實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)03051001學(xué)號(hào)2010300784姓名張騰晶體管單級(jí)放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆帐褂肕ultisim分析單級(jí)放大器主要性能指標(biāo)的工作方法。掌握晶體管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試和調(diào)整方法，觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器輸出波形的影響。測(cè)量放大器的放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)電路如圖2.1－1所示，采用基極固定分壓式偏置電路。電路在接通直流電源Vcc而未加入信號(hào)（Vi=0）時(shí)，三極管三個(gè)極電壓和電流稱為靜態(tài)工作點(diǎn)，即圖2.1－1VBQ=R2VCC/(R2+R3+R7)（2.1-1）ICQ=IEQ=(VBQ-VBEQ)/R4（2.1-2）IBQ=IEQ/β（2.1-3）VCEQ＝VCC－ICQ（R5＋R4）（2.1-4）1.靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇和測(cè)量放大器的基本任務(wù)是不失真的放大小信號(hào)。為了獲得最大不失真輸出電壓，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)選在輸出特性曲線上交流負(fù)載線的中點(diǎn)。若工作點(diǎn)選的太高，則容易引起飽和失真；而選的太低，又易引起截止失真。靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量是指在接通電源電壓后放大器輸入端不加信號(hào)時(shí)，測(cè)量晶體管的集電極電流ICQ和管壓降VCEQ。其中VCEQ可直接用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)C-E極間的電壓既得，而ICQ的測(cè)量則有直接法和間接法兩種：直接法：將萬(wàn)用表電流檔串入集電極電路直接測(cè)量。此法精度高，但要斷開(kāi)集電極回路，比較麻煩。間接法：用萬(wàn)用表直流電壓檔先測(cè)出R5上的壓降，然后根據(jù)已知R5算出ICQ，此法簡(jiǎn)單，在實(shí)驗(yàn)中常用，但其測(cè)量精度差。為了減小測(cè)量誤差，應(yīng)選用內(nèi)阻較高的電壓表。當(dāng)按照上述要求搭好電路，在輸入端引入正弦信號(hào)，用示波器觀察輸出。靜態(tài)工作點(diǎn)具體的調(diào)節(jié)步驟如下：現(xiàn)象出現(xiàn)截止失真出現(xiàn)飽和失真兩種失真都出現(xiàn)無(wú)失真動(dòng)作減小R增大R減小輸入信號(hào)加大輸入信號(hào)根據(jù)示波器上觀察到的現(xiàn)象，做出不同的調(diào)整動(dòng)作，反復(fù)進(jìn)行。當(dāng)加大輸入信號(hào)，兩種失真都出現(xiàn)，減小輸入信號(hào)，兩種失真同時(shí)消失，可以認(rèn)為此時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)正好處于交流負(fù)載線的中點(diǎn)，就是最佳的靜態(tài)工作點(diǎn)。去掉輸入信號(hào)，測(cè)量此時(shí)的VCQ,就得到了靜態(tài)工作點(diǎn)。2.電壓放大倍數(shù)的測(cè)量電壓放大倍數(shù)是指放大器的輸入電壓Ui輸出電壓Uo之比AV=UO/Ui（2.1-5）用示波器分別測(cè)出UO和Ui，便可按式（2.1-5）求得放大倍數(shù)，電壓放大倍數(shù)與負(fù)載R6有關(guān)。3.輸入電阻和輸出電阻的測(cè)量（1）輸入電阻Ri用電流電壓法測(cè)得，電路如圖2.1-3所示。在輸入回路中串接電阻R=1kΩ，用示波器分別測(cè)出電阻兩端電壓Vi和Vs，則可求得輸入電阻Ri為Ri=Vi/Ri=Vi×R/（Vs-Vi）（2.1-6）圖2.1-3電阻R不宜過(guò)大，否則引入干擾；也不宜過(guò)小，否則誤差太大。通常取與Ri同一數(shù)量級(jí)。（2）輸出電阻Ro可通過(guò)測(cè)量輸出端開(kāi)路時(shí)的輸出電壓Vo’，帶上負(fù)載R6后的輸出電壓Vo。Ro=（Vo’/Vo-1）×R6（2.1-7）三、實(shí)驗(yàn)步驟靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇和測(cè)量（實(shí)驗(yàn)室操作）（1）按照實(shí)驗(yàn)電路在面包板上連接好，布線要整齊、均勻，便于檢查；鏡檢查無(wú)誤接通12V直流電源。（2）在放大電路輸入端加入1KHz、幅度為20mV的正弦信號(hào)，輸出端接示波器，調(diào)節(jié)電位器，使示波器所顯示的輸出波形不失真，然后關(guān)掉信號(hào)發(fā)生器的電源，使輸入電壓Vi=0，用萬(wàn)用表測(cè)量三極管三個(gè)極分別對(duì)地電壓，VE，VB，VC，VCEQ，ICQ,根據(jù)I=V/R算出I=I。記錄測(cè)量值，并與估算值進(jìn)行比較。2.電壓放大倍數(shù)的測(cè)量（計(jì)算機(jī)仿真）輸入信號(hào)是1kHz，幅度是20mVpp正弦信號(hào)，利用實(shí)驗(yàn)原理中的公式（2.1-5）分別計(jì)算輸出端開(kāi)路和R6=2kΩ時(shí)的電壓放大倍數(shù)，并用示波器雙蹤觀察Vo和Vi的相位關(guān)系。3.輸入電阻和輸出電阻的測(cè)量（計(jì)算機(jī)仿真）（1）用示波器分別測(cè)出電阻兩端的Vs和Vi，用式（2.1-6）便可計(jì)算Ri的大小。（2）根據(jù)測(cè)得的負(fù)載開(kāi)路時(shí)的電壓Vo’和接上2kΩ電阻時(shí)的輸出電壓Vo，用式（2.1-7）可算出輸出電阻Ro。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果靜態(tài)工作點(diǎn)實(shí)際測(cè)量值VBVCVEVCEIC2.794V7.721V2.153V5.568V2.14mA放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試、計(jì)算結(jié)果實(shí)際測(cè)量值參數(shù)ViV0AVVsViRiR0負(fù)載開(kāi)路13.949mV1.672