實(shí)驗(yàn)二單級(jí)共射放大電路實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)二單級(jí)共射放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法，分析靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大電路性能的影響。2、掌握放大電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測試方法。3、熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、模擬電路實(shí)驗(yàn)裝置2、雙蹤示波器3、交流毫伏表4、萬用表三、實(shí)驗(yàn)原理圖2-1為電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定單管共射放大電路實(shí)驗(yàn)原理圖。它的偏置電路采用鬲和厄組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻Re,以穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)在放大電路的輸入端加入輸入信號(hào)Ui后，在放大電路的輸出端便可得到一個(gè)與Ui相位相反，幅值被放大了的輸出信號(hào)U0,從而實(shí)現(xiàn)了電壓

2、放大。圖21共射極單管放大電路實(shí)驗(yàn)電路在圖21電路中，當(dāng)流過偏置電阻Rb1和Fk的電流遠(yuǎn)大丁晶體管T的基極電流Ib時(shí)（一般510倍），則它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算：IUbUbeIIEIcUCE=UCcIC（R+R）電壓放大倍數(shù)AR/RAv&Mrbe輸入電阻R=FBi/Rb2/rbe輸出電阻RoqR由丁電子電路件性能的分散性比較大，因此在設(shè)計(jì)和制作晶體管放大電路時(shí)，離不開測量和調(diào)試技術(shù)。在設(shè)計(jì)前應(yīng)測量所用元電路件的參數(shù)，為電路設(shè)計(jì)提供必要的依據(jù)，在完成設(shè)計(jì)和裝配以后，還必須測量和調(diào)試放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和各項(xiàng)性能指標(biāo)。一個(gè)優(yōu)質(zhì)放大電路，必定是理論設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)調(diào)整相結(jié)合的產(chǎn)物。因此，除了學(xué)習(xí)放大電路

3、的理論知識(shí)和設(shè)計(jì)方法外，還必須掌握必要的測量和調(diào)試技術(shù)。放大電路的測量和調(diào)試一般包括：放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測量與調(diào)試，消除干擾與自激振蕩及放大電路各項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的測量與調(diào)試等。1、放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測量與調(diào)試1）靜態(tài)工作點(diǎn)的測量測量放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)在輸入信號(hào)Ui=0的情況下進(jìn)行，即將放大電路輸入端與地端短接，然后選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表，分別測量晶體管的集電極電流Ic以及各電極對(duì)地的電位LB、LC和IE。一般實(shí)驗(yàn)中，為了避免斷開集電極，所以采用測量電壓LE或UC,然后算出Ic的方法，例如，只要測出LE,即可用UeUccUc-、IcIe箜算出Ic（也可根據(jù)Ic-一，由此確定I

4、c）,ReRcRJ時(shí)也能算出LBe=LBLE,LLe=UCLb。為了減小誤差，提高測量精度，應(yīng)選用內(nèi)阻較高的直流電壓表。2）靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對(duì)管子集電極電流Ic（或Lk）的調(diào)整與測試。靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適，對(duì)放大電路的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點(diǎn)偏局，放大電路在加入交流信號(hào)以后易產(chǎn)生飽和失真，此時(shí)Uo的負(fù)半周將被削底，如圖2-2（a）所示；如工作點(diǎn)偏低則易產(chǎn)生截止失真，即uo的正半周被縮頂（一般截止失真不如飽和失真明顯），如圖2-2（b）所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點(diǎn)以后還必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試，即在放大電路的輸入端加入一定的輸入電壓U,檢

5、查輸出電壓Uo的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的位置。圖22靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)U。波形失真的影響改變電路參數(shù)LUR、FB（%、FL）都會(huì)引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變化，如圖2-3所示。但通常多采用調(diào)節(jié)偏置電阻FL的方法來改變靜態(tài)工作點(diǎn)，如減小FB2,則可使靜態(tài)工作點(diǎn)提高等。圖23電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響最后還要說明的是，上面所說的工作點(diǎn)“偏高”或“偏低”不是絕對(duì)的，應(yīng)該是相對(duì)信號(hào)的幅度而言，如輸入信號(hào)幅度很小，即使工作點(diǎn)較高或較低也不一定會(huì)出現(xiàn)失真。所以確切地說，產(chǎn)生波形失真是信號(hào)幅度與靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置配合不當(dāng)所致。如需滿足較大信號(hào)幅度的要求，靜態(tài)工作點(diǎn)最好盡量靠近交流負(fù)載線的中點(diǎn)。放大

6、電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓（動(dòng)態(tài)范圍）和通頻帶等。1）電壓放大倍數(shù)A/的測量調(diào)整放大電路到合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，然后加入輸入電壓Ui,在輸出電壓Uo不失真的情況下，用交流毫伏表測出Ui和Uo的有效值U和UO,貝U：U0AV寸2）輸入電阻R的測量為了測量放大電路的輸入電阻，按圖2-4電路在被測放大電路的輸入端與信號(hào)源之間申入一已知電阻R,在放大電路正常工作的情況下，用交流毫伏表測出US和U,則根據(jù)輸入電阻的定義可得：RiUiUiUiRUrIiUsU圖24輸入、輸出電阻測量電路測量時(shí)應(yīng)注意下歹0幾點(diǎn)： 由丁電阻R兩端沒有電路公共接地點(diǎn)，所以測量R兩端電壓Ur時(shí)

7、必須分別測出IS和U,然后按lk=USU求出U值。 電阻R的值不宜取得過大或過小，以免產(chǎn)生較大的測量誤差，通常取R與R為同一數(shù)量級(jí)為好，本實(shí)驗(yàn)可取R=12KQ。3）輸出電阻R）的測量按圖2-4電路，在放大電路正常工作條件下，測出輸出端不接負(fù)載Rl的輸出電壓UO和接入負(fù)載后的輸出電壓UL,根據(jù)Ul3UoRoRl即可求出：Ro（牛1）RlUl在測試中應(yīng)注意，必須保持R接入前后輸入信號(hào)的大小不變。4）最大不失真輸出電壓UOpp的測量（最大動(dòng)態(tài)范圍）如上所述，為了得到最大動(dòng)態(tài)范圍，應(yīng)將靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。為此在放大電路正常工作情況下，逐步增大輸入信號(hào)的幅度，并同時(shí)調(diào)節(jié)Rw（改變靜態(tài)工作點(diǎn)）

8、，用示波電路觀察UO,當(dāng)輸出波形同時(shí)出現(xiàn)削底和縮頂現(xiàn)象（如圖2-5）時(shí)，說明靜態(tài)工作點(diǎn)已調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。然后反復(fù)調(diào)整輸入信號(hào)，使波形輸出幅度最大，且無明顯失真時(shí)，用交流毫伏表測出UO（有效值），則動(dòng)態(tài)范圍等丁2J2Uo?；蛴檬静娐分苯幼x出UOp來。圖25靜態(tài)工作點(diǎn)正常，輸入信號(hào)太大引起的失真5）放大電路幅頻特性的測量放大電路的幅頻特性是指放大電路的電壓放大倍數(shù)Aj與輸入信號(hào)頻率f之間的關(guān)系曲線。單管阻容耦合放大電路的幅頻特性曲線如圖2-6所示，M為中頻電壓放大倍數(shù)，通常規(guī)定電壓放大倍數(shù)隨頻率變化下降到中頻放大倍數(shù)的1/UO(V)A/=山Ui為了信號(hào)源頻率f取值合適，可先粗測一下，找出中

9、頻范圍，然后再仔細(xì)讀數(shù)。說明：本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多，其中6、7可作為選作內(nèi)容。五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、列表整理測量結(jié)果，并把實(shí)測的靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻之值與理論計(jì)算值比較（取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較），分析產(chǎn)生誤差原因。2、總結(jié)R,R及靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的影響。3、討論靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)放大電路輸出波形的影響。4、分析討論在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題。六、預(yù)習(xí)要求1、閱讀教材中有關(guān)單管放大電路的內(nèi)容并估算實(shí)驗(yàn)電路的性能指標(biāo)。估算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，電壓放大倍數(shù)Av,輸入電阻R和輸出電阻Ro2、能否用直流電壓表直接測量晶體管的UBe?為什么實(shí)驗(yàn)中要采用測U、UE,再問接算出LBe的方法？3、怎樣測量能阻值？4、當(dāng)調(diào)節(jié)偏置電阻FL,使放大電路輸出波形出現(xiàn)飽和或截止失真時(shí)，晶體管的管壓降UCe怎樣變化？5、改變靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大電路的輸入電阻R有否影響