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文档简介
实验四共发射极单管放大电路参数测试(仿真)一、实验目的1.熟悉Multisim仿真软件的使用;掌握放大电路静态工作点的仿真测量;掌握放大电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真测量方法;了解静态工作点对放大倍数和波形失真的影响。二、实验原理静态工作点的测量在仿真软件Multisim2001中,按图4.2.1接好仿真电路,用万用表测量静态工作点有关参量。电压放大倍数的测量按图4.2.2在仿真软件中接好电路,然后根据实验内容的要求进行仿真。
丄参考地图4.2.2电压放大倍数的测量静态工作点对电压放大倍数的影响按图4.2.3在仿真软件中接好电路,然后根据实验内容的要求进行仿真。注意,不要接图4.2.3静态工作点对电压放大倍数影响的仿真电路静态工作点对输出波形的影响仿真电路同图4.2.3。输入电阻r和输出电阻r的测量io按图4.2.4在仿真软件中接好电路,然后根据实验内容的要求进行仿真。图4.2.4输入电阻ri和输出电阻:测量的仿真电路三、预习要求阅读理论教材上有关晶体管和基本放大电路等章节内容,以达到了解实验内容的目的。查阅附录一。四、实验设备与仪器1.Mltisim软件和计算机。五、实验内容静态工作点的测量按图421电路连接仿真电路。注意先不要把输入信号u.接入电路中。首先调解变阻器iR,使得流过R的电流I二2.0mA。测量I采用间接测量法,即用万用表测量R两端WCCCCU的电压U,经过计算后得到:I二RC。如果电阻R的阻值为2.4kQ,则它两端的电RC CR CC压应为4.8V。然后,用万用表测量晶体管的B、C、E管脚对参考地的直流电压值:U、U、BCU,将数据计入表4.5.1中,并计算出U、U的值。E BECE表4.5.1静态工作点的测量测量值计算值UB(V)UE(V)UC(V)ube(v)UCE(V)电压放大倍数的测量调整合适的静态工作点(一般情况下,可调解R使得I二2.0mA),然后在放大电路WC输入端加入频率为1kHz,幅值为10mV的正弦信号u,同时用示波器观测放大电路输出电i压u的波形。用示波器观测表4.5.2中三种情况中的任意一组波形,并在表4.5.2中记录u和oiu的波形,注意它们的相位关系。o表4.5.2电压放大倍数的测量实验条件测量值计算值观察记录组ui、0Rc(kQ)RL(kO)Ui(V)Uo(V)Au的波形2.4gJ1.2g0 ►t2.42.4观察静态工作点对电压放大倍数的影响按仿真电路423,连接好电路。注意置R二2.4k0,R ,调节R大小,用间CLW接测量的办法使得I的大小满足表4.5.3中提供的数据,以确定不同的静态工作点。对每一C种情况,在放大电路输入端加入频率为1kHz,幅值为10mV的正弦信号u,同时用示波器i观测放大电路输出电压u的波形。o(注意:在u波形不失真的情况下,用万用表的交流档测量u和u的有效值U和U,记oioio录表4.5.3中)表4.5.3静态工作点对电压放大倍数的影响测量值Ic(mA)0.51.01.52.02.55(v)U((V)计算值Au观察静态工作点对输出波形失真的影响按仿真电路4.2.3,连接好电路。注意置R二2.4比0,R ,在不接入输入信号uCLi的前提下,调节R使得流过R的电流I满足表4.5.4中设定的数值,用万用表测量此时WCCU值。然后在放大电路输入端加入频率为1kHz,幅值为10mV的正弦信号u,同时用示CEi波器观测放大电路输出电压u的波形。每一组输出信号的波形记录表格中,并对失真情况o和晶体管工作状态作出判定,完成表4.5.4。表4.5.4静态工作点对输出波形失真的影响实验条件测量值观察记录uo的波形失真情况Ic(mA)UCE(V)0.10fo■t()饱和失真()截止失真()无失真—t2.010()饱和失真()截止失真()无失真—t3.0j0fo()饱和失真()截止失真()无失真注意:对失真情况的判定,在相应得括号内划上“厂。测量输入电阻r和输出电阻rio如图4.5.4所示的仿真电路,在交流信号源和电容C之间串联一个电阻R=Ik。,并1置R二2.4kG,R=2.4k。,调节调节R使得流过R的电流I二2mA。然后在放大CLWCC电路输入端加入频率为1kHz,幅值为10mV的正弦信号u,同时用示波器观测放大电路输i出电压u的波形。在不产生波形失真的前提下,用交流毫伏表测量信号源两端电压U和电oS容C左边点对参考地电压U无负载时输出电压U和接入负载R后的输出电压U,数据1ioLL记录入表4.5.5中。表4.5.5输入、输出电阻的测量实验条件测量值计纟聿值理依值R(kQ)U(mV)U(mV)UL.(V)Uo(V)r(kQ)ro(kQ)r;(kQ)ro(kQ)六、实验报告对实验结果进行整理和分析,并计算有关数据。把输入电阻和输出电阻的计算值和理论值进行比较,分析误差产生的原因记录实验的心得与体会。七、实验注意事项注意有些数据的测量是在波形不失真的前提下测量的。在测量有效值时,可以用虚拟万用表的交流档测量。在仿真
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