单管交流放大电路实验任务书

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1、实验二单管交流放大电路一、实验目的（1）熟悉晶体管的管型、管脚和电解电容器的极性。（2）测量单管放大电路的电压增益，并比较测量值与计算值。（3）测定单级共射放大电路输入与输出波形的相位关系。（4）测定负载电阻对电压增益的影响。（5）熟悉放大器静态工作点的调试方法以及静态工作点变化对放大器性能的影响。（6）研究放大器的动态性能。二、实验器材虚拟实验设备u操作系统为WindowsXP的计算机1台uElectronicsWorkbenchMultisim8.x～9.x电子线路仿真软件1套u示波器Oscilloscope1台u直流稳压源1个u数字万用表1个u函数信号发生器1台u电阻（2KΩ，1

2、/4W）2个u电阻（5.1KΩ，1/4W）1个u电阻（680Ω，1/4W）1个u电阻（4.7KΩ，1/4W）2个u电解电容（10μF，25V）2个u电解电容（47μF，25V）1个uNPN型晶体管2N39031个实际工程实验设备u模拟实验箱1台u函数信号发生器DF16471台u双踪示波器DF43201台u数字万用表DT98061个u晶体管毫伏表DF2173B1台u电阻（2KΩ，1/4W）2个u电阻（5.1KΩ，1/4W）1个u电阻（680Ω，1/4W）1个u电阻（4.7KΩ，1/4W）2个u电解电容（10μF，25V）2个u电解电容（47μF，25V）1个uNPN型晶体管2N39031

3、个三、实验原理及实验电路晶体三极管由半导体材料硅或锗制成。各种管的外形和管芯在制造工艺上各有不同，但最基本的结构只有NPN型和PNP型两种，管芯内部包含由两个PN结组成的三个区（发射区、基区、集电区）。三极管的工作状态可以分为以下三个区域：（1）截止区减小基极电流IB、集电极电流IC也随着减小，当IB=0时，IC≈0，即特性曲线几乎与横轴重合，这时，三极管相当于一个断开的开关。（2）饱和区三极管的发射结、集电结均处于正向偏置，IC基本上不受IB控制（IC≠βIB），晶体管失去了电流放大作用。这时，VCE很小，晶体管相当于一个接通的开关，使电源电压VCC几乎全加到集电极电阻RC上。（3）

4、放大区发射结正向偏置、集电结反向偏置，IC的变化取决于IB（IC=βIB），基本上与VCE无关，晶体管具有电流放大作用。这时晶体管工作于线性放大区。截止、放大、饱和三个区的VBE数值见表2-1。表2-1VBE数值表管型类型截止放大饱和锗管NPN≤0.1V≈0.2V≈0.3VPNP≥－0.1V≈－0.2V≈－0.3V硅管NPN≤0.5V≈0.6V≈0.7VPNP≥－0.5V≈－0.6V≈－0.7V对放大器的基本要求是：有的电压放大倍数，输出电压波形失真要小。放大器工作时，晶体管应工作在放大区，如果静态工作点选择不当，或输入信号过大，都会使输出波形产生非线性失真。一般采用改变偏置电阻RB的

5、方法来调节静态工作点。当放大器的输入信号幅值较小时，在保证输出电压波形不失真的条件下，常选取较低的静态工作点，以降低放大器噪声和电源的能量损耗。实际使用中，常通过测量RC上电压的方法来测量集电极电流IC。放大器的电压增益Au可用交流输出电压峰值Uop除以输入电压峰值Uip来计算在单级共射放大器中，集电极等效交流负载电阻为晶体管的输入电阻rbe可估算为式中，IE为静态发射极电流，也可用静态集电极电流ICQ来代替。当发射极旁路电容CE的容量足够大时，CE的容抗近似于零，CE与发射极电阻RE的并联总阻抗也近似于零，晶体管的发射极相当于交流接地，则电压增益的计算公式为放大器的输入电阻Ri为分压

6、电阻RB1，RB2及晶体管输入电阻rbe三者的并联值，即Ri=RB1∥RB2∥rbe输出电阻Ro近似等于集电极负载电阻RE，则有Ro=RE当发射极旁路电容CE断开时，在发射极电阻上产生串联电流负反馈，则电压增益为这时输入电阻Ri为RB1，RB2和[rbe+（1+β）RE]的并联值，即Ri=RB1∥RB2∥[rbe+（1+β）RE]输出电阻Ro仍近似等于集电极负载电阻RC。图2-1单管交流放大电路实验原理图四、实验预习内容1、阅读实验指导书附录中有关晶体管的管脚识别部分；根据实验要求，拟定晶体管的管脚识别测量实验的操作过程。2、了解实验内容，掌握放大器的静态和动态的测试方法，明确实验目的

7、。3、阅读有关的实验测量仪器设备的结构原理及使用方法。4、电路如图2-1所示。设晶体管：β=60，RB1=4.7KΩ，RB2=2KΩ，RC=2KΩ，RE=680Ω，试计算：（1）静态工作点值：IEQ、ICQ、UCEQ和rbe。（2）求RL=∞和RL=4.7KΩ两种情况下，放大器的电压放大倍数。五、实验步骤1、晶体管工作在放大状态下有关参数的测量。（1）创建如图2-1所示单管交流放大电路。单击仿真开关，进行仿真分析。调节基极偏置电阻RW，观察示波