實驗一單級共射放大電路

1、實驗一單級共射放大電路、實驗?zāi)康? 掌握單級共射放大電路靜態(tài)工作點的測量和調(diào)整方法。2. 了解電路參數(shù)變化對靜態(tài)工作點的影響。3. 掌握單級共射放大電路動態(tài)指標(biāo)的測量方法。4學(xué)習(xí)幅頻特性的測量方法。、預(yù)習(xí)要求1. 復(fù)習(xí)單級共射放大電路靜態(tài)工作點的設(shè)置。2根據(jù)圖1-1所示參數(shù)，估算獲得最大不失真輸出電壓的靜態(tài)工作點Q。（設(shè)3 =50）。3復(fù)習(xí)模擬電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻以及輸出電阻的計算方法。4復(fù)習(xí)飽和失真和截止失真的產(chǎn)生原因，并分析判斷該實驗電路在哪種情況下可能產(chǎn)生飽和失真？在哪種情況下可能產(chǎn)生截止失真？三、實驗原理1、參考實驗電路Rb11Rp100k Q15kQRc5.1kQ+Vcc(+1

2、2V)nrRER + o- 3.3kQ 10 卩 FRe1 _51 QRL5.1kQVoViRb1211k qLRe2廣1kQ圖1-1單級共射放大電路如圖1-1所示，其中三極管選用硅管3DG6,電位器Rp用來調(diào)整靜態(tài)工作點。2、靜態(tài)工作點的測量輸入交流信號為零（vi= 0或ii= 0 ）時，電路處于靜態(tài)，三極管各電極有確定不變的電壓、電流，在特性曲線上表現(xiàn)為一個確定點，稱為靜態(tài)工作點，即Q點。一般用IB、 IC和 VCE （或 IBQ、ICQ 和 VCEQ ）表示。實際應(yīng)用中，直接測量ICQ需要斷開集電極回路，比較麻煩，所以通常的做法是采用電壓測量的方法來換算電流：先測出發(fā)射極對地電壓VE ，

3、再利用公式ICQ IEQ= ，算出ICQ。（此法應(yīng)選用內(nèi)阻較高的電壓表。）Re在半導(dǎo)體三極管放大器的圖解分析中已經(jīng)學(xué)習(xí)到，為了獲得最大不失真的輸出電壓，靜態(tài)工作點應(yīng)該選在輸出特性曲線上交流負(fù)載線的中點。若靜態(tài)工作點選得太高， 容易引起飽和失真；反之又引起截止失真（如圖 1-2所示）。對于線形放大電路，這兩種工作點都是不 合適的，必須對其頸性調(diào)整。此實驗電路中，即通過調(diào)節(jié)電位器Rp來實現(xiàn)靜態(tài)工作點的調(diào)整：Rp調(diào)小，工作點增高；Rp調(diào)大，工作點降低。值得注意的是，實驗過程中應(yīng)避免輸入 信號過大導(dǎo)致三極管工作在非線性區(qū)，否則即使工作點選擇在交流負(fù)載線的中點，輸出電壓波形仍可能出現(xiàn)雙向失真。vce/V

4、vce/Vic/mA 交流負(fù)載線Vceq - t圖1-2三極管輸出特性曲線3、電壓放大倍數(shù)的測量Vo電壓放大倍數(shù) a是指輸出電壓與輸入電壓的有效值之比：Av = T7V i實驗中可以用萬用表分別測量出輸入、輸出電壓，從而計算出輸出波形不失真時的電壓 放大倍數(shù)。同時，對于圖1-1所示電路參數(shù)，其電壓放大倍數(shù)AV和三極管輸入電阻rbe分別為:4、輸入電阻的測量輸入電阻的測量原理如圖 1-3所示。Vs'Rs+VsliRi被 測 放 大 電 路圖1-3測試輸入電阻原理圖電阻R的阻值已知，只需用萬用表分別測出R兩端的電壓 VS和 V ，即有:VVVR = i =， i= ，i RIi （VsVJ

5、/R VsVR的阻值最好選取和 R同一個數(shù)量級，過大易引入干擾；太小則易引起較大的測量誤差。5、輸出電阻的測量輸出電阻的測量原理如圖 1-4所示。用萬用表分別測量出開路電壓V。和負(fù)載電阻上的電壓 V°L，則輸出電阻Ro可通過計算求得。（取Rl和Ro的阻值為同一數(shù)量級以使測量值盡可能精確）6、幅頻特性的測量在輸入正弦信號情況下， 放大電路輸出隨輸入信號頻率連續(xù)變化的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，稱為該電路的頻率響應(yīng)。其幅頻特性即指放大器的增益與輸入信號頻率之間的關(guān)系曲線。一般采用逐點法進行測量。在保持輸入信號幅度不變的情況下，改變輸入信號的頻率，逐點測量對應(yīng)于不同頻率時的電壓增益，用對數(shù)坐標(biāo)紙畫出幅頻特性

6、曲線。通常將放大倍數(shù)下降到中頻電壓放大倍數(shù)的0.707倍時所對應(yīng)的頻率稱為上、下限截止頻率（fH、fL ）。BW= fH-fLfH稱為帶寬，如圖1-5所示。20lg|Av|/dB60 -40 -20 -0 _2帶寬-II202 102 2 103 2 104f/HzfLfH圖1-5幅頻特性曲線四、實驗內(nèi)容1 按圖1-1,組裝單級共射放大電路，經(jīng)檢查無誤后，按通預(yù)先調(diào)整好的直流電源 +12V。2. 測試電路在線性放大狀態(tài)時的靜態(tài)工作點從信號發(fā)生器輸出f=1KH Z, Vi=10mV (有效值)的正弦電壓到放大電路的輸入端， 將放 大電路的輸出電壓接到雙蹤示波器 Y軸輸入端，調(diào)整電位器 Rp,使示

7、波器上顯示的 Vo波形 達到最大不失真，然后關(guān)閉信號發(fā)生器，即 Vi=0,測試此時的靜態(tài)工作點，填入表 1.1中。表1.1VE/V|CQ/mA( stVE/ReVCEQ/VVBE/V3. 測試電壓放大倍數(shù)Av(1) 從信號發(fā)生器送入 f=1 KHZ , Vi=30mV的正弦電壓，用萬用表測量輸入電壓Vo,計算電壓放大倍數(shù) Av=V o/Vi。(2) 用示波器觀察 Vi和Vo電壓的幅值和相位。把Vi和Vo分別接到雙蹤示波器的 CH1和CH2通道上，在熒光屏上觀察它們的幅值大 小和相位。4. 了解由于靜態(tài)工作點設(shè)置不當(dāng)，給放大電路帶來的非線性失真現(xiàn)象調(diào)節(jié)電位器Rp,分別使其阻值減少或增加，觀察輸出

8、波形的失真情況，分別測出相應(yīng)的靜態(tài)工作點，測量方法同實驗內(nèi)容2,將結(jié)果填入表1.2中。表1.2工作狀態(tài)輸出波形靜態(tài)工作點I CQ/mAVCEQ/VVBE/V5. 測量單級共射放大電路的通頻帶(1) 當(dāng)輸入信號f=1KHZ,Vi=30mV ,RL=5.1K",在示波器上測出放大器中頻區(qū)的輸出電壓Vopp（或計算出電壓增益）。（2）增加輸入信號的頻率（保持 Vi=30mV不變），此時輸出電壓將會減小，當(dāng)其下降 到中頻區(qū)輸出電壓的 0.707（-3dB）倍時，信號發(fā)生器所指示的頻率即為放大電路的上限頻 率fH。（3）同理，降低輸入信號的頻率（保持 Vi=30mV不變），輸出電壓同樣會減小，

9、當(dāng)其下降到中頻區(qū)輸出電壓的0.707（-3dB）倍時，信號發(fā)生器所指示的頻率即為放大電路的下限頻率fL。（4）通頻帶 BW= fH- fL6. 輸入電阻Ri的測量按圖1.3接入電路。取 R=1K門，用萬用表分別測出 Vs'和Vi，貝UVs-Vi此外，還可以用一個可變電阻箱來代替R,調(diào)節(jié)電阻箱的值，是Vi=1/2Vs '則此時電阻箱所示阻值即為Ri的阻值。這種測試方法通常稱為“半壓法”。7. 輸出電阻Ro的測量按圖1.4接入電路。取 RL=5.1k門，用萬用表分別測出RL=：時的開路電壓Vo及RL=5.1k1時的輸出電壓 VoL,則Vo -VolVOLRl五、實驗報告要求1認(rèn)真記

10、錄和整理測試數(shù)據(jù)，按要求填入表格并畫出波形圖。2對測試結(jié)果進行理論分析，找出產(chǎn)生誤差的原因。六、實驗思考題1加大輸入信號 Vi時，輸出波形可能會出現(xiàn)哪幾種失真？分別是由什么原因引起的？2調(diào)整靜態(tài)工作點時，Rbn要用一個固定電阻和電位器串聯(lián)，而不能直接用電位器,為什么？七、實驗器材雙蹤示波器一臺連線若干模擬電子線路實驗箱一臺萬用表一臺函數(shù)發(fā)生器一臺單級共射放大電路（實驗報告模板）實驗?zāi)康膶嶒炘O(shè)備實驗原理1. 實驗電路圖2. 理論分析計算（1）靜態(tài)工作點（2）放大倍數(shù)：（3）輸入電阻：（4）輸出電阻：（5）幅頻特性3. 實驗測量方法（1）靜態(tài)工作點測量（2）放大倍數(shù)測量方法（包含最大不失真電壓測量）（3）輸入電阻測量（ 4）輸出電阻測量（5）幅頻特性四實驗測試內(nèi)容及數(shù)據(jù)記錄1靜態(tài)工作點的調(diào)試與測量2動態(tài)參數(shù)測量（1） 電壓放大倍數(shù) Av（2） 輸入電阻（3）輸出電阻3Q 點對輸出失真的影響調(diào)節(jié) RW 改變電路的靜態(tài)工作點， 同時配合調(diào)節(jié)輸入信號的幅度是輸出出現(xiàn)截止失真、 飽和失真、同時出現(xiàn)截止、飽和失真，記錄三種情況下