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实验一 单级放大电路的设计与仿真
一、实验目的
1、掌握放大电路的静态工作点的调整和测试方法。
2、掌握放大电路的动态参数的测试方法。
3 、观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
二、实验原理
当三极管工作在放大区时具有电流放大作用,只有给放大电路中的三级管提供合适的静
态工作点才能保证三极管工作在放大区,如果静态工作点不适合,输出波形则会产生非线性
失真——饱和失真和截止失真,而不能正常放大。
当静态工作点设置在合适的位置时,即保证三极管在交流信号的整个周期均工作在放大
区时,三极管有电流放大特性,通过适当的外接电路,可实现电压放大。表征放大电路放大
特性的交流参数有电压放大倍数,输入电阻,输出电阻。
由于电路中有电抗元件电容,另外三极管中的 PN 结有等效电容存在,因此,对于不同
频率的输入交流信号,电路的电压放大倍数不同,电压放大倍数与频率的关系定义为频率特
性,频率特性包括:幅频特性——即电压放大倍数的幅度与频率的关系;相频特性——即电
压放大倍数的相位与频率的关系。
三、实验要求和实验步骤
(1)实验要求
1. 设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率 2kHz(峰值 5mV) ,负载
电阻 3.9kΩ,电压增益大于 50。
2. 调节电路静态工作点,观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试
对应的静态工作点值。
3. 调节电路静态工作点,要求输入信号峰值增大到 10mV 电路输出信号均不失真。在
此状态下测试:
① 电路静态工作点值;
② 三极管的输入、输出特性曲线和
β
、
r
be
、
r
ce
值;
③ 电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;
④ 电路的频率响应曲线和
f
L
、
f
H
值。
(2)实验步骤
1.设计分压偏置的单管电压放大电路
2.测试饱和失真和截止失真
电路图如上图所示,当调整 R1 和 R2 的大小时,可以观测到饱和失真和截止失真。
1)观察饱和失真并测定参数
调节 R1 大小,使 R1=24.9K,观察示波器,可得输出电压的波形如图 1 所示。观察波形,
发现输出电压波形出现了削底的现象,对于 NPN 管说明此时三极管出项了饱和失真。
图 1 三极管放大电路饱和失真时的输出电压波形
再通过对电路图进行直流分析,可得图 2 中的数据。
图 2 三极管放大电路饱和失真时的静态工作点值
此时静态工作点为 Ib=144.87uA、Ic=2.08mA、Vce=0.08V。
2)观察截止失真并测定参数
由于输入的信号过小,因此很难观察到截止失真的现象,因此将小信号的峰值调至
20mV,将 R2 调至 21K, 观察示波器,可得输出电压的波形如图 3 所示。观察波形,发现输
出电压波形出现了削顶的现象,对于 NPN 管说明此时三极管出项了截止失真。
图 3 三极管放大电路截止失真时的输出电压波形
再通过对电路图进行直流分析,可得图 4 中的数据。
剩余16页未读,继续阅读
资源评论
- fqss04362011-11-22本来想下有关运算放大器的,这篇是有关于三极管的,介绍也挺详细的。
jackson3643
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