三极管的单级共射放大电路
班级：计算机卓越 姓名：李临 学号：U201114373 教师：汪小燕 时间：２０１２.１２.３ 成绩： 一、实验目的
1、掌握三极管放大电路静态工作点的测量和调整方法 2、了解电路参数变化对静态工作点的影响 3、掌握三极管放大电路主要性能指标的测试方法 4、学习通频带的测量方法
5、学习使用仿真软件对放大电路进行仿真的方法
二、实验元器件
三极管 3DG6 1只
电阻 51Ω、1kΩ、11kΩ、100kΩ 各一只； 5.1kΩ 2只 电容 10μF 2只； 47μF 1只 电位器 100kΩ 1只
三、实验前预习要求
1、阅读教材：
82~86页（实验五。注意：文中描述用万用表测量动态电压的方法有误，必须用示波器测量）
2、根据实验电路图和元器件参数，估算电路的静态工作点及电路的电压放大倍数。
3、估算电路的最大不失真输出电压幅值 4、根据实验内容设计实验数据记录表格。
四、实验原理及参考电路
1.参考电路如图所示：
2.静态工作点的估算与调整
静态工作点是指输入交流信号为零时桑拿机关的基极电流IBQ、集电极电流ICQ和管压降VCEQ。
根据上图所示的直流通路可得出： 开路电压VBB = Rb12×VCC/Rb11+Rb12 内阻 RB = Rb11//Rb12
则 I BQ = VBB−VBEQ RB+ 1+β (Re1+Re2) ICQ = βIBQ
VCEQ
≈ VCC – (RC + Re1 +Re2)ICQ
当管子确定后，改变VCC、RB、RB2、RC、（或RE）中任一参数值，都会导致静态工作点的变化。当电路参数确定后，静态工作点主要通过RP调整。工作点偏高，输出信号易产生饱和失真；工作点偏低，输出波形易产生截止失真。但当输入信号过大时，管子将工作在非线性区，输出波形会产生双向失真。当输出波形不很大时，静态工作点的设置应偏低，以减小电路的表态损耗. 3.放大电路电压增益的测量
放大电路电压增益Av是指输出电压与输入电压的有效值之比，即 Av = V0 Vi
对于该电路，放大电路的电压增益Av为
= V0 Vi = -β(RC // RL) / rbe + (1 + β)Re1 Av
当三极管跟负载电阻选定后，Av主要取决于静态工作点ICQ。
4.输入电阻的测量
对于上述参考电路图所示参数，放大电路输入电阻为： Ri = Rb11//Rb12//[rbe + (1 + β)Re1] 三极管输入电阻rbe为：
rbe = 300 + (1+β)26/ICQ
测量原理为：在信号源与放大电路之间串一个已知阻值的电阻R,用万用表分别测出R两端的电压V’s和Vi，则输入电阻为：
Ri = Vi / Ii = Vi ×R / V’s – V 5．输出电阻的测量
输出电阻的测量原理为：用万用表分别测量放大器的开路电压VO和负载电阻上的电压VOL，则输出电阻RO 可通过计算求得。
RO =( VO – VOL)×RL /VOL
当RL = RO时，测量误差最小。 6.幅频特性的测量
放大器的幅频特性是指放大器的增益与输入信号频率之间的关系曲线。一般用逐
点法进行测量。在保持输入信号幅值不变的情况下，改变输入信号的频率，住店测量不同频率点的电压增益。利用各点数据，在单对数坐标纸上描绘出幅频特性曲线。通常将电压增益下降到中频增益的0.707时所以对应的频率称为该放大电路的上限、下限截止频率，用fH和fL表示，则该放大电路的通频带为： BW = fH - fL ≈ fH
五、实验内容
1.组装电路
按照上图，在面包板上组装BJT单级共射放大电路，镜检查无误后，接通预先调整好的直流电源+12V。 2.观察波形
用示波器同时观察v1和v2的电压波形，比较他们的幅值和相位。
① 从信号发生器输入 f = 1kHZ,Vi-pp=100mv的正弦电压接到放大电路的输
入端，同时接双踪示波器的CH1通道，将放大电路的输入电压接CH2通
道，调整电位器Rp,使示波器上显示的输入电压波形打到最大不失真，在荧光屏上观察他们的幅值大小和相位。
② 测试电路的增益电压Av，在示波器上直接测量输出电压Vop-p,计算电压增
益。 3.测量电路在现行放大状态时的静态工作点
4.了解由于静态工作点设置点不当，给放大电路带来的非线性失真现象。
调节电位器Rp ,分别使其阻值为最大或最小时，观察输出波形的失真情况，分别
5.测量BJL单级共射放大电路的通频带。
①当输入信号f = 1kHz,输入电压峰-峰值为100mV,RL = 5.1KΩ时，在示波器上测出放大器中频区的输出电压峰-峰值（或计算出电压增益）。 ②增加输入信号的频率（保持输入电压峰-峰值在100mV不变），在一定的频率范围内，输出电压不变；继续增加输入信号的频率，增加到一定频率时，输出电压开始下降，当其下降到中频区输出电压的0.707时，信号发生器所示的频率即为放大电路的上限截止频率fH。 ③同理，减小输入信号的频率（保持Vip-p = 100mV不变），在一定的频率方位内，输出电压不变；继续减小输入信号的频率，减小到一定频率时，输出电压开始下
降，当其下降到中频区输出电压的0.707时，信号发生器所指示的频率即为放大电路的下限截止频率fL。 ④通频带ＢＷ＝ｆＨ－ｆＬ。 6.输入电阻Ri的测量
按图连接电路，取Ｒ＝１ｋΩ，用示波器读出ＶＳ和Ｖｉ，则 Ｒｉ＝ ＶｉＲ／ＶＳ＇－Ｖｉ 7.输出电阻RO的测量
按图连接电路，取ＲＬ＝５．１ｋΩ，用示波器读出ＲＬ＝∞时的开路电压ＶＯ及ＲＬ＝５．１ｋΩ时的输出电压ＶＯＬ，则 ＲＯ＝（ＶＯ－ＶＯＬ）ＲＬ／ＶＯＬ
＇
六、实验结果
１、最大不失真波形
电压增益ＡＶ＝Ｖｏｐ－ｐ／Ｖｉｐ－ｐ＝２．２８Ｖ／６５．６ｍＡ＝３４．４７２
２、测量电路在现行放大状态时的静态工作点
RP最小：
RP最大：
３、通频带ＢＷ
上限戒指频率ｆＨ＝ ５７７．０ＫＨＺ
下限截止频率ｆＬ＝７０．１３ＨＺ
通频带ＢＷ＝ｆＨ－ｆＬ ＝５７７ＫＨＺ － ７０．１３ＨＺ≈５７７ＫＨＺ ４、输入电压Ｒｉ 输出波形图为：
Ｒｉ＝ ＶｉＲ／ＶＳ＇－Ｖｉ＝５．９２ＫΩ ５、输出电压ＲＯ 测量ＶＯ波形图为：
测量ＶＯＬ波形图为：
ＲＯ＝（ＶＯ－ＶＯＬ）ＲＬ／ＶＯＬ＝４．７４ＫΩ
七、思考题
１、判断下列波形的失真类型
答：（ａ）图中出现饱和失真与截止失真，原因是输入信号幅值过大
（ｂ）图中出现饱和失真，原因是静态工作点过高 （ｃ）图中出现截止失真，原因是静态工作点过低
２、测量放大电路静态工作点时，如果测得ＶＣＥＱ＜０．５Ｖ，说明三极管处在什么工作状态？如果ＶＣＥＱ≈ＶＣＣ，三极管处在什么工作状态？
答：ＶＣＥＱ＜０．５Ｖ，说明三极管处在饱和工作状态，如果ＶＣＥＱ≈ＶＣＣ，三极管处在截止工作状态。
３、在该实验所示的电路图当中，上偏置固定电阻起了什么作用？既然有了ＲＰ，不要该固定电阻可否？为什么？
答：上偏置固定电阻起保护电路的作用，如果去掉该电阻，将ＲＰ调到很高时，ＶＢ会很高，可能烧毁三极管，很显然，不能去掉改偏置固定电阻。
４、负载电阻变化时，对放大电路静态工作点有无影响？对电压增益有无影响？ 答：负载电阻变化时，对放大电路静态工作点没有影响，对电压增益有影响。
八、小结
这次实验是对三极管放大电路相关参数的测量，由于是第二次实验而且比上次的较简单，所以在找好元件后很快连好了电路，但还是有些问题，经过检查发现自己把一个５．１Ω的电阻看成了５．１ＫΩ导致电路不合格，找了半天才发现问题，浪费了许多时间，所以不管是做什么仔细很重要，能让我们少做许多无用功，还有就是要认真听老师刚上课的讲解特别是一些注意事项及测量方法，可能会跟书上有所不同，也不要让这种完全不必要的事情耽误了实验进程。
三极管的单级共射放大电路
班级：计算机卓越 姓名：李临 学号：U201114373 教师：汪小燕 时间：２０１２.１２.３ 成绩： 一、实验目的
1、掌握三极管放大电路静态工作点的测量和调整方法 2、了解电路参数变化对静态工作点的影响 3、掌握三极管放大电路主要性能指标的测试方法 4、学习通频带的测量方法
5、学习使用仿真软件对放大电路进行仿真的方法
二、实验元器件
三极管 3DG6 1只
电阻 51Ω、1kΩ、11kΩ、100kΩ 各一只； 5.1kΩ 2只 电容 10μF 2只； 47μF 1只 电位器 100kΩ 1只
三、实验前预习要求
1、阅读教材：
82~86页（实验五。注意：文中描述用万用表测量动态电压的方法有误，必须用示波器测量）
2、根据实验电路图和元器件参数，估算电路的静态工作点及电路的电压放大倍数。
3、估算电路的最大不失真输出电压幅值 4、根据实验内容设计实验数据记录表格。
四、实验原理及参考电路
1.参考电路如图所示：
2.静态工作点的估算与调整
静态工作点是指输入交流信号为零时桑拿机关的基极电流IBQ、集电极电流ICQ和管压降VCEQ。
根据上图所示的直流通路可得出： 开路电压VBB = Rb12×VCC/Rb11+Rb12 内阻 RB = Rb11//Rb12
则 I BQ = VBB−VBEQ RB+ 1+β (Re1+Re2) ICQ = βIBQ
VCEQ
≈ VCC – (RC + Re1 +Re2)ICQ
当管子确定后，改变VCC、RB、RB2、RC、（或RE）中任一参数值，都会导致静态工作点的变化。当电路参数确定后，静态工作点主要通过RP调整。工作点偏高，输出信号易产生饱和失真；工作点偏低，输出波形易产生截止失真。但当输入信号过大时，管子将工作在非线性区，输出波形会产生双向失真。当输出波形不很大时，静态工作点的设置应偏低，以减小电路的表态损耗. 3.放大电路电压增益的测量
放大电路电压增益Av是指输出电压与输入电压的有效值之比，即 Av = V0 Vi
对于该电路，放大电路的电压增益Av为
= V0 Vi = -β(RC // RL) / rbe + (1 + β)Re1 Av
当三极管跟负载电阻选定后，Av主要取决于静态工作点ICQ。
4.输入电阻的测量
对于上述参考电路图所示参数，放大电路输入电阻为： Ri = Rb11//Rb12//[rbe + (1 + β)Re1] 三极管输入电阻rbe为：
rbe = 300 + (1+β)26/ICQ
测量原理为：在信号源与放大电路之间串一个已知阻值的电阻R,用万用表分别测出R两端的电压V’s和Vi，则输入电阻为：
Ri = Vi / Ii = Vi ×R / V’s – V 5．输出电阻的测量
输出电阻的测量原理为：用万用表分别测量放大器的开路电压VO和负载电阻上的电压VOL，则输出电阻RO 可通过计算求得。
RO =( VO – VOL)×RL /VOL
当RL = RO时，测量误差最小。 6.幅频特性的测量
放大器的幅频特性是指放大器的增益与输入信号频率之间的关系曲线。一般用逐
点法进行测量。在保持输入信号幅值不变的情况下，改变输入信号的频率，住店测量不同频率点的电压增益。利用各点数据，在单对数坐标纸上描绘出幅频特性曲线。通常将电压增益下降到中频增益的0.707时所以对应的频率称为该放大电路的上限、下限截止频率，用fH和fL表示，则该放大电路的通频带为： BW = fH - fL ≈ fH
五、实验内容
1.组装电路
按照上图，在面包板上组装BJT单级共射放大电路，镜检查无误后，接通预先调整好的直流电源+12V。 2.观察波形
用示波器同时观察v1和v2的电压波形，比较他们的幅值和相位。
① 从信号发生器输入 f = 1kHZ,Vi-pp=100mv的正弦电压接到放大电路的输
入端，同时接双踪示波器的CH1通道，将放大电路的输入电压接CH2通
道，调整电位器Rp,使示波器上显示的输入电压波形打到最大不失真，在荧光屏上观察他们的幅值大小和相位。
② 测试电路的增益电压Av，在示波器上直接测量输出电压Vop-p,计算电压增
益。 3.测量电路在现行放大状态时的静态工作点
4.了解由于静态工作点设置点不当，给放大电路带来的非线性失真现象。
调节电位器Rp ,分别使其阻值为最大或最小时，观察输出波形的失真情况，分别
5.测量BJL单级共射放大电路的通频带。
①当输入信号f = 1kHz,输入电压峰-峰值为100mV,RL = 5.1KΩ时，在示波器上测出放大器中频区的输出电压峰-峰值（或计算出电压增益）。 ②增加输入信号的频率（保持输入电压峰-峰值在100mV不变），在一定的频率范围内，输出电压不变；继续增加输入信号的频率，增加到一定频率时，输出电压开始下降，当其下降到中频区输出电压的0.707时，信号发生器所示的频率即为放大电路的上限截止频率fH。 ③同理，减小输入信号的频率（保持Vip-p = 100mV不变），在一定的频率方位内，输出电压不变；继续减小输入信号的频率，减小到一定频率时，输出电压开始下
降，当其下降到中频区输出电压的0.707时，信号发生器所指示的频率即为放大电路的下限截止频率fL。 ④通频带ＢＷ＝ｆＨ－ｆＬ。 6.输入电阻Ri的测量
按图连接电路，取Ｒ＝１ｋΩ，用示波器读出ＶＳ和Ｖｉ，则 Ｒｉ＝ ＶｉＲ／ＶＳ＇－Ｖｉ 7.输出电阻RO的测量
按图连接电路，取ＲＬ＝５．１ｋΩ，用示波器读出ＲＬ＝∞时的开路电压ＶＯ及ＲＬ＝５．１ｋΩ时的输出电压ＶＯＬ，则 ＲＯ＝（ＶＯ－ＶＯＬ）ＲＬ／ＶＯＬ
＇
六、实验结果
１、最大不失真波形
电压增益ＡＶ＝Ｖｏｐ－ｐ／Ｖｉｐ－ｐ＝２．２８Ｖ／６５．６ｍＡ＝３４．４７２
２、测量电路在现行放大状态时的静态工作点
RP最小：
RP最大：
３、通频带ＢＷ
上限戒指频率ｆＨ＝ ５７７．０ＫＨＺ
下限截止频率ｆＬ＝７０．１３ＨＺ
通频带ＢＷ＝ｆＨ－ｆＬ ＝５７７ＫＨＺ － ７０．１３ＨＺ≈５７７ＫＨＺ ４、输入电压Ｒｉ 输出波形图为：
Ｒｉ＝ ＶｉＲ／ＶＳ＇－Ｖｉ＝５．９２ＫΩ ５、输出电压ＲＯ 测量ＶＯ波形图为：
测量ＶＯＬ波形图为：
ＲＯ＝（ＶＯ－ＶＯＬ）ＲＬ／ＶＯＬ＝４．７４ＫΩ
七、思考题
１、判断下列波形的失真类型
答：（ａ）图中出现饱和失真与截止失真，原因是输入信号幅值过大
（ｂ）图中出现饱和失真，原因是静态工作点过高 （ｃ）图中出现截止失真，原因是静态工作点过低
２、测量放大电路静态工作点时，如果测得ＶＣＥＱ＜０．５Ｖ，说明三极管处在什么工作状态？如果ＶＣＥＱ≈ＶＣＣ，三极管处在什么工作状态？
答：ＶＣＥＱ＜０．５Ｖ，说明三极管处在饱和工作状态，如果ＶＣＥＱ≈ＶＣＣ，三极管处在截止工作状态。
３、在该实验所示的电路图当中，上偏置固定电阻起了什么作用？既然有了ＲＰ，不要该固定电阻可否？为什么？
答：上偏置固定电阻起保护电路的作用，如果去掉该电阻，将ＲＰ调到很高时，ＶＢ会很高，可能烧毁三极管，很显然，不能去掉改偏置固定电阻。
４、负载电阻变化时，对放大电路静态工作点有无影响？对电压增益有无影响？ 答：负载电阻变化时，对放大电路静态工作点没有影响，对电压增益有影响。
八、小结
这次实验是对三极管放大电路相关参数的测量，由于是第二次实验而且比上次的较简单，所以在找好元件后很快连好了电路，但还是有些问题，经过检查发现自己把一个５．１Ω的电阻看成了５．１ＫΩ导致电路不合格，找了半天才发现问题，浪费了许多时间，所以不管是做什么仔细很重要，能让我们少做许多无用功，还有就是要认真听老师刚上课的讲解特别是一些注意事项及测量方法，可能会跟书上有所不同，也不要让这种完全不必要的事情耽误了实验进程。