專業：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、實驗數據記錄和處理六、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試技術； 2. 掌握放大器靜態工作點的測量與調整方法，了解在不同偏置條件下靜態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、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、函數信號發生器的使用。2、 實驗內容和原理 1. 靜態工作點的調整與測量 2. 測量電壓放大倍數 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. 研究靜態工作點對輸出波形的影響3、 主要儀器設備示波器、信號發生器、萬用表、共射電路實驗板4、 操作方法和實驗步驟 1. 靜態工作點的測量和調試 （1）按所設計的放大器的元件連接電路，根據電路原理圖仔細檢查電路的完整性。 （2）開啟直流穩壓電源，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直流穩壓電源接通。然后，開啟電源。此時，放大器處于工作狀態。 （4）調節偏置電位器，使放大電路的靜態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 =/計算出。 （5）測量晶體管共射極放大電路的靜態工作點，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 （1） 從函數信號發生器輸出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，調節函數信號發生器幅度，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。 （5） 負載接上1k，再次測Uo，求出帶載放大倍數。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）從函數信號發生器輸出正弦波（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） 從函數信號發生器輸出正弦波，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） 從函數信號發生器輸出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，調節輸入信號幅度，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、 實驗數據記錄和處理1. 靜態工作點的測量和調試理論值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,其中,則由公式算出，當時，放大倍數=43.62，當時，放大倍數=87.24另外，PDF中的電壓放大倍數公式給錯了，那是共集放大電路的放大倍數計算公式。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. 從實驗數據來看，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. 數據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節的時候，很難確保靜態工作點不變，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，萬用表的內阻若不夠大，會對實驗產生一定的誤差。 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工作點在工作區時，能實現將電流放大的功效，若加上了負載之后，會使得放大系數變小。（2）共射放大電路存在最大不失真電壓。當偏小時，放大電路容易產生截止失真；當偏大時，容易產生飽和失真。飽和失真在圖像上的體現是“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。 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，分析萬用表內阻對測量誤差的影響。 若萬用表內阻不夠大，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生什么變化？ 波形將會紊亂。（4）在測試各項參數時，為什么要用示波器監視輸出波形不失真？ 因為一定要保證其工作區域在三極管的放大區。（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小？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，實驗中調節成使為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？當出現這些失真時應如何調整靜態工作點？ 截止失真是縮頂，飽和失真是削頂。出現飽和失真時應將靜態工作點向下調，截止失真應該向上調。（9） 在共射放大電路的靜態工作點測量時，測得VCEQ0.5V，說明三極管已處于飽和狀態；若VCEQ +VCC（電源電壓），則說明三極管已處于截止狀態；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