中山学院模电实验报告——基本共射放大电路

院别 班级 姓名 学号 成绩 电子信息学院 课程名称 实验名称 实验时间 指导教师 批改时间 报 告 内 容 模拟电路实验 基本共射放大电路 一、实验目的和任务 1. 加深对基本共射放大电路放大特性的理解； 2. 学习放大电路的静态工作点参数的测量方法； 3. 了解电路参数对静态工作点的影响和静态调试方法； 4. 学习放大电路交流参数的测量方法； 5. 学习常用电子仪器的使用。 二、实验原理介绍 图1-1为基本共射放大电路原理图 ，图1-2是其直流通路。 +12vRb 33kRc12kRb 33kRc12k+12vRp680kC110uC210u UoRp680kUs 图1-1 基本共射放大电路 图1-2 直流通路 首先，对该电路作直流分析。分析图1-2的直流通路，可得到如下直流工作参数的关系表达式： IBVCCUBE (1-1) Rb ICIB (1-2) UCEVCCRCIC (1-3) 从以上表达式中可知，Rb、RC、VCC对三极管的静态工作点都存在作用。静态工作点的设置，应使三极管在整个信号的变化范围内都处于放大区之中。截止失真的产生，主要是由于静态电流IB太小，导致静态工作点接近截止区；要消除截止失真，应调节输入回路参数（如减小Rb、增大VCC），使IB增大。出现饱和失真时，三极管的UCE小于1V，而且饱和深度越大，UCE越小；因此，也可以据UCE的大小来判断三极管是否处于饱和状态；此时若要三极管退出饱和、进入放大区，应增大Rb以减小静态工作电流，或者减小RC以升高集电极电位。实验中，由于输入信号幅度过大也会引致产生削波失真，此时应适当减小交流输入信号Ui的幅度。 在实验中，电路元件参数的改变（如减小Rb、RC，增大VCC），都应以不超过三极管的耐压和功耗为前提。 在放大电路中，交流输入信号Ui经放大后，在放大电路的输出端形成交流输出电压UO，电压放大倍数AU可以用下式来计算： AUUO(RC//RL) (1-4) Uirbe式中，rbe是三极管的交流输入电阻。它可用下式近似估算： rbe300(1)26() (1-5) IE其中，IE是三极管的射极静态电流，单位是毫安(mA)。 从以上动态分析表达式中可见，电压放大倍数的大小与负载RL的大小有关，RL增大时，电压放大倍数AU的绝对值也增大。 三、实验数据、计算及分析 1. 静态工作点参数测试 在静态测量时，暂时不要将交流信号接入电路。 （1） 观察Rb对静态工作点参数的影响。 VCC =12V，RC=2 kΩ，Rb分别取33kΩ、100kΩ、200kΩ、300kΩ、600kΩ。用万能表分别测量各个Rb阻值下的静态工作点参数，将测量结果填入表1-1，并据UCE的大小来判断三极管的工作状态。 表1-1 Rb（Ω） UCE(V) 工作状态 33k 0.0241 截止区 100k 0.0451 截止区 200k 0.0751 截止区 300k 0.1007 截止区 600k 3.612 放大区 Rb增大时， UCE如何变化？静态工作点向哪个区域移动？ （2） 观察RC对静态工作点参数的影响 VCC =12V，Rb=600kΩ，RC分别取2 kΩ、5.1kΩ ,用万能表分别测量每一个RC阻值下的静态工作点参数，将测量结果填入表1-2中，确定三极管的工作状态。 表1-2 RC (kΩ) UCE (V) 工作状态 2 3.612 放大区 5.1 0.0868 截止区 据以上表格的结果， RC增大时，UCE有何变化？ （3） 观察电源电压EC对UCE的影响。 Rb=600kΩ，RC=2kΩ，VCC分别取3V、6V、12V，分别测量出在EC取不同值时的UCE值，将结果填入表1-3。 表1-3 VCC (V) UCE (V) 3 1.199 2.07 6 12 3.42 2. 动态研究 (1)按图1-3所示电路接线，调Rb使Vc为6V。 (2)将信号发生器的输出信号调到f=1KHz，VP-P为500mV，接至放大电路的Us点，经过R1、R2衰减（100倍），Ui点得到5mV的小信号，观察Ui和UO端波形，并比较相位。 (3)信号源频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察UO不失真时的最大值并填表1－4。 表1－4 实测 Ui(mV) 5 34 70 VCC+12vR3 33kRc1 5.1k实测计算 UO(V) 0.573 4.0 7.8 AV 114.6 117.647 111.428 理论估算 AV 100 100 100 Rp680kR110uC2 UsUiBR2 51 Uo 5.1kC110uA 5.1kRLR4 24kRe1 1.8kC210u 图1-3 小信号放大电路 (4) Ui=5mV（RC=5.1K 断开负载RL），减小RP，使Vc＜4V，可观察到（UO波形）饱和失真；增大RP，使Vc＞9V，将R1由5.1K改为510Ω（即：使Ui=50mV），可观察到（UO波形）截止失真，将测量结果填入表1－5。 表1－5 RP 小 Vb 3.896 Vc 3.284 Ve 3.251 输出波形情况 合适 1.746 8.706 1.135 大 0.971 10.869 0.412 四、实验结论与心得 通过本次实验，我加深了对基本共射放大电路放大特性的理解，学习放大电路交流参数的测量方法，了解了电路参数对静态工作点的影响，学习了放大电路的静态工作点参数的测量方法。