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文档简介

1、单管共射极分压式放大电路仿真实验报告 班级:电气工程及自动化二班 学号:141600194 姓名:辛军奎单管共射极分压式放大电路仿真实验报告一、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=3k, 放大倍数Au=60,直流电源Vcc=6v,负载RL=20 k,Ri5k,Ro3k,电容C1=C2=C3=10uf

2、。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 =IBQ UCEQ=VCC-ICQRC(3)动态分析。AU=-(RC/RL)/rbe Ri =rbe/ RB Ro=Rc2.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+)Re) (VCC为图中Q1(C)ICQ =IBQUCEQ=VCC-IEQReVCC-ICQRe(3)动态分析。AU=(1+)(Re/RL)/(r

3、be+(1+)(Re/RL) 电压放大倍数恒小于1,而且接近于1。 Ai=-(1+) 电流放大倍数恒大于1。Ri =(rbe+(1+)(Re/RL)/RBRORe 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)/ReICQ (VCC为图中RB2(2)IBQ=IEQ/(1+)UCEQ=VCC-ICQRC-IEQReVCC-IQC(RC+Re)(3)动态分析。AU=(RC/RL)/rbe Ri=(rbe/(1+)/ ReRoRc(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

4、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 1000k,又R1=3 k。 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

5、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。=ic/ib=120(4)计算Au =-(Rc/RL)/Rbe=60 Rbe=300+26(mA)/ib=5.2 k 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Ib10ib,Vb2Vbe。图四(7)计算

6、RB1=(Vcc-Vbe)/ib =100 k,RB2=(2Vbe)/10ib=28 k, RE = (Vb-Vbe)/(1+)ib=1 k,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 k左右)使得两波形符合条件即可,最终确定RB2为30 k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

7、定误差。(2)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 RB1Rbe= R5 R4R=100k30k5.2k4.3k 输出电阻Ro=RC RL=R1R2=3k20k2.6k如图七所示七经测定U1=3.54mV,U2=1.74mVU=1.8mV,Ii=U/R6=1.8mV/4.3K4.2uA Ri= U2/ Ii=1.74mV/4.2uA4.1k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

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