實(shí)驗(yàn)5.2分壓式共發(fā)射極放大電路的研究

1、 1. 1.掌握中頻基本放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)及動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)試方法。掌握中頻基本放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)及動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)試方法。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?2 2. .研究電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)及輸出波形的影響。研究電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)及輸出波形的影響。 信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表、示波器、數(shù)字萬用表、模擬電路實(shí)驗(yàn)箱單管放大電信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表、示波器、數(shù)字萬用表、模擬電路實(shí)驗(yàn)箱單管放大電路、導(dǎo)線。路、導(dǎo)線。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備模擬實(shí)驗(yàn)箱模擬實(shí)驗(yàn)箱“分壓式共發(fā)射極放大電路的研究分壓式共發(fā)射極放大電路的研究”的實(shí)物的實(shí)物圖圖信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器RB2ebcuiusuoABCDRiRo實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 電電 路

2、路 圖圖靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量只需加直流電壓只需加直流電壓放大倍數(shù)測(cè)量時(shí)放大倍數(shù)測(cè)量時(shí)直流電源、交流直流電源、交流信號(hào)都要加。信號(hào)都要加。失真失真研究研究不加負(fù)載不加負(fù)載最佳工作點(diǎn)最佳工作點(diǎn)Uce1/2Ucc 6V(即電源電壓的一半即電源電壓的一半)M三、實(shí)驗(yàn)任務(wù)三、實(shí)驗(yàn)任務(wù) 1. 1.調(diào)試出上述中頻放大電路合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。調(diào)試出上述中頻放大電路合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。 2. 2.測(cè)量該中頻放大電路的靜態(tài)參數(shù)表測(cè)量該中頻放大電路的靜態(tài)參數(shù)表5-85-8和動(dòng)態(tài)參數(shù)表和動(dòng)態(tài)參數(shù)表5-95-9（1010）。）。 3. 3.研究電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)及輸出波形的影響表研究電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)及輸出波形

3、的影響表5-125-12。四、實(shí)驗(yàn)原理與步驟四、實(shí)驗(yàn)原理與步驟 ( (因輸入信號(hào)幅值較小，為了降低因輸入信號(hào)幅值較小，為了降低VCC的能量消耗，實(shí)際操作時(shí)常把的能量消耗，實(shí)際操作時(shí)常把Q點(diǎn)調(diào)的略低一點(diǎn)點(diǎn)調(diào)的略低一點(diǎn): : UCE5.75.7V V6V6V ）。）。 1.1.調(diào)試出中頻放大電路合適的靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)試出中頻放大電路合適的靜態(tài)工作點(diǎn)( (Q Q點(diǎn)點(diǎn)) ) 。 2 21 1調(diào)節(jié)最佳調(diào)節(jié)最佳Q Q點(diǎn)點(diǎn)目的目的： 以獲得輸出不失真的最大動(dòng)態(tài)范圍。以獲得輸出不失真的最大動(dòng)態(tài)范圍。 調(diào)節(jié)最佳調(diào)節(jié)最佳Q Q點(diǎn)點(diǎn)方法方法： 實(shí)驗(yàn)室常用的簡(jiǎn)捷方法是通過調(diào)節(jié)上偏置電阻實(shí)驗(yàn)室常用的簡(jiǎn)捷方法是通過調(diào)節(jié)上偏置

4、電阻( (如如Rw1)Rw1)，將靜態(tài)工作，將靜態(tài)工作Q Q點(diǎn)調(diào)至在放點(diǎn)調(diào)至在放大電路的交流負(fù)載線的中點(diǎn)即大電路的交流負(fù)載線的中點(diǎn)即UCE UCE =6V=6V。UceQ Q(V)(V)UBEQBEQ(V)(V)UR RB B2 2(V)(V)UR RB B1 1(V)(V)URCRC(V)(V)RB B2 2( (K)K)RB B1 1(K)(K)RC C1 1(K)(K)IBQBQ( (mA)A)ICQCQ ( (mA)A)202.45 5- -8 8靜態(tài)參數(shù)的測(cè)量靜態(tài)參數(shù)的測(cè)量 2.2.測(cè)量該中頻放大電路靜態(tài)參數(shù)測(cè)量該中頻放大電路靜態(tài)參數(shù)( (UCEQ、UBEQ、IBQ、ICQ) )：

5、UCEQ ( (略小于略小于6V6V) )已測(cè)得已測(cè)得，只要測(cè)量三極管，只要測(cè)量三極管b、e兩端電壓即得到兩端電壓即得到UBEQ 。因模擬實(shí)。因模擬實(shí)驗(yàn)室沒有直流電流表，所以驗(yàn)室沒有直流電流表，所以IBQ、ICQ通過間接的方法測(cè)得。繼續(xù)測(cè)量通過間接的方法測(cè)得。繼續(xù)測(cè)量Rb2b2、Rb1b1兩端兩端電壓，記錄于表電壓，記錄于表5 5- -8 8中。代入公式，計(jì)算靜態(tài)參數(shù)。中。代入公式，計(jì)算靜態(tài)參數(shù)。IBQ= - = - URb2URb1Rb2Rb1URCICQ= =RC =IcIb信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器RB2cACDRiRoebuiuoB凈凈輸輸入入us加入函數(shù)信號(hào)發(fā)生器加入函數(shù)信號(hào)發(fā)生器Us：正

6、弦波正弦波 f=10kHz 實(shí)物實(shí)驗(yàn)實(shí)物實(shí)驗(yàn)Ursm約為約為60mV 仿真實(shí)驗(yàn)仿真實(shí)驗(yàn)UPP約為約為200mV + VUce輸入電阻輸入電阻 Ri 輸入電阻輸入電阻Ri是從圖中是從圖中A、B兩端看兩端看進(jìn)去的等效電阻，即進(jìn)去的等效電阻，即Ri=UiIi，由由于于I Ii較小，直接測(cè)量有困難，故實(shí)驗(yàn)較小，直接測(cè)量有困難，故實(shí)驗(yàn)電路中在輸入端接入一個(gè)電路中在輸入端接入一個(gè)Rs = 5.15.1K K 電阻如右圖所示，用交流毫伏表電阻如右圖所示，用交流毫伏表( (或或示波器示波器) )分別測(cè)量分別測(cè)量Us與與Ui，即可計(jì)算即可計(jì)算輸入電阻輸入電阻Ri。. Ri= RsUsUiUi輸入電阻計(jì)算輸入電阻

7、計(jì)算Rs 輸入電阻測(cè)量電路輸入電阻測(cè)量電路放大器放大器AUs信號(hào)源信號(hào)源.+ +B.Ui+ +Ri3.3.測(cè)量該中頻放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)量該中頻放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)( (Ri 、Ro、 Au) )：輸出電阻輸出電阻 Ro 輸出電阻輸出電阻Ro是從圖中是從圖中C C、D D兩端看進(jìn)去的兩端看進(jìn)去的等效電阻，實(shí)驗(yàn)時(shí)常用上面公式來計(jì)算。其等效電阻，實(shí)驗(yàn)時(shí)常用上面公式來計(jì)算。其中中Uo為負(fù)載為負(fù)載RL L開路時(shí)的輸出電壓，開路時(shí)的輸出電壓，Uo為接為接入已知負(fù)載入已知負(fù)載RL L的輸出電壓。即用交流毫伏的輸出電壓。即用交流毫伏表表( (或示波器或示波器) )分別測(cè)試分別測(cè)試Uo與與Uo，即可計(jì)算，即可計(jì)

8、算輸出電阻輸出電阻Ro。.Ro= ( 1 ) RLUoUo Uo.RLUo. Ro放大器放大器+CD輸出電阻測(cè)量電路輸出電阻測(cè)量電路(負(fù)載開路負(fù)載開路)Uo. Ro放大器放大器+D輸出電阻測(cè)量電路輸出電阻測(cè)量電路(負(fù)載接入負(fù)載接入)CUo. RL電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)Au：Au 實(shí)驗(yàn)計(jì)算實(shí)驗(yàn)計(jì)算接入負(fù)載接入負(fù)載RL=2.4k=2.4k負(fù)載開路負(fù)載開路RL=Au 理論計(jì)算理論計(jì)算Au= = R Rcrbe+(1+)+(1+)RF1Au= =R Rc/R RLrbe+(1+)+(1+)R RF1.Au= =Ui.UoAu= =Ui.Uo.Au 調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，使得調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，使得正弦

9、波正弦波的的頻率為頻率為f=10kHz=10kHz 、有效有效值約為值約為6060mV，接入輸入，接入輸入端作為端作為us信號(hào)信號(hào)( (us峰峰值應(yīng)保證輸出獲得最大不失真的動(dòng)態(tài)范圍）。記錄峰峰值應(yīng)保證輸出獲得最大不失真的動(dòng)態(tài)范圍）。記錄凈輸入凈輸入與與輸出波輸出波形形，在波形上，在波形上標(biāo)注標(biāo)注峰值峰值UiP、UOP。記錄凈輸入與輸出記錄凈輸入與輸出有效值有效值Ui有、有、Uo有有。將測(cè)試數(shù)據(jù)將測(cè)試數(shù)據(jù)于表于表5 5- -9(10)9(10)中。中。 接入負(fù)載接入負(fù)載2.4K,2.4K,記錄輸出波形峰值記錄輸出波形峰值UOP和輸出有效值和輸出有效值Uo有有，記錄信號(hào)發(fā)生，記錄信號(hào)發(fā)生器輸出有效

10、值器輸出有效值Us有有，將測(cè)試數(shù)據(jù)記錄于表將測(cè)試數(shù)據(jù)記錄于表5 5- -9(10)9(10)中。中。代入公式計(jì)算代入公式計(jì)算Ri 、 RO 、 Au 、 AuU0P= = UiP= =t(ms)u(mv)記錄記錄RL= 、 RL=2.4K輸入、輸出電壓波形輸入、輸出電壓波形uouiT= =5 5- -9(10)9(10)動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量 負(fù)載負(fù)載參數(shù)參數(shù)RL=RL=2.4k毫伏表毫伏表測(cè)量有測(cè)量有效值效值A(chǔ)u及及 AuUi(有有) / mVUO(有有) / mV及及UO (有有) / mV用有效值測(cè)量用有效值測(cè)量Au 及及 Au = =示波器示波器測(cè)量峰測(cè)量峰值值A(chǔ)u及及 AuUi

11、P/ mVUOP/ mV及及UOP/ mV用示波器峰值測(cè)量用示波器峰值測(cè)量Au 及及 Au = =毫伏表毫伏表測(cè)量有測(cè)量有效值效值RiRoUS(有有) / mVRi/ k = =RO /k Us有有Ui有有Ui有有Rs-1)-1)RL = =Ui有有Uo有有Au =UiPUOPAu=Ui有有Uo有有 Au =UiPUOP Au =4課時(shí)做課時(shí)做4課時(shí)做課時(shí)做3課時(shí)做課時(shí)做(2)(2)、Rw1 1調(diào)大，調(diào)大，Q點(diǎn)下移，點(diǎn)下移，UCECE增大，輸出波形如圖增大，輸出波形如圖1 1截止失真；截止失真；(1)(1)、Rw1 1調(diào)小，調(diào)小，Q點(diǎn)上移，點(diǎn)上移，UCECE減小，輸出波形如圖減小，輸出波形如圖

12、1 1飽和失真；飽和失真；4.4.電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)及輸出波形的影響。電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)及輸出波形的影響。 上述步驟上述步驟1313，均在保持合適的靜態(tài)工作點(diǎn)不變，并，均在保持合適的靜態(tài)工作點(diǎn)不變，并在不接負(fù)載的在不接負(fù)載的情況下完成的。情況下完成的。現(xiàn)在現(xiàn)在我們通過我們通過改變改變電路參數(shù)如電路參數(shù)如RwRw1 1 ，來觀察由于靜態(tài)工作點(diǎn)變化，所造成輸出波形變化的現(xiàn)象，來觀察由于靜態(tài)工作點(diǎn)變化，所造成輸出波形變化的現(xiàn)象，記錄較有代表性的兩個(gè)靜態(tài)參數(shù)記錄較有代表性的兩個(gè)靜態(tài)參數(shù)UCE、RB2及輸出波形。及輸出波形。u0/vt/msu0/vt/ms圖圖1：飽和失真：飽和失真圖圖2：截止失真：

13、截止失真Rw1w1較大較大Rw1w1較小較小uo波形波形失真類型失真類型UCECEQ Q(V)(V)直流直流RB B2 2(K)(K)表表5-125-12 RL=L=, ,uo o失真波形失真波形五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1.1.簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)原理。畫出實(shí)驗(yàn)電路與表格。簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)原理。畫出實(shí)驗(yàn)電路與表格。 2. 2. 完成電路的靜態(tài)參數(shù)完成電路的靜態(tài)參數(shù)( (Q點(diǎn)點(diǎn)) ) 表表5 5- -8 8測(cè)試、計(jì)算。測(cè)試、計(jì)算。 4. 4.完成完成R RL= =時(shí)，時(shí)，改變改變Q點(diǎn)后，輸出波形及對(duì)應(yīng)的點(diǎn)后，輸出波形及對(duì)應(yīng)的UCE、RB2的表的表5 5- -1212記錄。記錄。 5 5. .根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。完成思考題。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。完成思考題。 3. 3. 完成動(dòng)態(tài)參數(shù)表完成動(dòng)態(tài)參數(shù)表5 5- -9(10)9(10)的測(cè)試、計(jì)算。在同一個(gè)坐標(biāo)系中記錄的測(cè)試、計(jì)算。在同一個(gè)坐標(biāo)系中記錄R RL=、R RL= =2.4K2.4K輸入、輸出電壓波形輸入、輸出電壓波形，并，并標(biāo)注標(biāo)注峰值。峰值。六、注意事項(xiàng)六、注意事項(xiàng)人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說古人說“書中自有黃金屋。書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技