模电实验一BJT单管共射电压放大电路实验报告

实验一   BJT单管共射电压放大电路

班级:         姓名:          学号:           2015.11.11

一、  实验目的

1. 掌握放大电路静态工作点的测试方法,并分析静态工作点对放大器性能的影响。    

2. 掌握放大电路动态性能(电压增益、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压以及幅频特性等)的测试方法。

3. 进一步熟练常用电子仪器的使用。

二、  实验仪器及器件

三、  实验原理

图1-1为射极偏置单管放大电路。

图1-1

静态工作点可用下式估算:

电压增益

输入电阻     

Ri = Rb1∥Rb1∥rbe    

输出电阻    

 Ro ≈ Rc              

Ic的测量      

四、  实验内容及实验步骤

实验电路如图1-1所示。为防止干扰,各电子仪器的公共端必须连在一起,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零。接通+12V电源、调节RW,使IC= 2.0mA(即VE=2.0V),测量VB、VE、VC及RB1值。计入表1-1。

表1-1        IC= 2.0mA

2.测量电压放大倍数。

在放大电路输入端加入频率为1KHz的正弦信号vs,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大电路的输入电压vi≈5mV,同时用示波器观察放大电路输入电压v0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v0值,并用双踪示波器观察V0和Vi的相位关系,计入表1-2.

表1-1        IC= 2.0mA      Vi=5.01mV

3.观察静态工作点对电压放大倍数的影响

置RC=2KΩ,RL = ∞,Vi适量,调节RW,用示波器见识输出电压波形,在v0不失真的条件下,测量数组IC和V0值,记入表1-3。

表1-3       RC= 2 KΩ      RL = ∞      Vi=5.03mV

    测量时,要先将信号源输出旋钮旋至零(即使Vi=0)。

4.观察静态工作点对输出波形失真的影响

置RC=2KΩ,RL=2KΩ,vi=0,调节RW使得IC=2.0mA,测出VCE值,再逐步加入输入信号,使得输出电压v0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v0的波形,并测出失真情况下的IC和VCE值,记入表1-4中。每次测量IC和VCE时都要将信号源的输出旋钮旋至零。

表1-4       RC=2KΩ        RL=2KΩ        Vi=120mV

5.测量最大不失真输出电压

置RC=2KΩ,RL=2KΩ,按照实验原理4中所述方法,同时调节输入信号的幅度和电位器RW,用示波器和交流毫伏表测量VOPP及V0值,记入表1-5。

表1-5       RC=2KΩ        RL=2KΩ

6.测量输入电阻和输出电阻

置RC=2 KΩ,RL=2 KΩ,IC= 2.0mA。输入f=1 KHz的正弦信号,在输出电压v0不失真的情况下,用交流毫伏表测出VS、 Vi和 VL记入表1-6。

保持VS不变,断开RL,测量输出电压v0,记入表1-6。

表1-6   IC= 2.0mA   RC=2 KΩ    RL=2 KΩ(表中的“计算值”为理论计算值)

五、  实验总结

1. 列表整理测量结果,并把实测的静态工作点、电压增益、输入电阻、输出电阻之值与理论值比较(取一组数据进行比较),分析产生误差的原因。

误差分析:从表中数据对比可以看出,理论值和测量值有一定的偏差,但是在可以接受的范围内。

误差原因:1.由于实验设备使用时间的关系,实验电路板的电阻的实际阻值和标注的阻值存在误差,电路中的其他元件老化等对电路也有一定的误差;

2.由于我们测量时三极管等元器件一直处于工作状态,长时间的工作也会对数据的测量产生一定的影响;

3.在用万用表测量实验数据时,首先万用表本身存在误差,其次在测量有些数据时。万用表显示的数值一直在跳动难以稳定,这也对数据的读出造成不能忽视的影响。

2. 总结RC、RL及静态工作点对放大器电压增益、输入电阻、输出电阻的影响。

a. RC越大,电压放大倍数越大、输入电阻不受影响、输出电阻越大。

b. RL越大,电压放大倍数越大、输入电阻不受影响、输出电阻不受影响。

c. 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区。

 

第二篇:电压并联负反馈放大电路实验报告

  电压并联负反馈放大电路实验报告

一.原理:

    

1.对交变信号而言,若基本放大器、反馈网络、负载三者在取样端是并联连接,则称为电压取样,对交流信号而言,信号源、基本放大器、反馈网络三者在比较端是并联连接,则称为并联反馈。上图中对交变信号而言,反馈网络Rf与负载是并联连接的且与负载Rl也是并联连接的。对交流信号而言,信号源Is、与基本放大器、反馈网络Rf三者在比较端是并联连接,所以上图是一个电压并联负反馈的电路。它有一下两个特点:

①输出电压趋向于维持恒定。

②因为Ii=If+Id,所以要求Rs越大,反馈信号越明显。

2并联负反馈对输入和输出电阻的影响

①     由于是并联,闭环输入Rif电阻小于开环输入电阻Ri。

②     Ri=Vi/Iid, Rif=Vi/Ii. Ii=Iid+If=(1+AF)Iid,Rif=Vi/(1+AF)Iid=Ri/1+ArFg.所以引入负反馈后输入电阻减小了。

③     同理分析:闭环输出电阻是开环输入电阻的1/(1+AF)倍,即Rof=Ro/(1+AroFg).

2实验过程

以上是对电压并联负反馈放大电路的一些分析,下面两图是我们根据以上分析得出的2级放大电路图。

由上图可看出仿真的输出波形没有失真,输出电压2.28v,对输入电压10mv来说,放大了

228倍。

数据记录:

3结果分析

有输出和输入的峰峰值分别为1.42v。6.16mv可知,放大了212倍。

由于在再放大过程中要使波形不失真,我们要的考虑到静态工作点对失的影响,但静态工作点选择过低,即Ibq和Vbeq过小,使BJT会在交流信号Vbe副半周的进入截止区,使波形失真。当选择地静态工作点过高,则会使BJT会在交流信号副半周进入饱和区。以上两种失真分别叫做截止失真和饱和失真。但但输入信号的幅度过大,即使Q点的大小合理,也会产生失真。这种失真叫做非线性失真。因此在设计电路时我们要考虑到BJT的静态工作点的选择。

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