射极跟随器实验--模拟电路实验箱

一、实验目的
1、掌握射极跟随器的特性及测量方法。
2、进一步学习放大器各项参数的测量方法。
二、实验原理
图6-2为射极跟随器实验电路。它具有输入电阻高输出电阻低，电压放大倍数接近于1和输出电压与输入电压相同的特点。输出电压能够在较大的范围内跟随输入电压作线性变化，而具有优良的跟随特性---故又称跟随器。
以下列出射极跟随器特性的关系式，供验证分析时参考。
1、输入电阻R_i
设图6-2电路的负载为R_L，则输入电阻为：
式中
∵R_B很大
  若射极输出器不接负载R_L，R_B又很大。
  则：
而实际测量时，是在输入端串接一个已知电阻R₁，在A端输入的信号是V_i，在B端的输入信号是，显然射极输出器的输入电流为：
是流过R的电流，于是射极输出器之输入电阻为：
 
  所以只要测得图6-2中A、B两点信号电压的大小就可按上式计算出输入电阻R_i。
 2、输出电阻R₀ 在放大器的输出端（如图6-1）的D、F两点，带上负载R_L，则放大器的输出信号电压V_L将比不带负载时的V₀有所下降，因此放大器的输出端D、F看进去整个放大器相当于一个等效电源，该等到效电源的电动势为V_S，内阻即为放大器的输出电阻R₀，按图6-1等效电路先使放大器开路，测出其输出电压为V₀，显然V₀=V_S，再使放大器带上负载R_L，由于R₀的影响，输出电压将降为：

则
所以在已知负载R_L的条件下，只要测出V₀和V_L，就可按上式算出射极输出器的输出电阻R₀。
3、电压跟随范围
电压跟随范围，是指跟随器输出电压随输入电压作线性变化的区域，但在输入电压超过一定范围时，输出电压便不能跟随输入电压作线性变化，失真急剧增加。
我们知道，射极跟随器的

由此说明，当输入信号V­_i升高时，输出信号V₀也升高，反之，若输入信号降低，输出信号也降低，因此射极输出器的输出信号与输入信号是同相变化的，这就是射极输出器的跟随作用。
所谓跟随范围就是输出电压能够跟随输入电压摆动到的最大幅度还不至于失真，换句话说，跟随范围就是射极的输出动态范围。
三、实验仪器
1、示波器                           
2、信号发生器
3、数字万用表
4、分立元件放大电路模块
四、预习要求
1、参照教材有关章节内容，熟悉射极跟随器原理及特点。
2、根据图6-2中元器件参数，估算静态工作点，画交、直流负载线。 五、实验内容与步骤
1、按图6-2电路接线。
2、直流工作点的调整：
将电源+12V接上，在B点加入f=1KHz正弦波信号，输出端用示波器监视，反复调整R_P及信号源输出幅度，使输出幅度在示波器屏幕上得到一个最大不失真波形，然后断开输入信号，用万用表测量晶体管各极对地的电位，即为该放大器静态工作点，将所测数据填入表6-1
表6-1

Ve（V）	Vb（V）	Vc（V）	Ie=Ve/Re

3、测量电压放大倍数A_V
接入负载R_L=1KΩ，在B点f=1KHz信号，调输入信号幅度(此时偏置电位器R_P不能再旋动)，用示波器观察，在输出最大不失真情况下测V_i，V_L值,将所测数据填入表6-2中。
表6-2

Vi（V）	VL（V）	AV = VL / Vi

4、测量输出电阻R₀
在B点加入f=1KHz正弦波信号，V_i=100mV左右，接上负载R_L=2K2Ω时，用示波器观察输出波形，测空载输出电压V_O(R_L=∝)，有负载输出电压V_L（R_L=2K2Ω)的值。
则。
将所测数据填入表6-3中。
表6-3

VO（mV）	VL（mV）	RO = （V0/VL-1）RL

5、测量放大器输入电阻R_i（采用换算法)
在输入端串入5K1Ω电阻，A点加入f=1KHz的正弦信号，用示波器观察输出波形，用毫伏表分别测A，B点对地电位V_S、V_i。
则
将测量数据填入表6-4。
表6-4

VS（V）	Vi（V）	Ri

6、测量射极跟随器的跟随特性并测量输出电压值V_OPP。
接入负载R_L=2K2Ω，在B点加入f=1KHz的正弦信号，逐点增大输入信号幅度V_i，用示波器监视输出端，在波形不失真时，测量所对应的V_L值。计算出A_V，并用示波器测量输出电压的峰值V_OPP与电压表读测的对应输出电压有效值比较。将所测数据填入表6-5。
表6-5 

	1	2	3	4
Vi
VL
VOPP
AV

六、实验报告
1、绘出实验原理电路图，标明实验的元件参数值。
2、整理实验数据及说明实验中出现的各种现象，得出有关的结论；画出必要的波形及曲线。
3、将实验结果与理论计算比较，分析产生误差的原因。