晶體管共射極單管放大器 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、第第 頁(yè)，一共10頁(yè)試驗(yàn)【2】晶體管共射極單管放大器.試驗(yàn)?zāi)繕?biāo).學(xué)會(huì)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試辦法,剖析靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器機(jī)能的影響.控制放大器電壓放大倍數(shù).輸入電阻.輸出電阻及最大不掉真輸出電壓的測(cè)試辦法.熟習(xí)常用電子儀器及模仿電路試驗(yàn)裝備的應(yīng)用.試驗(yàn)道理圖21為電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)固單管放大器試驗(yàn)電路圖.它的偏置電路采用RB1和RB2構(gòu)成的分壓電路,并在發(fā)射極中接有電阻RE,以穩(wěn)固放大器的靜態(tài)工作點(diǎn).當(dāng)在放大器的輸入端參加輸入旌旗燈號(hào)ui后，在放大器的輸出端便可得到一個(gè)與ui相位相反,幅值被放大了的輸出旌旗燈號(hào)u0,從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大.圖2圖21共射極單管放大器試驗(yàn)電路在圖21電路中，當(dāng)流過(guò)偏置

2、電阻RB1和RB2的電流弘遠(yuǎn)于晶體管T的基極電流IB時(shí)（一般510倍），則它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算RU氏B1UBR+RCCB1B2U一UTOC o 1-5 h zIXT鼠XIER+RCEF1電壓放大倍數(shù)RRA=-PCLVr+(1+B)RbeF1輸入電阻Ri=RBi/RB2rbe+(1+B)RFi輸出電阻R產(chǎn)RC因?yàn)殡娮悠骷C(jī)能的疏散性比較大,是以在設(shè)計(jì)和制造晶體管放大電路時(shí),離不開(kāi)測(cè)量和調(diào)試技巧.在設(shè)計(jì)前應(yīng)測(cè)量所用元器件的參數(shù),為電路設(shè)計(jì)供給必要的根據(jù),在完成設(shè)計(jì)和裝配今后,還必須測(cè)量和調(diào)試放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)和各項(xiàng)機(jī)能指標(biāo).一個(gè)優(yōu)質(zhì)放大器,必定是理論設(shè)計(jì)與試驗(yàn)調(diào)劑相聯(lián)合的產(chǎn)物.是以,除了進(jìn)修

3、放大器的理論常識(shí)和設(shè)計(jì)辦法外,還必須控制必要的測(cè)量和調(diào)試技巧.放大器的測(cè)量和調(diào)試一般包括：放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試,清除干擾與自激振蕩及放大器各項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量與調(diào)試等.放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量測(cè)量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)在輸入旌旗燈號(hào)ui=0的情形下進(jìn)行，即將放大器輸入端與地端短接,然后選用量程適合的直流毫安表和直流電壓表,分離測(cè)量晶體管的集電極電流IC以及各電極對(duì)地的電位UB.UC和UE.一般試驗(yàn)中,為了避免斷開(kāi)集電極,所以采用測(cè)量電壓或UC,然后算出IC的辦法,例如，只要測(cè)出UE,即可用U一UIR1艮RIeR+RCEF1TU-UI=CCC算出I(也可根據(jù)CR，由u肯

4、定I),同時(shí)也能算出u=u-u,u=uu.CCCCBEBECECE為了減小誤差,進(jìn)步測(cè)量精度,應(yīng)選用內(nèi)阻較高的直流電壓表.靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對(duì)管子集電極電流ic(或UCE)的調(diào)劑與測(cè)試.靜態(tài)工作點(diǎn)是否適合,對(duì)放大器的機(jī)能和輸出波形都有很大影響.如工作點(diǎn)偏高,放大器在參加交換旌旗燈號(hào)今后易產(chǎn)生飽和掉真，此時(shí)UO的負(fù)半周將被削底,如圖22(a)所示;如工作點(diǎn)偏低則易產(chǎn)生截止掉真，即uO的正半周被縮頂(一般截止掉真不如飽和掉真顯著)，如圖22(b)所示.這些情形都不相符不掉真放大的請(qǐng)求.所以在選定工作點(diǎn)今后還必須進(jìn)行為態(tài)調(diào)試,即在放大器的輸入端參加必定的輸入電壓ui,檢討輸出

5、電壓uO的大小和波形是否知足請(qǐng)求.如不知足,則應(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的地位.圖2-2靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)u。波形掉真的影響轉(zhuǎn)變電路參數(shù)Uc.R.Rb（Rbi.R2）都邑引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變化，如圖2-3所示.但平日多采用調(diào)節(jié)偏置電阻Re?的辦法來(lái)轉(zhuǎn)變靜態(tài)工作點(diǎn),如減小RB2，則可使靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)步級(jí).圖23電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響最后還要解釋的是，上面所說(shuō)的工作點(diǎn)“偏高”或“偏低”不是絕對(duì)的，應(yīng)當(dāng)是相對(duì)旌旗燈號(hào)的幅度而言,如輸入旌旗燈號(hào)幅度很小,即使工作點(diǎn)較高或較低也不必定會(huì)消失掉真.所以確實(shí)地說(shuō)，產(chǎn)生波形掉真是旌旗燈號(hào)幅度與靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置合營(yíng)不當(dāng)所致.如需知足較大旌旗燈號(hào)幅度的請(qǐng)求,靜態(tài)工作點(diǎn)最好盡量接近交

6、換負(fù)載線的中點(diǎn).2.放大器動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試放大器動(dòng)態(tài)指標(biāo)包括電壓放大倍數(shù).輸入電阻.輸出電阻.最大不掉真輸出電壓（動(dòng)態(tài)規(guī)模）和通頻帶等.1）電壓放大倍數(shù)AV的測(cè)量調(diào)劑放大器到適合的靜態(tài)工作點(diǎn)，然后參加輸入電壓ui,在輸出電壓uO不掉真的情形下,用交換毫伏表測(cè)出ui和uo的有用值Ui和UO,則AViAVi2）輸入電阻Ri的測(cè)量為了測(cè)量放大器的輸入電阻，按圖24電路在被測(cè)放大器的輸入端與旌旗燈號(hào)源之間串入一已知電阻R,在放大器正常工作的情形下，用交換毫伏表測(cè)出Us和Ui,則根據(jù)輸入電阻的界說(shuō)可得i圖24輸入.輸出電阻測(cè)量電路UiURi圖24輸入.輸出電阻測(cè)量電路R測(cè)量時(shí)應(yīng)留意下列幾點(diǎn)：因?yàn)殡娮鑂兩頭沒(méi)

7、有電路公共接地點(diǎn)，所以測(cè)量R兩頭電壓UR時(shí)必須分離測(cè)出Us和Ui,然后按UR=USUi求出UR值.電阻R的值不宜取得過(guò)大或過(guò)小，以免產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，平日取R與Ri為統(tǒng)一數(shù)目級(jí)為好,本試驗(yàn)可取R=12KQ.3）輸出電阻R的測(cè)量按圖2-4電路，在放大器正常工作前提下，測(cè)出輸出端不接負(fù)載RL的輸出電壓UO和接入負(fù)載后的輸出電壓UL,根據(jù)U二RLULR+ROOL即可求出R=（Uo-1）ROULL在測(cè)試中應(yīng)留意,必須保持接入前后輸入旌旗燈號(hào)的大小不變.4）最大不掉真輸出電壓UOPP的測(cè)量（最大動(dòng)態(tài)規(guī)模）如上所述,為了得到最大動(dòng)態(tài)規(guī)模,應(yīng)將靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)在交換負(fù)載線的中點(diǎn).為此在放大器正常工作情形下慢慢

8、增大輸入旌旗燈號(hào)的幅度，并同時(shí)調(diào)節(jié)RW（轉(zhuǎn)變靜態(tài)工作點(diǎn)），用示波器不雅察uO,當(dāng)輸出波形同時(shí)消失削底和縮頂現(xiàn)象（如圖25）時(shí)，解釋靜態(tài)工作點(diǎn)已調(diào)在交換負(fù)載線的中點(diǎn).然后重復(fù)調(diào)劑輸入旌旗燈號(hào),使波形輸出幅度最大,且無(wú)顯著掉真時(shí),用交換毫伏表測(cè)出U。(有用值)，則動(dòng)態(tài)規(guī)模等于2/U0.或用示波器直接讀出UOPP來(lái).圖25靜態(tài)工作點(diǎn)正常，輸入旌旗燈號(hào)太大引起的掉真5)放大器幅頻特征的測(cè)量放大器的幅頻特征是指放大器的電壓放大倍數(shù),與輸入旌旗燈號(hào)頻率f之間的關(guān)系曲線.單管阻容耦合放大電路的幅頻特征曲線如圖26所示,Aum為中頻電壓放大倍數(shù)，平日劃定電壓放大倍數(shù)隨頻率變化降低到中頻放大倍數(shù)的“寸2倍,即0

9、.707Aum所對(duì)應(yīng)的頻率分離稱(chēng)為下限頻率fL和上限頻率fH,則通頻帶：fBW=fHfL放大器的幅率特征就是測(cè)量不同頻率旌旗燈號(hào)時(shí)的電壓放大倍數(shù)AU.為此,可采用前述測(cè)AU的辦法,每轉(zhuǎn)變一個(gè)旌旗燈號(hào)頻率，測(cè)量其響應(yīng)的電壓放大倍數(shù)，測(cè)量時(shí)應(yīng)留意取點(diǎn)要適當(dāng),在低頻段與高頻段應(yīng)多測(cè)幾點(diǎn),在中頻段可以少測(cè)幾點(diǎn).此外,在轉(zhuǎn)變頻率時(shí),要保持輸入旌旗燈號(hào)的幅度不變,且輸出波形不得掉真.圖26幅頻特征曲線3DG90n(NPN)3CG9012(PNP)9013(NPN)圖27晶體三極管管腳分列三.試驗(yàn)裝備與器件1.+12V直流電源3.1.+12V直流電源3.雙蹤示波器5.直流電壓表7.頻率計(jì)4.交換毫伏表6.直

10、流毫安表.萬(wàn)用電表.晶體三極管3DG6X1（B=50100）或90nxi（管腳分列如圖27所示）電阻器.電容器若干四.試驗(yàn)內(nèi)容試驗(yàn)電路如圖21所示.各電子儀器可按試驗(yàn)一中圖11所示方法銜接,為防止干擾,各儀器的公共端必須連在一路，同時(shí)旌旗燈號(hào)源.交換毫伏表和示波器的引線應(yīng)采用專(zhuān)用電纜線或屏障線,如應(yīng)用屏障線,則屏障線的外包金屬網(wǎng)應(yīng)接在公共接地端上.調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)接通直流電源前，先將RW調(diào)至最大，函數(shù)旌旗燈號(hào)產(chǎn)生器輸出旋鈕旋至零.接通+12V電源.調(diào)節(jié)RW,使IC=2.0mA（即UE=2.0V）,用直流電壓表測(cè)量UB.9UC及用萬(wàn)用電表測(cè)量Rb2值.記入表21.表2-1IC=2mA測(cè)量值計(jì)算值U

11、B(V)UE(V)UC(V)RB2(KQ)UBE(V)UCE(V)IC(mA)2.測(cè)量電壓放大倍數(shù)在放大器輸入端參加頻率為1KHz的正弦旌旗燈號(hào)uS,調(diào)節(jié)函數(shù)旌旗燈號(hào)產(chǎn)生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓Ui10mV,同時(shí)用示波器不雅察放大器輸出電壓uO波形，在波形不掉真的前提下用交換毫伏表測(cè)量下述三種情形下的UO值,并用雙蹤示波器不雅察uO和ui的相位關(guān)系，記入表22.表22Ic=2.0mAU.=mVRC(KQ)RL(KQ)Uo(V)AV不雅察記載一組uO和u1波形2.48Jut-oI1.282.42.43.不雅察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響置RC=2.4KQ,RL=8,ui適量,調(diào)節(jié)RW,用示

12、波器監(jiān)督輸出電壓波形,在uO不掉真的前提下,測(cè)量數(shù)組IC和UO值,記入表2-3.表23RC=2.4KQRL=Ui=mVIC(mA)2.0UO(V)AV測(cè)量IC時(shí),要先將旌旗燈號(hào)源輸出旋鈕旋至零（即使Ui=0）.4.不雅察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形掉真的影響置RC=2.4KQ,RL=2.4KQ,ui=0,調(diào)節(jié)RW使IC=2.0mA,測(cè)出Uce值，再慢慢加大輸入旌旗燈號(hào)，使輸出電壓u0足夠大但不掉真.然后保持輸入旌旗燈號(hào)不變，分離增大和減小RW,使波形消失掉真,繪出u的波形,并測(cè)出掉真情形下的IC和UCE值,記入表2-4中.每次測(cè)IC和Uce值時(shí)都要將旌旗燈號(hào)源的輸出旋鈕旋至零.表24RC=2.4KQR

13、L=2.4KQUi=mVIC(mA)u波形u，|掉真情形管子工作狀況=t2.05.測(cè)量最大不掉真輸出電壓置RC=2.4KQ,RL=2.4KQ,按照試驗(yàn)道理2.4）中所述辦法，同時(shí)調(diào)節(jié)輸入旌旗燈號(hào)的幅度和電位器RW,用示波器和交換毫伏表測(cè)量UOPP及UO值,記入表25.表25RC=2.4KRL=2.4KIC(mA)Uim(mV)Uom(V)Uopp(V)*6.測(cè)量輸入電阻和輸出電阻置RC=2.4KQ,RL=2.4KQ,IC=2.0mA.輸入f=1KHz的正弦旌旗燈號(hào),在輸出電壓uo不掉真的情形下,用交換毫伏表測(cè)出Us，Ui和4記入表2-6.保持US不變,斷開(kāi)RL,測(cè)量輸出電壓Uo,記入表2-6.

14、表2-6Ic=2mARc=2.4KQRL=2.4KQUS(mv)Ui(mv)Ri(KQ)UL(V)UO(V)R0(KQ)測(cè)量值盤(pán)算值測(cè)量值盤(pán)算值*7.測(cè)量幅頻特征曲線取IC=2.0mA,RC=2.4KQ,RL=2.4KQ.保持輸入旌旗燈號(hào)ui的幅度不變,轉(zhuǎn)變旌旗燈號(hào)源頻率f,逐點(diǎn)測(cè)出響應(yīng)的輸出電壓UO,記入表2-7.表27U.=mVflfofnf(KHz)UO(V)AV=UO/Ui為了旌旗燈號(hào)源頻率f取值適合,可先粗測(cè)一下,找出中頻規(guī)模，然后再細(xì)心讀數(shù).解釋?zhuān)罕驹囼?yàn)內(nèi)容較多,個(gè)中6.7可作為選作內(nèi)容.五.試驗(yàn)總結(jié).列表整頓測(cè)量成果,并把實(shí)測(cè)的靜態(tài)工作點(diǎn).電壓放大倍數(shù).輸入電阻.輸出電阻之值與理

15、論盤(pán)算值比較（取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較）,剖析產(chǎn)生誤差原因.總結(jié)RC,RL及靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器電壓放大倍數(shù).輸入電阻.輸出電阻的影響.評(píng)論辯論靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)放大器輸出波形的影響.剖析評(píng)論辯論在調(diào)試進(jìn)程中消失的問(wèn)題.六.預(yù)習(xí)請(qǐng)求.瀏覽教材中有關(guān)單管放大電路的內(nèi)容并估算試驗(yàn)電路的機(jī)能指標(biāo).假設(shè)：3DG6的B=10041=20X042=60X04=2.4X0=2.4X0.估算放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，電壓放大倍數(shù)AV,輸入電阻Ri和輸出電阻RO.瀏覽試驗(yàn)附錄中有關(guān)放大器干擾和自激振蕩清除內(nèi)容.可否用直流電壓表直接測(cè)量晶體管的UBE?為什么試驗(yàn)中要采用測(cè)UB.UE,再間接算出UBE的辦法？.如何測(cè)量RB2阻值？.當(dāng)調(diào)節(jié)偏置電阻RB2,使放大器輸出波形消失飽和或截止掉真時(shí)，晶體管的管壓降UCE如何變化？.轉(zhuǎn)變靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器的輸入電阻Ri有否影響？轉(zhuǎn)變外接電阻RL對(duì)輸出電阻RO有否影響？.在測(cè)試AV,