单级单机放大电路实验报告告怎样计算白塔

【电子技术实验报告—实验4单级放大电路 5600字】- 天天范文
电子技术实验报告—实验4单级放大电路(5600字)
来自:www.ttfanwen.com字数:5600
实验者姓名:
完成日期:
一、实验目的 ................................................................................................................................... 3
二、实验仪器 ................................................................................................................................... 3
三、实验原理 ................................................................................................................................... 3
(一) 单级低频器的模型和性能 .................................................................................. 3
(二)放大器参数及其测量方法 ........................................................................................... 5
四、实验内容 ................................................................................................................................... 7
1、搭接实验电路 .................................................................................................................... 7
2、静态工作点的测量和调试 ................................................................................................ 8
3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 ......................................... 9
4、放大器上限、下限频率的测量 ...................................................................................... 10
5、电流串联负反馈放大器参数测量 .................................................................................. 10
五、思考题..................................................................................................................................... 11
六、实验总结 ................................................................................................................................. 11
一、实验目的
1.学会在面包板上搭接电路的方法;
2.学习放大电路的调试方法;
3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法;
4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能;
5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。
二、实验仪器
1.示波器 1台
2.函数信号发生器 1台
3. 直流稳压电源 1台
4.数字万用表 1台
5.多功能电路实验箱 1台
6.交流毫伏表 1台
三、实验原理
(一) 单级低频放大器的模型和性能
1. 单级低频放大器的模型
单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大
器和负反馈放大器。
从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反,则为负反馈。
根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同,一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小,因此放大器的增益下降;同时改善了放大器的其他性能:提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真,以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流,从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。
2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较
电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。
电路图3是在图2的基础上,去掉射极旁路电容Ce,这样就引入了电流串联负反馈。
3.射极输出器的性能
射极输出器是单级电压串联负反馈电路,由于它的交流输出电压VQ全部反馈回输入端,故其电压增益:
1+β R′LAvf=≤1 beL
输入电阻:Rif=Rb//[rbe+(1+β)R′L],式中RL’=Rc//RL
输出电阻:Rof=Re//[ Rb//Rs +rbe](1+β) 射极输出器由于电压放大倍数Avf ≈1,故它具有电压跟随特性,且输入电阻高,输出电阻低的特点,在多级放大电路中常作为隔离器,起阻抗变换作用。
(二)放大器参数及其测量方法
1.静态工作点的选择
放大器要不失真地放大信号,必须设置合适的静态工作点Q。为获得最大不失真输出电压,静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线中点,若选得太高就容易饱和失真,太低容易截止失真。
若放大器对小信号放大,由于输出交流幅度很小,非线性失真不是主要问题,故Q点不一定要选在交流负载线中点,
一般前置放大器的工作点都选的低一点,
降低功耗和噪声,并提高输入阻抗。
采用简单偏置的放大电路,其静态工作点将随温度变化而变化,若采用电流负反馈分压式偏置电路,具有自动稳定工作点的能力,获得广泛应用。
2.静态工作点测量与调试
根据定义,静态工作点是指放大器不输入信号且输入端短路(接电路COM)时,三极管的电压和电流参数。静态工作点只测量三极管三级对电路COM的直流电压(VBQ、VEQ、VCQ),通过换算得出静态工作点的参数。 其换算关系为:
VBEQ=VBQ-VEQ ;VCEQ=VCQ-VEQ ;ICQ=VEQ / RE
3.单极放大电路的电压放大倍数Av
低频放大器的电压放大倍数是指在输出不失真的条件下,输出电压有效值与
Vi输入电压有效值的比值:Av=
4.放大倍数的测量
。根据理论分析:Av=?r beβR′放大倍数按定义式进行测量,即:输出交流电压与输入交流电压的比值。通常采用示波器比较测量法(适用于非正弦电压)和交流电压表测量(适用于正弦电压)。
5.输入阻抗的测量
放大器输入阻抗为从输入端向放大器看进去的等效电阻,即:Ri=Vi / Ii;该电阻为动态电阻,不能用万用表测量。为避免测量输入电路中电流,改为测电压进行换算。即:
VsR=Vs?ViR,则:Ri=ViIi=VVis?ViR 上述测量方法仅适用于放大器输入阻抗远远小于测量仪器输入阻抗条件下。
6.输出阻抗测量
放大器输出阻抗为从输出端向放大器看进去的等效电阻,即:Ro=Vo/Io;该电阻为动态电阻,不能用万用表测量。
若输出回路不并接负载RL,则输出测量值为:Vo∞;若输出回路并接负载RL,则输出测量值为:VoL,则:
Vo∞?VOLVo∞?VOLVo∞Ro===(?1)RL ooLLOL
7.放大器幅频特性
放大器幅频特性是指放大器的电压放大倍数与频率的关系曲线。在中频段,电压放大倍数为最大值AV=AVm。在低频段和高频段,由于上述各种因素的影响不可忽略,使电压放大倍数下降。通常将电压放大倍数下降到中频段AVm的0.707倍时所对应的频率,称为放大器的上限频率fH和下限频率fL,fH与fL之差称为放大器的通频带,即Δf0.7=fH-fL。
在保证输入Vi不变的情况下,改变输入信号频率(升高、下降),使输出Vo下降为中频时的0.707倍,则对应的频率即为fH、fL。
四、实验内容
1、搭接实验电路
按电路图10在实验箱搭接实验电路(或参照连接图11)。检查电路连接无误后,方可将+12V直流电源接入电路。
搭接注意事项:
①要充分利用面包板的结构,使用尽量少的导线。
②插入电阻电容器时,要注意不要使它们的脚碰到一起,造成短路,尽量分开来,不要交叉。
③在搭接前,注意检查电器件的好坏。我在做实验的过程中,第一次的电路出现了问题,最后发现是一个电容器出现了故障。
④注意辨认电阻的色环,不要弄错。
⑤注意检查电容器的极性是否接反。
2、静态工作点的测量和调试
按静态工作点测试方法进行测量与调试,要求ICQ≈1.3mA,测量值填入表1。
表1 静态工作点测量
计算过程:
VBEQ=VBQ-VEQ=(1.0)V=0.6202V
VCEQ=VCQ-VEQ =(5.425-1.3020)V=4.123V
ICQ=VEQ / RE=(1.3020/1)mA=1.3020mA
分析:根据上图可以看出,VCEQ=4.123V≈E/2(6V),且各个值与计算的理论值相差不多,可判断此时工作在放大区,静态工作点是合适的。
3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量
(1)外加输入信号从放大器Vs端输入信号:频率f=2kHz的正弦信号,R=1K,使Vip-p=30mV。在空载情况下,用示波器同时观察输入和输出波形(Vi和Vo),若输出波形失真,应适当减小输入信号。
空载情况下观察到的波形:
分析:可以观察到波形未失真且二者相位相反。
(2) 测量VS,Vi,VO,VOL,计算AV,AVL,Ri,RO,填入表2。
表2 电压放大倍数、输入电阻、输出电阻测量
计算过程:
Vo2.24×103
AV==≈214.15 iVOL1.138×103
AVL==≈108.80 iViVi10.46Ri==R=×1kΩ≈4.61k
Ω isiVo∞2.24Ro= ?1 RL=(?1)×5.1kΩ≈4.94kΩ OL误差分析:
①导线连接不紧密产生的接触误差。
②仪表不精确带来的误差。
4、放大器上限、下限频率的测量
保持输入信号Vp-p=30mV不变,当f=2kHz时,用示波器观察并测量输出电压VOL。当频率从2kHz向高端增大时,使输出电压下降到0.707VOL时,记下此时信号发生器的频率,即为上限频率fH;同理,当频率向低端减小时,使输出电压下降到0.707VOL时,记下此时信号发生器的频率,即为下限频率fL;测量过程应保持Vi不变和波形不失真。
表3 放大器上、下限频率的测量
5、电流串联负反馈放大器参数测量
将Ce去掉,R改为10k,使Vip-p=300mV,重复实验3步骤。
表4 负反馈放大器参数测量
计算过程同实验3
分析:由表1和表4对比可知,反馈电路的电压放大倍数明显降低,输入电阻也明显增大。
五、思考题
1.如何根据静态工作点判别电路是否在放大状态?
计算集电极的静态工作电流与基极的静态工作电流的比值,并将其与β比较,如果二者大小相近则是工作在放大状态。
2.按实验电路10,若输入信号增大到100mV,输出电压=?是否满足Vo=AV× Vi,试说明原因?
不满足电压放大公式。因为此时信号太大,电路处于饱和状态,会产生饱和失真。
六、实验总结
本次实验是对我们电工学的课程上理论知识的一个复习检验。而且使我更加熟悉了面包板的使用与电路的搭接,了解了静态工作点和电路的放大倍数的测量与计算方法,以及两种电路的差别。
首先是如何判断静态工作点,我们只能接入直流电源进行测量,但是Q点不一定能达到输出特性曲线的中点,而是在其附近;其次是如何测量基本放大器的
电压放大倍数,输入电阻,输出电阻,这里特别要注意在不失真的条件下进行测量,否则测量的结果是无意义的。
第二篇:单级放大电路仿真实验报告 700字
单级共射放大
一、 画电路图
(一) 元器件
一个二极管2N222A、直流电压源V2、交流电压源V1、三个电阻、两个电容及接地线。各元器件的参数设置参见电路图。
(二) 电路图如图2-1所示
单级共射放大电路
二、 分析电路图
(一)直流工作点分析
选择所有的输出变量到分析变量列表,直流工作点仿真结果如图2-2所示
直流工作点仿真结果
(二)瞬态分析
由于信号源的频率为1khz,故将终结时间设置为2ms即可得到两个周期的瞬态波形,将输出变量分别设置为
V1和V5,即可得到如图2-3、图2-4所示的输入及输出波形。
对所有数据进行分析后,启动后处理程序,求放大电路电压增益的幅频响应、相频响应及输入阻抗频率响应。
定义输出波形函数为v5/v1,点击“Draw”按钮即可得到如图2-6所示的电压增益的幅频响应及相频响应
电压增益的幅频响应及相频响应
输入阻抗频率响应
有输入阻抗频率响应图,激活游标,如图2-8所示,可读出当频率为1Khz时的输入电阻为2.8093KOhm.
2.求输出电阻
由图2-9所示电路图可获得如图2-10所示的输出阻抗的频率响应图
(之后的图片是课后完成,故有所不同)
输出阻抗电路图
输出电阻的读取,由图可读出输出阻抗为3.7190KOhm 求上、下限频率
由电压增益的幅频响应及相频响应图,可知电压最大增益为146.5022,可求出当电压增益为103.5770时所对应的两个频率分别为上、下限频率。由图2-10可读出下限频率为6.3096hz;由图2-11可读出上限频率为19.9526Mhz
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3秒自动关闭窗口单管放大电路一、实验目的1.掌握放大电路直流工作点的调整与测量方法; 2. 掌握放大电路主要性能指标的测量方法; 3. 了解直流工作点对放大电路动态特性的影响; 4. 掌握射极负反馈电阻对放大电路特性的影响; 5. 了解射极跟随器的基本特性。二、实验电路实验电路如图 2.1 所示。图中可变电阻 RW 是为调节晶体管静态工作点而设置的。三、实验原理 1.静态工作点的估算 将基极偏置电路 VCC , R B1 和 R B 2 用戴维南定理等 效成电压源。 开 路 电 压 VBB ?RB 2 VCC , 内 阻 RB1 ? RB 2RB ? RB1 // RB 2则 I BQ ?VBB ? VBEQ RB ? ( ? ? 1)(RE1 ? RE 2 ), I CQ ? ?I BQVCEQ ? VCC ? ( RC ? RE1 ? RE 2 )I CQ可见,静态工作点与电路元件参数及晶体管β 均有关。 在实际工作中,一般是通过改变上偏置电阻 RB1(调节电位器 RW)来调节静态工作点 的。RW 调大,工作点降低(ICQ 减小) ,RW 调小,工作点升高(ICQ 增加) 。 一般为方便起见,通过间接方法测量 I CQ ,先测 VE , I CQ ? I EQ ? VE /( RE1 ? RE 2 ) 。2.放大电路的电压增益与输入、输出电阻?u ? ? ? ( RC // RL ) Ri ? RB1 // RB 2 // rbe RO ? RC rbe式中晶体管的输入电阻 rbe=rbb′+(β +1)VT/IEQ ≈ rbb′+(β +1)×26/ICQ(室温) 。3.放大电路电压增益的幅频特性放大电路一般含有电抗元件, 使得电路对不同频率的信号具有不同的放大能力, 即电压 增益是频率的函数。 电压增益的大小与频率的函数关系即是幅频特性。 一般用逐点法进行测 量。测量时要保持输入信号幅度不变,改变信号的频率,逐点测量不同频率点的电压增益, 以各点数据描绘出特性曲线。由曲线确定出放大电路的上、下限截止频率 fH、fL 和频带宽度 BW=fH-fL。 需要注意, 测量放大电路的动态指标必须在输出波形不失真的条件下进行, 因此输入信 号不能太大,一般应使用示波器监视输出电压波形。 三、预习计算 1.当 = 时由实验原理知计算结果如下:IEQ = IBQ =β +1 β 1 βICQ = 1mAICQ = 4.878μAUCQ = VCC ? ICQ × R C = 8.7V UEQ = IEQ × R E = 1 × 1.2 = 1.2V UCEQ = UCQ ? UEQ = 8.7 ? 1.2 = 7.5V rbe = rbb′ + 1 + β UT 26 = 650 + 206 × = 6.006kΩ IEQ 1UBQ = UEQ + 0.7 = 1.9V VCC ? UBQ UBQ = IBQ + R w + R b1 R b2 可以解出R w = 40.78kΩ 由此可以计算出该放大电路的输入电阻R i = R w + R b1 ∥ R b2 ∥ rbe = 4.06kΩ 输出电阻为R o ≈ R C = 3.3kΩ 电压增益Au =Uo Ui=?β R C ∥R L r be= ?68.392.当 = 时由实验原理知计算结果如下:IEQ =β +1 β 1 βICQ = 2mAIBQ =ICQ = 9.76μAUCQ = VCC ? ICQ × R C = 5.4V UEQ = IEQ × R E = 2 × 1.2 = 2.4V UCEQ = UCQ ? UEQ = 5.4 ? 2.4 = 3V rbe = rbb′ + 1 + βUT 26 = 650 + 206 × = 3.328kΩ IEQ 2UBQ = UEQ + 0.7 = 3.1V 利用回路的分压特性UBQ ≈ R 可以解得R w = 5.12kΩ 由此可以计算出该放大电路的输入电阻R i = R w + R b1 ∥ R b2 ∥ rbe = 2.5kΩ 输出电阻为R o ≈ R C = 3.3kΩ 电压增益Au =Uo Ui Rb 2 +R w b 1 +R b 2× VCC=?β R C ∥R L r be= ?123.43.当 与 并联时ICQ = 1mA时,可知R w = 40.78kΩ仍然成立,而此时: =0 =? R C ∥ R Lbe+ β+1 E1= ?8.7R i = R w + R b1 ∥ R b2 ∥ rbe + β+1 1 = 9.91 kΩ R o ≈ R C = 3.3kΩ四、仿真结果搭建电路如下: XSC1 Rw 38.9kΩ R 36.0kΩVCCExt Trig + _ A + _ + B _Rc 3.3kΩ 2 Q112V C2 8 10?FC1 7 10?F V2 5mVrms 1kHz 0° Rb2 15.0kΩMRF9011L* 3 Re1 200Ω Re2 1kΩRl 5.1kΩ Ce 47?F1.静态工作点的调整用参数扫描找到静态时使ICQ = 1mA的电阻R w = 38.9kΩ 同时测得:UCQ = 8.7VUEQ = 1.2VUCEQ = UCQ ? UEQ = 7.5V如下:用参数扫描找到静态时使ICQ = 2mA的电阻R w = 3.83kΩ如下图: 同时测得:UCQ = 5.4VUEQ = 2.4VUCEQ = UCQ ? UEQ = 3V如下:总结数据如下: ICQ 1mA 2mA R w /kΩ 38.9 3.83 UCQ / 8. UEQ / 1. UCEQ /V 7.72.工作点对放大电路动态特性的影响当ICQ = 1mA时,电路如下:XSC1 Rw 38.9kΩ R 36.0kΩVCCExt Trig + _ A + _ + B _Rc 3.3kΩ 2 Q112V C2 8 10?F R1 1.0kΩC1 7 10?F V2 5mVrms 1kHz 0° Rb2 15.0kΩMRF9011L* 3 Re1 200Ω Re2 1kΩRl 5.1kΩ Ce 47?F 示波器显示如下:故放大倍数 = ?480.509 7.069= ?68.0测量输入电阻时电路如下:XSC1 Rw 38.9kΩ R 36.0kΩVCCExt Trig + _ A + _ + B _Rc 3.3kΩ 2 Q112V C2 10?F 8C1 7 R1 10?F 1.0kΩ V2 5mVrms 1kHz 0° Rb2 15.0kΩMRF9011L* 3 Re1 200Ω Re2 1kΩRl 5.1kΩ Ce 47?F 示波器显示如下:故 =5.581 7.070 ?5.581= 3.75 kΩ测量输出电阻。当负载电阻接入时电路如下:XSC1 Rw 38.9kΩ R 36.0kΩVCCExt Trig + _ A + _ + B _Rc 3.3kΩ 2 Q112V C2 8 10?FC1 7 10?F V2 5mVrms 1kHz 0° Rb2 15.0kΩMRF9011L* 3 Re1 200Ω Re2 1kΩRl 5.1kΩ Ce 47?F示波器显示如下: 当负载电阻不接入时,电路如下:XSC1 Rw 38.9kΩ R 36.0kΩ8VCCExt Trig + _ A + _ + B _Rc 3.3kΩ 2 Q112V C2 10?FC1 7 10?F V2 5mVrms 1kHz 0° Rb2 15.0kΩMRF9011L* 3 Re1 200Ω Re2 1kΩCe 47?F 示波器显示如下:故输出电阻0 = ` 0 0? 1
=774.155 480.642? 1 ? 5.1 kΩ = 3.114 kΩ当ICQ = 2mA时,电路如下: XSC1 Rw 3830Ω R 36.0kΩVCCExt Trig + _ A + _ + B _Rc 3.3kΩ 2 Q112V C2 8 10?FC1 7 10?F V2 5mVrms 1kHz 0° Rb2 15.0kΩMRF9011L* 3 Re1 200Ω Re2 1kΩRl 5.1kΩ Ce 47?F示波器显示如下:故放大倍数 = ?884.276 7.070= ?125.1测量输入电阻时电路如下: XSC1 Rw 3830Ω R 36.0kΩVCCExt Trig + _ A + _ + B _Rc 3.3kΩ 2 Q112V C2 10?F 8C1 7 R1 10?F 1.0kΩ V2 5mVrms 1kHz 0° Rb2 15.0kΩMRF9011L* 3 Re1 200Ω Re2 1kΩRl 5.1kΩ Ce 47?F示波器显示如下:故 = 7.068 ?4.793 = 2.11kΩ 测量输出电阻。当负载电阻接入时电路如下:4.793 XSC1 Rw 3830Ω R 36.0kΩVCCExt Trig + _ A + _ + B _Rc 3.3kΩ 2 Q112V C2 8 10?FC1 7 10?F V2 5mVrms 1kHz 0° Rb2 15.0kΩMRF9011L* 3 Re1 200Ω Re2 1kΩRl 5.1kΩ Ce 47?F示波器结果如下:当负载电阻不接入时,电路如下: XSC1 Rw 3830Ω R 36.0kΩ6VCCExt Trig + _ A + _ + B _Rc 3.3kΩ 2 Q112V C2 10?FC1 7 10?F V2 5mVrms 1kHz 0° Rb2 15.0kΩMRF9011L* 3 Re1 200Ω Re2 1kΩCe 47?F示波器显示如下:故输出电阻0 = ` 0 0? 1
=? 1 ? 5.1 kΩ = 2.935 kΩ 综上结果如下(表中电压均为最大值) :电压增益 ICQ 1mA 9 2mA 0 7.07 884.276 -125.1 4.793 Ui /mV 7.06 480.509 -68.0 5.591 Uo /mV Au Ui1 /mV输入电阻 Ui2 /mV 7.070 R i /kΩ 3.75 Uo1 /mV 774.155输出电阻 Uo2 /mV 490.642 4 R o /kΩ 3.117.0682.114.7937.0682.113.幅频特性由于隔直电容比较小,此处近似认为输入电压的幅值变化不大,仿真输出曲线与数 据见附图,整理如下: = 时的幅频特性曲线 = 时的幅频特性曲线 数据统计如下表:ICQ 1mA 2mAAu -73.3 -138.05Au / 2 -51.83 -97.60fL /Hz 130.1 248.01fh /Hz 81.1 72.88BW/Hz 81.1 72.88五、实验内容与数据记录 1.利用学习机上的晶体管输出特性测出三极管的放大倍数β =2052.调节
,使 = 、、 ,测量 的值。ICQ 1mA 2mA R w /kΩ 43.4 5.36 UCEQ /V 7.47 2.913. = 、情况下,测量放大电路的动态特性(电 压增益、输入电阻、输出电阻)和幅频特性。动态特性(电压均为有效值) :电压增益 ICQ Ui /mV Uo /mV 341 1582幅频特性:输入电阻 Au Ui1 /mV 4.10 3.7 Ui2 /mV 5 5 R i /kΩ 4.56 2.85 Uo1 /mV 555 940输出电阻 Uo2 /mV 340 579 R o /kΩ 3.23 3.181mA 5 2mA 5-68.2 -116.4ICQ 1mA ﹣68AuAu / 2 -48.08fL /Hz 146.1fh /MHz 3.33BW/Hz 3.33M 2mA ICQ Rw/k Ω 1mA 2mA 1mA UCEQ/V 2mA 1mA Au 2mA Ri/k Ω Ro/k 1mA 2mA 1mA﹣124.4 理论计 算40.8 5.12 7.5 3 ﹣68.39 ﹣123.4 4.06 2.55 3.3-87.96 仿真结果38.9 3.83 7.7 ﹣68.0 ﹣125.1 3.75 2.11 3.114296.3 实验数据43.4 5.36 7.47 2.91 ﹣68.2 ﹣116.4 4.56 2.85 3.232.247 仿真与理论 误差 4.657% 25.195% 0.175% 0.410% 0.570% -1.378% 7.635% 17.255% 5.636%2.247M 实验与理 论误差 实验与仿 真误差-11.568% 11.568% -39.948% 39.948% 0.226% -0.226% 2.601% -2.601% -0.294% 0.294% 6.954% -6.954% -21.600% 21.600% -35.071% 35.071% -3.725% 3.725% Ω2mA 1mA3.32.935 130.1 248.01 81.1M 72.88M3.18 146.1 296.3 3.33M 2.247M11.061%-8.348% 8.348%12.298% 19.471% -95.894% -96.917%fl/Hz 2mA 1mA fh/Hz 2mA4.数据汇总与误差分析由表格可以看出:1.理论计算、仿真数据与实验数据较为接近,部分数据与理论值相差较大,主要是理论 值对于晶体管设定为理想,与实际元件有所差别。 2.比较仿真与实际实验的频率响应可以看到下限截止频率可比, 而上限截止频率差别较 大,这应该与两个因素有关:第一,实验中所使用的晶体管不够理想,级间电容与仿真软件 中元件差别较大;第二,实验中使用实际示波器,而仿真中采用的是理想示波器,示波器的 电容对于上限截止频率造成影响。 但是静态电流增加时,上限截止频率变小,下限截止频率增加,频带变窄的特性仍然不 变。 3.整体上看来,理论计算和仿真实验可以在一定范围符合实际情况,指导实际实验。 【分析实验误差产生的原因】 : 1.实验仪器的误差 实际试验的示波器并不理想,有内阻也有电容,测上限截止频率时,会受到示波器中电 容等内部元件的影响, 并且由于示波器分辨率的问题导致数据不准确; 此外频率信号发生器 也会给电路带来影响;用数字万用表测电阻以及静态工作点时,也会带入仪器误差。 2.实验元器件的误差 由于实际晶体管与理想晶体管有一定差别,其工作区的线性程度也不能完全得到保证, 因此导致一定误差。 3. Rw 的理论值偏差较大分析若考虑射极电阻的影响,Rw 的实测值和仿真值都很准确。 测量 fH 时,即使探头使用*10 档,所测结果与实际仍有很大差距。示波器输入电容 降低了原电路的上限截止频率。六、思考题1.若将图 2.1 所示放大电路的直流工作点调至最佳状态 (即当输入信号幅度增大时, 输 出波形同时出现饱和与截止失真) ,列表说明
各参量的单独变化(增大或减少)对输 出信号动态范围有何影响。如果输入信号幅度增大,在上述各种情况下输出信号波形首先 将产生什么性质的失真? 答:列表如下所示: 变化 RC 增大 减小 RL 增大 减小 输出动态范围的影响 增大 减小 增大 减小 首先失真 饱和失真 截止失真 饱和失真 截止失真2.能否用数字万用表测量图 2.1 所示放大电路的增益及幅频特性,为什么?答:不能用数字万用表测量幅频特性。万用表的工作频率范围较小,不能完全满足 测量要求。使用万用表可以在一定范围内测量增益。但是因为无法估计万用表内部电容 对于所测增益点的频率响应,并不能保证万用表测量值的准确性。(即通频带较窄,不 易找到合适的测量点)。并且使用数字万用表时测出的是电压的有效值,但因无法观察 到波形,故无法判断波形是否失真,失真时算出的电压增益没有意义。 示波器可以克服以上问题,还可以保证较高精度,同时能显示相位差等相关特性, 更实用方便。 3、测量放大电路输入电阻时,若串联电阻的阻值比其输入电阻大得多或小得多, 对测量结果会有什么影响? 答:若电压表测量误差为+/-0.1,则当串联电阻的阻值比其输入电阻大得多或小得 多时,必有一处电压值会过小,电压测量的相对误差0.1/U就会很大,造成所得输入电 阻的相对误差增大。 5、一般是改变上偏置电阻Rb1来调节工作点,为什么?改变Rb2或Rc可以吗?为什 么? 答:Vbb=Vcc*Rb2/(Rb2+Rb1)=Vcc/(Rb1/Rb2+1) 所以可以通过调节Rb1来调节工作点; 从上述公式看来,改变Rb2也是可以的; 但改变 Rc 不可以,调节 Rc 只能改变管压降,改变不了 Ic。七、实验结论UCEQ , 放大电路直流工作点主要参数包括 IBQ 、ICQ 、 与电路元件参数 V CC 、RC 、R B 、RE 及晶体管的 ? 均有关,在实际工作中一般通过上偏置电阻 R B1 来调节静态工作点。放大电路主要性能参数中, 静态参数主要借助万用表直接或间接测量, 动态参数则主要借助示波 器测量。单管放大电路中直流工作点的设置会影响动态参数如电压增益、输入电阻、频带宽 度等。 发射极负反馈电阻会对放大电路的动态特性造成影响, 如减小电压增益, 展宽频带等, 但会稳定静态工作点。八、实验小结与收获本次实验是我做的第一个完整的电子电路实验, 从开始的预习理论计算到仿真模拟分析, 再到时基搭建电路测量, 在这整个过程中, 我更深入的了解了单管放大电路的工作原理以及 每个变量对放大电路的影响情况。 在本次实验中我也发现提前明白实验测量原理的必要性, 只有清楚自己该做什么了才能 在实验中有条不紊,才能在规定的时间内及时完成实验。第一次去的时候,由于我仿真预习 不到位,导致最后最后仿真都没做完。第二周的时候我吸取上次的教训,提前完成了上次未 完成的仿真,并提前搭好电路。在第二周的时候,由于准备充分,我及时完成了实验任务。 总之, 做电子电路实验前一定要做好预习, 提前了解原理, 为实际实验做好充分的准备。}

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