公開課-共射極基本放大電路

第二章放大器基礎(chǔ)2.1共發(fā)射極基本放大電路2.2放大電路的分析方法2.3靜態(tài)工作點的穩(wěn)定2.4放大器的三種基本接法2.5多級放大器2.6差分放大電路和集成運(yùn)算放大器2.1共發(fā)射極基本放大電路2.1.1放大電路概述（1）放大器是電子設(shè)備中最重要的基本單元電路;（2）放大器的作用：把輸入信號不失真地放大；（3）放大器的組成：（4）放大器的分類：按信號頻率高低可分：低頻放大電器、中頻放大器、高頻放大器和直流放大器；按用途不同可分：電壓放大器、電流放大器和功率放大器；按信號強(qiáng)弱可分為小信號放大器和大信號放大器。1.放大器的作用、組成及分類

（5）放大電路的主要性能指標(biāo)1）、電壓放大倍數(shù):

Au=uo/ui

2）、輸入電阻Ri：Ri=ui/ii3）、輸出電Ro：Ro=uo/io

共射極放大電路(1)晶體管V的作用

它是放大器的核心，起電流控制作用，可將微小的基極電流變化量轉(zhuǎn)換成較大的集電極電流變化量。2.1.1、基本放大電路的組成1.元件的作用uiuoRb+VCCRcC1C2iBiCiEVT++++__2.1共發(fā)射極基本放大電路(2)集電極電源UCC作用

共射極放大電路集電極電源Vcc作用，是為電路提供能量,并保證集電結(jié)反偏。即：為電路提供必須的工作電壓

uiuoRb+VCCRcC1C2iBiCiEVT++++__2.1.1基本放大電路的組成(3)集電極負(fù)載電阻Rc作用

共射極放大電路

集電極電阻Rc的作用是將集電極電流變化量變換成集電極電壓的變化量。uiuoRb+VCCRcC1C2iBiCiEVT++++__2.2.1基本放大電路的組成(4)基極偏置電阻Rb的作用

共射極放大電路基極電阻Rb能提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點。并保證發(fā)射結(jié)正偏。uiuoRb+VCCRcC1C2iBiCiEVT++++__2.2.1基本放大電路的組成(5)耦合電容C1和C2作用1)隔直流隔離輸入.輸出與電路的直流通道。2)通交流能使交流信號順利通過。

共射極放大電路uiuoRb+VCCRcC1C2iBiCiEVT++++__2.2.1基本放大電路的組成直、流通路和交流通路

因電容對交、直流的作用不同。在放大電路中如果電容的容量足夠大，可以認(rèn)為它對交流分量不起作用，即對交流短路。而對直流可以看成開路。這樣，交直流所走的通路是不同的。直流通路：無信號時電流（直流電流）的通路，用來計算靜態(tài)工作點。交流通路：有信號時交流分量（變化量）的通路，用來計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。1.靜態(tài)工作點——ui=0時電路的工作狀態(tài)ui=0時ICIEIB+UBE-+UCE--u+VTR2LboCRCu1+R+CC-.iVc2.1.2

、基本放大電路的工作原理一、靜態(tài)工作點的作用由于(IB,UBE)和(IC,UCE)分別對應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個點，所以稱為靜態(tài)工作點。iBuBEQIBUBEQUCEICiCuCEIB為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點？放大電路建立正確的靜態(tài)工作點，是為了使三極管工作在線性區(qū)，以保證信號不失真地加以放大。UBEIBICUCE無輸入信號(ui

=0)時:

uo

=0uBE

=UBEuCE

=UCE+VCCRbRcC1C2VT++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO2.1.2

、基本放大電路的工作原理1、放大電路的靜態(tài)分析iCuCEOiBuBEO結(jié)論：(1)無輸入信號電壓時，三極管各電極都是恒定的電壓和電流:IB、UBE和

IC、UCE

。

(IB、UBE)

和(IC、UCE)分別對應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個點，稱為靜態(tài)工作點。QIBUBEQUCEICUBEIB無輸入信號(ui

=0)時:

uo

=0uBE

=UBEuCE

=UCE？有輸入信號(ui

≠0)時

uCE

=UCC－iC

RC

uo

0uBE

=UBE+uiuCE

=UCE+uoIC+VCCRbRcC1C2VT++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO2、放大電路的動態(tài)分析結(jié)論：(2)加上輸入信號電壓后，各電極電流和電壓的大小均發(fā)生了變化，都在直流量的基礎(chǔ)上疊加了一個交流量，但方向始終不變。+集電極電流直流分量交流分量動態(tài)分析iCtOiCtICOiCticO靜態(tài)分析結(jié)論：(3)若參數(shù)選取得當(dāng)，輸出電壓可比輸入電壓大，即電路具有電壓放大作用。(4)輸出電壓與輸入電壓在相位上相差180°，即共發(fā)射極電路具有反相作用。uitOuotO實現(xiàn)放大的條件(1)晶體管必須工作在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。(2)正確設(shè)置靜態(tài)工作點，使晶體管工作于放大區(qū)。(3)輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。(4)輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓，經(jīng)電容耦合只輸出交流信號。總結(jié)：（1）基本放大電路的組成（2）電路中各元件的作用（3）電路的靜態(tài)工作點的作用與交流放大作用課堂練習(xí)：1、畫出由PNP型管接成的共發(fā)射極放大器，并標(biāo)出靜態(tài)電流方向和靜態(tài)管壓降UCEQ的極性。VCC+2、課外練習(xí)布置A、一個單管共發(fā)射極放大器哪些基本元件組成？各元件的作用是什么？B、什么是放大器靜態(tài)的工作點？為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點？例：畫出下圖放大電路的直流通路直流通路直流通路用來計算靜態(tài)工作點Q(IB

、IC

、UCE)對直流信號電容C可看作開路（即將電容斷開）斷開斷開+VCCRbRcVT++–UBEUCE–ICIBIE+VCCRSesRbRcC1C2VT+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE(1)用估算法確定靜態(tài)值1.直流通路估算IB根據(jù)電流放大作用2.由直流通路估算UCE、IC當(dāng)UBE<<UCC時，+VCCRBRCVT++–UBEUCE–ICIB由KVL:VCC=IBRb+

UBE由KVL:VCC=ICRc+

UCE所以UCE=VCC–

ICRc

2.靜態(tài)工作點的估算例1：用估算法計算靜態(tài)工作點。已知：VCC=12V，Rc=4k

，Rb=300k，

=37.5。解：注意：電路中IB

和IC

的數(shù)量級不同+VCCRbRbVT++–UBEUCE–ICIB例2：用估算法計算圖示電路的靜態(tài)工作點。

由例1、例2可知，當(dāng)電路不同時，計算靜態(tài)值的公式也不同。由KVL可得：由KVL可得：IE+VCCRbRcVT++–UBEUCE–ICIBRe（2）用圖解法分析放大器的靜態(tài)工作點用作圖的方法確定靜態(tài)值步驟：

1.用估算法確定IB優(yōu)點：

能直觀地分析和了解靜態(tài)值的變化對放大電路的影響。2.由輸出特性確定IC

和UCEUCE

=UCC–ICRC+VCCRbRcVT++–UBEUCE–ICIB直流負(fù)載線方程

直流負(fù)載線斜率ICQUCEQVCCUCE

=UCC–ICRCuCE

/ViC/mA直流負(fù)載線Q由IB確定的那條輸出特性與直流負(fù)載線的交點就是Q點OiBuBEQuiibic1.交流放大原理（設(shè)輸出空載）假設(shè)在靜態(tài)工作點的基礎(chǔ)上，輸入一微小的正弦信號uiib靜態(tài)工作點2.2.3放大電路的動態(tài)分析iCiCEuce注意：uce與ui反相！uiiBiCuCEuo各點波形uo比ui幅度放大且相位相反1+2CRcCVRCCb結(jié)論：（1）放大電路中的信號是交直流共存，可表示成：雖然交流量可正負(fù)變化，但瞬時量方向始終不變（2）輸出uo與輸入ui相比，幅度被放大了，頻率不變，但相位相反。uituBEtiBtiCtuCEtuotRBRCuiuORLRSes++–+––對交流信號XC0，C可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒定，直流電源對交流可看作短路。短路短路對地短路交流通路

用來計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。+VCCRSesRbRcC1C2VT+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE（2）用圖解法分析放大器的靜態(tài)工作點（1）交流通路——分析動態(tài)工作情況（2）交流負(fù)載線輸出端接入負(fù)載RL：不影響Q,影響動態(tài)！+++CVT1CCRbVL+uoR-u+-i2CcR交流負(fù)載線ic其中：uce=-ic（Rc//RL）

=-ic

RL+++R--uoVTuRbRLic+交流量ic和uce有如下關(guān)系：即：交流負(fù)載線的斜率：uce=-ic（Rc//RL）=-ic

RL或ic=（-1/RL）uce交流負(fù)載線的作法：①斜率為-1/R'L。（R'L=

RL∥Rc

）②經(jīng)過Q點。

交流負(fù)載線的作法：iCiCEVCCQIB交流負(fù)載線直流負(fù)載線①斜率為-1/R'L。（R'L=

RL∥Rc

）②經(jīng)過Q點。

注意：（1）交流負(fù)載線是有交流輸入信號時工作點的運(yùn)動軌跡。

（2）空載時，交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合。iCuCEuo可輸出的最大不失真信號（1）合適的靜態(tài)工作點ib（3）靜態(tài)工作點對波形的影響iCuCEuo（2）Q點過低→信號進(jìn)入截止區(qū)稱為截止失真信號波形iCuCEuo（3）Q點過高→信號進(jìn)入飽和區(qū)稱為飽和失真信號波形截止失真和飽和失真統(tǒng)稱“非線性失真”iBUBE

當(dāng)輸入信號很小時，在靜態(tài)工作點Q附近的工作段可認(rèn)為是直線。對輸入的小交流信號而言，三極管相當(dāng)于電阻rbe，表示輸入特性。

UBE

IB（1）晶體管的微變等效電路(a)輸入特性曲線Q3.用微變等效電路法求放大器的動態(tài)參數(shù)

思路：將非線性的三極管等效成一個線性電路

式中，rbb′

：晶體管基區(qū)電阻；IE：發(fā)射極電流的靜態(tài)值;β：晶體管的放大倍數(shù)；rbe：輸入電阻，其值一般為幾百歐到幾千歐(動態(tài)電阻)。返回iCuCE

輸出端相當(dāng)于一個受ib控制的電流源。

輸出端還等效并聯(lián)一個大電阻rce。（b）輸出特性曲線在線性工作區(qū)是一族平行直線。ibiCiCuCE

iC

uCE

在小信號的條件下，

rce也是一個常數(shù)。阻值很高，約為幾十到幾百kΩ。在后面微變等效電路中，可忽略不計。輸出電阻rceube

ibibicicubeibuce+-+-bceucerbe

rce+-+-cb先將交流通道中的三極管用微變等效電路代替。（a）三極管的微變等效電路(2)放大電路的微變等效電路ibicicbceib

ib晶體三極管微變等效電路ube+-uce+-ube+-uce+-rbebec

晶體管的b、e之間可用rbe等效代替。

晶體管的c、e之間可用一受控電流源ic=

ib等效代替。(2)放大電路的微變等效電路（a）三極管的微變等效電路(b)放大電路的微變等效電路

將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效電路。ibiceSrbe

ibRbRcRLebcui+-uo+-+-RSii交流通路微變等效電路RbRcuiuORL++--RSeS+-ibicbceii式中故放大電路的電壓放大倍數(shù)輸出端開路時(3)電壓放大倍數(shù)的計算以上圖微變等效電路來計算。

顯然負(fù)載電阻RL越小，放大倍數(shù)越低。Au還與β和rbe

有關(guān)。[解]已求得IC=1.5mA≈IERL’=RC∥RL=2kΩ(4)放大電路輸入電阻的計算

放大電路對信號源來說，是一個負(fù)載，可用一個電阻等效代替，這個電阻是信號源的負(fù)載電阻，也就是放大電路的輸入電阻Ri

，即輸入電阻對交流而言是動態(tài)電阻。

電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的輸入電阻。rbeRbRcRLbib(5)放大電路輸出電阻的計算

對于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號源(可以將它進(jìn)行戴維寧定理等效），等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻，它也是動態(tài)電阻。(a)將信號源短路（ui=0）和輸出端開路從輸出端看進(jìn)去的電阻。(b)將信號源短路（ui=0）保留受控源，輸入端加電壓（uo）以產(chǎn)生電流

Io。Ro≈RC

[解]放大電路對負(fù)載來說，是一信號源，可用等效電動勢E0和內(nèi)阻Ro表示。等效電源的內(nèi)阻即為輸出電阻。輸出端開路時輸出端接上負(fù)載電阻時由上列兩式可得出本例中2kΩ

已知Uo=4V,RL=6kΩ,UoL=3V,求放大電路的輸出電阻。放大電路同上圖。例題定義：當(dāng)信號源有內(nèi)阻時：由圖知：所以：例共射放大電路如圖所示。設(shè)：VCC＝12V，Rb=300kΩ,Rc=3kΩ,RL=3kΩ三極管的b

=60。1、試求電路的靜態(tài)工作點Q。解：+++CVT1CCRbVL+uoR-u+-i2CcR2、估算電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。解：畫微變等效電路Ri=rbe//Rb≈rbe=993ΩRo=Rc=3kΩ--++.cuLoibii.ibeRrβcbiiRubR+++CVT1CCRbVL+uoR-u+-i2CcR

3.若輸出電壓的波形出現(xiàn)如下失真，是截止還是飽和失真？應(yīng)調(diào)節(jié)哪個元件？如何調(diào)節(jié)？解：為截止失真。應(yīng)減小Rb。+++CVT1CCRbVL+uoR-u+-i2CcR對于前面的電路（固定偏置電路）而言，靜態(tài)工作點由UBE、

和ICEO決定，這三個參數(shù)隨溫度而變化。Q變UBE

ICEO變T變IC變2.3放大器工作點的穩(wěn)定2.3.1溫度對工作點的影響2.3放大器工作點的穩(wěn)定

合理設(shè)置靜態(tài)工作點是保證放大電路正常工作的先決條件。但是放大電路的靜態(tài)工作點常因外界條件的變化而發(fā)生變動。

前述的固定偏置放大電路，簡單、容易調(diào)整，但在溫度變化、三極管老化、電源電壓波動等外部因素的影響下，將引起靜態(tài)工作點的變動，嚴(yán)重時將使放大電路不能正常工作，其中影響最大的是溫度的變化。

在固定偏置放大電路中，當(dāng)溫度升高時，UBE

、

、ICBO

。

上式表明，當(dāng)UCC和

RB一定時，IC與UBE、

以及ICEO有關(guān)，而這三個參數(shù)隨溫度而變化。溫度升高時，

IC將增加，使Q點沿負(fù)載線上移。2.3.1溫度對工作點的影響iCuCEQ溫度升高時，輸出特性曲線上移Q′

固定偏置電路的工作點Q點是不穩(wěn)定的，為此需要改進(jìn)偏置電路。當(dāng)溫度升高使IC

增加時，能夠自動減少IB，從而抑制Q點的變化，保持Q點基本穩(wěn)定。結(jié)論：

當(dāng)溫度升高時，

IC將增加，使Q點沿負(fù)載線上移，容易使晶體管V進(jìn)入飽和區(qū)造成飽和失真，甚至引起過熱燒壞三極管。ORb1+VCCRcC1C2Rb2CeReRLuiuoI1I2IBVBUB不受溫度變化的影響。2.3.2分壓式穩(wěn)定工作點偏置電路

（1）結(jié)構(gòu)及工作原理Rb1+VCCRcC1C2Rb2CeReRLuiuoI1I2IB

RE越大，穩(wěn)定性越好。但太大將使輸出電壓降低。一般取幾百歐~幾kΩ。ICIETUBEIBICUEICUBUERb1+VCCRCC1C2Rb2CeReRLuiuoI1I2IB

Ce將Re短路，Re對交流不起作用，放大倍數(shù)不受影響。（2）直流通道及靜態(tài)工作點估算:IB=IC/

UCE=VCC-ICRc

-IEReIC

IE=UE/Re

=（UB-UBE）/Re

電容開路,畫出直流通道+b2cReVRRRb1VCC交流通道Rb1RcRb2RLuiuobecibiciii2i1微變等效電路rbeRcRLRb1Rb2i1i2(3)動態(tài)性能分析微變等效電路及電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計算Ri=

Rb1//Rb2//rbeRo=

RcrbeRCRLRb1Rb2beci1i2RL=Rc//RL

將電容Ce斷開路,畫出電路的交流小信號等效電路Ce對電路的影響++++ebbcβiRiRRb1berRuoc+-LRi-+ub2RRiicbiii電壓放大倍數(shù)：RL=Rc//RL++++ebcRiRReb1berRuoC+-LRi-+ub2RRiicbiiiβib輸入電阻：輸出電阻：++++ebcRiRReb1berRuoC+-LRi-+ub2RRiicbiiioRβib無旁路電容CE有旁路電容CEAu減小分壓式偏置電路Ri

提高Ro不變例1:

在圖示放大電路中，已知VCC=12V,Rc=6kΩ,Re1=300Ω，Re2=2.7kΩ，Rb1=60kΩ，Rb2=20kΩ

RL=6kΩ，晶體管β=50，UBE=0.6V,試求:(1)靜態(tài)工作點IB、IC及

UCE；(2)畫出微變等效電路；(3)輸入電阻Ri、Ro及Au。Rb1RcC1C2Rb2CeRe1RL++++VCCuiuo++––Re2解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點。直流通路Rb1RcRb2Re1+VCCRe2+–UCEIEIBICVB(2)由微變等效電路求Au、ri

、

ro。微變等效電路rbeRbRcRLebc+-+-+-RSReesiiibiRbicβibuiuo2.4.1共集電極電路1.電路的組成及特點2.4共集電極放大電路與共基極放大電路Rb+VCCC1C2ReRLui+–uo+–++es+–RS

因?qū)涣餍盘柖?，集電極是輸入與輸出回路的公共端，所以是共集電極放大電路。因從發(fā)射極輸出，所以稱射極輸出器。RB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS2.4共集電極放大電路與共基極放大電路2.4.1共集電極電路1.電路的組成及特點2.直流通路及靜態(tài)工作點分析：IBIEUBEUCE3.動態(tài)分析（1）交流通道及微變等效電路+ebcβibRiRberuo-LRi-+ubRiicbiii+Ru-+SSeR++-RuRVeuib-C1+CCoVRL2C+-RSSu（2）電壓放大倍數(shù)：+ebcβibRiRberuo-LRi-+ubRiicbiii+Ru-+SSeR（2）輸入電阻+ebcβibRiRberuo-LRi-+ubRiicbiii+Ru-+SSeR3、輸出電阻+βibSbuRRberRbece+-iboR共集電極放大電路(射極輸出器)的特點：1.電壓放大倍數(shù)小于1，約等于1;2.輸入電阻高；3.輸出電阻低；4.輸出與輸入同相。射極輸出器的應(yīng)用主要利用它具有輸入電阻高和輸出電阻低的特點。1.因輸入電阻高，它常被用在多級放大電路的第一級，可以提高輸入電阻，減輕信號源負(fù)擔(dān)。2.因輸出電阻低，它常被用在多級放大電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能力。3.利用Ri

大、Ro小以及Au

1的特點，也可將射極輸出器放在放大電路的兩級之間，起到阻抗匹配作用，這一級射極輸出器稱為緩沖級或中間隔離級。例1:.

在圖示放大電路中，已知VCC=12V,Re=2kΩ,

Rb=200kΩ，RL=2kΩ，晶體管β=60，UBE=0.6V,信號源內(nèi)阻RS=100Ω，試求:(1)

靜態(tài)工作點IB、IE及UCE；(2)

畫出微變等效電路；(3)

Au、Ri

和Ro。Rb+VCCC1C2ReRLui+–uo+–++es+–RS解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點。直流通路+UCCRbRe+–UCE+–UBEIEIBIC(2)由微變等效電路求Au、Ri

、

Ro。rbeRbRLebc+-+-+-RSRe微變等效電路2.4.2共基極電路1.靜態(tài)工作點直流通路：2.動態(tài)分析畫出電路的交流小信號等效電路（1）電壓放大倍數(shù)++ebcRiberi-+ueRiiceiiiRu-+SSR+ouLR-Rcibβib（2）輸入電阻（3）輸出電阻3.三種組態(tài)的比較電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：共集共基共射2.5阻容耦合放大電路的頻率特性

阻容耦合放大電路由于存在級間耦合電容、發(fā)射極旁路電容及三極管的結(jié)電容等，它們的容抗隨頻率變化，故當(dāng)信號頻率不同時，放大電路的輸出電壓相對于輸入電壓的幅值和相位都將發(fā)生變化。頻率特性幅頻特性：電壓放大倍數(shù)的模|Au|與頻率f

的關(guān)系相頻特性：輸出電壓相對于輸入電壓的相位移

與頻率f的關(guān)系通頻帶f|Au

|0.707|Auo

|fLfH|Auo

|幅頻特性下限截止頻率上限截止頻率耦合、旁路電容造成。三極管結(jié)電容、

造成f–270°–180°–90°相頻特性

O

在中頻段

所以，在中頻段可認(rèn)為電容不影響交流信號的傳送，放大電路的放大倍數(shù)與信號頻率無關(guān)。(前面所討論的放大倍數(shù)及輸出電壓相對于輸入電壓的相位移均是指中頻段的)

三極管的極間電容和導(dǎo)線的分布電容很小，可認(rèn)為它們的等效電容CO與負(fù)載并聯(lián)。由于CO的電容量很小，它對中頻段信號的容抗很大，可視作開路。

由于耦合電容和發(fā)射極旁路電容的容量較大，故對中頻段信號的容抗很小，可視作短路。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS+-

由于信號的頻率較低，耦合電容和發(fā)射極旁路電容的容抗較大，其分壓作用不能忽略。以至實際送到三極管輸入端的電壓

比輸入信號

要小，故放大倍數(shù)降低，并使產(chǎn)生越前的相位移（相對于中頻段）。

在低頻段：

所以，在低頻段放大倍數(shù)降低和相位移越前的主要原因是耦合電容和發(fā)射極旁路電容的影響。

CO的容抗比中頻段還大，仍可視作開路。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS+-C1C2

由于信號的頻率較高，耦合電容和發(fā)射極旁路電容的容抗比中頻段還小，仍可視作短路。

在高頻段：

所以，在高頻段放大倍數(shù)降低和相位移滯后的主要原因是三極管電流放大系數(shù)

、極間電容和導(dǎo)線的分布電容的影響。CO的容抗將減小，它與負(fù)載并聯(lián)，使總負(fù)載阻抗減小，在高頻時三極管的電流放大系數(shù)

也下降，因而使輸出電壓減小，電壓放大倍數(shù)降低，并使產(chǎn)生滯后的相位移（相對于中頻段）。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSCo2.6應(yīng)用與實驗2.6.1三極管工作狀態(tài)的判別通過實測電路中三極管引腳對地電壓可以初步判斷出三極管的工作狀態(tài)。1．對于NPN管，若測得UC>UB>UE，則該管滿足放大狀態(tài)的偏置。對于PNP管，若測得UC<UB<UE，則該管滿足放大狀態(tài)的偏置。2．若測得三極管的集電極對地電壓UC接近電壓VCC，則表明管子處于截止?fàn)顟B(tài)。3．若測得三極管的集電極對地電壓UC接近0（硅管小于0.7V，鍺管小于0.3V），則表明管子處于飽和狀態(tài)。2.6.2常用電子儀器的使用實驗一、實驗?zāi)康模?）使學(xué)生熟悉低頻信號發(fā)生器和電子電壓表的用途及其主要技術(shù)性能。（2）學(xué)會正確使用低頻信號發(fā)生器和毫伏表。二、實驗原理常用電子儀器在實驗電路中的相互關(guān)系2.用示波器測量電壓測量電壓主要采用標(biāo)尺法，該方法是根據(jù)示波器屏幕前標(biāo)尺的刻度和Y軸靈敏度選擇旋鈕所指刻度（屏幕上每格縱向的伏數(shù)為V/div）來計算。這種方法在測量前必須將Y軸的“增益微調(diào)”置于校準(zhǔn)位置。在校準(zhǔn)后，“增益微調(diào)”維持在校準(zhǔn)位置不變。此時測得的峰—峰值為UP-P=ndiv×cV/div×10ndiv——電壓峰—峰值所占屏幕的縱向格數(shù)；cV/div——Y軸靈敏度所對應(yīng)的刻度值；10——10:1探頭衰減倍數(shù)。如果不是10:1衰減探頭則不乘10。

示波器在測量輸入電壓時，若Y軸輸入采用AC耦合，則示波器僅反映交流成分；若采用DC耦合，則可用來測量直流電壓和交、直流疊加信號。在測量直流電壓或直流分量前，必須將Y軸輸入耦合接地（⊥），將Y軸移位對準(zhǔn)坐標(biāo)零線（時基線），然后再測試。測直流電壓時，讀數(shù)值根據(jù)跳動格數(shù)計算；測直流分量時，讀取值用交流分量中心線距時基線格數(shù)計算。3.用示波器測量時間

測量時間常用的方法也是標(biāo)尺法。這種方法與測量電壓時所用標(biāo)尺法相似。根據(jù)被測信號波形要讀取兩點間的時間間隔在屏幕橫向上所占格數(shù)，結(jié)合“掃描時間”旋鈕所指刻度值（屏幕上橫向每格的時間單位：ms,μs/div）來計算。在讀取前必須將X軸的“掃描微調(diào)”置于校準(zhǔn)位置，并用示波器本身產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)方波信號對“掃描時間”進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)后，“掃描微調(diào)”維持校準(zhǔn)位置不再變動。正弦波的周期為T=mdiv×t/div其中：mdiv為正弦波一個周期在屏幕上橫向所占格數(shù)；t/div為“掃描時間”旋鈕所指刻度值。三、實驗儀器低頻信號發(fā)生器：一臺（參考型號XD-2）；電子電壓表：一臺（參考型號DA-16）；萬用表：一只。四、實驗內(nèi)容與步驟1．用低頻信號源測試電子電壓表和萬用表的頻率響應(yīng)特性由于電子電壓表和萬用電表在測試不同頻率的正弦波信號的電壓時具有不同的頻率響應(yīng)，因此，給測試值帶來一定誤差。測試方法如下：將低頻信號源的輸出電壓調(diào)到5V并保持不變，改變輸出信號的頻率，用電子電壓表和萬用電表測量相應(yīng)的輸出電壓值，記錄在表2-3中。信號頻率（Hz）10501001k10k50k100k500k1M電子電壓表讀數(shù)（V）萬用表讀數(shù)（V）2.測試低頻信號源在不同“輸出衰減”擋時的輸出電壓測試方法是將低頻信號源的頻率調(diào)整到1kHz，并保持不變。先將“輸出衰減”調(diào)到“0dB”，再調(diào)節(jié)“輸出細(xì)調(diào)”，使輸出電壓達(dá)到5V，并保持不變。然后，逐擋改變輸出衰減擋級，測低頻信號源的輸出電壓，記錄在表2-4中“輸出衰減”dB值0102030405060708090電子電壓表測試值（V）3.觀察信號波形接通電源，在加入被測信號之前，首先應(yīng)調(diào)節(jié)“輝度”、“聚焦”和“輔助聚焦”各旋鈕，使屏幕上顯示一條細(xì)而清晰的掃描基線。然后將被測信號接入示波器，調(diào)節(jié)有關(guān)旋鈕，使屏幕上顯示的正弦波幅度與波形個數(shù)較為合適，使被測信號的波形穩(wěn)定地顯示在屏幕上.4.用示波器測量信號電壓表2-5電子電壓表測量輸出電壓的結(jié)果信號發(fā)生器“輸出衰減”旋鈕所在位置（dB）010203040信號發(fā)生器表頭指示為5V時的輸出電壓（V）示波器靈敏度選擇開關(guān)所在擋位（V/div）峰—峰波形高度（格）峰—峰電壓UP-P（V）電壓有效值（V）電子電壓表測得電壓（V）5.用示波器測量信號周期表2-6示波器測量信號周期的結(jié)果信號頻率f（kHz）1525501001000掃描時間旋鈕位置（t/div）一周期所占水平格數(shù)信號周期T（μs）五、實驗分析和總結(jié)（1）整理各項實驗記錄。（2）回答下列問題：①電子電壓表測試交流信號的頻率范圍是否有限制？是否可用來測非正弦信號電壓？②從實驗結(jié)果分析萬用表能否測量頻率較高的交流電壓？（3）用示波器觀察波形時，要達(dá)到如下要求，應(yīng)調(diào)節(jié)哪些旋鈕?①波形清晰；②亮度適中；③波形穩(wěn)定；④移動波形位置；⑤改變波形個數(shù)；⑥改變波形高度。2.6.3單管低頻放大器實驗一、實驗?zāi)康模?）通過對單管低頻放大器的工程估算和調(diào)試，熟悉放大器的主要性能指標(biāo)。（2）掌握靜態(tài)工作點的測量和調(diào)試方法。（3）掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的測試方法。（4）研究靜態(tài)工作點對輸出波形失真和電壓放大倍數(shù)的影響。二、實驗原理1．實驗電路2．基本原理(1)放大器靜態(tài)工作點的測量與調(diào)試1)靜態(tài)工作點的測量測量放大器的靜態(tài)工作點，應(yīng)在輸入信號ui=0的情況下進(jìn)行，即將放大器輸入端與地短接，然后選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表，分別測量晶體管的集電極電流IC以及各電極對地的電位UB、UC、UE。一般實驗中，為了避免斷開集電極，采用測量UE

或UC，然后算出IC

的方法。例如，只要測出UE，即可用：算出IC，同時也能算出UBE

=U

B-UE，UCE=UC-UE。2)靜態(tài)工作點的調(diào)試

改變電路參數(shù)UCC、RC、R

b(R

b1

、R

b2

)都會引起靜態(tài)工作點的變化。通常多采用調(diào)節(jié)偏置電阻Rb1(電路中的RP)的方法來改變靜態(tài)工作點。(2)電壓放大倍數(shù)Au的測量。調(diào)整放大器到合適的靜態(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，用交流毫伏表測出ui

和uo

的有效值Ui

和Uo，則(3)輸入電阻Ri

的測量。為了測量放大器的輸入電阻，按如圖2.23所示電路，在被測放大器的輸入端與信號源之間串入一個已知電阻R，在放大器正常工作的情況下，用交流毫伏表測出US

和Ui，根據(jù)輸入電阻的定義可得圖2.23輸入、輸出電阻測量電路(3)輸出電阻Ro的測量按圖2.23電路，在放大器正常工作的條件下，測出輸出端不接負(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)：即可求出Ro。在測試時，要保證RL

接入前后輸入信號的大小不變。(4)最大不失真輸出電壓Uopp

的測量為了得到最大動態(tài)范圍，應(yīng)將靜態(tài)工作點調(diào)在交流負(fù)載線的中點。在放大器正常工作，逐步增大輸入信號的幅度，并同時調(diào)節(jié)RP，用示波器觀察uo，當(dāng)輸出波形同時出現(xiàn)削底和削頂現(xiàn)象時，說明靜態(tài)工作點已調(diào)在交流負(fù)載線的中點。然后反復(fù)調(diào)整輸入信號，使波形輸出幅度最大，且無明顯失真時，由示波器直接讀出Uopp

來，或用毫伏表測出Uo，則動態(tài)范圍等于三、實驗儀器和器材電子電壓表：一臺；示波器：一臺；穩(wěn)壓電源：一臺；萬用表：一只；實驗電路板：一塊。四、實驗內(nèi)容與步驟1．調(diào)試靜態(tài)工作點（1）按ICQ=1mA調(diào)整（調(diào)節(jié)RP，用萬用表測量Rc兩端的電壓，使=ICQRc），測試三極管各點電位，并計算電壓，將數(shù)據(jù)填入表2-7中。（2）按最大不失真