單級共射放大電路的設計與制作實驗報告

1、模擬電實驗單級共射放大電路的設計與制作 學 院：物理電氣信息學院班 級：2010級物理師范一班姓 名：合 作 者：指導老師：起止日期：2012年5月30日2012年6月13日單級共射放大電路的設計與制作一、實驗目的：1、 掌握常用電子儀器的使用以及單級放大電路的設計、工程估算、安裝和調(diào)試；2、了解負反饋對放大電路特性的影響。3、掌握基本的模擬電路的故障檢查和排除方法，深化示波器、穩(wěn)壓電源 、交流毫伏表、函數(shù)發(fā)生器的使用技能訓練。4、學會放大電路靜態(tài)工作點的調(diào)試方法，分析靜態(tài)工作點對放大電路性能的影響，熟悉常用電子儀器及模擬電路實驗設備的使用。二、實驗器材：雙蹤示波器、信號發(fā)生器、多功能數(shù)字信號

2、發(fā)生器、數(shù)字萬用表、交流毫伏表、模擬電路實驗裝置三、實驗原理： 單級共射放大電路是三種基本放大電路組態(tài)之一，基本放大電路處于線性工作狀態(tài)的必要條件是設置合適的靜態(tài)工作點，工作點的設置直接影響放大器的性能。放大器的動態(tài)技術指標是在有合適的靜態(tài)工作點時，保證放大電路處于線性工作狀態(tài)下進行測試的。共射放大電路具有電壓增益大，輸入電阻較小，輸出電阻較大，帶負載能力強等特點，其主要技術指標的表達式為：實驗電路圖：圖1.1單級共射放大電路四、實驗內(nèi)容及步驟：1、裝接電路如圖1.1所示（1）、用萬用表判斷實驗箱上三極管v1 的極性及好壞，放大倍數(shù)以及電解電容c的極性和好壞。（2）、按圖1.1所示連接電路（注

3、意接線前先測量+12v電源，關斷電源后再接線），將rp調(diào)到電阻最大位置。 （3）、接線后仔細檢查，確認無誤后接通電源2、靜態(tài)工作點的調(diào)試 放大電路靜態(tài)工作點的調(diào)試是指對管子集電極電流ic的調(diào)整與測試。 靜態(tài)工作點是否合適，對放大電路的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點偏高，放大電路在加入交流信號以后易產(chǎn)生飽和失真，此時uo的負半周將被削底，如圖1.2(a)所示；如工作點偏低則易產(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1.2(b)所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點以后還必須進行動態(tài)調(diào)試，即在放大電路的輸入端加入一定的輸入電壓ui，檢查輸出電

4、壓uo的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點的位置。 (a) (b)圖1.2 靜態(tài)工作點對uo波形失真的影響改變電路參數(shù)ucc、rc、rb（rb1、rb2）都會引起靜態(tài)工作點的變化，如圖1.3所示。但通常多采用調(diào)節(jié)偏置電阻rb2的方法來改變靜態(tài)工作點，如減小rb2，則可使靜態(tài)工作點提高等。圖1.3 電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響上面所說的工作點“偏高”或“偏低”不是絕對的，應該是相對信號的幅度而言，如輸入信號幅度很小，即使工作點較高或較低也不一定會出現(xiàn)失真。所以確切地說，產(chǎn)生波形失真是信號幅度與靜態(tài)工作點設置配合不當所致。如需滿足較大信號幅度的要求，靜態(tài)工作點最好盡量靠近交流負載線

5、的中點。放大電路動態(tài)指標包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓（動態(tài)范圍）和通頻帶等。3、電壓放大倍數(shù)av的測量調(diào)整放大電路到合適的靜態(tài)工作點，然后加入輸入電壓ui，在輸出電壓uo不失真的情況下，在示波器上讀出ui和uo的值，則: 在放大電路輸入端加入頻率為1khz的正弦信號us，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生電路的輸出旋鈕使放大電路輸入電壓ui10mv，同時用示波電路觀察放大電路輸出電壓uo波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測量下述三種情況下的uo值，并用雙蹤示波電路觀察uo和ui的相位關系，記入表11。表1-1 ui10mvrl(k)uo(v)0.240.8/10=8005、 實驗

6、結(jié)果：觀察不同靜態(tài)工作點對輸出波形的影響(1) 改變滑動變阻器的阻值，使輸出電壓波形出現(xiàn)截止失真，繪出失真波形，如圖1 (2) 改變rw的阻值，使輸出電壓波形出現(xiàn)飽和失真，繪出失真波形，如圖2 圖1 完全截止失真輸入輸出波形 圖2飽和失真輸入輸出波形實驗結(jié)果分析：調(diào)節(jié)滑動變阻器，當滑動變阻器的值變大時，基極電位減小，icq 減小，靜態(tài)工作點降低，輸出信號會出現(xiàn)截止失真；當滑動變阻器的值 變小時，基極電位增大，icq 增大，靜態(tài)工作點提高，輸出信號會出現(xiàn)飽和失真。六、實驗總結(jié)1、總結(jié)rc，rl及靜態(tài)工作點對放大電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的影響。2、分析討論在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題。七、注

7、意事項：1、 各儀器的地線應與電路的地相連接。2、 穩(wěn)壓電源的輸出電壓應預先調(diào)到所需電壓值再接入實驗電路中。3、 若電路存在自激，可改變元件的接線位置或走向，并注意電解電容的極性。4、 在測幅頻特性時，隨著頻率升高，信號發(fā)生器的輸出幅度可能會下降，從而出現(xiàn)輸入信號ui與輸出信號uo同時下降的現(xiàn)象。所以在實驗中要經(jīng)常測量輸入電壓值，使其維持5mv不變。參考文獻：1 郭振華. 電路分析模擬實驗演示系統(tǒng)j. 十堰職業(yè)技術學院學報. 1995(03)2 姚競紅. 電路分析課程的教學改革與實踐j. 浙江萬里學院學報. 2007(02)3 夏建清. cai在電子技術教學中的應用j. 益陽職業(yè)技術學院學報. 2006(01)4 曲煒,姚秀芳,王慶臣. 寓能力培養(yǎng)于“電路分析”課堂教學之中j. 中國電力教育. 1995(04)5 趙麗. multisim技術在電子實驗中的應用j. 中國現(xiàn)代教育裝備. 2008(09)模擬電實驗單