函数发生器实验报告.doc

晶体管放大电路设计一、设计要求和指标 1、输入电阻 R I >2K, 频率响应 20H Z ~500K H Z 2 、输出电压 V>= 输出电阻 Ro<5K ,电路工作稳定。已知条件: 内阻 Rs=600 欧, Vcc=12V ,信号源 Us=100mv ,负载 RL=2K 二、晶体管放大器的基本原理共射极放大电路如下图所示, 它采用的是分压式电流负反馈电路, 工作点 Q 主要由 R B1、 R B2、R E、R C 及电源电压 决定,该电路利用 R B1和R B2 组成分压器固定基极电位,通过直流负反馈作用,能自动获得稳定的静态工作点。放大器中静态工作点的选取十分重要:静态工作点选的过高或过低都会产生非线性失真,如 Q 点选得过高,微弱的输入信号也会产生饱和失真,使输出的电压波形产生下削底波,相反若 Q 点选得太低,将易产生截止失真,使输出的电压波形产生上缩顶波,为了得到最大不失真输出幅度,其静态工作点应设在交流负载线的中间位置。另外, 放大器静态工作点的选择还影响放大器的增益, 工作点的不同放大器的放大倍数也将不同。对于硅管: I CQ=( 1~3 )mA V BQ =(3~5)V U CEQ =(2~3)V 电路的静态工作点由下列关系再确定。 CC BB BBURR RU 21 2?? E BE E BBECR UR UUII?????? CERRIUU???β=2A US (R I +R S )/R Lf L ’=f L /(1~3) f H ’=( 1~3 ) f H???? be SLrRf C???2 110 ~3 1???? LCLRRf C???2 110 ~3 2???????????????1 //2 13~1 be SEL ErRRf C 三、电路安装与调试 1. 安装电路(1 )检查元器件:在安装电路前,先用万用表检查三极管的质量,电阻的阻值及电解电容的充放电情况,并用晶体管图示仪测三极管的主要参数。(2 )安装电路:根据设计计算的元件参数,在电路实验箱上插接元器件组装电路。组装时, 应尽量按照电路的形式与顺序布线, 要求做到元器件排列整齐, 密度均匀, 不互相重叠, 连线尽量做到短和直, 避免交叉。对电解电容应注意正负极性, 正极性接高电位, 负极性接低电位,元件标称值字符朝外以便检查。安装完毕后, 应对照电路图仔细检查看是否有错接、漏接和虚接现象, 并用万用表检查底板上电源正负极之间有无短路现象, 若有, 应迅速排除故障, 否则不能通电进行性能测试。 2. 通电测试(1) 通电观察电路安装经检查确定无误后, 即可把经过准确测量的电源电压接入电路,此时不要急于测量数据,应首先观察电路有无异常现象,如有无冒烟、有无异常气味、元件器件是否发烫、电源输出有无短路现象等等。如果有异常现象, 应立即切断电源, 检查电路,排除故障,待故障排除后方可重新通电测试。(2) 静态工作点的测试与调整静态工作点是由各级电流和电压来描述的。测量静态工作点只要把 I BQ、U BEQ 、U CEQ 、I CQ 数值测量出来即可,但在测量时应注意以下几个问题。①一般只测电压而避免测电流, 因为测量电流时要断开电路, 电流的大小可以通过测量电压再把电流换算出来,如测量 I C 时,只需要测量 R C 两端的电压,然后除以 R C 的阻值即可。②当使用的测量仪器仪表公共端接机壳时, 应把测量仪器仪表的公共端与放大器公共端接在一起即共地, 否则测量仪器仪表外壳引入的干扰将使电路工作状态改变, 并且测量结果也不可靠。③注意使用仪表的内阻(仪表的分流作用) 、同时还要正确选择测量仪表的量程范围, 减少测量误差。④在测量静态工作点时,为了减少外界干扰,应使输入端交流短路即 C 1 左端接地。静态工作点测试方法: 接通直流电源, 放大器不加输入信号, 并将放大器输入端即耦合电容 C 1 左端接地,用万用表测量晶体管的 B、E、C 极对地的电压 U B、U E、U C 。如果出现 =U CE, 说明晶体管工作在截止状态; 如果出现 U CE < , 说明晶体管已经饱和。这两种情况均说明, 所设置的静态工作点偏离较大, 应调整 R B1, 或检查电路是否有故障、测量是否正确以及读数是否正确等等。(3 )性能指标(动态)的测试与电路参数调整测量前,一般情况下使 f 0 =1KHz , U i =10mV (有效值) ,然后按照放大器性能指标的测试方法分别测量 A u、R i、R o、β等。有时, 电路的性能指标达不到设计要求, 就必须通过实验调整修改电路参数, 使之满足各项指标要求。对于一个低频放大器, 希望电路的稳定性好, 非线性失真小、电压放大倍数大、输入阻抗高、输出阻抗低、下限频率 f L 越低越好,但这些要求很难同时满足。