實驗一單級交流放大電路實驗報告

1、實驗一單級交流放大電路一、實驗目的1. 熟悉電子元器件和模擬電路實驗箱，2. 掌握放大電路靜態(tài)工作點的調(diào)試方法及其對放大電路性能的影響。3. 學習測量放大電路 Q點， AV，r i ，r o 的方法，了解共射極電路特性。4. 學習放大電路的動態(tài)性能。二、實驗儀器1. 示波器2. 信號發(fā)生器3. 數(shù)字萬用表三、實驗原理1. 三極管及單管放大電路工作原理。以 NPN三極管的共發(fā)射極放大電路為例說明三極管放大電路的基本原理：三極管的放大作用是：集電極電流受基極電流的控制，并且基極電流很小的變化，會引起集電極電流很大的變化，。如果將一個變化的小信號加到基極跟發(fā)射極之間，這就會引起基極電流Ib 的變化，

2、 Ib 的變化被放大后，導致了 Ic 很大的變化。 如果集電極電流Ic 是流過一個電阻R 的，那么根據(jù)電壓計算公式U=R*I 可以算得，這電阻上電壓就會發(fā)生很大的變化。我們將這個電阻上的電壓取出來，就得到了放大后的電壓信號了。2. 放大電路靜態(tài)和動態(tài)測量方法。放大電路良好工作的基礎是設置正確的靜態(tài)工作點。因此靜態(tài)測試應該是指放大電路靜態(tài)偏置的設置是否正確，以保證放大電路達到最優(yōu)性能。放大電路的動態(tài)特性指對交流小信號的放大能力。因此動態(tài)特性的測試應該指放大電路的工作頻帶，輸入信號的幅度范圍，輸出信號的幅度范圍等指標。四、實驗內(nèi)容及步驟1. 裝接電路與簡單測量圖 1.1工作點穩(wěn)定的放大電路(1)

3、用萬用表判斷實驗箱上三極管V 的極性和好壞，電解電容C 的極性和好壞。測三極管 B、 C和 B、E 極間正反向?qū)妷海梢耘袛嗪脡模粶y電解電容的好壞必須使用指針萬用表，通過測正反向電阻。三極管導通電壓UBE=0.7V、UBC=0.7V，反向?qū)妷簾o窮大。(2) 按圖 1.1 所示，連接電路 ( 注意：接線前先測量 +12V電源，關(guān)斷電源后再連線 ) ，將 RP的阻值調(diào)到最大位置。2. 靜態(tài)測量與調(diào)整接線完畢仔細檢查，確定無誤后接通電源。改變 RP，記錄 I C分別為 0.5mA、1mA、 1.5mA時三極管 V 的值。注意：I b 和 I c 一般用間接測量法， 即通過測 Vc 和 Vb，

4、Rc 和 Rb 計算出 I b 和 I c。此法雖不直觀，但操作較簡單，建議采用。以避免直接測量法中，若操作不當容易損壞器件和儀表的情況。(2) 按圖 1.1 接線，調(diào)整 RP 使 VE=1.8V，計算并填表 1.1 。為穩(wěn)定工作點，在電路中引入負反饋電阻 Re，用于穩(wěn)定靜態(tài)工作點，即當環(huán)境溫度變化時，保持靜態(tài)集電極電流ICQ 和管壓降 UCEQ基本不變。依靠于下列反饋關(guān)系：T ICQ UE UBE IBQ ICQ，反過程也一樣。其中 Rb2的引入是為了穩(wěn)定 Ub。但此類工作電路的放大倍數(shù)由于引入負反饋而減小了，而輸入電阻 ri變大了，輸出電阻 ro 不變。Au(Rc RL )(1) Re )

5、 ， roRcrbe (1， riRb1 Rb2 (rbe) Re由以上公式可知，當 很大時，放大倍數(shù)約等于Rc RL ，不受 值變化的Re影響。表1.1實測實測計算VBE(V)VCE(V)Rb(K )I B( A)I C(mA)注意：圖1.1 中 I b 為支路電流。3. 動態(tài)研究(1) 按圖 1.2 所示電路接線。(2) 將信號發(fā)生器的輸出信號調(diào)到 f=1KHz，幅值為 500mV，接至放大電路的 A 點，經(jīng)過 R1、R2 衰減（ 100 倍）， Vi 點得到 5mV的小信號，觀察 Vi 和 VO端波形，并比較相位。圖中所示電路中， R1、R2 為分壓衰減電路，除 R1、R2以外的電路為放

6、大電路。由于一般信號源在輸出信號小到幾毫伏時，會不可避免的受到電源紋波影響出現(xiàn)失真，而大信號時電源紋波幾乎無影響，所以采取大信號加 R1、R2 衰減形式。此外，觀察輸出波形時要調(diào)節(jié) Rb1，使輸出波形最大且不失真時開始測量。輸入輸出波形兩者反相，相差 180 度。(3) 信號源頻率不變，逐漸加大信號源幅度，觀察 VO不失真時的最大值，并填表 1.2 。分析圖 1.2 的交流等效電路模型，由下述幾個公式進行計算：rbe 200 (1) 26mV ， AVRL Rc rce ， riRb Rb2 rbe , rorce RcI Erbe表 1.2RL=實測實測計算估算Vi (mV)VO(V)AVA

7、V圖 1.2小信號放大電路（4）保持 Vi =5mV不變，放大器接入負載 RL，在改變 RC 數(shù)值情況下測量，并將計算結(jié)果填表 1.3 。表 1.3給定參數(shù)實測實測計算估算RCRLVi (mV)VO(V)AVAV2K5K12K2K25K15K15K12K2（5）Vi =5mV，RC=5K1，增大和減小 RP，觀察 VO波形變化。若失真觀察不明顯可增大 Vi 幅值（ 50 mV），并重測。（注意：此前必須把 Q點重新設回原值。）將結(jié)果填入表 1.4 。如電位器 RP調(diào)節(jié)范圍不夠，可改變Rb1(100K 或 150K)，再次調(diào)整 R使Ve=2.2V ，并重測。PRP較大時，IC 較小，Q點偏低，可

8、觀察到截止失真 （波形上半周平頂失真），無輸出。RP較小時，IC 較大，Q點偏高，可觀察到飽和失真 （波形下半周切割失真） 。表 1.4RPVbVcVe輸出波形情況圖例最大合適最小4. 測放大電路輸入，輸出電阻。（ 1）輸入電阻測量在放大電路輸入端串接一個 5K1 電阻如圖 1.4 ，測量 VS 與 Vi ，即可計算 r i 。riViRVsVi圖 1. 4輸入電阻測量(2) 輸出電阻測量見圖 1.5ro(Vo1)RLVL圖 1.5輸出電阻測量在輸出端接入可調(diào)電阻作為負載，選擇合適的RL 值使放大電路輸出不失真( 接示波器監(jiān)視 ) ，測量帶負載時 VL 和空載時的 VO，即可計算出 r O。將上述測量及計算結(jié)果填入表1.5 中。用 ri