1、 姓名 班级 学号 台号 日期 节次 成绩 教师签字 模拟电子技术实验实验二 共射基本放大电路的研究一、 实验目的二、实验仪器名称及型号三、设计要求1. 设计任务设计一具有静态工作点稳定特性的共射极基本放大电路：（1） 电源电压 VCC=12V，使用硅材料 NPN 晶体管 3DG6(硅小功率高频管) ，其电流放大系数 75，（实际放大系数会有所不同，在此为了方便按 75 计算）。（2） 选择参数，使 ICQ1.5mA，3VU CEQ6V。2. 设计提示为了使放大器获得尽可能高的放大倍数，同时又不因进入非线性区而产生波形失真，就必须设置一个合适的静态工作点。若工作点设置得过高，则晶体管易进入饱和
2、区而产生饱和失真；反之则晶体管易进入截止区而产生截止失真。根据要求，所选电路如图 1 所示。电 工 电 子 实 验 教 学 中 心 实 验 报 告2cebReRb 23 D G 6Rc+ 1 2 VRb 1I1IB图 1 共射极放大电路直流通路为保证静态工作点的稳定，要求：I1=（510）I B UBQ=（35） UBEQ选 ，由 得：BQ3VUQECeRBQEeC2.315kI由 可确定 ；又 ，令b21Rb213.mA07，则 。可选择 。1BQ0AIb12V60kAb145kRb125k根据 ，可求得 ，可选择CECQce3V()UIRc2.。这样就完成了电路的设计。所得数据为ck， ，
3、 ，b145kb215ke1.5kc3当然读者可根据所给条件做出自己的设计，上述这组数据仅供参考。1 0 01 1 54 7 4 7 02 0 2 0 0R 31 0V 13 D G 61 . 51 02 4 04 71 0 F3 1 01.5 3 6 . 24021 3 61 1 1 21 091 4 1 5 1 61 31 8 1 92 01 72 11 0 05 7+ 1 2 VG N D kkkkk kk kcRk k3ck3b1bR1PP2beRe LRfkk kk 2CC F FC图 2 单级晶体管放大电路线路板电 工 电 子 实 验 教 学 中 心 实 验 报 告3本次实验中所采
4、用的分压式偏置放大电路，是最为常见的工作点稳定电路。本次实验所采用的电路板如图 2 所示。在电路板上可以实现多种不同的电路形式：如固定偏置和分压式偏置方式，有反馈和无反馈的工作方式。提供多种集电极偏置电阻和负载电阻供选择。四、实验内容1.单管共射放大电路的静态测试（1）保持子板上的晶体管未接线，将万用表调至“ ”挡，检查晶体管的发射结和集电结电压，发现损坏向老师说明。在下面空白处描述检测现象，结合测量结果说明晶体管是 NPN 型还是 PNP 型。（2）按图 1 在电路板（实验箱的子板）上连好电路，各电阻参数如表 1 所示，注意须在子板插入实验箱以及接线之前用万用表测量并调节 Rb1 的大小，不
5、要在子板插入实验箱后用万用表测量 Rb1。将电路板插入实验箱的相应位置。打开直流稳压电源的开关，用万用表直流电压测量档测量电源的输出并调节电源，使万用表显示 12V（直流稳压电源屏幕上显示的电压值作为参考）。用连接线将电源接至实验箱的12V 与 GND两个接口上（注意极性），此时用万用表测量电路板上V CC 与 GND 两点之间的电压应为 12V。（3）测量 UB、U C、U E，记入表 1 中的第一行。根据测得数据，计算 ICQ 和 UCEQ的值。表 1 静态工作点测量数据记录 实验参数 测量值 计算值VCC Rb1 Rb2 Rc Re UB/V UC/V UE/V ICQ UCEQ12V
6、45k 15k 3k 1.5k6V 45k 15k 3k 1.5k12V 30k 15k 3k 1.5k12V 45k 15k 1.5k 1.5k12V 45k 15k 3k 1k（4）改变电路中各元器件参数，用相同的方法，测量参数改变后的静态工作点，电 工 电 子 实 验 教 学 中 心 实 验 报 告4把测量后计算得到的 ICQ 和 UCEQ 的结果填入表 1 中。讨论各行数据之间的差异，并将所测结果与理论计算值比较：2.调整放大电路的最佳静态工作点+V 1G N Dceb4 7 FC31 . 5 kRe1 5 kRb 23D G 61 0 FC1uiuo1 0 FC23 kRc+ 1 2
7、 VRb 1RP 12 0 k4 7 k1 0 kRS12341 72 0+_+_+_us图 3 共射极基本放大电路按图 3 在实验箱子板上完成电路连接。将电路板（实验箱的子板）插入实验箱的相应位置。将电源接在实验箱的12V 与 GND 两个接口上（注意电源的极性和大小）。将函数发生器的输出调为 1kHz 的正弦交流电压，峰- 峰值调至 30mV 后接入到电路板的 3 与 4 端之间，4 端接函数发生器的公共端。将示波器的探头接到放大电路的输出端 uo，即 17 与 20 之间，20 端接示波器探头的地端。调节电位器 RP1，观察输出电压 uo的波形，在不失真的前提下，使其输出波形幅值最大，测
8、量此时的静态工作点。测量静态工作点的步骤：先断开函数发生器与电路的连接，用万用表的直流电压档分别测量此时晶体管各电极 c、b 和 e 端与 GND 端之间的电压 UC、U B 和 UE，将结果记入表 2 中。测完后将两个表笔从电路中断开。表 2 静态工作点的测量数据记录测量项目 UC/V UB/V UE/V 测量值3.电压放大倍数的测量电 工 电 子 实 验 教 学 中 心 实 验 报 告5保持刚才的电路参数不变。函数发生器改接在 1 与 2 端之间，调节函数发生器的输出，使 3 与 4 端的有效值为 10mV（可用示波器监测）。放大电路的输出端 17 与 20 之间接负载电阻 RL。若输出波
9、形没有失真，则可以进行放大倍数的测量，并画出此时输入与输出波形之间的相位关系。已知输入信号 Ui 的有效值为 10mV，参照表 3，分别测量各种情况下输出电压的有效值 Uo，计算电压放大倍数 Au=Uo/Ui 。画出输入与输出波形之间的相位关系：表 3 电压放大倍数的测量数据记录Ui 的有效值 RL 值 RC 值 Uo 的有效值 计算放大倍数RC=1.5kRL= RC=3kRC=1.5kRL=10kRC=3kRC=1.5k10mVRL=3kRC=3k根据实验结果，分析在改变 时，对放大倍数有何影响。改变 时，对放大倍数L CR有何影响。电 工 电 子 实 验 教 学 中 心 实 验 报 告64
10、. 输出电阻的测量 测量原理参见实验教程，保持静态工作点和输入电压 的有效值为 10mV 不变。实iu验过程中始终用示波器监视电路输出波形，确保波形不失真。表 4 输出电阻的测量数据记录RL RC 负载时 Uorms 开路时 Uorms ro (计算值)RC=1.5kRL=10kRC=3kRC=1.5kRL=3kRC=3k根据实验结果，分析改变 时，对 有何影响； 取多大时，测得的 较准确。orLRor5. 输入电阻的测量 测量原理参见实验教程。保持静态工作点不变。函数发生器接在图 3 中的 1 与 2 端之间，在函数发生器的输出 uS 与放大电路输入 ui 之间已经串入 10k 的电阻 RS
11、 。调节函数发生器使输入电压 ui 的有效值仍为 10mV。电路参数如图 3 所示，R C=3k 。 实验过程中始终用示波器监视输出波形，确保波形不失真。表 5 输入电阻的测量数据记录电 工 电 子 实 验 教 学 中 心 实 验 报 告7ui 的有效值 负载 uS 的有效值 riRL=3k10mV RL= 6.放大电路幅频特性的测试（选作）在阻容耦合放大电路中，中频段的放大倍数为 。当输入信号的频率降低到一定mA频率时，放大倍数将随之降低，当放大倍数降至 时，其对应的频率称为下限转折频2率 ；当输入信号的频率升高到一定频率时，晶体管的放大倍数将随之降低而引起放Lf大电路放大倍数的降低，当放大
12、倍数降至 时，其对应的频率称为上限转折频率 。m Hf放大电路的放大倍数 随着频率 的改变而变化的曲线称为放大电路的幅频特性曲线。Af如图 3 所示电路，参数和静态工作点与实验内容 1 相同。断开负载电阻 RL。将函数发生器接在 3 与 4 端之间作为输入电压，测量过程中始终用示波器监测输入电压，保持输入电压 ui 的有效值为 10mV 不变。用示波器测量输出波形的峰峰值，记入表 6 中。按所测数据画出幅频特性曲线。表 6 放大电路幅频特性的测试频率 100Hz 200Hz 500Hz 1kHz 10kHz 100kHz 500kHz 1MHzUopp按所测数据画出幅频特性曲线根据所测数据讨论
13、下限和上限转折频率与所选取测量的哪个频率比较接近，或者在哪个频率区间中：电 工 电 子 实 验 教 学 中 心 实 验 报 告8五、思考题1. 绘出三极管的输出特性曲线，在输出特性曲线上说明表 1 中各参数的变化将引起静态工作点 Q 如何变化。与实测结果比较。2. 如果实测时发现 接近电源电压。你认为可能是什么原因引起的？至少列举出CU两种可能。3总结失真类型的判断方法，说明当本实验中的放大电路的输出出现削顶失真时，为截止失真，还是饱和失真？4为增加放大电路的最大不失真输出幅度，应采取什么措施？电 工 电 子 实 验 教 学 中 心 实 验 报 告9教师签字：原始数据记录1. 检查晶体管的发射
14、极和集电极正向压降： ；静态工作点测试数据记录实验参数 测量值VCC Rb1 Rb2 Rc Re UB/V UC/V UE/V12V 45k 15k 3k 1.5k6V 45k 15k 3k 1.5k12V 30k 15k 3k 1.5k12V 45k 15k 1.5k 1.5k12V 45k 15k 3k 1k2. 最佳静态工作点测试：U C： UB： UE：3. 电压放大倍数的测量输入输出波形的相位关系电 工 电 子 实 验 教 学 中 心 实 验 报 告10Ui 的有效值 RL 值 RC 值 Uo 的有效值RC=1.5kRL= RC=3kRC=1.5kRL=10k RC=3kRC=1.5k10mVRL=3k RC=3k4. 输出电阻的测量RL RC 负载时 Uorms 开路时 UormsRC=1.5kRL=10k RC=3kRC=1.5kRL=3k RC=3k5. 输入电阻的测量ui 的有效值 负载 uS 的有效值RL=3k10mV RL= 教师签字：
