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单管分压式放大电路实验报告qd


阿坝师范高等专科学校

系 别:电子信息工程系 班 级:嵌入式

学号:20113082

姓名:王程民

单管(双极型三极管) 单管(双极型三极管)分压式放大电路仿真实验报告
一、实验目的:1.掌握三极管的 掌握三极管的直流电流放大系数β的测定方法。 2.熟悉简单放大电路的计算及电路调试 熟悉简单放大电路的计算及电路调试。 3.能够设计较为简单的对温度稳定的具有一定放大倍数的放大电路 能够设计较为简单的对温度稳定的具有一定放大倍数的放大电路。 能够设计较为简单的对温度稳定的具有一定放大倍数的放大电路 二、实验要求:输入信号 Ai=5 mv 频率 f=20 khz,输出电阻 R0=3kΩ,放大倍数 Au=60,直流电 mv, 放大倍数 源 Vcc=6v,负载 RL=20kΩ,电容可取 C1=C2=C3=10uf。 负载 三、实验原理: (一)双极型三极管放大电路的三种基本组态 双极型三极管放大电路的三种基本组态。 1.单管共射极放大电路。 (1)基本电路组成。如下图所示 如下图所示:

(2)静态分析。静态基极电流 BQ=(Vcc-UBEQ)/RB(VCC 为图中 RC(1) 静态基极电流:I ) ) 静态集电极电流:ICQ=βIBQ 静态集电极与发射极之间的电压:UCEQ=VCC-ICQRC 静态集电极与发射极之间的电压 (3)动态分析。电压放大倍数 电压放大倍数:AU=-β(RC//RL)/rbe 输入电阻:Ri =rbe//RB 输出电阻:Ro=Rc 2.单管共集电极放大电路( (射极跟随器) 。 (1)基本电路组成。如下图所示 如下图所示:

(2)静态分析。IBQ=(Vcc- BEQ)/(Rb +(1+β)Re) CC 为图中 Q1(C) -U (V ) ) ICQ=βIBQ UCEQ=VCC- EQRe≈VCC-ICQRe -I (3)动态分析。AU=(1+β (Re//RL)/(rbe+(1+β) e//RL) β) (R ) 电压放大倍数恒小于 1,而且接近于 1。 Ai=-(1+β) 电流放大倍数恒大于 1。 Ri =(rbe+ +(1+β) e//RL)//RB (R RO≈Re 3.单管共基极放大电路。 (1)基本电路组成。如下图所示 如下图所示:

(2)静态分析。IEQ=(UBQ-UBEQ)/Re≈ICQ(VCC 为图中 RB2(2) ) IBQ=IEQ/( (1+β) UCEQ=VCC- CQRC-IEQRe≈VCC-IQC(RC+Re) -I (3)动态分析。AU=β(RC//RL)/rbe R Ri=(rbe/(1+β) )//Re Ro≈Rc 我选用单管共射极放大电路。 (二)根据实验要求,我选用单管共射极放大电路 1.三极管将输入信号放大 三极管将输入信号放大。 2.两电阻给三极管基极提供一个 两电阻给三极管基极提供一个不受温度影响的偏置电流。 3.采用单管分压式共射极 单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路。 四、实验步骤: 型三极管,测出其β值。 1.我选用 2N1711 型三极管 (1) 接好如图所示测定电路 为使 ib 达到毫安级, 电路。 设定滑动变阻器 Rv1 的最大阻值是 1000kΩ, 又 R1=3kΩ。

图〈一〉 与毫安表,直流电源为 6v。 两电流表分别为微安与毫安表 (2)首先把滑动变阻器的阻值调到最大 的阻值调到最大,求出最小电流 ibmin=5.36uA,再连续调小 再连续调小滑动变阻 器 Rv1 的阻值从而引起 ib 与 ic 的连续变化,当 ic 不在随 ib 连续变化时记下此时的 ib 值 从而引起 为 ibmax=17.8uA。 ib=(ibmin+ibmax) )/2 =11.58uA (3)调整滑动变阻器 Rv1 使得微安表的示数为 ib=11.58uA(11.6)左右,我取 11.6uA。记 我取 录下毫安表的示数 ic=1.39 毫安,如图〈一〉所示。 β=ic/ib =120 )/R (4)计算 Au=-β(Rc//RL) be=60 Rbe=300+26(mA)/ib=5.2kΩ ib=5.306uA(5)验证放大倍数 验证放大倍数仿真。接入输入信号和负载,如图〈二〉〈三 、 三〉所示:调整滑 动变阻器 Rv1 使得微安表的示数 5.306uA。看示波器上的波形是否满足放大 60 倍, 使得微安表的示数为 看示波器上的波形是否满足放大 确定满足。

图〈二〉

图〈三〉 (6)接出基本放大电路的。 。如图〈四〉所示:工程条件:忽略 ib,流过 RB1 和 RB2 的电流 Ib ≈10ib,Vb≈2Vbe。

图〈四〉 (7)计算 RB1=(Vcc-Vbe) b=100 kΩ, )/i RB2=(2Vbe)/10ib=28kΩ, 10i

RE=(Vb-Vbe)/(1+ 1+β)ib=1kΩ,在电路上设置电阻值。 (8)接上示波器仿真,黄色 黄色、红色波分别为输与输出入波。在示波器上调好 60 倍放大 在示波器上调好 倍数,看而至波形幅度是否相同 看而至波形幅度是否相同相位相反。如不符合,微调 RB2( (31kΩ 左右)使 得两波形符合条件即可 即可,最终确定 RB2 为 31 kΩ 左右时符合条件见 左右时符合条件见。

图〈五〉 (9)电路验证。通常情况下该电路要求 Rbe>Ri(输入电阻) 画出微变等效图如下图所 通常情况下该电路要求 ,画出微变等效图如下图所 示 Rbe=5.2kΩ>Ri=Rbe//RB1//RB2=4.1 ω 符合条件。 2=4.1K Ri=Rbe//RB1//RB2=4.1kΩ RO=(RC//RL)=1/(1 L+1/RC)kΩ (1/R

(10)误差分析。 1)输入电阻 Ri,误差分析 误差分析。 首先:测出输入电阻 Ri 的值,再将测出的 Ri 值与计算出的 Ri 值 4.1kΩ 测出输入电阻 进行比较,看其阻值是否 值是否在误差允许范围内相等。接如下所示电路测出 Ri。令 R 接如下所示电路测出 的阻值等于计算出的 Ri 值 4.1kΩ。 用交流电压表分别测出电阻 R 两端的电压 U1,U2。 流经电阻 R 的电流为 IR。 IR=(U1-U2)/R=0.437uA uA Ri(测)=U2/IR=4.005kΩ Ri(计)=Rbe//RB1//RB2=4.1kΩ 在误差允许范围内 Ri( Ri(测)=Ri(计),误差为 0.095kΩ。

2)输出电阻 RO,误差分析 误差分析。 测出 RO 的值为 RO(测), ,与计算出的 RO 值 RO(计)进行比较,看是否在误差允许范围内 看是否在误差允许范围内 二者阻值相等。接如下电路测 RO(测)。 接如下电路测

首先使负载 RL 开路, ,测得输出电压为 UO1=255mV,然后接上负载 RL,测得输出电 然后接上负载 压为 UO2=222mV。 RO(测)=( O1/UO2) (U )-1)RL =2.973kΩ RO(计)=1/(1/RL+1/RC) =2.609kΩ 在误差允许范围内 RO(测)=RO(计),误差为 0.364Kω。 (11)误差分析通过。 (12)如图〈五〉所示:得到放大 60 倍的波形,实验成功! 得到放大 五、实验总结: (1)懂得单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路 单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路原理。 (2)计算数据。 接好电路微调出预定结果。 (3)接好电路微调出预定结果 (4)最终设计电路如图〈 〈四〉所示。


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