電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、XIAMEN UNIVERSITY電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：?jiǎn)渭?jí)放大電路系另U：班字實(shí)驗(yàn)者姓名:學(xué)字實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成日期:目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 二、實(shí)驗(yàn)儀器3 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 三、實(shí)驗(yàn)原理3 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document （一）單級(jí)低頻放大器的模型和性能3 HYPERLINK

2、 l bookmark43 o Current Document （二）放大器參數(shù)及其測(cè)量方法5四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容7 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 1、搭接實(shí)驗(yàn)電路.7 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 2、靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量和調(diào)試8 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 3、基本放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的測(cè)量9 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 4、放大器上限、下限頻率的測(cè)量10 HYP

3、ERLINK l bookmark73 o Current Document 5、電流串聯(lián)負(fù)反饋放大器參數(shù)測(cè)量11 HYPERLINK l bookmark77 o Current Document 五、思考題11 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 六、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)1.1一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)在面包板上搭接電路的方法；學(xué)習(xí)放大電路的調(diào)試方法；掌握放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸出電阻和通頻帶測(cè)量方法；研究負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響；了解射級(jí)輸出器的基本性能；了解靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響和負(fù)載對(duì)放大電路倍數(shù)的影響。二實(shí)驗(yàn)儀器示波器1臺(tái)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器

4、1臺(tái)直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)數(shù)字萬(wàn)用表1臺(tái)多功能電路實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)交流毫伏表1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)原理（一）單級(jí)低頻放大器的模型和性能單級(jí)低頻放大器的模型單級(jí)低頻放大器能將頻率從幾十Hz幾百kHz的低頻信號(hào)進(jìn)行不失真地放大，是放大器中最基本的放大器，單級(jí)低頻放大器根據(jù)性能不同科分為基本放大 器和負(fù)反饋放大器。從放大器的輸出端取出信號(hào)電壓（或電流）經(jīng)過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)得到反饋信號(hào)電壓 （或電流）送回放大器的輸入端稱為反饋。若反饋信號(hào)的極性與原輸入信號(hào)的極 性相反，則為負(fù)反饋。根據(jù)輸出端的取樣信號(hào)（電壓或電流）與送回輸入端的連接方式（串聯(lián)或并 聯(lián)）的不同，一般可分為四種反饋類型電壓串聯(lián)反饋、電流串聯(lián)反饋、電 壓并聯(lián)反饋和電流并

5、聯(lián)反饋。負(fù)反饋是改變房卡器及其他電子系統(tǒng)特性的一種重 要手段。負(fù)反饋使放大器的凈輸入信號(hào)減小，因此放大器的增益下降；同時(shí)改善 了放大器的其他性能：提高了增益穩(wěn)定性，展寬了通頻帶，減小了非線性失真， 以及改變了放大器的輸入阻抗和輸出阻抗。負(fù)反饋對(duì)輸入阻抗和輸出阻抗的影響 跟反饋類型有關(guān)。由于串聯(lián)負(fù)反饋實(shí)在基本放大器的輸入回路中串接了一個(gè)反饋 電壓，因而提高了輸入阻抗，而并聯(lián)負(fù)反饋是在輸入回路上并聯(lián)了一個(gè)反饋電流， 從而降低了輸入阻抗。凡是電壓負(fù)反饋都有保持輸出電壓穩(wěn)定的趨勢(shì)，與此恒壓 相關(guān)的是輸出阻抗減??；凡是電流負(fù)反饋都有保持輸出電流穩(wěn)定的趨勢(shì)，與此恒 流相關(guān)的是輸出阻抗增大。單級(jí)電流串聯(lián)負(fù)反

6、饋放大器與基本放大器的性能比較電路圖2是分壓式偏置的共射級(jí)基本放大電路，它未引入交流負(fù)反饋。電路圖3是在圖2的基礎(chǔ)上，去掉射極旁路電容Ce，這樣就引入了電流串 聯(lián)負(fù)反饋。圖2單級(jí)阻容耦合放大器圖3單級(jí)電流串聯(lián)負(fù)反饋放大器射極輸出器的性能射極輸出器是單級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路，由于它的交流輸出電壓VQ全部反 饋回輸入端，故其電壓增益：（1 + P）klA 訂，M Jrbe + （1 + ?）Rl 輸入電阻：Rif = J + （ + ，式中 RL=Rc/RL輸出電阻：七廣門-:.忙射極輸出器由于電壓放大倍數(shù)Avf必1,故它具有電壓跟隨特性，且輸入電阻高，輸出電阻低的特點(diǎn)，在多級(jí)放大電路中常作為隔離器

7、，起阻抗變換作用。（二）放大器參數(shù)及其測(cè)量方法靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇放大器要不失真地放大信號(hào)，必須設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。為獲得最大不 失真輸出電壓，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)選在輸出特性曲線上交流負(fù)載線中點(diǎn)，若選得太高 就容易飽和失真，太低容易截止失真。若放大器對(duì)小信號(hào)放大，由于輸出交流幅度很小，非線性失真不是主要問(wèn)題， 故Q點(diǎn)不一定要選在交流負(fù)載線中點(diǎn)，一般前置放大器的工作點(diǎn)都選的低一點(diǎn)， 降低功耗和噪聲，并提高輸入阻抗。采用簡(jiǎn)單偏置的放大電路，其靜態(tài)工作點(diǎn)將隨溫度變化而變化，若采用電流 負(fù)反饋分壓式偏置電路，具有自動(dòng)穩(wěn)定工作點(diǎn)的能力，獲得廣泛應(yīng)用。靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量與調(diào)試根據(jù)定義，靜態(tài)工作點(diǎn)是指放大器不輸入信號(hào)

8、且輸入端短路（接電路COM） 時(shí)，三極管的電壓和電流參數(shù)。靜態(tài)工作點(diǎn)只測(cè)量三極管三級(jí)對(duì)電路COM的直 流電壓（vbq、veq、vcq），通過(guò)換算得出靜態(tài)工作點(diǎn)的參數(shù)。其換算關(guān)系為：Vbeq=VbqMq ；Vceq=Vcq-Veq；Icq=Veq/ Re單極放大電路的電壓放大倍數(shù)Av低頻放大器的電壓放大倍數(shù)是指在輸出不失真的條件下，輸出電壓有效值與匕_鳴輸入電壓有效值的比值：七。根據(jù)理論分析：山 。放大倍數(shù)的測(cè)量放大倍數(shù)按定義式進(jìn)行測(cè)量，即：輸出交流電壓與輸入交流電壓的比值。通 常采用示波器比較測(cè)量法（適用于非正弦電壓）和交流電壓表測(cè)量（適用于正弦 電壓）。輸入阻抗的測(cè)量放大器輸入阻抗為從輸入端

9、向放大器看進(jìn)去的等效電阻，即：Ri=V. / I該 電阻為動(dòng)態(tài)電阻，不能用萬(wàn)用表測(cè)量。為避免測(cè)量輸入電路中電流，改為測(cè)電壓 進(jìn)行換算。即：K I：，則 /上述測(cè)量方法僅適用于放大器輸入阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于測(cè)量?jī)x器輸入阻抗條件下。輸出阻抗測(cè)量放大器輸出阻抗為從輸出端向放大器看進(jìn)去的等效電阻，即：Ro=Vo/Io；該 電阻為動(dòng)態(tài)電阻，不能用萬(wàn)用表測(cè)量。若輸出回路不并接負(fù)載Rl，則輸出測(cè)量值為：V8 ；若輸出回路并接負(fù)載Rl , 則輸出測(cè)量值為：VoL，則：Vg-VoL V眼-海Ro = j= v /R =DMjdvcj|7 lkL VOL放大器幅頻特性放大器幅頻特性是指放大器的電壓放大倍數(shù)與頻率的關(guān)系曲線

10、。在中頻段， 電壓放大倍數(shù)為最大值A(chǔ)V=AVm。在低頻段和高頻段，由于上述各種因素的影響 不可忽略，使電壓放大倍數(shù)下降。通常將電壓放大倍數(shù)下降到中頻段 AVm的 0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率，稱為放大器的上限頻率fH和下限頻率fL,fH與fL之 差稱為放大器的通頻帶，即也0廣fH-fL。在保證輸入匕不變的情況下，改變輸入信號(hào)頻率（升高、下降），使輸出vo 下降為中頻時(shí)的0.707倍，則對(duì)應(yīng)的頻率即為fH、fL。1,搭接實(shí)驗(yàn)電路按電路圖10在實(shí)驗(yàn)箱搭接實(shí)驗(yàn)電路（或參照連接圖11 ）。檢查電路連接無(wú) 誤后，方可將+12V直流電源接入電路。圖10共射基本放大器9011%P I+12V5 kl + 0

11、0 白0圖10共射基本放大器9011%P I+12V5 kl + 0 0 白0OD o dQ Q o O D D O O5kaodo oo aooo ooo oq c ao&o oa aeeo aaoo o-o0 00 I o o t? Q *】叩 土 土 10二ZlOOk o ,Jh o a O O CflQ&OflQ flo q a c- d c oo o a o a cC t 0 C o 0 ? o q 0 c otaoo teoooco o offi 11放大器連接律毒圖搭接注意事項(xiàng)：要充分利用面包板的結(jié)構(gòu)，使用盡量少的導(dǎo)線。插入電阻電容器時(shí)，要注意不要使它們的腳碰到一起，造成短路，盡

12、量分開來(lái)， 不要交叉。在搭接前，注意檢查電器件的好壞。我在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，第一次的電路出現(xiàn) 了問(wèn)題，最后發(fā)現(xiàn)是一個(gè)電容器出現(xiàn)了故障。注意辨認(rèn)電阻的色環(huán)，不要弄錯(cuò)。注意檢查電容器的極性是否接反。2,靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)和調(diào)試按靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)量與調(diào)試，要求ICQ-1.3mA，測(cè)量值填入表1。表1靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量值Veq（V）VBQ（V）Vcq（V）測(cè)量計(jì)算Icq（ mA）VBEQ（V）Vceq（V）41/2數(shù)字表（DCV ）1.30201.92225.4251.30200.62024.123計(jì)算過(guò)程:Vbeq=Vbq-Veq= ( 1.9222-1.3020 ) V=0.6202V

13、Vceq=Vcq-Veq = ( 5.425-1.3020 ) V=4.123VIcq=Veq / RE=(1.3020/1)mA=1.3020mA分析：根據(jù)上圖可以看出，Vceq=4.123V”E/2 (6V),且各個(gè)值與計(jì)算的理論值 相差不多，可判斷此時(shí)工作在放大區(qū)，靜態(tài)工作點(diǎn)是合適的。3.S本放大器的電壓放大倍數(shù).輸入電阻、輸出電阻的測(cè).(1外加輸入信號(hào)從放大器Vs端輸入信號(hào):頻率f=2kHz的正弦信號(hào),R=1K , 使Vip-p=30mV。在空載情況下，用示波器同時(shí)觀察輸入和輸出波形(V.和V。), 若輸出波形失真，應(yīng)適當(dāng)減小輸入信號(hào)?？蛰d情況下觀察到的波形:分析：可以觀察到波形未失真

14、且二者相位相反?？蛰d情況下觀察到的波形:分析：可以觀察到波形未失真且二者相位相反。(2 )測(cè)量 Vs ,Vi,VQ, Vol，計(jì)算 Av, AVl ,Ri,RO，填入表2。表2電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻測(cè)量計(jì)算測(cè)量(41/2數(shù)字表ACV )計(jì)算Vs(mV)V.(mV)V(V)Vol（V）AvA VLR.(kQ)Ro(kQ)12.7310.462.241.138214.15108.804.614.94計(jì)算過(guò)程:Vo 2.24 X IO310.46Avl = VV0L 10.46Avl = VV0L 1.138 X 103 108,8010.46%Ri= r10,46-R = r x lkQ

15、 H 4.61kQ V - Vj 12.73 - 10.462.24-1) x S.lkl) = 4.94H) L138誤差分析:導(dǎo)線連接不緊密產(chǎn)生的接觸誤差。儀表不精確帶來(lái)的誤差。放大器上限.下限頻率的測(cè)量保持輸入信號(hào)Vp-p=30mV不變，當(dāng)f=2kHz時(shí)，用示波器觀察并測(cè)量輸出 電壓VOL。當(dāng)頻率從2kHz向高端增大時(shí)，使輸出電壓下降到0.707V。L時(shí)，記 下此時(shí)信號(hào)發(fā)生器的頻率，即為上限頻率fH ；同理，當(dāng)頻率向低端減小時(shí)，使 輸出電壓下降到0.707V。L時(shí)，記下此時(shí)信號(hào)發(fā)生器的頻率，即為下限頻率fL； 測(cè)量過(guò)程應(yīng)保持V.不變和波形不失真。表3放大器上、下限頻率的測(cè)量fHfLB =

16、 fH-fL110kHz240Hz109.76kHz電流串聯(lián)負(fù)反饋放大器參數(shù)測(cè).將Ce去掉，R改為10k，使Vip-p=300mV，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3步驟。表4負(fù)反饋放大器參數(shù)測(cè)量測(cè)量（41/2數(shù)字表ACV ）計(jì)算Vs(mV)Vi(mV)Vo(mV)Vol( mV)AvA VLR(kQ)Ro(kQ)188104.75303405.063.2512.605.59計(jì)算過(guò)程同實(shí)驗(yàn)3分析：由表1和表4對(duì)比可知，反饋電路的電壓放大倍數(shù)明顯降低，輸入電阻也明顯增大。五、思考題如何根據(jù)靜態(tài)工作點(diǎn)判別電路是否在放大狀態(tài)？計(jì)算集電極的靜態(tài)工作電流與基極的靜態(tài)工作電流的比值，并將其與B比較，如 果二者大小相近則是工作在放大狀態(tài)。按實(shí)驗(yàn)電路10，若輸入信號(hào)增大到100mV，輸出電壓=?是否滿足Vo=AV：、V