射极跟随器 1

实验五 射极跟随器

班级：姓名：学号：

日期： 2015年12月6日地点：实验大楼206室 课程名称：模拟电子技术基础指导老师：同组学生姓名： 成绩：

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、实验设备与器件

1、＋12V直流电源；2、函数信号发生器；3、双踪示波器；4、交流毫

伏表；5、直流电压表 ；6、频率计；7、3DG12×1 (β＝50～100)或9013 电阻器、电容器若干。

三、实验原理

射极跟随器的原理图如图5－1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5－1 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5－1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5－2所示。

图5－2 射极跟随器实验电路

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5－1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

RL

UO RORL

即可求出 RO

RO(

UO

1)RL UL

3、电压放大倍数

图5－1电路

AV

(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、实验内容及数据记录

按图5－2组接电路

1、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，用直流电压表测量晶体管各电极对地电位，将测得数据记入表5－1。

表5－1 RE=2.7k

在下面整个测试过程中应保持RW值不变（即保持静工作点IE不变）。 2、测量电压放大倍数Av

接入负载RL＝1KΩ，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，用交流毫伏表测Ui、UL值。记入表5－

2。

表5－2

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，记入表5－3。

表5－3 RL=1.2k

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，用交流毫伏表分别测出A、B点对地的电位US、Ui，记入表5－4。

表5－4 R=2kΩ

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，测量对应的UL值，记入表5－5。

表5－5

6、测试频率响应特性

保持输入信号ui幅度不变，改变信号源频率，用示波器监视输出波形，用交流毫伏表测量不同频率下的输出电压UL值，记入表5－6。

表5－6

五、数据处理

1、根据欧姆定律及公式：

Ri

UiUiUURRO(O1)RLAV=L IiUsUiULUI

计算出Ri、Ro、AＶ 结果如表5-1、5-2、5-3、5-4。 2、整理实验数据，并画出曲线UL＝f(Ui)及

UL＝f(f)曲线。

UL＝f(Ui)曲线

UL＝f(f)曲线

六、实验结论

分析射极跟随器的性能和特点: 由以上实验数据分析可得：

1、其特点为：输出电阻很小，带负载能力强；电压增益小于近似等于1；输出电压与输入电压相同；输入电阻高，输出电阻低。

2、性能：用于电路首级能提高输入电阻；用于末级降低输出电阻，可提高负载能力；用于两级之间，可以起到电路的匹配作用。

实验五 射极跟随器

班级：姓名：学号：

日期： 2015年12月6日地点：实验大楼206室 课程名称：模拟电子技术基础指导老师：同组学生姓名： 成绩：

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、实验设备与器件

1、＋12V直流电源；2、函数信号发生器；3、双踪示波器；4、交流毫

伏表；5、直流电压表 ；6、频率计；7、3DG12×1 (β＝50～100)或9013 电阻器、电容器若干。

三、实验原理

射极跟随器的原理图如图5－1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5－1 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5－1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5－2所示。

图5－2 射极跟随器实验电路

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5－1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

RL

UO RORL

即可求出 RO

RO(

UO

1)RL UL

3、电压放大倍数

图5－1电路

AV

(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、实验内容及数据记录

按图5－2组接电路

1、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，用直流电压表测量晶体管各电极对地电位，将测得数据记入表5－1。

表5－1 RE=2.7k

在下面整个测试过程中应保持RW值不变（即保持静工作点IE不变）。 2、测量电压放大倍数Av

接入负载RL＝1KΩ，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，用交流毫伏表测Ui、UL值。记入表5－

2。

表5－2

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，记入表5－3。

表5－3 RL=1.2k

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，用交流毫伏表分别测出A、B点对地的电位US、Ui，记入表5－4。

表5－4 R=2kΩ

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，测量对应的UL值，记入表5－5。

表5－5

6、测试频率响应特性

保持输入信号ui幅度不变，改变信号源频率，用示波器监视输出波形，用交流毫伏表测量不同频率下的输出电压UL值，记入表5－6。

表5－6

五、数据处理

1、根据欧姆定律及公式：

Ri

UiUiUURRO(O1)RLAV=L IiUsUiULUI

计算出Ri、Ro、AＶ 结果如表5-1、5-2、5-3、5-4。 2、整理实验数据，并画出曲线UL＝f(Ui)及

UL＝f(f)曲线。

UL＝f(Ui)曲线

UL＝f(f)曲线

六、实验结论

分析射极跟随器的性能和特点: 由以上实验数据分析可得：

1、其特点为：输出电阻很小，带负载能力强；电压增益小于近似等于1；输出电压与输入电压相同；输入电阻高，输出电阻低。

2、性能：用于电路首级能提高输入电阻；用于末级降低输出电阻，可提高负载能力；用于两级之间，可以起到电路的匹配作用。