单级共射放大电路的设计
实验二、单级共射放大电路的设计
一、 实验目的
1. 2. 3. 4.
掌握共射放大器电路的设计方法
掌握如何设置放大电路的静态工作点及其调试方法 学习放大电路性能指标
观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及最大不失真电压、以及频率响应的测量方法
5. 进一步熟悉函数发生器、等常用仪器的使用方法 6. 进一步熟悉晶体管参数的测试 7. 了解负反馈对放大电路性能的影响
二、 实验仪器与器件:
直流稳压电源、万用电表、双踪示波器、交流毫伏表、直流毫安表、频率计、三极管、电阻器、电容器、电位器若干。
三、 实验原理:
连接电路图如下图,并测量相关数据,了解单级共设放大电路
四、 实验内容
1.静态工作点的调整与测量:
将RL开路;在接通电源钱,将Rb2调至最大,并使ui=0.调节Rb2测量相应数据填入下表
2.观察静态工作点对输出波形失真的影响:
调节函数信号发生器找到最大不失真输入电压,然后观察uO输出波形,判断失真情况以及管子工作状态填入下表
3.电压放大倍数的测量
将频率为1kHz、ui=300mV(参考)的正弦信号作为输入信号,用交流毫伏表测量Ui和Uo有效值,用示波器观察输入输出电压的波形,把测量结果记入下表
4.观察静态工作点对电压放大倍数的影响
将RL开路,RC=2k欧姆,输入适当ui。改变Rb2,将数据填入下表
注意:测量UCE时它是静态参数。 5.输入电阻和输出电阻的测量
输入端开关打开,用交流毫伏表测量Ui和Us,计算输入电阻
Ri=Ui/Ii=Rs*Ui/(Us-Ui)
闭合输入端开关,打开和闭合输出端开关,用交流毫伏表测量UL和UO,计算输出电阻 RO=(UO/UL-1)*RL
6.最大不是真输出电压opp的测量
7.幅频特性的测量
由表知0.707um=-6.293
所以上限截止频率应接近于表中第五组数据,上限截止频率约为300kHz
五、 设计题
UO=Rs//Rc*(1+β)Ii Ui=[(1+B)*Re+Rb]Ii
当Re=0时Au=Uo/Ui≈β放大倍数可大于等于80。设计上图,将Rc增大改变工作点,Rb减小增大基极电流防止失真。
六、 思考题
1. 当调节偏置电阻Rb2,使放大器输出波形出现饱和或截止失真时,晶体管的管压降VCE
怎样变化?
当电阻增大时,管压降增大,电阻减小时,管压降减小
2. 分别增大或减小Rb2、Rc、RL、Re及电源电压Vcc,对放大器的静态工作点Q及性能指标
有何影响?为什么? 增大Rb2使Q点过高,出现截止失真;减小Rb2使Q点过低,出现饱和失真;因为过高导致基极电压过高,导致发射极电压过高,容易失真。
增大Rc使Q点过高出现截止失真,减小Rc使Q点过低,出现饱和失真;因为Ib一定时Ic一定,当Rc减小时,UCEQ增大;减小时相反。
RL和RC在静态电路中相当于开路;在动态电路中是并联关系,情况和Rc一样。
增大或减小Re使Q点过高或过低,出现截止失真或饱和失真,因为UEQ由Ub决定,Re增大导致Ie减小,UCEQ增大;减小时相反。
增大或减小Vcc会增大或减小最大不失真电压,因为减小使Ui相对电路来说变化更大,而电路静态工作点更低,更容易失真;增大时相反。
3. 调整静态工作点时,Rb2要用一固定电阻与电位器相串联,而不能直接用电位器,为什
么?
以免电位器调节至0Ω。 4. 在测量放大倍数时,为什么使用毫伏表、而不是万用表?怎样测量Rb2阻值?
交流毫伏表可以测量更大带宽的交流信号,而万用表是为公频设计的。将Rb2从电路中取出测量,不可直接在电路中测量。
5. 测量输入电阻时,选取的串入电阻过大或过小,会出现测量误差,试分析误差原因。
电阻过大会使电流过小,影响电路特性,电阻过小会使分压过小,从而设备测量时出现误差。
七、 心得体会
仿真的数据必须是有意义的数据,比如仿真时应先将不是真的情况测量完毕再开始仿真失真的情况,而不是只仿真一种情况;另外,出现问题首先要冷静,然后思考问题出现在哪里,然后解决它。