射极跟随器实验报告 1

肇庆学院

实验二 射极跟随器实验报告

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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、实验仪器

DZX-1型电子学综合实验装置 一个、TDS 1002 示波器 一个、数字万用表 一个、色环电阻 一个、螺丝刀 一把、导线若干 三、实验原理

射极跟随器的原理图如图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。

图1 射极跟随器

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2所示。

图2 射极跟随器实验电路

(其中,RL的测量值为0.995K,取1.00K;R的测量值为1.98K)

Ri

UiUi

R IiUsUi

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1电路

RO

rber∥REbe ββ

如考虑信号源内阻RS,则

RO

rbe(RS∥RB)r(RS∥RB)

∥REbe

ββ

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

UL

即可求出 RO

RL

UO

RORL

RO(

UO

1)RL UL

3、电压放大倍数

图1电路

Au

(1β)(RE∥RL)

≤ 1

rbe(1β)(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=22UO

四、实验内容

1、听课。动手做实验前,听指导老师讲课,知道实验过程的注意事项,掌握各测量器材的使用方法。

2、按图2组接电路;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,用万用表直流电压档测量晶体管各电极对地电位,将测得的原始数据记入表1。

表1 晶体管各电极对地电位UE、UE和UC以及流过RE电流IE

(在下面整个测试过程中保持RW值不变(即保持静工作点IE不变))

2、测量电压放大倍数Au

接入负载,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,用示波器测Ui、UL值。将原始值记入表2。 表2 Ui、UL的值和电压放大倍数Au

图3 示波器波形图截图

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,将原始值记入表3。

表3 空载输出电压UO、有负载时输出电压UL和输出电阻R0

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,分别测出A、B点对地的电位US、Ui,将原始值记入表4。

表4 A、B点对地的电位US和Ui以及输入电阻Ri

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,并测量对应的UL值,将原始值记入表5。

表5 输出波形达最大不失真时的Ui和UL值 五、数据处理与分析 1、数据处理

将表1至表5的测量原始数据按三位有效数字对应填入表6至10。

表6 晶体管各电极对地电位UE、UE和UC以及流过RE电流IE

7 Ui、UL的值和电压放大倍数Au

表8 空载输出电压UO、有负载时输出电压UL和输出电阻R0

表9 A、B点对地的电位US和Ui以及输入电阻Ri

表10 输出波形达最大不失真时的Ui和UL值

表7中,Au=UL/Ui=1.25/1.29=0.969≈0.97 表8中, RO(

UO

1)RL=(1.27/1.24-1)*1.00*103=24.19KΩ≈24.2KΩ UL

表9中, Ri 2、数据分析

UiUi

R=1.26/(1.29-1.26)*1.98=83.16≈83.2K IiUsUi

⑴ 由RO24.2KΩ, Ri83.2K可知,射极跟随器输入电阻高,输出电阻低。

⑵ 由Au=0.97可知,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。 六、实验结论

1、射极跟随器输入电阻高,输出电阻低; 2、射极跟随器的电压放大倍数小于近于1。 七、实验感想

1.万能表不能测高频交流电。

2.测量点要尽量短。

3.直接测量电流不可行,可计算其两端电压,测量其两端电压。


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