模拟电子技术实验
实 验 报 告 西安交通大学电信学院计算机11班
姓名:司默涵
实验名称 验收日期 验收成绩 验收教师 认真程度 原始数据记录 应得分 5,4,3,2,0 5,4,3,2,0 4,3,2,1 4,3,2,1 4,3,2,1 4,3,2,1 4,3,2,1,0 实得分 批阅人签字 公式、图、表的规范性 表述一致性 分析正确性 内容、步骤的完整性 心得体会 真实性扣分(捏造、抄袭) 0,-30,-20,-10 报告总分 电话: 学号:18 实验日期:2013年4月12日 30 报告完成日期:2013年4月 日 实验 晶体管单级放大器预习报告 一、实验目的
1、测量放大器静态工作点和放大倍数 2、观察静态工作点对放大器输出波形的影响 3、测量输入电阻、输出电阻 4、测量放大电路的幅频特性
二、实验原理
1、测量晶体管的β
由于晶体管生产中存在的分散性,每个同学手中的管子参数可能不一致,因此,利用各种方法测量或者估计晶体管的β,是实验前必须进行的。获得晶体管β,常见的仪器有:晶体管图示议、万用表。
2、根据晶体管的β,合理选择电源电压和集电极电阻
在这一部分,很多选择并不是唯一的。电源电压可以选择为+12V,通过调节直流稳压电源实现。选择Rc=2kΩ。 3、估算RW和RB
根据电源电压,先使静态工作点位于直流负载线中点,则:
V,
又根据
,可以得到
,而
mA
,可以估算出
kΩ
将RW+RB的估算值用RWB表示,如果β为100,则此值为377kΩ。此时,可以按照下述方法选择电
位器RW和电阻RB。
确定RW+RB的最小值,也就是RB的值,此值应该比达到饱和状态的基极电阻还小,以确保调节RW为0时,晶体管肯定进入了饱和状态。
一般选取
。比如当β=100,可以选择RB=100kΩ。
确定RW+RB的最大值,此值一般选择为式(2.1.1)计算获得的RWB的2~5倍。以保证当RW调到最大时,使得晶体管最大限度地接近截止区。因此,可以选择RW为~×βkΩ。比如当β=100,可以选择RW为1MΩ~2MΩ。
电位器标称值一般局限在1、2、5三档,比如1kΩ、2kΩ、5kΩ。 4、确定其它参数
电容器C1、C2的主要作用是隔直和信号耦合,同时,还在客观上造成了本放大电路不能放大低频信号。原则上讲,这两个电容器越大,其低频性能越好。一般选取10μF~47μF。RL可以选择2kΩ左右。
三、元器件选择和电路搭接
1、元器件选择 名称 三极管 电位器 电解电容 电阻 电阻 2、电路搭接
9013 105 10μF 100kΩ 2kΩ 规格 一只 一只 2只 1只 2只 数量
四、实验内容和步骤
1.静态工作点的调整和测量 对于一个晶体管放大电路,根据设计目的不同,静态工作点的选择也有不同的原则。一般来说,在没有特殊要求的情况下,静态工作点的选择,从理论上说,就是使其处于交流负载线的中点,也就是让输出信号能够达到最大限度的不失真。 因此,在本实验中,静态工作点的调整,就是用示波器观察输出,让输出信号达到最大限度的不失真。 当按照上述要求搭接好电路,在输入端引入正弦信号,用示波器观察输出。静态工作点具体的调整步骤如表2.1.1所示: 表2.1.1 静态工作点调整现象动作归纳 现象 出现截止失真 动作 减小RW 出现饱和失真 增大RW 两种失真都出现 减小输入信号 无失真 加大输入信号 根据示波器上观察到的现象,做出不同的调整动作,反复进行。当加大输入信号,两种失真同时出现,减小输入信号,两种失真同时消失时,可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点,就是最佳的静态工作点。去掉输入信号,测量此时的UCQ,就得到了静态工作点。 2.电压放大倍数测量 放大电路的电压放大倍数测量,必须在输出信号没有明显失真的情况下进行。测量方法可以分为粗略测量和精细测量两种。可以根据测量要求选择测量方法。 粗略测量:直接用示波器测量。使用双踪示波器的两个通道,同时测量输入信号幅值和输出信号幅值,两者相除就是电压放大倍数。或者使用单踪示波器,分别测量也可。需要注意的是,这种测量,在输出信号失真的情况下,是毫无意义的。测量时,必须按照上述的失真判断方法,密切观察输出信号的失真情况。 精细测量:用晶体管毫伏表测量。在保证输出信号没有失真的情况下,直接用晶体管毫伏表,分别测量输入信号和输出信号的有效值,直接相除也是电压放大倍数。注意,这种测量,要求在测量的同时,一直用示波器监视输出信号,输出失真或者没有监测,测量都无效。 3.输入电阻测量
根据输入电阻的定义,按照图2.1.4所示电路测量。
选择R1与估计的输入电阻近似。将一定频率的源信号加入us两端,用晶体管毫伏表分别测量us和ui处的电压有效值Us、Ui。则
(2.1.2)
4.输出电阻测量
根据输出电阻的定义,按照图2.1.5所示电路测量。
断开开关S,在输入端加入一定频率的正弦信号,观察输出信号,在不失真的情况下,用晶体管毫伏表测量输出电压,记为Uo∞。闭合开关S,输入信号不变,用晶体管毫伏表测量输出电压,记为UoL,则输出电阻为:
(2.1.3)
5.频率特性的测量
本实验提供的电路,存在耦合电容C1、C2。这两个电容对低频信号都有阻断作用。在实验前,我们
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