱和或截止。

 

第二篇：实验三 晶体管共射级单管放大器实验报告

实验三晶体管共射级单管放大器实验报告

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一、   题目：晶体管共射级单管放大器

二、   实验原理: 下图为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。晶体管共射电路是电压反向放大器。当在放大器的输入端加入输入信号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Uo，从而实现了电压放大。

实验电路图

三、   实验过程

1.    放大器静态工作点的测量与测试

①静态工作点的测量

置输入信号Ui=0，将放大器的输入端与地端短接，然后选用量程合适的万用表分别测量晶体管的各电极对地的电位UB、UC和UE。 通过 Ic=（Ucc-Uc）/Rc  由Uc确定Ic。

②静态工作点的调试

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。若工作点偏高，则放大器在加入交流信号后易产生饱和失真，若工作点偏低则易产生截止失真。

2.    测量最大不失真输出电压

   将静态工作点调在交流负载的中点。在放大器正常工作的情况下，逐步加大输入信号的幅度，并同时调节Rw，用示波器观察Uo，当输出波形同时出现削底和缩顶现象时，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，用示波器直接读出Uopp。

3.    测量电压放大倍数

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，测出Ui和Uo的有效值，          Au=Uo/Ui

4.    输入电阻Ri的测量

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，用毫伏表测出Us和Ui。

根据输入电阻的定义可求出Ri。

5.    输出电阻Ro的测量

在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载的输出电压Uo和接入负载的输出电压UL。

    UL=RL UO /(RO+RL)   计算出Ro。

在测试中保证负载接入前后输入信号的大小不变。

四、实验数据

1.调试静态工作点

2.测量电压放大倍数

3.静态工作点对电压放大倍数的影响

4.观察静态工作点对输出波形失真的影响

5.测量最大不失真输出电压

6.测量输入电阻和输出电阻

五、           实验分析

1.    输入电压通过晶体管共射级单管放大器放大后的输出电压和输入电压是相位相反，幅值被放大的。实现了电压的放大。

2.    测量静态工作点，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。

3.    选定工作点后还必须进行调试,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。静态工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，反之，截止失真。

4.    测量输入电阻时应分别测量R两端的电压，然后求出UR.

5.      测量最大不失真输出电压时，应将静态工作点调在交流负载的中点。在放大器正常工作的情况下，逐步加大输入信号的幅度，并同时调节Rw，用示波器观察Uo，

六、实验总结

1.经过晶体管共射级单管放大器后的输出电压信号幅值变大，相位相反。电压通过晶体管被放大。

2.调试静态工作点时，应使输出波形不失真。

3.调试最大不失真输出电压时，应将输入信号的幅度和电位器结合调节。

4.调试静态工作点时应细心，减小误差。