电气工程与计算机科学系麻理工学院6101模拟电子试验导论试验三.PDF

电气工程与计算机科学系 麻省理工学院 6.101 模拟电子实验导论 实验三 阅读任务 在这次实验中，你将研究三极管和JEFT放大电路的特性。在做实验之前，你需要阅读这门 课程阅读任务的第四项“三极管：晶体管偏置” ；第五项“场效应管”，学习背景和U-I特性部分； 以及偏置。还要学习有关混合pi型等效电路和晶体管偏置的课堂手册。 注意：在实验前请阅读整个实验！你将会在那些你需要重复一定步骤的实验中节约很多时 间。 实验1：晶体管偏置图解. 在这个实验中，你要比较两个不同晶体管在静态工作点处偏置的稳定性。按图1a和1b连接 电路，分别使用四个2N3904晶体管测量集-地间电压。再所有的电路中，RE 和RL 均是1.2KΩ； 集电极电流是4.1mA，每个电阻上的压降大约是5V。[你需要已标记的并且在实验二中测量过βF 的那四个2N3904。注意别丢弃其中任何一个，一个也不能少！] 1. 回顾2N3904的直流β 值。为了在实验中能够得到一个较好的结果，晶体管的β 值应该是 F 1.5:1或2:1。如果你的元件达不到这样的放大值，请与6.101实验的其他同学交换晶体管； 或者从标号为38-601的抽屉或橱窗中再取一个2N3904.如果你用了一块新元件，你还需要用 曲线描摹仪测量直流电流增益，或者用老师的β 测量仪选取新元件。[助教也有一个β 测 量仪。] 2. 根据图 1a连接电路，并计算R2 的值，由此得到βF 测量值最小的 2N3904 晶体管的正确偏置 电流。R2可能有一些奇异值，不是零件包中可以用的标准电阻值，甚至不是抽屉中的 5% 的阻值。通过这样的方法来补偿奇异值：将标准值的电阻与之级联或并联知道与你计算的 千欧姆值最接近。在集电极和地之间放置示波器和数字万用表测量VCG ；大约是 10V[集-射 结电压是 5V，RE 电压是5V]记录每个晶体管的VCG,然后插入其他三个晶体管并记录每个晶 体管的VCG 。在插拔三极管时，将直流电源开关拨至off 。问 1.1 如果你把示波器的探针连 实验三 1 9/1803 接在集电极和射极之间而不是集电极和地之间，那会如何？问 1.2 如果你把数字万用表连 接在集电极和射极之间而不是集电极和地之间，那会如何？问 1.3 解释VCG 的值为什么会 在不同的电路中变化那么大？ 3. 现在，按照图 1b重复上面的步骤，用同样的集电极和射极电阻，令IC=4.1mA ，从βF 值最 小的晶体管开始，计算R 和R 的值,使用R 和R 的戴维南等效值 12000 Ω。[R 和R 是并联接 1 2 1 2 1 2 法]。使用二电阻偏置网络可以使VCG 的值更接近+10V.这次，一定要使用阻值和标准值相 差不超过±5%的R 和R 。测量V 时重复以上过程，并记录之。插入第二至第四个晶体管 1 2 CG 并记录每个晶体管的VCG 的值。 图 1： 晶体管偏置电路 问 1.4 如何解释使用两个电阻的电路所得的VCG值比只用一个电阻所得的VCG值小？ 4. 画出你在实验二中得到的图 1b所示电路的VCG和IC 的负载线。清楚地标出静态工作点以及 基极电流。 实验 2：晶体管放大器的AC测量 这个实验使用上面的图 1b以及你前面所计算的对应电阻值。这个电路是所谓的“共射放大器”， V V −β R 其电压增益是 out cg =≈ ≈ O L