專業(yè)：光電1302姓名：杜嘉偉學號：3130000946日期：2014/12/3地點：東三實驗報告課程名稱：電路與模擬電子技術實驗 指導老師：孫暉 成績：_實驗名稱：三極管共射放大電路的研究 實驗類型：電子技術設計性實驗 同組學生姓名：_一、實驗目的和要求（必填）二、實驗內(nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設備（必填）四、操作方法和實驗步驟五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理六、實驗結果與分析（必填）七、討論、心得1、 實驗目的和要求 1. 學習共射放大電路的設計方法與調(diào)試技術； 2. 掌握放大器靜態(tài)工作點的測量與調(diào)整方法，了解在不同偏置條件下靜態(tài)工作點對放大器性能的影響； 3. 學習放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及頻率特性等性能指標的測試方法； 4. 了解靜態(tài)工作點與輸出波形失真的關系，掌握最大不失真輸出電壓的測量方法； 5. 進一步熟悉示波器、函數(shù)信號發(fā)生器的使用。2、 實驗內(nèi)容和原理 1. 靜態(tài)工作點的調(diào)整與測量 2. 測量電壓放大倍數(shù) 3. 測量最大不失真輸出電壓 4. 測量輸入電阻 5. 測量輸出電阻 6. 測量上限頻率和下限頻率 7. 研究靜態(tài)工作點對輸出波形的影響3、 主要儀器設備示波器、信號發(fā)生器、萬用表、共射電路實驗板4、 操作方法和實驗步驟 1. 靜態(tài)工作點的測量和調(diào)試 （1）按所設計的放大器的元件連接電路，根據(jù)電路原理圖仔細檢查電路的完整性。 （2）開啟直流穩(wěn)壓電源，用萬用表檢測15V工作電壓，確認后，關閉電源。 （3）將放大器電路板的工作電源端與15V直流穩(wěn)壓電源接通。然后，開啟電源。此時，放大器處于工作狀態(tài)。 （4）調(diào)節(jié)偏置電位器，使放大電路的靜態(tài)工作點滿足設計要求6mA。為方便起見，測量時，一般采用測量電阻兩端的壓降，然后根據(jù) =/計算出。 （5）測量晶體管共射極放大電路的靜態(tài)工作點，并將測量值、仿真值、理論估算值記錄在下表中進行比較。裝 訂 線 2. 測量電壓放大倍數(shù) （1） 從函數(shù)信號發(fā)生器輸出1kHz的正弦波，加到電路板上的Us端。 （2） 用示波器檢查放大電路輸出端是否有放大的正弦波且無失真。 （3） 用示波器測量輸入Ui 電壓，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器幅度，使電路輸入Ui= 10mV(有效值)。 （4） 負載開路，用示波器測出輸出電壓Uo有效值，求出開路放大倍數(shù)。 （5） 負載接上1k，再次測Uo，求出帶載放大倍數(shù)。3. 測量最大不失真輸出電壓 （1）負載開路，逐漸增大輸入信號幅度，直至輸出剛出現(xiàn)失真。 （2）用示波器測出此時的輸出電壓有效值，即為最大不失真輸出電壓。 （3）負載接上1k，再次測。4. 測量輸入電阻 （1）從函數(shù)信號發(fā)生器輸出正弦波（幅度和頻率?），加到電路板上的Us端。 （2）用示波器測出Us 和Ui 電壓。 （3）求出輸入電阻。5. 測量輸出電阻 （1） 從函數(shù)信號發(fā)生器輸出正弦波，加到共射放大電路的輸入端。 （2） 斷開負載，用示波器測出輸出電壓Vo。 （3） 接上負載，用示波器測出輸出電壓Vo。 （4） 計算輸出電阻。6. 測量上限頻率和下限頻率 （1） 從函數(shù)信號發(fā)生器輸出1kHz的正弦波，加到放大電路輸入端。 （2） 用交流毫伏表（示波器）測輸出電壓，調(diào)節(jié)輸入信號幅度，使輸出Vo =1V。 （3） 保持輸入信號幅度不變，降低信號頻率，使輸出幅度下降至0.707Vo時，得到下限頻率。 （4） 保持輸入信號幅度不變，增大信號頻率，使輸出幅度下降至0.707 Vo時得到上限頻率。5、 實驗數(shù)據(jù)記錄和處理1. 靜態(tài)工作點的測量和調(diào)試理論值5.23064.53096仿真值5.2714.5589.0016實驗值5.184.569.106下圖是PSPICE模擬圖理論值計算過程：要使=6mA，則,2. 測量電壓放大倍數(shù)測試條件實測值（有效值）理論值仿真值107.510.72596.5387.2492.67107.360.36950.4743.6247.27下為實測值與仿真結果理論值計算過程：電壓放大倍數(shù),其中,則由公式算出，當時，放大倍數(shù)=43.62，當時，放大倍數(shù)=87.24另外，PDF中的電壓放大倍數(shù)公式給錯了，那是共集放大電路的放大倍數(shù)計算公式。3. 測量最大不失真輸出電壓測試條件實測值（有效值）理論值仿真值3.18V4.5V3.77V4.35V2.46V3.48V3.00V3.30V以下兩張圖是臨界最大不失真時的仿真圖理論計算過程：截止失真：飽和失真：當時，,當時，而最大不失真電壓應取兩者最小，故為表格中的答案。4. 測量輸入電阻輸入電阻（實測值）理論值仿真值10029.32.1130.8221.48理論計算過程：按題中電路，輸入電阻5. 測量輸出電阻輸入電阻（實測值）理論值仿真值2.811.430.96510.952仿真結果：時：時：故仿真值=(2.1090/1.0802-1)*5100=952理論計算過程：輸出電阻6. 測量上限頻率和下限頻率：測試條件實測值理論值仿真值186Hz180Hz/163Hz36.3MHz800kHz980kHz/166Hz66.2MHz時，時，6、 實驗結果與分析 1. 從實驗數(shù)據(jù)來看，實驗值、理論值和仿真值還是存在一定差異。 2. 由于實驗中所采用的元件并非理想元件，理論計算時一般都忽略一些小量，而模擬時卻又是忽略一些實際因素的值，故三者在值上略有偏差。 3. 數(shù)據(jù)誤差較大的一組實驗是測量上限頻率和下限頻率，這是因為在實驗中調(diào)節(jié)的時候，很難確保靜態(tài)工作點不變，且電壓跳動幅度較大，很難把控。另外，模擬的上限頻率值太高，是因為模擬時沒有忽略分部電容的影響。 4. 測量時，萬用表的內(nèi)阻若不夠大，會對實驗產(chǎn)生一定的誤差。 5. 從實驗中能分析出以下結論：（1）三極管共射放大電路的靜態(tài)工作點在工作區(qū)時，能實現(xiàn)將電流放大的功效，若加上了負載之后，會使得放大系數(shù)變小。（2）共射放大電路存在最大不失真電壓。當偏小時，放大電路容易產(chǎn)生截止失真；當偏大時，容易產(chǎn)生飽和失真。飽和失真在圖像上的體現(xiàn)是“削頂”，而截止失真會“縮頂”。當接入負載后，其最大不失真電壓會下降。所以靜態(tài)工作點一定要選取在最佳位置。（3）共射放大電路存在上限頻率和下限頻率，其通頻帶為上下限頻率之差。7、 討論與心得（1）試分析電路中的Re2、Rb1、Cb起什么作用？ Re2: 防止RL被短路，并分vi的一部分壓降，可以控制放大倍數(shù)。 Rb1: 使vbe上有壓降，即使滑動變阻器為0，防止vbe被短路。 Cb: 隔離直流信號，防止輸入信號Vi在Rs上有分量。（2）當靜態(tài)工作電流ICQ通過測量VE或VC來間接地得到時，分析萬用表內(nèi)阻對測量誤差的影響。 若萬用表內(nèi)阻不夠大，則會從原電路中分一部分電流，導致Ic測量存在誤差。 （3） 各儀器的接地端不再連在一起，示波器上的波形將發(fā)生什么變化？ 波形將會紊亂。（4）在測試各項參數(shù)時，為什么要用示波器監(jiān)視輸出波形不失真？ 因為一定要保證其工作區(qū)域在三極管的放大區(qū)。（5）與負載開路相比，接上負載對放大電路的上下限頻率有什么影響？在測上限和下限頻率時，如何選擇輸入信號的大??？為什么使輸出電壓為1V? 接上負載之后對下限頻率基本無影響，上限頻率會大大減少。選擇輸入信號應保證一開始不失真，實驗中調(diào)節(jié)成使為1V。輸出電壓取為1V是因為比較方便測量與讀取。（6）用示波器同時觀察放大電路輸入、輸出波形的相位關系時，示波器上有關按鈕應置什么位置？ 應該設置一個波形為反向，看是否重合。若重合就代表它們是反相的。 （7）在測量輸入電阻時，為什么不能直接測Rs兩端的壓降？ 因為RS兩端沒有電路的公共接地點，若用示波器或者毫伏表測量，會干擾信號，導致誤差。（8）如何判斷放大器的截止和飽和失真？當出現(xiàn)這些失真時應如何調(diào)整靜態(tài)工作點？ 截止失真是縮頂，飽和失真是削頂。出現(xiàn)飽和失真時應將靜態(tài)工作點向下調(diào)，截止失真應該向上調(diào)。（9） 在共射放大電路的靜態(tài)工作點測量時，測得VCEQ0.5V，說明三極管已處于飽和狀態(tài)；若VCEQ +VCC（電源電壓），則說明三極管已處于截止狀態(tài)；若VBEQ 2V，估計該晶體管已被擊穿。 (10) 共射電路實驗中所用的耦合電容是（哪一種類）電容。在共射放大電路實驗我們選用的D882是NPN管對嗎？描述怎樣從外觀判別e、b、c三個管腳。 對，有箭頭的是從b管