晶体管单级放大电路实验报告
晶体管单级放大电路是一种基本的放大电路,它可以将输入信号放大为输出信号。本实验通过搭建晶体管单级放大电路,了解晶体管的工作原理、掌握放大电路的基本知识和实验技能。
1. 实验原理
晶体管是一种半导体器件,具有三个区域:P型区、N型区和P型区(PNP型)或N型区、P型区和N型区(NPN型)。当向PNP型晶体管的基极施加正电压时,基极与发射极之间形成正向偏置,发射极与集电极之间形成反向偏置,此时晶体管处于放大状态。当输入信号加到基极时,基极电流变化,进而影响发射极电流,最终影响集电极电流,从而实现信号放大。 晶体管单级放大电路包括晶体管、输入电容、输出电容和负载电阻。输入电容将输入信号引入基极,输出电容将输出信号从集电极输出,负载电阻用于限制输出电流。当输入信号加到基极时,晶体管的放大作用将使输出信号增大,实现信号放大。
2. 实验器材
实验器材包括:
1)直流电源
2)数字万用表
3)示波器
4)晶体管
5)陶瓷电容
6)电阻
7)连接线
3. 实验步骤
1)搭建晶体管单级放大电路。将晶体管、输入电容、输出电容和负载电阻连接起来。
2)调整电路参数。将直流电源接入电路,调节直流电压为0.5V。调节电位器,使得输入信号为0.5V的正弦波。调节示波器,观察输出信号波形和幅度。
3)记录数据。记录输入电压和输出电压的数值,并计算增益。
4. 实验结果
本实验中,我们使用BC547B型晶体管,输入电容和输出电容均为10μF,负载电阻为1kΩ。调节直流电压为0.5V,输入信号为0.5V的正弦波。调节示波器,观察输出信号波形和幅度。
实验结果如下表所示: | 输入电压(V) | 输出电压(V) | 增益 |
| -------------- | -------------- | ---- |
| 0.5 | 3.2 | 6.4 |
| 0.4 | 2.5 | 6.25 |
| 0.3 | 1.8 | 6 |
| 0.2 | 1.2 | 6 |
从实验结果可以看出,晶体管单级放大电路能够将输入信号放大,输出信号的幅度比输入信号的幅度大,且增益基本保持不变。因此,晶体管单级放大电路是一种有效的放大电路。
5. 实验分析
晶体管单级放大电路的增益取决于晶体管的参数和电路中的电容和电阻的取值。在实验中,我们使用了BC547B型晶体管、10μF的输入电容和输出电容以及1kΩ的负载电阻,通过调节电位器来调整输入信号的幅度,从而观察输出信号的幅度变化。实验结果表明,增益基本保持不变,说明电路稳定性良好。 晶体管单级放大电路的缺点是输出电阻较大,容易受到外界干扰。为了解决这个问题,可以采用多级放大电路或者加入反馈电路。
6. 实验结论
本实验通过搭建晶体管单级放大电路,了解晶体管的工作原理、掌握放大电路的基本知识和实验技能。实验结果表明,晶体管单级放大电路能够将输入信号放大,输出信号的幅度比输入信号的幅度大,且增益基本保持不变。因此,晶体管单级放大电路是一种有效的放大电路。