單級共射放大電路

1、實驗一 單級共射放大電路一、實驗目的1掌握單級共射放大電路靜態(tài)工作點的測量和調(diào)整方法。2了解電路參數(shù)變化對靜態(tài)工作點的影響。3掌握單級共射放大電路動態(tài)指標的測量方法。4學習幅頻特性的測量方法。二、預習要求1復習單級共射放大電路靜態(tài)工作點的設(shè)置。2根據(jù)圖1-1所示參數(shù)，估算獲得最大不失真輸出電壓的靜態(tài)工作點Q。（設(shè)=50）。3復習模擬電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻以及輸出電阻的計算方法。4復習飽和失真和截止失真的產(chǎn)生原因，并分析判斷該實驗電路在哪種情況下可能產(chǎn)生飽和失真？在哪種情況下可能產(chǎn)生截止失真？三、實驗原理1、參考實驗電路圖1-1單級共射放大電路如圖1-1所示，其中三極管選用硅管3DG6,電位

2、器Rp用來調(diào)整靜態(tài)工作點。2、靜態(tài)工作點的測量輸入交流信號為零（vi= 0 或 ii= 0）時，電路處于靜態(tài)，三極管各電極有確定不變的電壓、電流，在特性曲線上表現(xiàn)為一個確定點，稱為靜態(tài)工作點，即Q點。一般用IB、 IC和VCE （或IBQ、ICQ和VCEQ ）表示。實際應用中，直接測量ICQ需要斷開集電極回路，比較麻煩，所以通常的做法是采用電壓測量的方法來換算電流：先測出發(fā)射極對地電壓VE ，再利用公式ICQIEQ=，算出ICQ 。（此法應選用內(nèi)阻較高的電壓表。）在半導體三極管放大器的圖解分析中已經(jīng)學習到，為了獲得最大不失真的輸出電壓，靜態(tài)工作點應該選在輸出特性曲線上交流負載線的中點。若靜態(tài)工

3、作點選得太高，容易引起飽和失真；反之又引起截止失真（如圖1-2所示）。對于線形放大電路，這兩種工作點都是不合適的，必須對其頸性調(diào)整。此實驗電路中，即通過調(diào)節(jié)電位器Rp來實現(xiàn)靜態(tài)工作點的調(diào)整：Rp調(diào)小，工作點增高；Rp調(diào)大，工作點降低。值得注意的是，實驗過程中應避免輸入信號過大導致三極管工作在非線性區(qū)，否則即使工作點選擇在交流負載線的中點，輸出電壓波形仍可能出現(xiàn)雙向失真。圖1-23、電壓放大倍數(shù)的測量電壓放大倍數(shù)是指輸出電壓與輸入電壓的有效值之比：=實驗中可以用萬用表分別測量出輸入、輸出電壓，從而計算出輸出波形不失真時的電壓放大倍數(shù)。同時，對于圖1-1所示電路參數(shù)，其電壓放大倍數(shù)和三極管輸入電阻

4、分別為：；4、輸入電阻的測量輸入電阻的測量原理如圖1-3所示。電阻R的阻值已知，只需用萬用表分別測出R兩端的電壓 和 ，即有：R的阻值最好選取和同一個數(shù)量級，過大易引入干擾；太小則易引起較大的測量誤差。5、輸出電阻的測量輸出電阻的測量原理如圖1-4所示。用萬用表分別測量出開路電壓 和負載電阻上的電壓 ，則輸出電阻可通過計算求得。（取和的阻值為同一數(shù)量級以使測量值盡可能精確） 6、幅頻特性的測量在輸入正弦信號情況下，放大電路輸出隨輸入信號頻率連續(xù)變化的穩(wěn)態(tài)響應，稱為該電路的頻率響應。其幅頻特性即指放大器的增益與輸入信號頻率之間的關(guān)系曲線。一般采用逐點法進行測量。在保持輸入信號幅度不變的情況下，改

5、變輸入信號的頻率，逐點測量對應于不同頻率時的電壓增益，用對數(shù)坐標紙畫出幅頻特性曲線。通常將放大倍數(shù)下降到中頻電壓放大倍數(shù)的0.707倍時所對應的頻率稱為上、下限截止頻率（、）。BWfHfLfH 稱為帶寬，如圖1-5所示。圖1-5四、實驗內(nèi)容1按圖1-1,組裝單級共射放大電路，經(jīng)檢查無誤后，按通預先調(diào)整好的直流電源+12V。2測試電路在線性放大狀態(tài)時的靜態(tài)工作點從信號發(fā)生器輸出f=1KHZ,Vi=30mV（有效值）的正弦電壓到放大電路的輸入端，將放大電路的輸出電壓接到雙蹤示波器Y軸輸入端，調(diào)整電位器Rp,使示波器上顯示的Vo波形達到最大不失真，然后關(guān)閉信號發(fā)生器，即Vi=0,測試此時的靜態(tài)工作點

6、，填入表1.1中。表1.1VE/VICQ/mA(VE/Re) VCEQ/V VBE/V3測試電壓放大倍數(shù)Av（1）從信號發(fā)生器送入f=1 KHZ，Vi=30mV的正弦電壓，用萬用表測量輸入電壓Vo,計算電壓放大倍數(shù)Av=Vo/Vi。（2）用示波器觀察Vi和Vo電壓的幅值和相位。把Vi和Vo分別接到雙蹤示波器的CH1和CH2通道上，在熒光屏上觀察它們的幅值大小和相位。4了解由于靜態(tài)工作點設(shè)置不當，給放大電路帶來的非線性失真現(xiàn)象調(diào)節(jié)電位器Rp,分別使其阻值減少或增加，觀察輸出波形的失真情況，分別測出相應的靜態(tài)工作點，測量方法同實驗內(nèi)容2，將結(jié)果填入表1.2中。表1.2工作狀態(tài)輸出波形靜態(tài)工作點IC

7、Q/mAVCEQ/VVBE/V5測量單級共射放大電路的通頻帶（1）當輸入信號f=1KHZ,Vi=30mV,RL=5.1K,在示波器上測出放大器中頻區(qū)的輸出電壓Vopp(或計算出電壓增益)。（2）增加輸入信號的頻率（保持Vi=30mV不變），此時輸出電壓將會減小，當其下降到中頻區(qū)輸出電壓的0.707（-3dB）倍時，信號發(fā)生器所指示的頻率即為放大電路的上限頻率fH。（3）同理，降低輸入信號的頻率（保持Vi=30mV不變），輸出電壓同樣會減小，當其下降到中頻區(qū)輸出電壓的0.707（-3dB）倍時，信號發(fā)生器所指示的頻率即為放大電路的下限頻率。（4）通頻帶BW=-6輸入電阻Ri的測量按圖1.3接入電

8、路。取R=1K，用萬用表分別測出Vs 和Vi，則此外，還可以用一個可變電阻箱來代替R,調(diào)節(jié)電阻箱的值，是Vi=1/2Vs,則此時電阻箱所示阻值即為Ri的阻值。這種測試方法通常稱為“ 半壓法”。7輸出電阻Ro的測量按圖1.4接入電路。取RL=5.1k，用萬用表分別測出RL=時的開路電壓Vo及RL=5.1k時的輸出電壓VoL,則五、實驗報告要求1認真記錄和整理測試數(shù)據(jù)，按要求填入表格并畫出波形圖。2對測試結(jié)果進行理論分析，找出產(chǎn)生誤差的原因。六、實驗思考題 1加大輸入信號時，輸出波形可能會出現(xiàn)哪幾種失真？分別是由什么原因引起的？2影響放大器低頻特性的因素有哪些？采取什么措施使降低？3提高電壓放大倍數(shù)會受到哪些因素限制？4測量輸入電阻、輸出電阻時，為什么測試電阻R要與或相接近？