單管共發(fā)射極放大電路
發(fā)布時間:2011/9/23 9:53:42 訪問次數(shù):9197
1.要求 M25P16V6P
(1)建立單管共發(fā)射極放大電路。
(2)分析共發(fā)射極放大電路的放大性能。
(3)分析共發(fā)射極放大電路的頻率特性。
(4)分析共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)工作點。
2.電路基本原理
圖4.51所示為共發(fā)射極單管放大電路。NPN型晶體管的發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端。為了保證放大電路工作能夠不失真的放大信號,電路必須要有合適的靜態(tài)工作點,信號的傳輸通路必須暢通,而且輸入信號的頻率范圍不能超出電路的通頻帶。
3.EWB操作步驟
(1)建立單管共發(fā)射極單管放大電路實驗電路,如圖4.51所示。晶體管選用NPN型的PN2222A。用信號發(fā)生器產(chǎn)生頻率為lkHz、幅值為SmV韻正弦交流小信號作為輸入信號。示波器分別接到輸入波形和輸出端觀察波形。電路輸出端還接有波特圖儀,用來觀察電路頻率特性。在波特圖儀控制板上,設(shè)定垂直軸的終值,為60dB,初值,為-60dB;水平軸的終值F為10GHz,初值I為1mHz。
(2)打開仿真開關(guān),雙擊示波器,進行適當調(diào)節(jié)后,用示波器觀察輸入波形和輸出波形。注意輸出波形與輸入波形的相位關(guān)系,并洌量輸入波形和輸出波形的幅值,計算放大電路的電壓放大倍數(shù)。
(3)雙擊波特圖儀,觀察放大電路的頻率特性。首先測量中頻段電壓放大倍數(shù)AVM為
多少,然后用游標找出電壓放大倍數(shù)下降3dB時對應(yīng)的兩處頻率,分別是下限截止頻率f1和
上限截止頻率fh,它們之差即為電路的通頻帶BW,即BW=fh-f1。
(4)建立共發(fā)射極放大電路靜態(tài)工作點測量電路,如圖4.52所示。利用直流電壓表和電流表測量集電極電壓、電流及基極電流。判斷晶體管是否工作在放大區(qū)。
(5)如果將基極電阻由580kΩ改變?yōu)?00kΩ,再測量各項電壓、電流,判斷晶體管是否工作在放大區(qū)。然后將圖4.52中基極電阻由580kΩ改變?yōu)?00kΩ,再用示波器觀察放大電路的輸入波形和輸出波形,觀察輸出波形有什么樣的變化,屬于什么類型的失真。
4.實驗數(shù)據(jù)及結(jié)論 M29W320DT-70N6E
(1)示波器顯示的共發(fā)射極放大電路的輸入/輸出波形如圖4.53所示,可以看到輸出波形與輸入波形反相,這是共發(fā)射極放大電路的特點。單擊示波器上的“Expand”按鈕放大屏幕,可測得輸出/輸入波形的幅值分別為1090mV和5mV,兩者相比得到放大電路的電壓放大倍數(shù)為218。
(2)波特圖儀顯示的波特圖如圖4.54所示,可以看到由于耦合電容及晶體管結(jié)電容的影響,在頻率很低或很高時,電路放大倍數(shù)會按一定規(guī)律下降。借助游標測到的中頻段電壓增益為47.40dB,下限截止頻率正和上限截止頻率fh分別為1.93Hz和8.1MHz,電路的通頻帶約為8.1MHz。
(3)在圖4.52中,利用直流電壓表和電流表測到的集電極電壓UCQ=2.2V,集電極電流ICQ=3.2mA以及基極電壓UBQ=676.5mV、基極電流IBQ=19.5μA,由于UCQ>UBQ>UEQ,可以判斷晶體管工作在放大區(qū)。
(4)如果將基極電阻由580kΩ改變?yōu)?00kΩ,測到的集電極電壓UCQ=0.116V,集電極電流ICQ=3.97mA以及基極電壓UBQ=682.9mV、基極電流IBQ=37.75μA,由于UBQ> UCQ> UEQ,可以判斷晶體管工作在飽和區(qū)。若將圖4.51中基極電阻由580kΩ改變?yōu)?00kΩ,再用示波器觀察放大電路的輸入波形和輸出波形,如圖4.55所示。輸出電壓波形底部被削掉。這正是飽和失真的特征。
1.要求 M25P16V6P
(1)建立單管共發(fā)射極放大電路。
(2)分析共發(fā)射極放大電路的放大性能。
(3)分析共發(fā)射極放大電路的頻率特性。
(4)分析共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)工作點。
2.電路基本原理
圖4.51所示為共發(fā)射極單管放大電路。NPN型晶體管的發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端。為了保證放大電路工作能夠不失真的放大信號,電路必須要有合適的靜態(tài)工作點,信號的傳輸通路必須暢通,而且輸入信號的頻率范圍不能超出電路的通頻帶。
3.EWB操作步驟
(1)建立單管共發(fā)射極單管放大電路實驗電路,如圖4.51所示。晶體管選用NPN型的PN2222A。用信號發(fā)生器產(chǎn)生頻率為lkHz、幅值為SmV韻正弦交流小信號作為輸入信號。示波器分別接到輸入波形和輸出端觀察波形。電路輸出端還接有波特圖儀,用來觀察電路頻率特性。在波特圖儀控制板上,設(shè)定垂直軸的終值,為60dB,初值,為-60dB;水平軸的終值F為10GHz,初值I為1mHz。
(2)打開仿真開關(guān),雙擊示波器,進行適當調(diào)節(jié)后,用示波器觀察輸入波形和輸出波形。注意輸出波形與輸入波形的相位關(guān)系,并洌量輸入波形和輸出波形的幅值,計算放大電路的電壓放大倍數(shù)。
(3)雙擊波特圖儀,觀察放大電路的頻率特性。首先測量中頻段電壓放大倍數(shù)AVM為
多少,然后用游標找出電壓放大倍數(shù)下降3dB時對應(yīng)的兩處頻率,分別是下限截止頻率f1和
上限截止頻率fh,它們之差即為電路的通頻帶BW,即BW=fh-f1。
(4)建立共發(fā)射極放大電路靜態(tài)工作點測量電路,如圖4.52所示。利用直流電壓表和電流表測量集電極電壓、電流及基極電流。判斷晶體管是否工作在放大區(qū)。
(5)如果將基極電阻由580kΩ改變?yōu)?00kΩ,再測量各項電壓、電流,判斷晶體管是否工作在放大區(qū)。然后將圖4.52中基極電阻由580kΩ改變?yōu)?00kΩ,再用示波器觀察放大電路的輸入波形和輸出波形,觀察輸出波形有什么樣的變化,屬于什么類型的失真。
4.實驗數(shù)據(jù)及結(jié)論 M29W320DT-70N6E
(1)示波器顯示的共發(fā)射極放大電路的輸入/輸出波形如圖4.53所示,可以看到輸出波形與輸入波形反相,這是共發(fā)射極放大電路的特點。單擊示波器上的“Expand”按鈕放大屏幕,可測得輸出/輸入波形的幅值分別為1090mV和5mV,兩者相比得到放大電路的電壓放大倍數(shù)為218。
(2)波特圖儀顯示的波特圖如圖4.54所示,可以看到由于耦合電容及晶體管結(jié)電容的影響,在頻率很低或很高時,電路放大倍數(shù)會按一定規(guī)律下降。借助游標測到的中頻段電壓增益為47.40dB,下限截止頻率正和上限截止頻率fh分別為1.93Hz和8.1MHz,電路的通頻帶約為8.1MHz。
(3)在圖4.52中,利用直流電壓表和電流表測到的集電極電壓UCQ=2.2V,集電極電流ICQ=3.2mA以及基極電壓UBQ=676.5mV、基極電流IBQ=19.5μA,由于UCQ>UBQ>UEQ,可以判斷晶體管工作在放大區(qū)。
(4)如果將基極電阻由580kΩ改變?yōu)?00kΩ,測到的集電極電壓UCQ=0.116V,集電極電流ICQ=3.97mA以及基極電壓UBQ=682.9mV、基極電流IBQ=37.75μA,由于UBQ> UCQ> UEQ,可以判斷晶體管工作在飽和區(qū)。若將圖4.51中基極電阻由580kΩ改變?yōu)?00kΩ,再用示波器觀察放大電路的輸入波形和輸出波形,如圖4.55所示。輸出電壓波形底部被削掉。這正是飽和失真的特征。
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