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传感器电压信号如何转变成高电压

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1-6-1为射极跟随器,输出取自发射极,故称其为射极跟随器。输入电阻的测试方法同单管放大器,实验线路如图1-6-1所示,由上式可知射极跟随器的输出电阻RO比共射极单管放大器的输出电阻RO=RC低得多。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,根据上式说明射极跟随器的电压放大倍数小于近似等于1且为正值。

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、实验仪器

(1)双踪示波器

(2)万用表

(3)交流毫伏表

(4)信号发生器

三、实验原理

图1-6-1为射极跟随器,输出取自发射极,故称其为射极跟随器。RB调到最小值时易出现饱和失真,RB调到最大值时易出现截止失真。由于本实验不需要失真情况,故RW=100kΩ取值比较适中,若想看到饱和失真使RW=0kΩ,增加输入幅度即可出现; 若想看到截止失真使RW=1MΩ,增加输入幅度即可出现,有兴趣的同学可以验证一下。本实验基于图1-6-1做实验,现分析射极跟随器的特点。其特点是

图1-6-1 射极跟随器实验电路

1.输入电阻Ri

如考虑偏置电阻RB和负载电阻RL的影响,则

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。输入电阻的测试方法同单管放大器,实验线路如图1-6-1所示,

即只要测得A、B两点的对地电位即可。

2.输出电阻RO

如考虑信号源内阻RS,则

由上式可知射极跟随器的输出电阻RO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

即可求出RO

3.电压放大倍数近似等于1

按照图1-6-1电路可以得到

上式说明射极跟随器的电压放大倍数小于近似等于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极电流大(1+β)倍,所以它具有一定的电流和功率放大作用。

四、实验内容

1.静态工作点的调整

(1)关闭系统电源。按图1-6-1所示正确连接电路,此时先不把RL接入电路。

(2)连接信号源输出点“OUT”和B点。

(3)打开直流开关,调节信号源输出频率为1k Hz、峰-峰值为1V的正弦信号Ui

(4)输出端用示波器观测,调节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。

(5)关闭系统电源,然后置Ui=0。

(6)打开系统电源,用万用表测量电路的静态工作电压,将测得数据记入表1-6-1。

在整个测试过程中应保持RW和Rb值不变(即IE不变)。

表1-6-1 射极跟随器静态工作电压数据记录表

2.测量电压放大倍数AV

(1)关闭系统电源,接入负载RL

(2)连接信号源输出点“OUT”和B点。

(3)打开直流开关,调节信号源输出频率为1k Hz、峰-峰值为1V的正弦信号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,用毫伏表测Ui、UO值。记入表1-6-2。

表1-6-2 测量电压放大倍数AV数据记录表

3.测量输出电阻RO

(1)关闭系统电源,断开负载RL

(2)连接信号源输出点“OUT”和B点。

(3)打开系统电源,调节信号源输出频率为1k Hz、峰-峰值为1V的正弦信号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,用毫伏表测UO值。

(4)关闭系统电源,接入负载RL

(5)保持信号源设置不变,打开系统电源,用毫伏表测输出电压UL,记入表1-6-3。

表1-6-3 测量输出电阻RO数据记录表

4.测量输入电阻Ri

(1)关闭系统电源。连接信号源输出点“OUT”和A点。

(2)打开系统电源,调节信号源输出频率为1k Hz、峰-峰值为1V的正弦信号US,用交流毫伏表分别测出A、B点对地的电位US、Ui,记入表1-6-4。

表1-6-4 测量输入电阻Ri数据记录表

5.测试射极跟随器的跟随特性

(1)关闭系统电源。接入负载RL,连接信号源输出点“OUT”和B点。

(2)打开系统电源,调节信号源输出频率为1k Hz、峰-峰值为1V的正弦信号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开始出现失真时,略减少信号Ui,使输出波形不失真时,测所对应的UL值,计算出AV,记入表1-6-5。

表1-6-5 测试射极跟随器的跟随特性数据记录表

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