射极跟随器

一、实验目的

1、测量共集放大器（射极跟随器）基极和发射极的直流电压，并比较测量值与计算值。

2、测定射极跟随器的静态工作点在直流负载线上的位置。

3、测定射极跟随器的电压增益，并比较测量值与计算值。测量射极跟随器的输入电阻，并比较测量值与计算值。

4、测量射极跟随器的输入电阻，并比较测量值与计算值。

5、测量射极跟随器的输出电阻。

6、 观察射极跟随器输入与输出电压波形之间的相位差。

二、实验仪器

2N3904    NPN三极管                             1个

10V直流电源                                      1个

电容器：  1uF   1个，  100uF                     1个

示波器                                            1台

信号发生器                                         1台

数字万用表                                         1个

电阻       500Ω     1个，5KΩ  1个，10kΩ 1个，20KΩ 2个，50kΩ 1个

三、实验原理

射极跟随器（共集放大电路）如图1所示，在三极管的输出特性中直流负载线与横轴的交点为集-射电压Vce等于Vcc,而与纵轴的交点为Vce等于零时的集电极电流

工作点Q位于直流负载线上，有静态时的集电极电流I_cq和集-射电压V_ceq来确定。共集放大电路的基极偏压Vb可通过上下偏流电阻的分压比来计算。当βR_E>>R1时，

发射极电流

集电极电流

电压增益Av为输出电压峰值Vop与输入电压峰值Vip之比

对于电压跟随器，电压增益可用下式计算

其中：等效交流负载                   R_L^ˊ=R_E//R_L

三极管输入电阻                       

电压跟随器的输入电阻

四、实验内容

1、  在电子工作平台上建立如图1所示的射击跟随器实验电路，信号发生器、数字万用表和示波器按图设置。

2、真开关进行动态分析。双击万用表图标，调出仪器虚拟面板，记录基极偏压Vbq。将万用表的测试杆移到节点Ve，测量并纪录射极偏压Veq,然后将测试杆移回节点Vb

    3、 根据电阻值R1、R2和电压值Vcc，计算静态基极偏压

    4、  设V_be为0.7V，估算静态射击偏压和电流Veq和电流Ieq。

    5、  估算静态工作点Q。即I_bq、I_cq、和V_eq。

    6、  将万用表的虚拟面板缩成图标，以免挡住示波器屏幕。单击仿真开关进行动态分析。记

录峰值输入电压Vip和输出电压Vop，并记录输出和输入波形之间的相位差。

图 1 射极跟随器

    7、  根据步骤6的读数计算射极跟随器的电压增益Av。

    8、  计算三极管的输入电阻r_be和等效交流负载电阻R_L’,并计算射极跟随器的电压增益Av。

    9、  在节点Vi和电容C1之间插入一个10kΩ的电阻。将示波器的探头移到V_b节点。单击仿真

     开关进行动态分析。记录输入电压峰值Vip和基极电压峰值V_bp，必要时可调整示波器。

    10、根据步骤9的读数。计算输入电流峰值Iip，并用V_bp和I_ip计算射极跟随器的输入电阻Ri。

     11、    设电流放大系数β为200，计算三极管的输入电阻r_be，并结合偏置电阻R1和R2计算射极跟随器的输入电阻Ri。

    12、   撤除插入的10KΩ电阻，并接入短路线，将电路恢复原貌。把示波器探头移到输出端Vo,

将负载电阻R_L改为50KΩ。单击仿真开关进行动态分析。记录输出电压峰值Vop。然后逐步减小

R_L的阻值，直至输出电压峰值降低到原先R_L为50KΩ时的一半，则这时的R_L值等于射极跟随器

的输出电阻Ro。

五、思考与分析

1、  基极偏压V_bp测量值与计算值比较，情况如何？

2、  射极偏压Veq的测量值与计算值比较，情况如何？

3、  静态工作点Q在直流负载线的中部附近吗？

4、  射极跟随器电压增益Av的测量值与计算值比较，情况如何？Av大于1吗？

5、  射极跟随器输入电阻Ri的测量值与计算值比较，情况如何？这个输入电阻是较大还是较小？

6、  实验测出的射极跟随器的输入电阻，是较大还是较小？

7、  射极跟随器输出与输入电压波形的相位差怎样？输出与输入电压是同相还是反相？

8、  射极跟随器在交流输入和输出电阻方面有和优点？这种电路的主要用途是什么？