实验一、单管共射极放大电路实验

1.       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。

2.       实验仪器

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

3.       实验原理（图）

实验原理图如图1所示——共射极放大电路。

4.       实验步骤

(1)            按图1连接共射极放大电路。

(2)            测量静态工作点。

②     仔细检查已连接好的电路,确认无误后接通直流电源。

③     调节RP1使RP1＋RB11＝30k

④     按表1测量各静态电压值，并将结果记入表1中。

表1 静态工作点实验数据

(1)            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，如图2所示，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，输入信号幅度为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，分别测Ui和UO的值，求出放大电路电压放大倍数AU。

图2   实验电路与所用仪器连接图

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，并将测量结果记入表2中。

表2 电压放大倍数实测数据（保持U_I不变）

（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（增大放大器的输入电压U_i），观察放大电路的输出电压的波形，使放大电路处于最大不失真状态时（同时调节RP1与输入电压使输出电压达到最大又不失真），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。

（注意：观察记录波形时需加上输入电压，而测量静态工作点时需撤去输入电压。）

表3  R_b对静态、动态影响的实验结果

（5）测量放大电路输入电阻R_i及输出电阻R_o。

①       测量输入电阻。输入电阻R_i的测量有两种方法。方法一的测量原理如图3所示，在放大电路与信号源之间串入一固定电阻R_s＝4.7KΩ，在输出电压U_o不失真的条件下，用示波器测量U_i及相应的U_s的值，并按下式计算R_i：

图3 R_i测量原理一

U_i=19mV，U_s=45mV，求得：R_i=3.43kΩ

方法二的测量原理如图4所示，当R_s＝0时，在输出电压U_O不失真的条件下，用示波器测出输出电压U_O1；当R_s＝4.7KΩ时，测出输出电压U_o2，并按下式计算R_i

图4  R_i测量原理二

①     测量输出电阻R_o。输出电阻R_o的测量原理如图5所示，在输出电压U_o波形保持不失真的条件下，用示波器测出空载时的输出电压U_o1和带负载时的输出电压U_o，按下式计算R_o

U_O1=14.8V，U_O=10.6V，求得：R_O=2.02kΩ

图5  R_o的测量原理图

5.       实验报告要求

（1）预习报告包括如下内容：简单叙述实验原理、列出实验过程中所需的表格，并按照实验原理图计算实验步骤中各个表格的理论数据以便和实验数据进行对比，回答相关思考题等。

（2）实验报告参照学校公布的样版，为了减少不必要的抄写，可以采用电子版，其内容应包括：实验名称、学生姓名、班级和实验日期；课程名称；实验目的和要求；实验仪器、设备与材料；实验原理；实验步骤；实验原始数据记录；实验数据计算结果；实验结果分析、讨论与心得体会。

6.       思考题

①     如何正确选择放大电路的静态工作点，在调试中应注意什么？

②     负载电阻R_L变化对放大电路静态工作点Q有无影响？对放大倍数A_U有无影响？

③     放大电路中，那些元件是决定电路的静态工作点的？

④     试分析输入电阻R_i的测量原理（两种方法分别做简述）。

答：①调试中应注意接入信号发生器后不能出现失真

    ②R_L对Q无影响，对A_U有影响，R_L越大A_U越大

 

第二篇：《晶体管共射极单管放大电路》的实验报告

实验二 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式方法和测量方法。

2． 掌握放大器电压放大倍数的测试方法及放大器参数对放大倍数的影响。

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2—1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。偏置电阻RB1、RB2组成分压电路，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加入输入信号后，在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号，从而实现了电压放大。

三、实验设备

1、 +12直流电源

2、 函数信号发生器

3、 双踪示波器

4、 交流毫伏表

5、 直流电压表

6、 直流毫安表

7、 频率计

8、 万用电表

9、 晶体三极管3DG6*1（β=50-100）或9011*1

10、 电阻器、电容器若干

四、实验内容

1．测量静态工作点

实验电路如图2—1所示，它的静态工作点估算方法为：

UB≈

图2—1 共射极单管放大器实验电路图

IE＝≈Ic

UCE = UCC－IC（RC＋RE）

实验中测量放大器的静态工作点，应在输入信号为零的情况下进行。

接1，先将通直流电源前，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,用直流电压表测量UB、UE、UC及用万用电表测量RB2值。

表2—1

1） 关掉电源，断开开关S，用万用表的欧姆挡（1×1K）测量RB2。将所有测量结果记入表2—1中。

2） 根据实验结果可用：IC≈IE＝或IC＝

UBE＝UB－UE

UCE＝UC－UE

计算出放大器的静态工作点。

2．测量电压放大倍数

关掉电源，各电子仪器可按上图连接，为防止干扰，各仪器的公共端必须连在一起后接在公共接地端上。

1）检查线路无误后，接通电源。从信号发生器输出一个频率为1KHz、幅值为10mv（用毫伏表测量ui）的正弦信号加入到放大器输入端。

2）用示波器观察放大器输出电压的波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下表中三种情况下的输出电压值，记入表中。

表2—2

AV = u0/ui

3）用双踪示波器观察输入和输出波形的相位关系，并描绘它们的波形。

3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响

置RC=2.4K，RL=∞，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。

表2-3

4、观察静态工作点对输出波形失真的影响

置RC=2.4K，RL=2.4K，Ui=0,调节Rw使Ic=2.0mA,测出UCE值，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，记入表2-4中，每次测Ic和Uce值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。

*4．测量输入电阻和输出电阻

根据定义：输入电阻 

输出电阻 

表2—3

置RC=2.4KΩ，RL=2.4KΩ，IC=2.0mA，输入f=1KHz，ui=10mV的正弦信号，在输出电压波形不是真的情况下，用交流毫伏表测出uS、ui和uL记入表2—3中。断开负载电阻RL，保持uS不变，测量输出电压u0，记入表2—3中。

五、实验分析

1． 列表整理实验结果，把实测的静态工作点与理论值进行比较、分析。

答：

实测的静态工作点与理论值基本一致， 实测UBE＝UB－UE＝0.6963V，而理论为0.7V，产生误差的原因可能是UB、UE的值接近，这种接近的两个量相减的间接测量，则合成相对误差就比较大了。

　

2．分析静态工作点对放大器性能的影响。

答：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。的负半周将被削底；

如工作点偏低则易产生截止，即u。的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显)。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测试，即在放大器的输入端加入一定的ui，以检查输出电压u。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。

3．怎样测量RB2阻值？

答：测量在线电阻时，要确认被测电路没有并联支路并且被测电路所有电源已关断及所有电容已完全放电时，才可进行；因此本实验测量RB2时要将开关K断开。测量前先将开关转到电阻X1K档，然后把红、黑表笔短路，调整“0Ω”调整器，使指针指在0Ω位置上（万用表测量电阻时不同倍率档的零点不同，每换一档都应重新进行一次调零。），再把红、黑表笔分开去测被测电阻的两端，即可测出被测电阻RB2的阻值。

4．总结放大器的参数对电压放大倍数的影响及输入输出波形的相位如何。

答：由表2—2的实验结果可知：在静态工作点相同情况下

①RL越大，AV越大；RL越小，AV越小；

②RC越大，AV越大；RC越小，AV越小； AV与RL//RC成正比。实验满足公式。

③输入ui与输出uo的波形相位相反。