射極跟隨器實驗--模擬電路實驗箱

一、實驗目的
1、掌握射極跟隨器的特性及測量方法。
2、進一步學習放大器各項參數的測量方法。
二、實驗原理
圖6-2為射極跟隨器實驗電路。它具有輸入電阻高輸出電阻低，電壓放大倍數接近于1和輸出電壓與輸入電壓相同的特點。輸出電壓能夠在較大的范圍內跟隨輸入電壓作線性變化，而具有優良的跟隨特性---故又稱跟隨器。
以下列出射極跟隨器特性的關系式，供驗證分析時參考。
1、輸入電阻R_i
設圖6-2電路的負載為R_L，則輸入電阻為：
式中
∵R_B很大
  若射極輸出器不接負載R_L，R_B又很大。
  則：
而實際測量時，是在輸入端串接一個已知電阻R₁，在A端輸入的信號是V_i，在B端的輸入信號是，顯然射極輸出器的輸入電流為：
是流過R的電流，于是射極輸出器之輸入電阻為：
 
  所以只要測得圖6-2中A、B兩點信號電壓的大小就可按上式計算出輸入電阻R_i。
 2、輸出電阻R₀ 在放大器的輸出端（如圖6-1）的D、F兩點，帶上負載R_L，則放大器的輸出信號電壓V_L將比不帶負載時的V₀有所下降，因此放大器的輸出端D、F看進去整個放大器相當于一個等效電源，該等到效電源的電動勢為V_S，內阻即為放大器的輸出電阻R₀，按圖6-1等效電路先使放大器開路，測出其輸出電壓為V₀，顯然V₀=V_S，再使放大器帶上負載R_L，由于R₀的影響，輸出電壓將降為：

則
所以在已知負載R_L的條件下，只要測出V₀和V_L，就可按上式算出射極輸出器的輸出電阻R₀。
3、電壓跟隨范圍
電壓跟隨范圍，是指跟隨器輸出電壓隨輸入電壓作線性變化的區域，但在輸入電壓超過一定范圍時，輸出電壓便不能跟隨輸入電壓作線性變化，失真急劇增加。
我們知道，射極跟隨器的

由此說明，當輸入信號V­_i升高時，輸出信號V₀也升高，反之，若輸入信號降低，輸出信號也降低，因此射極輸出器的輸出信號與輸入信號是同相變化的，這就是射極輸出器的跟隨作用。
所謂跟隨范圍就是輸出電壓能夠跟隨輸入電壓擺動到的最大幅度還不至于失真，換句話說，跟隨范圍就是射極的輸出動態范圍。
三、實驗儀器
1、示波器                           
2、信號發生器
3、數字萬用表
4、分立元件放大電路模塊
四、預習要求
1、參照教材有關章節內容，熟悉射極跟隨器原理及特點。
2、根據圖6-2中元器件參數，估算靜態工作點，畫交、直流負載線。 五、實驗內容與步驟
1、按圖6-2電路接線。
2、直流工作點的調整：
將電源+12V接上，在B點加入f=1KHz正弦波信號，輸出端用示波器監視，反復調整R_P及信號源輸出幅度，使輸出幅度在示波器屏幕上得到一個最大不失真波形，然后斷開輸入信號，用萬用表測量晶體管各極對地的電位，即為該放大器靜態工作點，將所測數據填入表6-1
表6-1

Ve（V）	Vb（V）	Vc（V）	Ie=Ve/Re

3、測量電壓放大倍數A_V
接入負載R_L=1KΩ，在B點f=1KHz信號，調輸入信號幅度(此時偏置電位器R_P不能再旋動)，用示波器觀察，在輸出最大不失真情況下測V_i，V_L值,將所測數據填入表6-2中。
表6-2

Vi（V）	VL（V）	AV = VL / Vi

4、測量輸出電阻R₀
在B點加入f=1KHz正弦波信號，V_i=100mV左右，接上負載R_L=2K2Ω時，用示波器觀察輸出波形，測空載輸出電壓V_O(R_L=∝)，有負載輸出電壓V_L（R_L=2K2Ω)的值。
則。
將所測數據填入表6-3中。
表6-3

VO（mV）	VL（mV）	RO = （V0/VL-1）RL

5、測量放大器輸入電阻R_i（采用換算法)
在輸入端串入5K1Ω電阻，A點加入f=1KHz的正弦信號，用示波器觀察輸出波形，用毫伏表分別測A，B點對地電位V_S、V_i。
則
將測量數據填入表6-4。
表6-4

VS（V）	Vi（V）	Ri

6、測量射極跟隨器的跟隨特性并測量輸出電壓值V_OPP。
接入負載R_L=2K2Ω，在B點加入f=1KHz的正弦信號，逐點增大輸入信號幅度V_i，用示波器監視輸出端，在波形不失真時，測量所對應的V_L值。計算出A_V，并用示波器測量輸出電壓的峰值V_OPP與電壓表讀測的對應輸出電壓有效值比較。將所測數據填入表6-5。
表6-5 

	1	2	3	4
Vi
VL
VOPP
AV

六、實驗報告
1、繪出實驗原理電路圖，標明實驗的元件參數值。
2、整理實驗數據及說明實驗中出現的各種現象，得出有關的結論；畫出必要的波形及曲線。
3、將實驗結果與理論計算比較，分析產生誤差的原因。