模電實驗1(阻容耦合放大器)

1、實驗實驗6 6 阻容耦合放大器的研究阻容耦合放大器的研究 6.16.1實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?根據(jù)給出的單級放大電路進行電路安裝。 2研究單級低頻小信號放大器靜態(tài)工作點的意義。3掌握放大器主要性能指標的測試方法。4掌握用射隨器提高放大器負載能力的方法。6.26.2實驗原理實驗原理 在晶體管放大器的三種組態(tài)中，由于共射極放大器既有電流放大，又有電壓放大，所以在以信號放大為目的時，一般用共射放大器。 分壓式電流負反饋偏置是共射放大器廣為采用的偏置形式，如下頁圖所示。它的分析計算方法，調(diào)整技術(shù)和性能的測試方法等，都帶有普遍意義，并適用多級放大器。6.26.2實驗原理實驗原理 電路中Rc為晶體管的直流負載，

2、其交流負載由Rc與外接負載RL組成。Rb1、Rb2及Re組成分壓式電流反饋偏置電路。6.26.2實驗原理實驗原理 發(fā)射極交流旁路電容Ce是用來消除Re對信號增益的影響，隔直電容Cl、C2是將前一級輸出的直流電壓隔斷，以免影響后一級的工作狀態(tài)，同時將前一級輸出的交流信號耦合到后一級。6.2實驗原理實驗原理 1靜態(tài)工作點 2動態(tài)范圍（最大輸出幅度） 3頻率特性 4放大倍數(shù)的測量 1 1靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點 放大器的靜態(tài)工作點是指當放大器沒有信號輸入時，晶體管各極的直流電流和直流電壓在特性曲線上所決定的點。 靜態(tài)工作點選擇是否合理，將直接影響放大特性的好壞，為使信號得到不失真的放大，放大器的工作點一

3、般選在線性區(qū)的中點。但在小信號放大器中，由于輸入信號小，運用范圍也小，工作點可選低一些，以減少直流功耗。1 1靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點 通常，為了使工作點穩(wěn)定，應(yīng)先穩(wěn)定ICQ， ICQIEQ，因此，只要穩(wěn)定了IEQ也就穩(wěn)定了ICQ。 若滿足I1IBQ，則幾乎與晶體管的參數(shù)無關(guān)，可視為恒定不變的。 若滿足VBVBE，則這樣IEQ可視為穩(wěn)定的。實際中Rb1通常用一固定電阻與電位器串聯(lián)，以便調(diào)整工作點IBQ。212bbbCCBRRRVV212CCbBbbVRVRREQBQBEBQEQeeeVVVVIRRR2 2動態(tài)范圍（最大輸出幅度）動態(tài)范圍（最大輸出幅度） 放大器的最大不失真輸出信號的峰值稱為放大器的

4、動態(tài)范圍：則 則動態(tài)范圍的大小，與VCC、RC及工作點均有關(guān)系。只要選擇適當，就能保證得到所需的動態(tài)范圍。=2=2 2OPPOmrmsVVV3 3頻率特性頻率特性Av與與 f 的關(guān)系（用逐點法測量）的關(guān)系（用逐點法測量）o 下表中測量頻率的點數(shù)應(yīng)按下表中測量頻率的點數(shù)應(yīng)按2-5-1的規(guī)律進行的規(guī)律進行o 頻率范圍由頻率范圍由20Hz200KHz。 （注意：測量帶負載的輸出電壓（注意：測量帶負載的輸出電壓V VOLOL, ,且當且當 f 改變時，保持改變時，保持 Vi 不變）不變） f (Hz) 20 50 100 200 500 1k2kVOL(mv) f (Hz) 5k 10k 20k 50

5、k 100k150k200kVOL(mv)3頻率特性 幅頻特性曲線的描繪，對橫坐標的取值取對數(shù)，得： Lg20=1.3 Lg50=1.69，Lg100=2.0 Lg200=2.3 ，Lg500=2.69 其結(jié)果幾乎以等間隔分布，因此，橫坐標用對數(shù)標注顯得更為方便，如下圖： f (Hz)Av畫圖時，曲線用頻率的對數(shù)畫圖時，曲線用頻率的對數(shù)值值(Lgf )與與Av（縱坐標不取對（縱坐標不取對數(shù)）數(shù)）描點所得描點所得,它的橫坐標只它的橫坐標只是用對數(shù)間隔標注，坐標標是用對數(shù)間隔標注，坐標標記仍是頻率記仍是頻率f ,而不是用頻率的而不是用頻率的對數(shù)對數(shù)(Lgf )表示。表示。100 101k01000

6、k100k10k 20 50AV -（f ） 曲線曲線4 4放大倍數(shù)的測量放大倍數(shù)的測量 放大倍數(shù)是反映放大電路對信號放大能力的一個參數(shù)，有電壓放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù)之分，電壓放大倍數(shù)是指輸入，輸出電壓的有效值（或峰值）之比： 放大倍數(shù)的測量，實際上是交流電壓的測量，對于低頻正弦電壓，可用晶體管毫伏表直接測量Vi及Vo。而對非正弦電壓可通過示波器比較法進行測量。測量儀器連接如圖所示。iVVAOVberSLVRRA測量放大倍數(shù)的方框圖測量放大倍數(shù)的方框圖 4 4放大倍數(shù)的測量放大倍數(shù)的測量 為了避免不必要的機殼間的感應(yīng)和干擾，為了避免不必要的機殼間的感應(yīng)和干擾，必須將所有儀器的接地端連接在一起。

7、必須將所有儀器的接地端連接在一起。 示波器接在放大器的輸出端，用于觀察示波器接在放大器的輸出端，用于觀察輸出信號是否有失真（對于正弦波電壓，應(yīng)輸出信號是否有失真（對于正弦波電壓，應(yīng)無明顯的削波現(xiàn)象），因而，測量放大倍數(shù)，無明顯的削波現(xiàn)象），因而，測量放大倍數(shù)，必須是在輸出信號不失真條件下的放大倍數(shù)。必須是在輸出信號不失真條件下的放大倍數(shù)。如果信號波形已經(jīng)失真，再測量放大倍數(shù)就如果信號波形已經(jīng)失真，再測量放大倍數(shù)就毫無意義了。毫無意義了。6.3 6.3 實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容1根據(jù)給出的單級放大電路進行電路安裝。2. 靜態(tài)工作點的調(diào)試：用萬用表的直流電壓檔測量所 設(shè)計電路中集電極對地，發(fā)射極對地的電壓

8、時，如果VC=VCC或VCE=0，則說明IC=0，晶體管工作在截止區(qū)；如果VC太小，即VE=VCE0.5V，則說明IC太大，使RC上降壓過大，晶體管工作在飽和區(qū)。上述兩種情況都是靜態(tài)工作點選擇不合理，應(yīng)調(diào)整Rb1,，使ICQ，VCE符合規(guī)定值。 在判明放大器不截止，也不飽和后，調(diào)節(jié)Rb1值，使工作點達到計算值，測量晶體管各極電壓值，數(shù)據(jù)填入書中表3.1.1。 6.3 6.3 實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容3測量放大倍數(shù)測量放大倍數(shù)AV 按圖接好電路，調(diào)節(jié)信號發(fā)生器，使輸入按圖接好電路，調(diào)節(jié)信號發(fā)生器，使輸入f=1000Hz，vi=10mVrms的信號接至放大器的信號接至放大器的輸入端，用示波器觀察輸出波形，

9、在波形不失真的輸入端，用示波器觀察輸出波形，在波形不失真的情況下，用晶體管毫伏表測量出的情況下，用晶體管毫伏表測量出v0數(shù)據(jù)填入書中數(shù)據(jù)填入書中表表3.1.2。 4研究負載研究負載RL的改變，對電壓放大倍數(shù)的影響的改變，對電壓放大倍數(shù)的影響 將外接載將外接載RL分別換成分別換成1K和和5.1K，在波形，在波形不失真的情況下，測量不失真的情況下，測量V0，數(shù)據(jù)填入書中表，數(shù)據(jù)填入書中表3.1.3。6.3 實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容5按照下表按照下表測量并繪制該電路的頻率響應(yīng)特性曲線測量并繪制該電路的頻率響應(yīng)特性曲線6觀察靜態(tài)工作點的變化，對放大器輸出波形的影觀察靜態(tài)工作點的變化，對放大器輸出波形的影響，響

10、，保持保持VCC、RC及及vi不變，不變，改變改變Rb1值，使工作值，使工作點偏低點偏低(引起截止失真引起截止失真)和偏高和偏高(引起飽和失真引起飽和失真)，用示波器觀察并繪下放大器輸出的波形，并用用示波器觀察并繪下放大器輸出的波形，并用VE、VB、VCE測試數(shù)據(jù)說明是何種失真波形。測試數(shù)據(jù)說明是何種失真波形。 f (Hz)50 100200 5001k 2k5kVOL(mv) f (Hz) 10k 20k 50k 100k 200k500K1MVOL(mv)實實 驗驗 電電 路路6.4 實驗儀器實驗儀器 1直流穩(wěn)壓電源 1臺2函數(shù)信號發(fā)生器 1臺3雙蹤示波器 1臺4晶體管毫伏表 1臺5萬用表 1只6.5 6.5 預(yù)習(xí)與實驗報告預(yù)習(xí)與實驗報告 1用EDA技術(shù)對電路進行仿真，打印出仿真結(jié)果以備與實驗測試結(jié)果相比較。2根據(jù)給定的電路，計算電路參數(shù)。3整理和計算測量效據(jù)，并列成表格。6.66.6實驗研究與思考題實驗研究與思考題1在測量過程中，為什么所有儀器的公共端(接地端)要連接在一起?2在計算放大倍數(shù)Av時，輸入信