西工大模电实验报告晶体管单级放大器

一、实验目的

1、掌握用 multisim 仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。

2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法,观察静态工作点对放

大器输出波形的影响。

3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。

二、实验原理

实验电路如图- 1 所示,采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直流电

源 Vcc 而未加入信号( Vi =0)时,三极管三个极电压和电流称为静态工作点,即图- 1 晶体管单级放大器

VBQ=R2VCC/(R 2+R3+R7)

I CQ=I EQ=(VBQ-VBEQ)/R 4

I BQ=I EQ/ β

VCEQ= VCC-I CQ( R5+R4)

1、 放大器静态工作点的选择和测量

放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真输出电压,

静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。 若工作点选的太高, 则容

易引起饱和失真;而选的太低,又易引起截止失真。

静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时, 测量晶体管的集电极电流 I CQ和管压降 VCEQ。其中 VCEQ可直接用万用表直流电压档测 C-E 极间的电压既得,而 I CQ的测量则有直接法和间接法两种:

1) 直接法:将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高,但要断开集电极回路,比较麻烦。

( 2) 间接法:用万用表直流电压档先测出 R5 上的压降,然后根据已知 R5 算出

I CQ,此法简单,在实验中常用,但其测量精度差。为了减小测量误差,应选用内

阻较高的电压表。

当按照上述要求搭好电路, 在输入端引入正弦信号, 用示波器观察输出。

 静

态工作点具体的调节步骤如下:

现象 出现截止失真 出现饱和失真 两种失真都出 无失真

动作 减小 R 增大 R 减小输入信号 加大输入信号

根据示波器上观察到的现象, 做出不同的调整动作, 反复进行。当加大输入

信号,两种失真都出现,减小输入信号,两种失真同时消失,可以认为此时的静

态工作点正好处于交流负载线的中点,就是最佳的静态工作点。去掉输入信号,

测量此时的 VCQ, 就得到了静态工作点。

电压放大倍数的测量

电压放大倍数是指放大器的输入电压 Ui 输出电压 Uo 之比

Au=Uo/Ui ()

用示波器分别测出 Uo 和 Ui ,便可按式()求得放大倍数,电压放大倍数与负载 Rl 有关。

输入电阻和输出电阻的测量

( 1)输入电阻 Ri 用电流电压法测得,电路如图所示。在输入回路中串接电阻R=1kΩ,用示波器分别测出电阻两端电压 Ui 和 Us,则可求得输入电阻 Ri 为

Ri=Ui/Ri=Ui × R/(Us-Ui ) ()

电阻 R 不宜过大,否则引入干扰;也不宜过小,否则误差太大。通常取与

一数量级。



Ri 同

2)输出电阻 Ro 可通过测量输出端开路时的输出电压 Uo1,带上负载 Rl 后的输出电压 Uo2。

Ro=(Uo1/Uo2-1)× Rl ()

三、实验内容

( 一)计算机仿真部分

静态工作点的调整和测量

如图所示 , 介入函数发生器和示波器 , 示波器 A 通道接放大器输入信号 ,B 通道