山东大学 模电实验 实验一：单极放大器 - 图文 -

实验1：单机放大器

附件：实验前准备

共发射极放大电路的分析与综合 一、电路原理图

二、直流分析如图，β=200

2. 欲使UCQ=6V，求：Pot1

URc?Vcc?UCQ?12V?6V?6VICQ?ICQURc?1.176mA RCIBQ???5.882?AUCEQ?Vcc?IEQ?Re1?Re2??ICQR3?VCC?ICQ(R3?Re1?Re2)?4.68V UB?UBE?IEQ(Re1?Re2)?1.993V ?Vcc?UB?(pot1?R1)(IBQ??pot1?103.76k?

UB) RB2

3. 解决静态工作点Q

URc?Vcc?UCQ?12V?6V?6VICQ?URc?1.176mA RC使用戴维南定理RB?RB1RB2;UBB?IBQ?UBE(on)RB?(1?β)REUBBRB2RB1?RB2UCCICQ?βIBQUCEQ?UCC-ICQ(RC?RE)其中 RB1=RB1 pot1 RE=Re1 Re2

但pot由于1的阻值不确定，pot滑动变阻器，pot1一定时，ICQ UCEQ 确定了，所以确定了静态工作点Q。

4. 用multisim模拟静态工作点

晶体管型号分析仿真结果N5551 β=200

计算值 仿真值 (pot1=104kΩ)

5. 分别改变偏置电阻(R1-R5)阻值对晶体管的工作状态有什么影响？

改变Rw、RB1会改变IB，进而改变IC，直流工作点Q沿负载线上升或下降(电阻增大，工作点下降，靠近截止区；电阻降低，工作点上升，靠近饱和区)。 改变 RC、Re1、Re2直流负载线斜率变化，Q点沿着IB特征曲线向左右移动(电阻增加，Q点向左移动，靠向饱和区；电阻降低，Q点向右移动，靠向截止区)。

6. 改变UCC对晶体管工作状态有何影响？ UCC增加，Q点上升，IC和UCEQ都增加； UCC减小，Q点下降，IC和UCEQ都减小。

7. 如果直流工作点不合适，会产生什么严重后果？

静态工作点设置过低。在输入信号的负半周，工作点进入截止区，发生截止失真。如果静态工作点设置过高，工作点进入饱和区，在输入信号的正半周发生饱和失真。

对于单级共射放大器，当放大电路截止失真时，输出电压波形出现顶部失真；当放大电路饱和失真时，输出电压波形出现底部失真。

IBQ 5.882μA 9.992μA ICQ UCEQ

UCQ 6V 6.606V 1.176mA4.68V 5.417V 1.059mA 三、交流分析

1. 画出交流通道

2. 画出交流微变等效电路

3.求：

Au、Aus、Ri(rbe)、Ro、fL、fH、Uopp...U??(Rc||RL)26mV??20.81 ?4421?Au?o?Uirbe?(1??)Re1ICQrbe?rbb'??Ai=β=200

R?R||(RiB2B1?Pot1)||[rbe?(1??)Re`]=15.2K?

Aus?Au=-20.81

R=Ro

C=5.1K?

Uom=UCEQ-UCES=4.68-1V=3.68V

Uopp=2

Uom=7.36V

4. 用multisim模拟交流参数

5. 写出Ri、Ro的实际测量步骤

在信号源和放大电路之间关闭直流电源和信号源RX已知电阻在输出电压下连接直流电源和信号源UO在不失真的情况下，用交流毫伏表测试信号源电压和电路的输入电压UI根据公式求解有效值

断开负载电阻和电路，连接直流电源和信号源，输出信号UO此时测量空载输出电压而不失真UO有效值。将负载电阻连接到电路中，测量不失真输出电压的有效值，并按公式计算

6. 写出测量fL和fH的方法步骤

添加放大电路输入端f=1KHZ正弦信号，用示波器观察放大电路处于正常放大状态，改变信号源频率，观察信号源频率对输出电压振幅的影响，初步确定放大电路的通频带范围和中频段的输出电压振幅，逐渐增加信号发生器频率，观察输出电压振幅随频率变化的趋势，记录将输出电压降低到中频段0.707时的信号频率fH,信号发生器的频率逐渐降低，输出电压随频率的降低而降低，记录输出电

压降为中频段0.707时的信号频率fL.

7. 偏置电阻对交流参数有什么影响？负载对放大倍数有什么影响？ 晶体管型号分析模拟结果：2N5551 β=200

内容 计算值 仿真值 ui 50mV uo -1.04V Au -20.81 -20.84 Ri 15.2kΩ 14.93kΩ Ro 5.1kΩ 5.1kΩ fL fH 备注 49.98-1.04V mV 四、 实验方案

根据原理图选择元件，在以下实验板上建立电路。 组件列表(参考)

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 晶体管 电阻 电阻 电阻 电阻 电阻 电容 电位器 标号 Q1 RB1 RB2 型号 2N5551 RJ14-0.25W RJ14-0.25W 主要参数 见附件 100K 33K 5.1K 100 1K 10~220uF 100 封装 TO-92 AXIAL-0.4 AXIAL-0.4 AXIAL-0.4 AXIAL-0.4 AXIAL-0.4 RB0.1/0.2 VR5 数量 备注 1 1 1 2 1 1 3 1 RC、RL RJ14-0.25W Re1 Re2 C1~C3 RW RJ14-0.25W RJ14-0.25W RD 3296