2-BJT共射极电压放大电路

1实验二BJT共射极电压放大电路一、实验目的1、通过对单级晶体管低频电压放大电路的工程估算、安装和调试，掌握放大器的主要性能指标及其测试方法；2、掌握双踪示波器、函数发生器、交流毫伏表、直流稳压电源和万用表的使用方法。二、实验仪器与器材三极管9011/9013等。将扁平的一面面向自己，管脚朝下放置，则从左至右三个管脚依次为E（发射极）、B（基极）、C（集电极）。三、实验内容图2－1射极偏置电路按图2-1接线。1．研究静态工作点变化对放大器性能的影响（1）输入Vs不加任何信号【建议只接直流通路】，调整RW，使静态集电极电流ICQ＝2mA，测量并记录静态时晶体管集电极-发射极之间电压VCEQ。（需计算理论值）具体步骤：1、调整RW，测量ICQ＝2mA，因为在测量电流时，需要把万用表串联到电路中，测量极为不便，所以我们可以把测量电流转化为测量电压，ICQ＝2mA==》VCQ＝6V2、此时再用万用表来测量VCEQ之间的电压。VCEQ＝VCC-VCQ-VEQ＝4VVCRVER测量值VCEQ理论值VCEQ测量值6V（2）调整RW使ICQ为2mA（即VCQ＝6V），在放大器输入端输入频率f=1kHZ的正弦信号，调节信号源输出电压VS，使Vi＝5mV，测量并记录VS、Vo和Vo＇，并计算放大器的AV、A’V、Ri、Ro（Ri、Ro计算公式见书63页、64页）。并记入表2-1中。（注意：用二踪示波器监视Vo及Vi波形时，必须确保在Vo基本不失真时再读数，用交流毫伏表测量电压有效值）2表2-1静态工作电流对放大器AV、Ri及RO的影响静态工作点电流ICQ/mA1.522.5保持输入信号Vi/mV555测量值VS/mVVO/V(有负载时)VO′/V(空载时)由测量数据计算值AV(有负载时)A’V(空载时)Ri/kΩRO/kΩ分析：有负载时，0ViVAV空载时（无负载），02VViVAAV输入电阻iRiR系指从放大器输入端看进去的交流等效电阻，它等于放大器输入端信号电压iV与输入电流iI之比。即iiiIVR.。本实验采用换算法测量输入电阻。测量电路如下图所示。在信号源与放大器之间串入一个已知电阻SR，只要分别测出SV和iV，则输入电阻为SisisisiiiiRVVVRVVVIVR/)(信号源+VRsRi放大器VsViIiRs+___+输出电阻0ROR指将输入电压源短路，从输出端向放大器看进去的交流等效电阻。它和输入电阻iR同样都是对交流而言的，即都是动态电阻。用换算法测量OR的原理如下图所示。信号源+VoRL放大器VsViIoRs+___+Ro在放大器输入端加入一个固定信号电压sV.，分别测量当已知负载RL断开和接上时的输出电压VO´和VO，则RO=(VO´/VO-1)RL32．观察不同静态工作点对输出波形的影响用二踪示波器监视Vo及Vi波形，（1）增大RW的阻值，观察输出电压波形是否出现截止失真（若RW增大至最大，波形失真仍不明显，则可在R1支路中再串一只电阻或适当加大Vi来解决），描出失真波形。（2）减小RW的阻值，观察输出电压波形是否出现饱和失真，描出失真波形。失真类型波形截止失真饱和失真饱和失真交流负载线截止失真截止失真饱和失真ic/mAIb/AIb/AtωtttttOiBOOOOoQ1Q2vCBvcevce如果选择静态工作点较高的话，容易引起饱和失真；如果选择静态工作点较低的话，容易引起截止失真。对于共射极反相放大器，输出电压的波形是：波形底部为饱和失真；波形顶部为截止失真。43．测量放大器的最大不失真输出电压分别调节RW和VS，用示波器观察输出电压V0波形，使输出波形为最大不失真正弦波（当同时出现正、负向失真后，稍微减小输入信号幅度，使输出波形的失真刚好消失时的输出电压幅值）。测量此时静态集电极电流ICQ和输出电压的峰－峰值VOP-P。ICQ（mA）VOP-P(V)4．测量放大器幅频特性曲线（不作要求）调整ICQ＝2mA，保持Vi＝5mV不变，改变信号频率，用逐点法测量不同频率下的V0值，记人表2－2中，并作出幅频特性曲线,定出3dB带宽BW=fH–fL。表2-2放大器幅频特性（Vi=5mV时）f/kHZ0.1fL110100fH1000VO/V四预习要求（1）掌握小信号低频电压放大器静态工作点的选择原则和放大器主要性能指标的定义及其测量方法。（2）复习射极偏置的单级共射低频放大器工作原理（参见图2－1）、静态工作点的估算及AV、Ri、R0的计算。（需理论计算，实验报告中要有完整的计算过程！）五实验报告要求（1）画出实验电路图，并标出各元件数值。（2）整理实验数据，计算AV、A’V、Ri、Ro值，列表比较其理论值和测量值，并加以分析。（3）讨论静态工作点变化对放大器性能（失真、输入电阻、电压放大倍数等）的影响。（4）用单对数坐标纸画出放大器的幅频特性曲线，确定fH、fL、AVM和BW值。（5）用方格纸画出本实验内容4和5中有关波形，并加以分析讨论。六思考题（1）如将实验电路中的NPN管换为PNP管，试问：①这时电路要作哪些改动才能正常工作？②经过正确改动后电路其饱和失真和截止失真波形是否和原来相同？为什么？（2）图2-1电路中上偏置串接RW起什么作用？