單管低頻電壓放大電路

1、實(shí)驗(yàn)7 單管低頻電壓放大電路實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.認(rèn)識實(shí)驗(yàn)所用的電子元器件(雙極型晶體管、電阻、電位器和電容器等。2.學(xué)習(xí)看圖接線,能熟練使用常用電子測量儀器。3.學(xué)習(xí)單管電壓放大電路的基本測試方法。4.了解雙極型晶體管電壓放大電路中引入負(fù)反饋后對其工作性能的影響。實(shí)驗(yàn)原理1. 單管低頻電壓放大電路介紹 Oe CC2. 靜態(tài)工作點(diǎn)Q 的估算假設(shè),則有 1BQ BE 0.7I I U >>,=V B2BQCC B1B2R U R R + , BQ BE EQ E U U I R =, EQ BQ 1I I =+ 由于CQ EQ I I , CEQ CC CQ C E (U U I R R +

2、R 1.5k 1I TCC3. 靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇B 從而也改變了集電極電流I C ,使工作點(diǎn)上移到Q 1點(diǎn),放大器就工作在晶體管放大電路的飽和區(qū)。輸入較大的信號就會產(chǎn)生飽和失真,輸出波形的下半波被截。如果工作點(diǎn)下移到Q 2點(diǎn),放大器工作在晶體管放大電路的截止區(qū),輸入較大的信號就會產(chǎn)生截止失真,輸出波形的上半波被截。 4. 放大電路的電壓放大倍數(shù)空載時 OC O iu U A U = 負(fù)載時 OL L i,u U A U = LR5. 輸入電阻的測量i i S S R U iR E U = 則ii S i S U R R E U = 所以,已知S R 并測出及U 即可求得S E i i R 。6

3、. 輸出電阻的測量輸出電阻R O 即為放大電路輸出端看入的內(nèi)阻。 (1 輸出端開路短路法開路時測開路電壓U ,短路時測短路電流OC O E =SC I ,則輸出電阻O O O SC SCCE U R I I =。 (2輸出端通斷負(fù)載法若輸出端不允許短路或直接測SC I 有困難,則輸出端接通負(fù)載電阻R L ,此時輸出電壓LOL OO LR U E R R =+,換算得O OL OC OL O L OL OL E U U U L R R R U U =。7. 放大電路中的負(fù)反饋在分壓偏置共發(fā)射極單管放大電路中,若在輸出端與基極間接入電阻F R 則構(gòu)成電壓并聯(lián)負(fù)反饋。F R 對外來輸入信號電流形成分

4、流(輸出信號電壓與輸入信號電壓反相使基極實(shí)際輸入的信號電流下降,降低了電壓放大倍數(shù)。 Oe CC 100k 放大器中引入負(fù)反饋后雖然減少了電壓放大倍數(shù),但它的電壓放大倍數(shù)穩(wěn)定性、非線性失真、輸入阻抗、輸出阻抗和頻帶寬度都會得到改善。8. 射極輸出器構(gòu)成了電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器,電壓放大倍數(shù)小于近似于1。由于大部分輸入信號電壓被抵消,大大地減少了在BE 間實(shí)際輸入的信號電壓及信號電流,就相當(dāng)于把輸入阻抗提高了數(shù)十倍,同時電壓負(fù)反饋能夠穩(wěn)定輸出信號電壓,就相當(dāng)于大大地減少了放大器的輸出阻抗。利用射極輸出器輸入阻抗很高,輸出阻抗很小的特征,可以用作多級放大的輸入級或輸出級,同時利用其能夠放大電流的特點(diǎn)

5、可以起功率輸出作用。e CC U實(shí)驗(yàn)儀器1.直流穩(wěn)壓電源030V 01 A 1臺2.函數(shù)發(fā)生器2Hz2MHz 5V P-P 1臺3.示波器020MHz 雙蹤1臺4.交流毫伏表100V300V 5Hz2MHz 1臺5.萬用表1臺6.直流毫安表050mA 1只7. 實(shí)驗(yàn)電路板1塊實(shí)驗(yàn)步驟2. 測量靜態(tài)工作點(diǎn)B / V UBE / V UE / VU CE / V UC / mA I估算值 實(shí)測值1.63. 觀察不同工作點(diǎn)的輸入和輸出波形 取以上三種工作點(diǎn)時,放大器工作在什么區(qū)域?4. 測量輸入電壓和輸出電壓,計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻在端接入1kHz正弦波信號電壓,要求為10m ,S e

6、 i U V C 1.6mA I =,測量信號源輸出電壓、接入負(fù)載電阻S E L R 時的輸出電壓、不接OL U L R 時的空載輸出電壓。i / mV U S / mV E OL / V U OC / V U L u AO u Ai / k R O / k R 10根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理中計算式計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻L u A O u A i R 和輸出電阻O R 。 5. 測量電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大器的源電壓放大倍數(shù)及放大倍數(shù)穩(wěn)定性 OCso Su U A E =OLSL Su U A E =SO SL OC OL SO OC u u u A A U U A A A U =在輸入端加入100mV ,

7、 頻率為1kHz的交流信號,測量電路在無反饋和電壓并聯(lián)負(fù)反饋時空載和接入L R (3k 時的輸出電壓。計算放大器的源電壓放大倍數(shù)及放大倍數(shù)的穩(wěn)定性。把電路改接成電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路, 增大輸入信號電壓,使輸出信號幅度與無反饋電路相同, 在輸出端用示波器觀察輸出電壓波形,上下半波不對稱情況是否改善。7. 測量無反饋和有反饋時的帶寬/ Hz f1kO / V U0.60.707 0.8 0.9 1 1 1 0.9 0.8 0.707 0.6 S / mV E/Hz f 1kO / V U 0.6 0.707 0.8 0.9 1 1 1 0.9 0.8 0.707 0.6S /mV E在單對數(shù)坐標(biāo)紙上

8、畫出用逐點(diǎn)法測出的無反饋和有反饋時的幅頻特性圖,分析兩種電路的通頻帶寬度,說明負(fù)反饋放大的優(yōu)點(diǎn)。8. 電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路(2測量輸入、輸出電壓,計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻(計算方法同步驟4。S /mV Ei /mV Ui /R 100i /mV UeL /mV UO /mV e UL u AO u AO /R 100實(shí)驗(yàn)報告要求1.記錄雙極型晶體管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)及無反饋、有反饋時的各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)。2.記錄射極輸出器的各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)。3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及所觀察到的波形進(jìn)行分析,并得出相關(guān)的結(jié)論。并說明放大器中引入負(fù)反饋對放大器性能的影響。4.說明測量電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大器的放大倍數(shù)穩(wěn)定性

9、時,為什么要用源電壓放大倍數(shù)來作比較。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1.靜態(tài)工作點(diǎn)的估算值和實(shí)測值較吻合。如果差別較大,可能是提供的晶體管值與估算用的值不一樣。I調(diào)得最大時大約為2.5mA。由于電位器的緣故(接2.觀察三種工作點(diǎn)的輸出波形時,當(dāng)CI調(diào)得最小時,如果看不清,觸不良,示波器上有時會沒有波形顯示,可往回調(diào)一些。當(dāng)C同樣處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的估算值和實(shí)測值較吻合。如果差別較大,可能是提供的晶體管值與估算用的值不一樣。2. 當(dāng)C I 為1.6 mA 時,放大器工作在放大區(qū),能夠輸出最大不失真電壓波形。當(dāng)C I 為2.5mA 時,放大器工作在飽和區(qū),輸出電壓負(fù)半波被截去部分波形。當(dāng)C I 為0.5

10、 mA 時,放大器工作在截止區(qū),正半波被截去部分波形。3. 有反饋和無反饋時輸出波形的失真情況。無反饋時當(dāng)輸入較大信號時,輸出波形正半波峰值電壓明顯小于負(fù)半波。有反饋時明顯改善。4. 電壓并聯(lián)負(fù)反饋改善輸出電壓波形的失真、降低了輸出電阻、增加了帶寬和提高了電壓放大倍數(shù)穩(wěn)定性。這些性能的改善是以犧牲電壓放大倍數(shù)為代價的。實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識預(yù)習(xí)要求1.了解晶體三極管電壓放大電路的工作原理及靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、非線性失真和頻帶寬度的含義。2.了解雙極型晶體管電壓放大電路中引入負(fù)反饋的方法及負(fù)反饋對放大器工作性能的影響,了解射極輸出器的功能。3.了解常用電子測量儀器的使用方法。相關(guān)知識點(diǎn) 放大電路的組成 放大電路靜態(tài)分析 靜態(tài)工作點(diǎn)的作用 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 放大電路動態(tài)分析 放大器基本性能指標(biāo) 微變等效電路 射（源）極輸出器 放大電路中的負(fù)反饋 反饋的概念 反饋的極性與類型 負(fù)反饋對放大器性能的影響 E5060201 E5060202 E506020201 E506020203 E5060203 E506020301 E506020302 E5060204 E5060