单管共射极分压式放大电路仿真实验报告

班级__________姓名___________学号_________

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

                            测量法。      

3.熟悉简单放大电路的计算及电路调试。

4.能够设计较为简单的对温度稳定的具有一定放大倍数的放大电路。

二、实验要求：输入信号Ai=5 mv, 频率f=20KHz, 输出电阻R0=3kΩ, 放大倍数Au=60，直流电源Vcc=6v,负载RL=20 kΩ，Ri≥5k，Ro≤3k，电容C1=C2=C3=10uf。

三、实验原理：

（一）双极型三极管放大电路的三种基本组态。

1.单管共射极放大电路。

（1）基本电路组成。如下图所示：

（2）静态分析。IBQ=（Vcc-UBEQ）/RB                    （VCC为图中RC（1））

                ICQ =βIBQ

                UCEQ=VCC-ICQRC

（3）动态分析。AU=-β（RC//RL）/rbe

                Ri =rbe// RB

                Ro=Rc

2.单管共集电极放大电路（射极跟随器）。

（1）基本电路组成。如下图所示：

（2）静态分析。IBQ=（Vcc-UBEQ）/（Rb +（1+β）Re）        （VCC为图中Q1（C））

ICQ =βIBQ

UCEQ=VCC-IEQRe≈VCC-ICQRe

（3）动态分析。AU=（1+β）（Re//RL）/（rbe+（1+β）（Re//RL）） 

电压放大倍数恒小于1，而且接近于1。

                Ai=-（1+β）

                电流放大倍数恒大于1。

Ri =（rbe+（1+β）（Re//RL）//RB

RO≈Re 

3.单管共基极放大电路。

（1）基本电路组成。如下图所示：

（2）静态分析。IEQ=（UBQ-UBEQ）/Re≈ICQ                  （VCC为图中RB2（2））

IBQ=IEQ/（1+β）

UCEQ=VCC-ICQRC-IEQRe≈VCC-IQC（RC+Re）

（3）动态分析。AU=β（RC//RL）/rbe

                Ri=（rbe/（1+β））// Re

Ro≈Rc

（二）由题目，根据Ri较大和稳定要求：要用分压式直流负反馈 共射极放大电路。

1.三极管将输入信号放大。

2.两电阻给三极管基极提供一个不受温度影响的偏置电流。

3.采用单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路。

四、实验步骤：

1.选用2N1711型三极管，测出其β值。

            （1）接好如图所示测定电路。为使ib达到毫安级，设定滑动变阻器Rv1的最大阻值是

                 1000kΩ，又R1=3 kΩ。

                               图〈一〉                                                                                    

其中测ib电流的电流表为微安级，测ic电流的电流表为毫安级。

（2）首先把滑动变阻器的阻值调到最大 ，求出最小电流ibmin=5.36uA,再连续调小滑动变阻器Rv1的阻值从而引起ib与ic的连续变化，当ic不在随ib呈线性变化时记下此时的ib值为ibmax=17.8uA。

ib =（ibmin+ibmax）/2

            ≈11.6 uA

（3）调整滑动变阻器Rv1使得微安表的示数为ib= 11.6 uA。记录下毫安表的示数ic=1.39mA，如图〈一〉所示。

β=ic/ib

=120

（4）计算Au =-β（Rc//RL）/Rbe=60

          Rbe=300+26(mA)/ib=5.2 kΩ

          ib=5.3uA

（5）验证放大倍数仿真。接入输入信号和负载，如图〈二〉、〈三〉所示：调整滑动变阻器Rv1使得微安表的示数为5.3uA。看示波器上的波形是否满足Au=60，若不满足，则轻

     微调试滑动变阻器，使其在示波器中看见两条彩带刚刚重合为止。

                                            图〈二〉

                                          图〈三〉

（6）接出基本放大电路的。如图〈四〉所示：工程条件：忽略ib，流过RB1和RB2的电流Ib≈10ib，Vb≈2Vbe。

　　　　　　　　　　　　　　　　　图〈四〉

（7）计算RB1=（Vcc-Vbe）/ib =100 kΩ，

RB2=（2Vbe）/10ib=28 kΩ,

          RE = (Vb-Vbe)/（1+β）ib=1 kΩ，在电路上设置电阻值。

（8）接上示波器仿真，黄色、红色波分别为输与输出入波。在示波器上调好60倍放大倍数，看而至波形幅度是否相同相位相反。如不符合，微调RB2（31 kΩ左右）使得两波形符合条件即可，最终确定RB2为30 kΩ左右时符合条件。

如图所示：

图〈五〉

（9）电路验证。通常情况下该电路要求Rbe>Ri（输入电阻），经计算Rbe=5.2k满足要求。

（10）如图〈五〉所示：得到放大60倍的波形，实验成功！

五、误差分析：

（1）由于电路中各阻值均是估算，所以存在一定误差。

（2）β值的确定取估算值，存在误差。

（3）图〈四〉的等效电路如下图所示

〈六〉

 此时由并联可得输入电阻Ri= RB1 ∥RB1∥Rbe= R5 ∥R4∥R=100k∥30k∥5.2k≈4.3k

               输出电阻Ro=RC ∥RL=R1∥R2=3k∥20k≈2.6k

如图〈七〉所示

〈七〉

经测定U1=3.54mV，U2=1.74mV

△U=1.8mV，Ii=△U/R6=1.8mV/4.3K≈4.2uA

      Ri= U2/ Ii=1.74mV/4.2uA≈4.1k

经实验与计算可得，在误差允许的范围内，输入电阻的计算值与实验值相等。

如图〈八〉所示

当断开RL时，U0 =245mV。

如图〈九〉所示

当连接RL是，U=214mV。

由公式可知，R0=（U0/ U-1）RL=（245/214-1）*20=2.9K

经实验与计算可得，在误差允许的范围内，输出电阻的计算值与实验值相等。

六、实验总结：

（1）掌握单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路原理。

（2）掌握放大电路中静态工作点以及动态工作点的分析。

（3）掌握β值，RB1，RB2，RE的计算。

（4）接好电路微调出预定结果。

（5）最终电路图如图〈四〉所示，实验结果如图〈五〉所示。

 

第二篇：单级共射放大电路实验报告模板

单级共射放大电路

一．实验目的

1.

2.

二．实验设备

    模拟电子技术实验箱、双踪示波器、数字万用表

三．实验原理

1.实验电路图

2. 理论分析计算

（1）静态工作点

（2）放大倍数：

     全旁路：                  空载                     带负载

     部分旁路：                空载                     带负载

（3）输入电阻：

全旁路：                               部分旁路：

（4）输出电阻：

3.实验测量方法

  （1）静态工作点测量

  （2）放大倍数测量方法

  （3）输入电阻测量

  （4）输出电阻测量

  （5）最大不失真电压测量 

四．实验测试内容及数据记录

1．静态工作点的调试与测量

静态测量应在u_i（即不接入交流输入信号）的情况下进行，调节R_W，使 U_EQ=2.8V，用万用表测量 U_BQ 、U_CQ ，并测量R_W的值（注意：电阻R_W的值要在断电和断路的情况下测量）。

静态工作点测试数据记录表

（仿 真 结 果）

（实 验 结 果）

2．动态参数测量

保持R_W的值不变，在放大器输入端加入频率为1kHz的正弦信号，调节信号源使放大器的输入信号和输出信号幅度适中（保证输出不失真），同时用示波器观察放大器输入信号u_i和输出信号u_o的波形并完成相关测量。

动态参数测量数据记录表

（仿 真 结 果）

（实  验 结 果）

3．测量最大不失真输出电压

测试条件：Ce只旁路Re”，带负载R_L

测试方法：调整Q点使电路动态范围最大，加大输入信号使稍有失真，调节R_W使失真消失，再加大输入信号使失真，再调节R_W使失真消失，为此反复调节直到波形正、负半周同时出现失真，此时输出达最大不失真输出幅度，记录该最大不失真输出幅度并测量此时的静态工作点。

最大不失真输出测量数据记录表

（仿 真 结 果）

（实  验 结 果）

4．Q点对输出的影响

调节R_W改变电路的静态工作点，同时配合调节输入信号的幅度是输出出现截止失真、饱和失真、同时出现截止、饱和失真，记录三种情况下的输入、输出波形。

失真波形记录

（仿  真  结  果）

（实  验  结  果）