實驗一電晶體共射極單管放大器
一、實驗目的
1、掌握用multisim**軟體分析單級放大器主要效能指標的方法。
2、掌握電晶體放大器靜態工作點的除錯和調整方法，觀察靜態工作點對放大器輸出波形的影響。
3、測量放大器的放大倍數、輸入電阻和輸出電阻。
二、實驗原理
實驗電路如圖2.1－1所示，採用基極固定分壓式偏置電路。電路在接通直流電源vcc而未加入訊號（vi=0）時，三極體三個極電壓和電流稱為靜態工作點，即
圖2.1－1 電晶體單級放大器
vbq=r2vcc/(r2+r3+r7)
icq=ieq=(vbq-vbeq)/r4
ibq=ieq/β
vceq＝vcc－icq（r5＋r4）
1、 放大器靜態工作點的選擇和測量
放大器的基本任務是不失真的放大小訊號。為了獲得最大不失真輸出電壓，靜態工作點應選在輸出特性曲線上交流負載線的中點。若工作點選的太高，則容易引起飽和失真；而選的太低，又易引起截止失真。
靜態工作點的測量是指在接通電源電壓後放大器輸入端不加訊號時，測量電晶體的集電極電流icq和管壓降vceq。其中vceq可直接用萬用表直流電壓檔測c-e極間的電壓既得，而icq的測量則有直接法和間接法兩種：
（1） 直接法：將萬用表電流檔串入集電極電路直接測量。此法精度高，但要斷開集電極迴路，比較麻煩。
（2） 間接法：用萬用表直流電壓檔先測出r5上的壓降，然後根據已知r5算出icq，此法簡單，在實驗中常用，但其測量精度差。為了減小測量誤差，應選用內阻較高的電壓表。
當按照上述要求搭好電路，在輸入端引入正弦訊號，用示波器觀察輸出。靜態工作點具體的調節步驟如下：
根據示波器上觀察到的現象，做出不同的調整動作，反覆進行。當加大輸入訊號，兩種失真都出現，減小輸入訊號，兩種失真同時消失，可以認為此時的靜態工作點正好處於交流負載線的中點，就是最佳的靜態工作點。去掉輸入訊號，測量此時的vcq,就得到了靜態工作點。
2.電壓放大倍數的測量
電壓放大倍數是指放大器的輸入電壓ui輸出電壓uo之比
au=uo/ui （2.1-5）
用示波器分別測出uo和ui，便可按式（2.1-5）求得放大倍數，電壓放大倍數與負載rl有關。
3.輸入電阻和輸出電阻的測量
（1）輸入電阻ri用電流電壓法測得，電路如圖2.1-3所示。在輸入迴路中串接電阻r=1kω，用示波器分別測出電阻兩端電壓ui和us，則可求得輸入電阻ri為
ri=ui/ri=ui×r/（us-ui） （2.1-6）
圖2.1-3
電阻r不宜過大，否則引入干擾；也不宜過小，否則誤差太大。通常取與ri同一數量級。
（2）輸出電阻ro可通過測量輸出端開路時的輸出電壓uo1，帶上負載rl後的輸出電壓uo2。
ro=（uo1/uo2-1）×rl （2.1-7）
三、實驗內容
(一）計算機**部分
1.靜態工作點的調整和測量
(1)如圖所示,介入函式發生器和示波器,示波器a通道接放大器輸入訊號,b通道接放大器輸出訊號.按run鍵開始**.
（2）在輸入端加入1khz,幅度為20mv(峰-峰值)的正弦波,雙擊函式訊號發生器設定訊號為正弦波,頻率1khz,幅度為10mv.按a或shift+a調節電位器,使示波器所顯示的輸出波形達到最大不失真.如圖所示.
(3)側掉訊號發生器,使輸入訊號電壓=0,用萬用表測量三極體三個極分別對地的電壓，，，，，根據 ,算出.
將測量值記錄於表2.1-2中,並與估算值進行比較.
表2.1-2 靜態工作點（**）
2.電壓放大倍數的測量
輸入訊號是1khz，幅度是20mvpp正弦訊號，利用實驗原理中的公式（2.1-5）分別計算輸出端開路和rl=2kω時的電壓放大倍數，並用示波器雙蹤觀察uo和ui的相位關係。
3.輸入電阻和輸出電阻的測量
（1）用示波器分別測出電阻兩端的us和ui，用式（2.1-6）便可計算ri的大小。如圖2.1-11所示。
圖2.1-11
（2）根據測得的負載開路時的電壓uo1和接上2kω電阻時的輸出電壓uo2，用式（2.1-7）可算出輸出電阻ro。
將2,3的結果記錄於表2.1-3中
表2.1-3放大電路動態指標測試計算結果（**）
（二）實驗室操作部分
1、靜態工作點的調整和測量
（1）按照實驗電路在麵包板上連線好，佈線要整齊、均勻，便於檢查；鏡檢查無誤接通12v直流電源。
（2）在放大電路輸入端加入1khz、幅度為20mv的正弦訊號，輸出端接示波器，調節電位器，使示波器所顯示的輸出波形不失真，然後關掉訊號發生器的電源，使輸入電壓vi=0，用萬用表測量三極體三個極分別對地電壓，ve，vb，vc，vceq，icq,根據i=v/r算出i=i。記錄測量值，並與估算值進行比較。
2、電壓放大倍數的測量
(1)開啟訊號發生器的電源，輸入訊號頻率為1khz、幅度為20mv的正弦訊號，輸出端開路時，用示波器分別測出vi,vo』的大小，然後根據式（2.1-5）算出電壓放大倍數。
（2）放大器輸入端接入2kω的負載電阻r6，保持輸入電壓vi不變，測出此時的輸出電壓vo，並算出此時的電壓放大倍數，分析負載對放大電路電壓放大倍數的影響。
（3）用示波器雙蹤觀察vo和vi的波形，比較它們之間的相位關係。
3、輸入電阻和輸出電阻的測量
（1）用示波器分別測出電阻兩端的電壓v和v，利用式（2.1-6）便可算出放大電路的輸入電阻ri的大小。
（2）根據測得的負載開路時輸出電壓vo』和接上負載時的輸出電壓vo，利用式（2.1-7）便可算出放大電路的輸出電阻ro。記錄實驗資料。
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