实验一 共射极基本放大电路
一、 实验目的
1、掌握放大器静态工作点的调试及其对放大性能的影响。
2、学习测量放大器Q点,Av,ri,r0的方法,了解共射级电路特性。
二、实验环境
1、Electronics Workbench5.12软件
2、器件: 有极性电容 滑动变阻器 三极管 信号发生器 直流电源 示波器
三、 实验内容
图1.1为一共射极基本放大电路,按图连接好电路
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图1.1 共射极基本放大电路
1、静态分析
选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DC operating Point),电路静态分析结果如图1.2所示,分析结果表明晶体管Q1工作在放大电路。
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图1.2 共射极基本放大器的静态工作点
2、动态分析
用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10KHz)用示波器可观察输入、输出信号如图1.3所示,图中VA表示输入电压(电路中的节点4)VB为输出电压(电路中的节点5),由图波形图可观察到电路的输入、输出电压信号反相位关系。
图1.3共射极放大电路的输入、输出波形
由上图可得:
放大器的放大倍数:Av=801.54mv/4.97mv=161.3
理论计算:rbe=300+(1+β)×26mv/IE=300+26mv/IBQ=300+26mv/0.0226mA=1450Ω Av=-βRL′/ rbe= 250×1000Ω/1450Ω=172.4
(其中RL′为RL与Rc的并联值,β的值约为250) 实验结果与理论值基本相符
3、频率响应分析
选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis),在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。分析结果如图2.4所示。
图1.3 共射极基本放大电路的频率响应
由图1.3可得:电路的上限频率(x1)为10.78Hz,下限频率(x2)为23.1MHz,放大器的通频带约为23.1MHz,频率响应图理论结果基本相符。
1、测量放大器的输入、输出电压: (1)输入电阻的测量
在A点与B点之间串接一个2KΩ的电阻,如图1.1,测量 A点与B点的电位就可计算输入电阻Ri。 (2)、输出电阻的测量
用示波器监视,在输出不失真是,分别测量有负载是和无负载时的Vo,即可计算Ro 将上述测量及计算填入下表:
测输入电阻RAB=2KΩ 实测 测量计算 实测 测输出电阻 测量计算 VB(mv) Vi(mv) Ri=RAB/(VA/Vi-1) Vo′(空载) Vo(负载) 1.34 3.54 1.22KΩ 1.06v 0.55v Ro=( Vo′/Vo-1) ×RL 1.86K (3)输入电阻、输出电阻的理论计算: Ri=rbe×Rb/(rbe+Rb)=1.45 KΩ×500 KΩ/(1.45 KΩ+500 KΩ) =1.46 KΩ Ro=Rc=2 KΩ
实验结果与理论值基本相符。
四、 实验报告要求
1、简述本次实验的内容的基本结论。 2、实验数据,分析误差原因。