单管放大器总结 共射、共集、共基放大电路

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条件:Ic=2.0mA Vcc=12v 测量值 Ub(v) 2.91 Ue(v) 2.23 Uc(v) 7.16 Rb2(KΩ) 53.8 计算值 Ube(V) 0.68 Uce(v) 4.40 Ic(mA) 1.954

(2)测

量放大倍数

条件:正弦信号Us,1KHz Ui=10mVIc=2.0mA Ui=10mV

R(KΩ) 2.4 1.2 2.4 Rl(KΩ) Uo(v) ∞ ∞ 2.4 0.198 0.121 0.124 Av 19.8 12.1 12.4 观察记录一组Uo和Ui波形 图一 图二

图一输入波形 图二输出波形

(3)观察静态工作点对电压放大倍数的影响 条件:Rc=2.4KΩ Rl=∞ Ui=10mV

Uc(V) 5.6 6.8 3.8 2.9 Uo(v) 0.216 0.247 0.160 0.127 Av 21.6 24.7 16.0 12.7 (4)观察静态工作点对送股持股波形的影响 Rc=2.4KΩRL=2.4KΩ,Ui=0,调节Rw使Ic=2.0mA测出UCE值,再加大输入信号,是输出电压Uo足够大不失真。然后保持输入信号不变,分别增大和减小,是输出波形失真,会出输出电压的波形,并测出失真情况下的Ic和UCE值,计入2—4表。每次侧Ic和UCE值时信号源不接入电路。 条件:Rc=2.4K Ω RL= ∞ Ui=60mV Ic(mA) Uce(v) Uo波形 失真情况 管子工作状态 0.91 8.79 图一 截止失真 开路 2.0 4.96 图二 不失真 正常 2.24 3.71 图三 饱和失真 短路

表2—4

图一 图二

图三

(5)测量最大不失真输出电压

Rc=2.4KΩ RL=2.4KΩ ,按照(4)实验原理的方法,同时调节输入信号的幅度和电位器Rw,用示波器和毫伏表测量Uopp及Uo值,计入表2—5.

Ic(mA) Uim(mV) Uom(V) Uopp(V) 2.24 129 1.32 3.2 表2—5 (6)测量输入电阻和输出电阻

条件:Rc=2.4K Ω RL=2.4K Ω Ic=2.0mA f=1000Hz的正弦信号在输入电压Uo不失真的情况下,用交流毫伏表测量Us,Ui,UL计入表2—6 Ri(KΩ) Ro(KΩ) Us(mV) Ui(mV) UL(v) Uo(v) 测量值 计算值 测量值 计算值 125 12.9 1.15 0.132 0.257 2.27 表2—6 1.不能用直流电压表直接测,由于流入基极的电流相对于发射极输出的电流相对较小,并电压表后由于分流效应,引起测量的值失真。采用分别测量的方法避免了此错误,同时会增加测量的准确性。 2.断开Rb2两端的开关用万用表直接测量。

3.当调节Rb2变小,静态公工作点Uceq增大,致使放大器出现饱和失真;当调节Rb2变大,静态工作点电压减小,只是放大器出现截止失真。

4. 改变静态工作点,对于共射极放大电路输出电阻会减小或增大,但对于输出电阻的影响不大。

5.所选择的输入信号的大小及频率都应使放大器不失真,如果频率过高而超出

中频范围,也会导致失真。 6. 信号发生器接反,将导致接地端的电压不为零,引起发射极的电位升高,

从而使测量值失真;交流毫伏表接反后,将导致指针反转而损害仪器,同时其测量的精确度也将受影响,长时间则有可能烧坏仪器 ;示波器反接也可能损坏仪器。

1,取β=100 I=2.0mA Ub(v) Ue(v) Uc(v) Rb2(KΩ) Ri(KΩ) Ro(KΩ) Av 测量值 2.91 2.23 7.16 53.8 11.5 2.27 15.9 理论值 3.1 2.4 7.2 60 14.25 2.4 16.8 由以上数据得,所测得数据的整体误差较小,测得值总体上都小于理论值,由此可以得出测量仪器如万用表在测电压时有一定的分流作用,测电阻时由于其内部电源内阻及其他因素,从而使所测得的电压及电阻值(Rb2的)普遍小于理论值。

2.由理论计算公式 Av= -β(Rc//Rl)/【Rbe+(1+β)Re】 , Ro=Rc,

Ri=Rbe+(1+β)Re 。由以上公式当静态工作点确定时,Av,Ro随Rc,Rl的增加而增大;当Rc,Rl一定时,静态工作点过高过低都会使放大倍数减小。 3.当静态工作点过高时,会导致饱和失真;而静态工作点过低时,则会截止失真。 4.实验所出现的问题

在实验中输出波形失真的情况比较常见,主要问题是操作不规范和连接错误,如在加信号时将其加在Rs的前面或者电容前,会导致波形的幅值减小或混乱,选择的电阻不合实验的要求。在调节输出信号时,输出电压频率和幅值都是近似值不准确。

如何解决

充分做好实验前的预习,提高动手能力,实验时严谨认真。

二.共集电极电路

电路结构

1、静态工作点的初始状态

共集电极放大器的发射极静态工作电压被设计为等于电源电压的一半。

2、电路运行动态范分析

如图所示:

1、输入信号的正半周为+5V的时候,基极电压由+5.7V上升到+10.7V。发射极电流Ie随之上升,发射极电阻上的电压URe也因发射极电流的上升而从6V上升到略小于11V的位置、IRe增加了接近一倍。

静态Ube=0.7v,此时因为电流增加了一倍而变为0.72V。所以,URe此时的精确值应当是10.98V。

输入信号的正半周是+5V,输出信号的正半周是10.98-6=4.98V。输出信号略小于输入信号,相位与输入信号相同。

2、当输入信号的负半周为-5V的时候,基极电压由+5.7V下降到2.7V。发射极电流Ie随之下降,发射极电阻上的电压URe也因为发射极电流的下降而下降到略大于2V的位置、IRe减小了接近2.5倍。静态Ube=0.7v,此时因为电流减小了接近2.5倍而变为0.685V。所以,URe此时的精确值应当是2.015V。 输入信号的负半周为-5V,输出信号的负半周是6-2.015=4.85V。输出信号略小于输入信号,相位与输入信号相同。

由此可见,共集电极放大器输出信号与输入信号相位相同,输出信号略小于输入信号;近似相等。

共集电极放大器因此而被称为跟随器。

3、动态范围的设置

从电路运行的情况来看,共集电极放大器由发射极输出信号。发射极的输出信号可以在接近电源电压的正极和负极之间变化。所以共集电极放大器发射极静态工作电压应当选择在电源电压一半的位置。

例如:1、条件:E=10V Ie=1mA 根据条件

a、因为发射极静态工作电压应当等于电源电压的一半,所以发射极电阻上的静态电压URe=IeE/2。

b、因为基极静态工作电压Ub=(E/2)-0.7V,基极电流Ib=Ie/B, 所以Rb=B{(E/2)-0.7V}/Ie

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