实验名称 班 级 日期 姓名 指导教师 学号 成绩
一、实验目的
1、 掌握射极跟随器的特性及测试方法 2、 进一步学习放大器各项参数测试方法 二、实验原理
射极跟随器的原理图如图5-1所示。 它是一个电压串联负反馈放大电路,它具有输入电阻高,输出电阻低,电压放大倍数接近于1,输出电压能够在较大范围内跟随输入电压作线性变化以及输入、输出信号同相等特点。 射极跟随器的输出取自发射极,故称其为射极输出器。
1、输入电阻Ri 图5-1电路
Ri=rbe+(1+β)RE
如考虑偏置电阻RB和负载RL的影响,则
Ri=RB∥[rbe+(1+β)(RE∥RL)]
由上式可知射极跟随器的输入电阻Ri比共射极单管放大器的输入电阻Ri=RB∥rbe要高得多,但由于偏置电阻RB的分流作用,输入电阻难以进一步提高。
输入电阻的测试方法同单管放大器,实验线路如图5-2所示。
图5-1 射极跟随器 图5-2 射极跟随器实验电路
即只要测得A、B两点的对地电位即可计算出Ri。 2、输出电阻RO
图5-1电路
如考虑信号源内阻RS,则
由上式可知射极跟随器的输出电阻R0比共射极单管放大器的输出电阻RO≈RC低得多。三极管的β愈高,输出电阻愈小。
输出电阻RO的测试方法亦同单管放大器,即先测出空载输出电压UO,再测接入负载RL后的输出电压UL,根据
即可求出 RO
3、电压放大倍数
图5-1电路
AV(1)(RE//RL)1rbe(1)(RE//RL)上式说明射极跟随器的电压放大倍数小于近于1,且为正值。 这是深度电压负反馈的结果。但它的射极电流仍比基流大(1+β)倍, 所以它具有一定的电流和功率放大作用。 4、电压跟随范围
电压跟随范围是指射极跟随器输出电压uO跟随输入电压ui作线性变化的区域。当ui超过一定范围时,uO便不能跟随ui作线性变化,即uO波形产生了失真。为了使输出电压uO正、负半周对称,并充分利用电压跟随范围,静态工作点应选在交流负载线中点,测量时可直接用示波器读取uO的峰峰值,即电压跟随范围;或用交流毫伏表读取uO的有效值,则电压跟随范围
U0P-P=2
UO
三、实验设备与器件
1、+12V直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表 6、频率计
7、3DG12×1 (β=50~100)或9013 电阻器、电容器若干。 四、实验内容
按图5-2组接电路 1、静态工作点的调整
接通+12V直流电源,在B点加入f=1KHz正弦信号ui,输出端用示波器监视输出波形,反复调整RW及信号源的输出幅度,使在示波器的屏幕上得到一个最大不失真输出波形,然后置ui=0,用直流电压表测量晶体管各电极对地电位,将测得数据记入表5-1。
UE(V) UB(V) UC(V) IE(mA) 表5-1 在下面整个测试过程中应保持RW值不变(即保持静工作点IE不变)。 2、测量电压放大倍数Av
接入负载RL=1KΩ,在B点加f=1KHz正弦信号ui,调节输入信号幅度,用示波器观察输出波形uo,在输出最大不失真情况下,用交流毫伏表测Ui、UL值。记入表5-2。
Ui(V) UL(V) 表5-2
3、测量输出电阻R0
接上负载RL=1K,在B点加f=1KHz正弦信号ui,用示波器监视输出波形,测空载输出电压UO,有负载时输出电压UL,记入表5-3。
U0(V) UL(V) RO(KΩ)
表5-3
4、测量输入电阻Ri
在A点加f=1KHz的正弦信号uS,用示波器监视输出波形,用交流毫伏表分别测出A、B点对地的电位US、Ui,记入表5-4。
US(V) Ui(V) 表5-4
5、测试跟随特性
接入负载RL=1KΩ,在B点加入f=1KHz正弦信号ui,逐渐增大信号ui幅度,用示波器监视输出波形直至输出波形达最大不失真,测量对应的UL值,记入表5-5。
Ri(KΩ) AV Ui(V) UL(V) 表5-5
6、测试频率响应特性
保持输入信号ui幅度不变,改变信号源频率,用示波器监视输出波形,用交流毫伏表测量不同频率下的输出电压UL值,记入表5-6。 f(Hz) UL(V) 表5-6
六、思考题
1、 整理实验数据,并画出曲线UL=f(Ui)及UL=f(f)曲线。
2、 分析射极跟随器的性能和特点。
3、 根据图5-2的元件参数值估算静态工作点,并画出交、直流负载线。
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