山东大学信息学院模电实验3-1
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简介：
本课程为山东大学信息学院《模拟电子技术实验》系列课程的一部分，主要针对大三学生开设，内容涵盖复杂电路分析与设计、模拟集成电路应用等实践操作。
### 山东大学信院模电实验3-1知识点总结
#### 一、单管共发射极放大电路实验概述
本实验主要针对单管共发射极放大电路进行研究，包括静态工作点的测量、放大倍数的研究与测量、输入电阻与输出电阻的测量以及放大器频率特性的测量等内容。
#### 二、静态工作点测量
静态工作点是放大电路处于无信号输入状态时的工作状态，主要包括集电极电流(I_C)、基极电流(I_B)、发射极电流(I_E)以及各极间的电压等参数。选择适当的静态工作点对放大电路的性能有着重要的影响。
- **仿真值**：
- U_B = 3.76V
- U_E = 3.06V
- U_C = 7.47V
- U_BE = 0.7V
- U_CE = 4.41V
- I_C = 1.51mA
- I_B = 11.54μA
- R_{B1} = 9.1KΩ
- **估量值**：
- U_B = 3.1V
- U_E = 2.4V
- U_C = 8.4V
- U_BE = 0.76V
- U_CE = 1.24V
- I_C = 4.44mA
- I_B = 49μA
- **测量值**：
- U_B = 4.69V
- U_E = 3.93V
- U_C = 36.05V
- U_BE = 0.75V
- U_CE = 3.11V
- I_C = 1.98mA
- I_B = 6.923μA
- R_{B1} = 49.1KΩ
#### 三、放大倍数的研究与测量
1. **静态工作点对放大器放大倍数的影响**
放大器的放大倍数(A_u)会受到静态工作点的影响。随着集电极电流(I_C)减小，基射极间的电阻(r_{be})增大，导致放大倍数降低。其数学表达式为：
[
A_u = \frac{U_0}{U_i} = -\beta \left(\frac{R_C R_L}{r_{be} + (1 + \beta)R_e}\right)
]
其中，
r_{be} ≈ r_{bb} + \frac{U_T}{I_BQ}
2. **负载对放大倍数的影响**
负载的变化也会影响放大器的放大倍数。
- 当(R_L = ∞)时（即开路状态），(A_u = -\beta \left(\frac{R_C}{r_{be} + (1 + \beta)R_e}\right))；
- 当(R_L = 10KΩ)时，(A_u = -90.4)；
- 当(R_L = 2.3KΩ)时，(A_u = -59.2)；
- 当(R_L = 0.5KΩ)时，(A_u = -17.1)。
3. **静态工作点对放大器输出波形的影响**
增大偏置电阻 (R_{B1}) 导致基极等效电阻增大，使静态工作点向左下方移动。当U_BE减小到小于开启电压时，电路进入截止区并产生失真。
- 当(R_{B1} = 51kΩ)时，输出波形未出现失真；
- 当(R_{B1} = 70kΩ)时，输出波形未出现失真；
- 当(R_{B1} = 90kΩ)时，输出波形出现截止失真。
#### 四、输入电阻与输出电阻的测量
1. **输入电阻测量**
输入电阻反映了放大电路对信号源的影响程度。在本实验中，测得的数据如下：
- 仿真值：(R_i = 12.972KΩ)
- 测量值：(R_i = 954KΩ)
2. **输出电阻测量**
输出电阻反映了放大电路带负载的能力。实验得到的结果为：
- 仿真值：(R_o = 2.927KΩ)
- 测量值：(R_o = 1.85KΩ)
#### 五、放大器频率特性的测量
- **高频截止频率(f_H)**：
- 仿真值为36.56kHz
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