2.7 实验

2.7.1 实验1 晶体管共射极单管放大电路静态工作点和放大倍数的测量

一 、 实验目的

1）掌握共发射极单管放大电路静态工作点的测量方法，能够判断晶体管共发射极放大电路的直流工作状态是否正常。

2）理解共发射极单管放大电路放大特性，掌握电压放大倍数的测量方法。

3）理解静态工作点对电压放大倍数的影响。

4）进一步熟悉和掌握常用仪器仪表的使用方法。

二 、 实验设备与器件

模拟电路实验箱（或电路板）、示波器、函数信号发生器、万用表、直流稳压电源、交流毫伏表。

三 、 实验内容与步骤

（1）静态工作点的测量

如图2-36a所示为晶体管共发射极放大电路的实验原理图，按照图中所示接好线路。

1）输入信号 u _i 暂不接入电路，直流稳压电源调整输出+12V接到晶体管共发射极放大电路的直流电源端，为电路提供 U _CC =12V的稳定电压。

2）万用表选择直流电压档，测量晶体管C、E两端的电压。调节电位器 R _W ，使C、E两端的电压 U _CE 为6V左右。注意：由于测量误差的存在，每位操作者的测量值有所不同，可在6V左右变化，但不应偏离过大。

3）静态稳定后用万用表直流电压档分别测量晶体管的B、C、E引脚对参考地的直流电压值 U _B 、 U _C 、 U _E 和晶体管发射结电压 U _BE ，将数据计入表2-2中。

4）根据实验原理图中的已知条件计算出 I _B 、 I _C 、 I _E 、 U _B 、 U _C 、 U _E 、 U _BE 和 U _CE 的值填入表2-2中。

（2）电压放大倍数的测量

1）实验电路图如图2-36a所示。调整好合适的静态工作点，一般情况下，可调节 R _W 使得 U _CE =6V。

2）将函数信号发生器的输出信号调整为 f =1kHz、 U _in =10mV的正弦交流信号，将该信号作为实验电路的输入信号 u _i ，接入实验电路的信号输入端。

3）同时用示波器观测放大电路输入信号 u _i 和输出信号 u _o 的波形，将测量的波形记录在图2-36b所示的坐标中。

4）按照表2-3所规定的数值调整 R _C 和 R _L 的大小，保持输入信号 u _i （ f =1kHz， U _in =10mV）不变，用示波器观察输出信号 u _o 的波形变化情况，并记录 u _i 和 u _o 的波形，注意它们的相位关系。

5）按照表2-3所规定的数值调整 R _C 和 R _L 的大小，保持输入信号 u _i （ f =1kHz， U _in =10mV）不变，交流毫伏表分别测量输入信号 u _i 和输出信号 u _o 的有效值 U _i 和 U _o 的大小，将测量结果填入表2-3中。

6）根据测量的 U _i 和 U _o 的数值，计算对应的电压放大倍数 A _u ，并经计算结果填入表2-3中。

（3）观察静态工作点对电压放大倍数的影响

1）置 R _C =2. 4kΩ、 R _L =∞（ R _L 开路）状态下，调节 R _W 大小，使 U _CE 的大小分别为表2-4中要求的数值。注意：调整 U _CE 大小的时候，要先将函数信号发生器输出旋钮旋至零。

2）在不同数值 U _CE 的条件下，将放大电路输入信号 u _i 设为频率为 f =1kHz的正弦信号，调整输入信号 u _i 的大小，用示波器观测放大电路输出电压 u _o 的波形，使输出信号 u _o 得到不失真信号，测量输入信号 u _i 和输出信号 u _o 的有效值 U _i 和 U _o 的数值，并将测量结果填入表2-4中。

3）根据测量结果计算电路的放大倍数 A _u 。

四 、 实验注意事项

1）实验中输入信号和输出信号的有效值要用交流毫伏表测量，有的示波器只能粗略地读取峰值，不能读取有效值。

2）注意表2-4中数据的测量是在波形不失真的前提下测量的。

3）为避免干扰，放大器与每个电子仪器、仪表的连接应“共地”，即把所有的“地”与放大器的“地”连在一起。

2.7.2 实验2 晶体管共射极单管放大电路波形失真的测试

一 、 实验目的

1）研究放大电路静态工作点的设置与输出波形失真之间的关系。

2）掌握判断电路失真情况的方法。

3）正确使用电子测量仪器仪表。

二 、 实验设备与器件

模拟电路实验箱、示波器、函数信号发生器、万用表、直流稳压电源。

三 、 实验内容与步骤

如图2-37所示为晶体管共射极单管放大电路波形失真的测试实验电路原理图，按照图中所示接好线路。电路的输入信号由函数信号发生器提供，输入信号 u _i 调整 f =1kHz、 U _in =10mV。观察静态工作点对输出波形失真的影响。

1）输入信号 u _i 暂不接入电路，直流稳压电源调整+12V晶体管共发射极放大电路的直流电源端，为电路提供 U _CC =12V的稳定电压，置 R _C =2. 4kΩ、 R _L =∞。

2）万用表选择直流电压档，测量晶体管C、E两端的电压。调节电位器 R _W ，使C、E两端的电压 U _CE 为6V左右。注意：由于测量误差的存在，每位操作者的测量值有所不同，可在6V左右变化，但不应偏离过大。

3）将函数信号发生器送出的输出信号作为实验电路的输入信号 u _i ，接入实验电路的信号输入端，并通过示波器测量输出波形 u _o ，将测量结果填入表2-5中。

4）将输入信号 u _i 置零，调节 R _W ，使 U _CE =1V，调整函数信号发生器使 u _i 为 f =1kHz， U _in =10mV，通过示波器测量输出波形 u _o ，将测量结果填入表2-5中。

5）重复第4）步，分别用示波器测量当 U _CE =3V、8V、10V时的输出波形 u _o ，将测量结果填入表2-5中。

6）根据上述步骤的测量结果，判断输出电压 u _o 的失真情况，将结果填入表2-5中。

四 、 实验注意事项

1）注意实验中静态分析时，电压的测量使用万用表，而动态分析时，电压的测量使用交流毫伏表。

2）晶体管的截止失真并非突变过程，因此所谓截止失真，并不像饱和失真那样有明显分界（削底）可供判断，测量过程中请注意观察。

2.7.3 实验3 晶体管共射极单管放大电路输入电阻和输出电阻的测试

一 、 实验目的

1）掌握放大电路输入电阻和输出电阻的测试方法。

2）能够理解理论值和测量值之间的关系。

二 、 实验设备与器件

模拟电路实验箱、示波器、函数信号发生器、万用表、直流稳压电源、交流毫伏表。

三 、 实验内容与步骤

1）如图2-38所示为晶体管共射极单管放大电路波形失真及输入电阻和输出电阻的测试实验电路原理图，按照图中所示接好线路。电路的输入信号由函数信号发生器提供，输入信号 u _i 调整 f =1kHz、 U _in =10mV。在交流信号源和电容 C ₁ 之间串联一个电阻 R （电阻值的大小已知）；置 R _C =2.4kΩ、 R _L =2.4kΩ；按照前述的方法，调节 R _W 获得合适的静态工作点（ U _CE =6V左右）；用示波器观测放大电路输出电压 u _o 的波形不失真。

2）用交流毫伏表分别测量信号源两端电压 U _S 和电容 C ₁ 左边点对参考地电压 U _i ，以及断开负载电阻 R _L 时的输出电压 U _o 和接入负载电阻 R _L 后的输出电压 U _OL ，数据记录入表2-6中。

3）根据交流毫伏表测出 U _S 和 U _i 的数据，运用公式 ，计算出输入电阻 r _i ，将计算结果填入表2-6的“计算值”中相应的位置。

4）运用理论公式计算输入电阻 r _i ，将计算结果填入表2-6的“理论值”中相应的位置，并与“计算值”中的 r _i 对比。

5）根据交流毫伏表分别测出不接负载 R _L 的输出电压 U _o 和接入负载 R _L 后的输出电压 U _OL 的数值，由公式 可知，输出电阻 ，将结果填入表2-6的“计算值”中相应的位置。

6）运用理论公式计算输出电阻 r _o ，将计算结果填入表2-6的“理论值”中相应的位置，并与“计算值”中的 r _o 对比。

四 、 实验注意事项

1）注意实验中静态分析时，电压的测量使用万用表，而动态分析时，电压的测量使用交流毫伏表。

2）测量输入电阻 r _i 时，电阻 R 的选择应与 r _i 为同一数量级，如果 R 的阻值过大容易引入干扰，而 R 的阻值过小则容易引起较大的测量误差。

3）测量输出电阻 r _o 时，必须保持 R _L 接入前后输入信号大小不变。 Kk1TRNinthheYjHas2hHnO8cfAL99YYRpfAtNWAkmf9B6Og83z1V3bvzRx1ct04z