BJT单管共射电压放大电路--实验报告

BJT单管共射电压放大电路--实验报告【实验目的】1、掌握放大电路静态工作点的测量方法，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，包括电压增益、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压以及幅频响应特性的测试方法。3、熟练掌握常用电子仪器的使用【实验原理】1、BJT单管共射放大电路可以实现对输入交流信号的反相放大，放大倍数为Av=-β(Rc//RL)/rbe。2、BJT单管共射放大电路静态工作点的计算：Vb=Vcc*Rb2/(Rb1+Rb2)，Ic=Ve/Re，Vbe=Vb-Ve，Vce=Vc-Ve。3、BJT单管共射放大电路静态工作点测量时需注意函数信号发生器不能接入放大电路输入端，且要用直流电压表测量。4、输入电阻的测量方法见实验指导书，计算式为Ri=Rb1//Rb2//rbe，本实验计算中可取rbe大约为2.2千欧。5、输出电阻的测量方法见实验指导书，计算式为Ro=Rc。6、测量放大电路幅频响应特性的方法：要先调节信号源频率，使示波器显示输出信号幅度达到最大，并记录此时的Vo峰峰值。然后将信号源频率按照表格所示从小到大调节，找到0.707倍的Vo峰峰值最大值对应的信号源频率fL和fH。【实验设备】1、1个直流稳压电源2、1台函数信号发生器3、1台双踪示波器4、1个交流毫伏表5、1个万用电表6、1个晶体三极管90137、电阻器、电容器若干【实验内容】步骤1.按照图1-1连接电路，先不接函数信号发生器，只接通12V直流电源，将Rw从最大开始缓慢调小，同时用直流电压表测量三极管e级对地电压，当Ve=2V时，即此时Ic=Ie=2mA，测量并计算放大电路的静态工作点，并填写下表。Vb测(V)Ve测(V)Vc测(V)Rb1测(千欧)Vbe算(V)Vce算(V)Ic算(mA)2.652.008.4559.20.656.452步骤1分析说明：计算值和其测量值在误差允许范围内相等。而Ic可以通过测量电压Ve或Vc得出，Ic~Ie=Ve/Re。步骤2.保持步骤1的Rw阻值不变（即静态工作点不变），将函数信号发生器输出调为1KHz,示波器上观察输出峰峰值为10mV的正弦波信号作为放大电路的输入信号Vi，在波形不失真的情况下用示波器观察下表所列三种条件下信号Vo的峰峰值，并计算放大电路的放大倍数Av，填写下表。要求在实验报告上记录Rc=2千欧，RL=2千欧时，示波器显示的输入、输出信号波形。Rc(千欧)RL(千欧)Vo(V)Av2开路0.632126.51开路0.3468220.3468.5步骤2分析说明：在RL开路的情况下，Rc减小，Vo减小，而Vi不变，Av减小。在Rc不变的情况下，增大RL，Vo减小，而Vi不变，Av减小。步骤3.令放大电路Rc=2千欧，输出端开路，输入信号Vi为1KHz,示波器上观察峰峰值为10mV的正弦波信号，按照下表Ic值调节Rw，在Vo不失真情况下，记录Vo、Av的变化情况。Ic(mA)11.522.53Vo(V)2.32.523.844.2Av115.6124192200210步骤3分析说明：在误差允许的范围内，随着Ic的增大，Vo和Av的值也随之增大。步骤4.令放大电路Rc=2千欧，RL=2千欧，输入信号为1KHz的正弦波，首先逐步增大输入信号Vi幅度，并同时调节Rw使示波器上显示输出信号Vo同时出现缩顶和削底现象，然后将缓慢减小Vi幅度，直到示波器上显示输出信号Vo波形达到最大不失真。记录此时示波器显示Vi峰峰值，Vo峰峰值。Ic(mA)Vi(mV)Vo(V)3.57121.6步骤4分析说明：在误差允许的范围内，大幅度增大Vi，Vo也随着增大，直到Av变化不大，得到最大不失真输出电压。最大不失真输出电压在输入信号为1.6V，在峰峰值Vi=12mV是取得。步骤5.保持步骤4中Rc，RL设置不变，调节Rw使静态工作点Ic=2mA(即Ve=2V),如图5-1,将函数信号发生器夹在Vs位置，并调节信号发生器，使示波器上显示放大电路的输入信号Vi幅度调节为10mV峰峰值，按照实验指导书方法测量放大电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro，并与计算值相对照。注意Vo是输出端开路时，输出波形峰峰值，VL是负载为2千欧时，输出波形的峰峰值。Vs(mV)Vi(mV)Ri测(千欧)Ri算(千欧)VL(V)Vo(V)Ro测(千欧)Ro算(千欧)12101.941.950.581.21.831.8步骤5分析说明：在误差允许的范围内，Ro、Ri的测量值与计算值近似相等。步骤6.保持步骤5中Rc，RL，Rw设置不变，将函数信号发生器接在如图6-1所示Vi位置，将Vi幅度调整到使输出信号Vo最大不失真，然后再调节Rw，使输出信号Vo波形出现饱和失真（下半部截止）和截止失真（上半部缩顶），用示波器观测两种失真波形，并断开输入信号，用直流电压表测量两种失真情况下的Ic值（即静态工作点Ve电压）。（本步骤不用记录数据）步骤6分析说明：Vi不变，当Rb1增大到一定程度时，会出现饱和失真；当Rb1减小到一定程度时，会出现截止失真。步骤7.如图1-1，令Rc=2千欧，RL=2千欧，保持输入信号为10mV峰峰值的正弦波，按照下表改变函数信号发生器频率，同时用示波器测出相应的输出电压Vo，并计算Av，记录数据到下表，要求在实验报告中画出放大电路的幅频响应曲线，并在曲线中标明放大电路的通频带，即fL,fH值。f(KHz)0.1fL0.150.20.51210100150200300500800fH1000Vo(V)196230255300.1350.6360358356.6353351350349.4348.8340320301.2Av394150.65769.671.571.27170.169.869.669.569.26865.161.3步骤7分析说明：电压增益随频率变化下降到中频电压增益的1/√2倍，即0.707Avm所对应的频率分别称为下限频率fL和上限频率fH,则通频带fBW=Fh–FL.【实验总结】1、BJT单管共射放大电路可以实现对输入交流信号的反相放大，放大倍数为Av=-β(Rc//RL)/rbe。2、BJT单管共射放大电路静态工作点的计算：Vb=Vcc*Rb2/(Rb1+Rb2)，Ic=Ve/Re，Vbe=Vb-Ve，Vce=Vc-Ve。3、BJT单管共射放大电路静态工作点测量时需注意函数信号发生器不能接入放大电路输入端，且要用直流电压表测量。4、测量放大电路幅频响应特性的方法：要先调节信号源频率，使示波器显示输出信号幅度达到最大，并记录此时的Vo峰峰值。然后将信号源频率按照表格所示从小到大调节，找到0.707倍的Vo峰峰值最大值对应的信号源频率fL和fH。