本文档为《模拟电子技术实验》系列之一,重点介绍了使用晶体管构建共射极放大电路的基本原理与操作步骤。通过该实验,学生能够掌握单管放大器的设计、调试及性能测试方法。
《模拟电子技术实验-晶体管共射极单管放大器》
晶体管共射极单管放大器是模拟电子技术中的基础实验,旨在帮助学生掌握放大器的关键概念和操作技巧。该实验的主要目标包括调试放大器的静态工作点、理解其对性能的影响以及测量计算电压增益(AV)、输入电阻(Ri) 和输出电阻(RO)等参数。此外,还涉及最大不失真输出电压测试,并熟悉电子仪器与模拟电路设备的操作方法。
在本次实验中使用了分压式稳定偏置的电路结构:RB1和RB2构成偏置回路,RE用于静态工作点的稳定性调整。晶体管T的基极电流(IB)相对较小。根据估算公式UCE=UCC-IC(RC+RE),可以计算出静态工作点;电压增益AV可通过β(发射极与集电极端间的直流放大系数)、输入电阻Ri和输出电阻RO来求得,其中输入电阻Ri约等于RB1和RB2并联后的值再与rbe的并联值,而输出电阻RO则接近RC。
实验的核心部分在于测量及调试静态工作点。在无信号输入的情况下进行静态工作点的测定,通过检测晶体管集电极电流IC及其各端电压来确定其位置;调整偏置电阻RB2可以改变静态工作点的位置,从而影响放大器性能和输出波形质量。
动态特性测试包括测量AV、Ri、RO、最大不失真输出电压以及通频带。其中,AV通过输入与输出信号的有效值比计算得出,而Ri则在输入端串联已知电阻后根据测得的电压来求解。
本实验不仅有助于提升学生的动手能力,还强调理论知识和实际应用之间的结合。学生能深入理解放大器的工作机制,并掌握测量及调试技术,为后续复杂模拟电路设计奠定基础。需要注意的是,在选择静态工作点时应与信号幅度相适应以避免失真;同时,为了保证更大的信号处理范围,静态工作点应当尽可能靠近交流负载线的中点位置。