實驗5--單管交流放大電路

1、單管交流放大電路一.實驗目的1.掌握單管放大器靜態(tài)工作點的調整及電壓放大倍數(shù)的測量方法。2.研究靜態(tài)工作點和負載電阻對電壓放大倍數(shù)的影響,進一步理解靜態(tài)工作點對放大器工作的意義。3.觀察放大器輸出波形的非線性失真。4.熟悉低頻信號發(fā)生器、示波器及晶體管毫伏表的使用方法。二.電路原理簡述單管放大器是放大器中最基本的一類,本實驗采用固定偏置式放大電路,如圖2-1所示。其中RB1=100K,RC1=2K,RL1=100,RW1=1M,RW3=2.2k,C1=C2=10F/15V,T1為9013(=160-200。 圖2-1為保證放大器正常工作,即不失真地放大信號,首先必須適當取代靜態(tài)工作點。工作點太

2、高將使輸出信號產(chǎn)生飽和失真;太低則產(chǎn)生截止失真,因而工作點的選取,直接影響在不失真前提下的輸出電壓的大小,也就影響電壓放大倍數(shù)(Av =V/Vi的大小。當晶體管和電源電壓Vcc=12V選定之后,電壓放大倍數(shù)還與集電極總負載電阻RL (RL=Rc/RL有關,改變Rc或RL,則電壓放大倍數(shù)將改變。在晶體管、電源電壓Vcc 及電路其他參數(shù)(如Rc等確定之后,靜態(tài)工作點主要取決于IB的選擇。因此,調整工作點主要是調節(jié)偏置電阻的數(shù)值(本實驗通過調節(jié)Rw1電位器來實現(xiàn),進而可以觀察工作點對輸出電壓波形的影響。三.實驗設備名稱數(shù)量型號1.直流穩(wěn)壓電源 1臺 030V可調2.低頻信號發(fā)生器1臺3.示波器 1臺

3、4.晶體管毫伏表 1只5.萬用電表 1只6.電阻 3只 100*1 2k*1100 k*17. 電位器 2只 2.2 k*1 1M*18.電容 2只 10F/15V*29. 三極管 1只 9013*110.短接橋和連接導線若干 P8-1和5014811.實驗用9孔插件方板 297mm×300mm四. 實驗內容與步驟1.調整靜態(tài)工作點實驗電路見9孔插件方板上的“單管交流放大電路”單元,如下圖2-2所示。方板上的直流穩(wěn)壓電源的輸入電壓為+12V,用導線將電源輸出分別接入方板上的“單管交流放大電路”的+12V和地端,將圖2-2中J1、J2用一短線相連,J 3、J4相連(即Rc1=5k,J5

4、、J6相連,并將RW3放在最大位置(即負載電阻R L =RL1+RW3=2.7k左右,檢查無誤后接通電源。 圖2-2使用萬用表測量晶體管電壓VCE,同時調節(jié)電位器RW1,使VCE=5V左右,從而使靜態(tài)工作點位于負載線的中點。為了校驗放大器的工作點是否合適,把信號發(fā)生器輸出的f=1kHz的信號加到放大器的輸入端,從零逐漸增加信號i的幅值,用示波器觀察放大器的輸出電壓的波形。若放大器工作點調整合適,則放大器的截止失真和飽和失真應該同時出現(xiàn),若不是同時出現(xiàn),只要稍微改變RW1的阻值便可得到合適的工作點。此時把信號Vi 移出,即使Vi=0,使用萬用表,分別測量晶體管各點對地電壓Vc、VB 和VE,填入

5、表2-1中,然后按下式計算靜態(tài)工作點。I C =1C CCC R V V - I B CI , 值為給定的*或者量出R B (R B =R W1+R B1,再由I B =BBCC R V V - 得出I B ,式中V B 0.7V ,V CE =V C 。 注:測量R B 阻值時,務必斷開電源。同時應斷開J 4、J 2間的連線。表2-1 2.測量放大器的電壓放大倍數(shù),觀察R C1和R L 對放大倍數(shù)的影響。在步驟1的基礎上,將信號發(fā)生器調至f=1kHz 、輸出為5mV 。隨后接入單級放大電路的輸入端,即V i =5mV ,觀察輸出端0的波形,并在不失真的情況下分兩種情況用晶體管毫伏表測量輸出電壓V 0值和V 0值: 帶負載R L ,即J 5、J 6相連,測V 0值不帶負載R L ,即J 5、J 6不連,測V 0值。再將R C1放在2k 位置,仍分以上兩種情況測取輸出電壓V 0和V 0值,并將所有測量結果填入表2-2中。采用下式求取其電壓放大倍數(shù):帶負載R L 時, A V =i V V '不帶負載R L 時, A V =iV V 0表2-2 3.觀察靜態(tài)基極電流對放大器輸出電壓波形的影響在實驗步驟2的基礎上,將R W1減小,同時增大信號發(fā)生器的輸入電壓V i