晶体管单级放大电路的测试与分析.docx

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晶体管单级放大电路的测试与分析

晶体管单级放大电路的测试与分析

一、实验目的

1、学习单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。

2、学习放大器的放大倍数（Au）、输入电阻（Ri）、输出电阻（Ro）的测试方法。

3、观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。

4、进一步熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方法。

二、实验工具

电脑、Multisim

三、实验内容

（一）如图所示，建立放大电路，进行静态分析。

图S4-2共发射极放大电路

图S4-3放大电路的输入输出波形

（二）、测量电路的静态工作点

图S4-4放大电路的直流工作点分析

（三）、测量电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻。

1、放大倍数Au的测量

方法一：

瞬态分析法

电压放大倍数是指输出电压与输入电压的有效值（或峰峰值）之比，即

（4–1）

图S4-10输入输出瞬态分析结果

从图S4-10读取输入、输出信号波形峰峰值，代入4–1：

方法二：

幅频特性的测量

图S4-11幅频特性图

该电路的幅频特性如图S4-11所示。

启动标尺移动至中频，如图知，Av=-115.07。

2、输入电阻Ri、输出电阻Ro的测量

图S4-12输入电阻和输出电阻的测量电路图

图S4-13Ii、Ui、Uo1（带负载R6=2.4kΩ的输出电压）、Uo（不带负载的输出电压）的值

仿真运行后，各表读数如图S4-13，读取各表的测量值得到：

输入电流的有效无值Ii=2.948uA,输入电压Ui=7.071mV,输出电压Uo1=446.186V,输出电压Uo2=801.683。

则

输入电阻Ri测量方法二：

图S4-14输入电阻Ri的测量

从图S4-14读取Ui=V

（1）=1.000V,II=I（v1）=416.414uA,即

（四）测量电路的幅频特性，测出上、下限频率，计算通频带

图S4-9放大电路的交流分析结果

启动标尺，从图S4-9中可以看出，电路的下限频率fL=82.3Hz，上限频率fL=12.4MHz，通频带fBW=fH-fL=12.4MHz–82.4Hz=12.4MHz

（五）、改变R1（V1或V2）的值，观察输出波形失真现象，探讨参数变化对输出波形的影响。

若是静态工作点设置不合适，则会引起失真。

如下图所示：

四、实验结论与思考

（1）、由实验可知，静态工作点的设置对放大电路的工作非常重要。

在进行电信号放大时，必须先设置好静态工作点。

（2）、仿真电路中的电路必须要“接地”，这样才能使电路正常地工作。

（3）、仿真电路中的很多细节都需要注意，需要我们细心去处理，某一细节处理不好就会影响电路的正常工作。

比如说，连接点处理不好的话，可能就会使各个电表的读数与理论值相差很大，很明显是出错了。

思考：

晶体管放大电路中，为了选择合适的偏置电阻，应采用什么仿真方法？

答：

先要根据需求和具体三极管的参数资料，按教科书上的方法计算大致的参数，再通过仿真软件测试调整直至满足要求。

根据实际项目的经验，电脑仿真并不能代表实际情况，所以在实际工程中还需要实际测量和调整。

心得体会：

通过本次仿真实验，我学会了晶体管单级放大电路的测试与分析，单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。

放大器的放大倍数（Au）、输入电阻（Ri）、输出电阻（Ro）的测试。

了解了基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。

进一步熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方法。

本次仿真实验加深对放大电路理论知识的了解。