兩級(jí)阻容耦合放大電路實(shí)驗(yàn)任務(wù)書

1、實(shí)驗(yàn)三 兩級(jí)阻容耦合放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉晶體管的管型、管腳和電解電容器的極性。（2）學(xué)習(xí)兩級(jí)阻容耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)方法。（3）測(cè)量每級(jí)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)，并比較測(cè)量值與計(jì)算值。（4）測(cè)量每級(jí)放大器的電壓增益，并比較測(cè)量值與計(jì)算值。（5）測(cè)量?jī)杉?jí)阻容耦合放大電路的電壓增益，并比較測(cè)量值與計(jì)算值。（6）觀察兩級(jí)阻容耦合放大電路的輸入與輸出波形，測(cè)量其相位差。 二、實(shí)驗(yàn)器材虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備u 操作系統(tǒng)為Windows XP的計(jì)算機(jī) 1臺(tái)u Electronics Workbench Multisim 8.x9.x電子線路仿真軟件 1套u(yù) 示波器 Oscilloscope1臺(tái)u 直流穩(wěn)壓

2、源1個(gè)u 數(shù)字萬(wàn)用表1個(gè)u 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)u 電阻（250，1/4W）2個(gè)u 電阻（750，1/4W）2個(gè)u 電阻（5.1K，1/4W）2個(gè)u 電阻（4.7K，1/4W）2個(gè)u 電阻（10K，1/4W）2個(gè)u 電阻（51K，1/4W）2個(gè)u 電解電容（1F，25V）2個(gè)u 電解電容（47F，25V）2個(gè)u NPN型晶體管2N39042個(gè)實(shí)際工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備u 模擬實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)u 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 DF1647 1臺(tái)u 雙蹤示波器 DF4320 1臺(tái)u 數(shù)字萬(wàn)用表 DT9806 1個(gè)u 晶體管毫伏表 DF2173B1臺(tái)u 電阻（250，1/4W）2個(gè)u 電阻（750，1/4W）2個(gè)u 電阻（5.1K

3、，1/4W）2個(gè)u 電阻（4.7K，1/4W）2個(gè)u 電阻（10K，1/4W）2個(gè)u 電阻（51K，1/4W）2個(gè)u 電解電容（1F，25V）2個(gè)u 電解電容（47F，25V）2個(gè)u NPN型晶體管2N39042個(gè)三、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)電路通常放大電路的輸入信號(hào)都是很弱的，一般為毫伏或微伏數(shù)量級(jí)，輸入功率常在1mV以下。為了推動(dòng)負(fù)載工作，因此要求把幾個(gè)單級(jí)放大電路連接起來(lái)，使信號(hào)逐級(jí)得到放大，方可在輸出獲得必要的電壓幅值或足夠的功率。由幾個(gè)單級(jí)放大電路連接起來(lái)的電路稱為多級(jí)放大電路。在多級(jí)放大電路中，每?jī)蓚€(gè)單級(jí)放大電路之間的連接方式叫耦合；如耦合電路是采用電阻、電容進(jìn)行耦合，則叫做“阻容耦合”。阻

4、容耦合交流放大電路是低頻放大電路中應(yīng)用得最多、最為常見的電路。本實(shí)驗(yàn)采用的是兩級(jí)阻容耦合放大電路，如圖3-1所示。圖3-1 兩級(jí)阻容耦合放大電路在晶體管V1的輸出特性曲線中直流負(fù)載線與橫軸的交點(diǎn)UCEQ1=VCC，與縱軸的交點(diǎn)（UCE=0時(shí)）集電極電流為靜態(tài)工作點(diǎn)Q1位于直流負(fù)載線的中部附近，由靜態(tài)時(shí)的集電極電流ICQ1和集-射電壓UCEQ1確定。當(dāng)流過上下偏流電阻的電流足夠大時(shí)，晶體管V1的基級(jí)偏壓為晶體管V1的靜態(tài)發(fā)射極電流為靜態(tài)集電極電流近似等于發(fā)射極電流，即晶體管V1的靜態(tài)集電極電壓為兩級(jí)阻容耦合放大電路的總電壓放大倍數(shù)為其中，第一級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)為晶體管V1的等效負(fù)載電阻為可

5、作為第一級(jí)放大電路的外接負(fù)載，第二級(jí)放大電路的輸入電阻為晶體管V1和V2的輸入電阻分別為第二級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)為其中，等效交流負(fù)載電阻。四、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容1、閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書附錄中有關(guān)晶體管的管腳識(shí)別部分。 2、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)電路的原理，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容。3、在測(cè)量電路靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)時(shí)，輸入信號(hào)Ui=?其測(cè)試電路應(yīng)怎樣連接？4、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)測(cè)量中所要用的儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)性能及使用方法五、實(shí)驗(yàn)步驟 1、兩級(jí)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量。（1）創(chuàng)建如圖3-2所示兩級(jí)阻容耦合放大電路。斷開函數(shù)信號(hào)發(fā)生器與電路的連接，將電路輸入端接地。單擊仿真開關(guān)，進(jìn)行仿真分析。用數(shù)字萬(wàn)用表或動(dòng)態(tài)測(cè)試探針分別測(cè)量節(jié)點(diǎn)電壓VB1、

6、VC1、VE1、VB2、VC2及VE，并記錄測(cè)量結(jié)果于表3-1中。圖3-2 兩級(jí)阻容耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量原理圖（2）根據(jù)阻值R1、R2和電源電壓VCC，計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓UB1。（3）設(shè)UBE為0.7V，由基極偏壓UB1估算V1管的射極偏壓UE1、射極電流IE1和集電極電流IC1。根據(jù)IE1，VCC和RC1估算集電極偏壓UC1。（4）確定V1管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q1，即IBQ1，ICQ1和UCEQ1。 2、兩級(jí)電壓放大倍數(shù)的測(cè)量。（1）創(chuàng)建如圖3-3所示兩級(jí)阻容耦合放大電路。將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器接入電路。單擊仿真開關(guān)，進(jìn)行仿真分析。由雙蹤示波器顯示的波形，記錄輸入電壓峰值Ui1p和輸出電壓峰值Uo1p，

7、同時(shí)記錄輸入輸出波形的相位差。（2）創(chuàng)建如圖3-4所示兩級(jí)阻容耦合放大電路。將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器接入電路。單擊仿真開關(guān)，進(jìn)行仿真分析。由雙蹤示波器顯示的波形，記錄輸入電壓峰值Ui2p和輸出電壓峰值Uo2p，同時(shí)記錄輸入輸出波形的相位差。圖3-3 第一級(jí)電壓放大倍數(shù)測(cè)量原理圖圖3-4 第二級(jí)電壓放大倍數(shù)測(cè)量原理圖（3）創(chuàng)建如圖3-5所示兩級(jí)阻容耦合放大電路。將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器接入電路。單擊仿真開關(guān)，進(jìn)行仿真分析。由雙蹤示波器顯示的波形，記錄輸入電壓峰值Uip和輸出電壓峰值Uop，同時(shí)記錄輸入輸出波形的相位差。（4）根據(jù)電壓的讀數(shù)，計(jì)算第一級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)Au1、第二級(jí)放大電路的電圖3-5 總電

8、路電壓放大倍數(shù)測(cè)量原理圖壓放大倍數(shù)Au2和總電路的電壓放大倍數(shù)Au。（5）用第一級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)Au1和第二級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)Au2計(jì)算總電路電壓放大倍數(shù)Au。（6）設(shè)為200，用RC1，RE1，rbe1，rbe2，R3，R4和RE2計(jì)算第一級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)Au1。（7）用RC2，RL，rbe2和RE2計(jì)算第二級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)Au2。表3-1 兩級(jí)阻容耦合放大電路測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表格靜態(tài)工作點(diǎn)輸入輸出電壓第一級(jí)第二級(jí)VB1（V）VC1（V）VE1（V）VB2（V）VC2（V）VE2（V）Ui1p（mV）Uo1p（mV）Ui2p（mV）Uo2p（mV）Uip（mV）Uo

9、p（mV） 3、兩級(jí)阻容耦合放大電路頻率特性的測(cè)量創(chuàng)建如圖3-5所示兩級(jí)阻容耦合放大電路。將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器接入電路。單擊仿真開關(guān)，進(jìn)行仿真分析。在保持輸入信號(hào)10mV的條件下，改變輸入信號(hào)的頻率f（由低到高），觀察放大電路輸出電壓Uop的變化規(guī)律，并測(cè)取其參數(shù)值記錄于表3-2中（注意：特性曲線彎曲部分應(yīng)多測(cè)幾個(gè)點(diǎn)）。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及討論 （1）將第一級(jí)放大電路電壓放大倍數(shù)的測(cè)量值與計(jì)算值比較，情況如何？ （2）將第二級(jí)放大電路電壓放大倍數(shù)的測(cè)量值與計(jì)算值比較，情況如何？ （3）兩級(jí)阻容耦合放大電路電壓放大倍數(shù)與分級(jí)計(jì)算值比較，情況如何？ （4）兩級(jí)阻容耦合放大電路輸出波形與輸入波形之間的相位差是多少？表3-2 頻率特性曲線測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表格f（Hz）Uop（mV）f（Hz）Uop（mV）（5）根據(jù)表3-1的測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算表3-3中的各參數(shù)值。 （6）試說(shuō)明什么電阻是第一級(jí)放大電路的負(fù)載電阻；第二級(jí)放大電路的輸入電阻的大小對(duì)第一級(jí)放大電路有何影響？ （7）根據(jù)測(cè)量數(shù)