晶体管单级放大器实验报告

晶体管单管放大器一、实验目的1、 了解和熟悉掌握晶体管单管放大器2、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。3、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试方法。 4、 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21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RB1和RB2组成的分压电路，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u0，从而实现了电压放大。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ui0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IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压UE或UC，然后算出IC的方法，例如，只要测出UE，即可用算出IC（也可根据，由UC确定IC），同时也能算出UBEUBUE，UCEUCUE。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。 三、实验设备与器件1、12V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3DG61(50100)或90111 （管脚排列如图27所示） 四、实验内容 实验电路如图21所示。1、调试静态工作点连接电路，接通直流电源前，将函数信号发生器关闭。接通12V电源、调节RW，使UE2.2V（即IC2.0mA，或RC1两端的直流电压为4.8V，注意万用表的电流档很容易烧毁，所以最好采用测电压的办法，电压除电阻就可以得到电流）， 用万用表的直流电压档测量UB、UE、UC。记入表21。表2-1 IC2mA测 量 值计 算 值UB（V）UE（V）UC（V）UBE（V）UCE（V）IC（mA）2.8722.2347.1570.6384.9232.05 2、测量电压放大倍数打开函数信号发生器电源，在放大器输入端（电路的最左边，函数信号发生器红色夹子加在5.1K电阻的上面，黑色夹子加在51欧姆的电阻的下面）加入频率为1KHz的正弦信号uS，调节函数信号发生器的输出旋钮（函数信号发生器最右边的那个旋钮，也就是靠近OUTPUT输出的旋钮）使放大器输入电压Ui10mV（交流电压，用交流毫伏表或者示波器的测量档测量），同时用示波器观察放大器输出电压uO波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表或示波器测量下述两种情况下的UO值，并计算出Av，填入表2-2中，并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系，在坐标轴上按照1：1的比例绘制出来，必须标注出Y轴一格所代表的电压和X轴一格所代表的时间。表22 Ic2.0mA Ui10mVRC（K）RL(K)Uo(V)AV2.40.20320.32.42.40.10410.43、观察静态工作点对电压放大倍数的影响置RL（即开路），Ui=10mV，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UO值，并计算出Av记入表23。表23 RL Ui10mVIC(mA)11.52.02.53UO(V)0.1870.1980.2030.2040.202AV18.719.820.320.420.2测量IC时，要先将函数信号发生器关闭（即使Ui0）。4、观察静态工作点对输出波形失真的影响置RL2.4K， ui0，调节RW使IC2.0mA，测出UCE值（直流电压），再逐步加大输入信号，使输出电压u0 足够大但不失真（如果函数信号发生器已经调节到最大了，可以直接把函数信号发生器加到Ui两端!）。 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u0的波形，并测出失真情况下的IC和UCE值，记入表24中。每次测IC和UCE 值时都要将函数信号发生器关闭。5.034V表24 RC2.4K RL Ui200 mVIC(mA)UCE(V)直流电压u0波形（1：1绘制）是否失真管子工作状态（饱和、正常、截至）1.1657.533是截止失真2.05.034否正常2.4033.862是饱和失真 *5、测量最大不失真输出电压置RL2.4K，按实验原理2.4)中所述方照法，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UOPP及UO值，记入表25。 表25 RC2.4K RL2.4KIC(mA)Uim(mV)Uom(V)UOPP(V)2.3682082.0792.08*6、测量输入电阻和输出电阻 置RC2.4K，RL2.4K，IC2.0mA。输入f1KHz的正弦信号，在输出电压uo不失真的情况下，用交流毫伏表测出US，Ui和UL记入表2-6。保持US不变，断开RL，测量输出电压Uo，记入表2-6。表2-6 Ic2mA Rc2.4K RL2.4KUSUiRi（K）（UL）（Uo）R0（K）测量值计算值测量值计算值1v9.832m51.3250.140.102 V0.199 v2.32K2.28K*7、测量幅频特性曲线取IC2.0mA，RC2.4K，RL2.4K。 保持输入信号ui的幅度不变，改变信号源频率f，逐点测出相应的输出电压UO，记入表27。 表27 Ui 9.832 mV fl fo fn f（KHz） 30HZ 100HZ 1KH 5000KHZ 5MH 50MHUO（V）0.089 0.101 0.102 0.098 0.097 0.032AVUO/Ui9.05 10.27 10.37 9.97 9.87 3.25五、实验总结 讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。 静态工作点在特性曲线的位置如果上升（变大），那么Q点会到达饱和区，会出现饱和失真，也就是正弦波信号的上半部分会缺失。静态工作点在性曲线的位置如果下降（变小），那么Q点会到达截止区，会出现截止失真，也就是正弦波信号的下半部分会缺失。六、预习思考1、测试中，如果将函数信号发生器、交流毫伏表、示波器中任一仪