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单管低频电压放大器实验报告
篇一:
实验三晶体管单管共射放大电路实验报告
一、实验目的:
、焊接技术。
,分析静态工作点对放大器性能的影响。
:电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压和频率特性的测试方法。
。
二、实验原理:
(一)实验电路
。
图2-1 共射极单管放大器实验电路
(二)理论计算公式:
①直流参数计算:
IBQ?
VCC?VBEQRB;式中:VBEQ?
ICQ?IEQ?IBQ??
VCEQ?VCC?ICQRC
②交流参数计算:
rbe?rbb'??1?β
AV???R'L?rbe?;26(mV)IEQ(mA)'式中:rbb的默认值可取300ΩR?L?RC∥RL
AVS?Ri?AVRS?Ri
Ri?RB//rbe
RO?RC
(三)放大电路参数测试方法
由于半导体元件的参数具有一定的离散性,即便是同一型号的元件,其参数往往也有较大差异。设计和制作电路前,必须对使用的元器件参数有全面深入的了解。有些参数可以通过查阅元器件手册获得;而有些参数,如晶体管的各项有关参数(最重要的是β值),常常需要通过测试获取,为电路设计提供依据。另一方面,即便是经过精心设计和安装的放大电路,在制作完成后,也必须对静态工作点和一些交流参数进行测试和调节,才能使电路工作在最佳状态。一个优质的电子电路必定是理论设计和实验调试相结合的产物。因此,我们不但要学****电子电路的分析和设计方法,还应认真学****电子调节和测试的方法。
1. 放大器静态工作点的调试和测量:
晶体管的静态工作点对放大电路能否正常工作起着重要的作用。对安装好的晶体管放大电路必须进行静态工作点的测量和调试。
①静态工作点的测量:
晶体管的静态工作点是指VBEQ、IBQ、VCEQ、ICQ四个参数的值。这四个参数都是直流量,所以应该使用万用电表的直流电压和直流电流档进行测量。
测量时,应该保持电路工作在“静态”,即输入电压Vi=0。要使Vi=0,对于阻容耦合电路,由于存在输入隔直电容,所以信号源的内阻不会影响放大器的静态工作点,只要将测试用的信号发生器与待测放大器的输入端断开,即可使Vi=0;但是输入端开路很可能引入干扰信号,所以最好不要断开信号发生器,而是将信号发生器的“输出幅度”旋钮调节至“0”的位置,使Vi=0。对于直接耦合放大电路,由于信号源的内阻直接影响待测放大器的静态工作点,所以在测量静态工作点时必须将信号发生器连接在电路中,而将输出幅度调节至0。
在实验中,为了不破坏电路的真实工作状态,在测量电路的电流时,尽量不采用断开测点串入电流表的方式来测量,而是通过测量有关电压,然后换算出电流。在本实验中,只要测出VBQ、VCQ、VCC电压值,便可计算出VBEQ、VCEQ、ICQ、IBQ。计算公式如下(计算前,需知道RB、RC的值):
式中:RB = R1 + RW
VBEQ?VBQ;ICQ?IBQ?VCC??VBQRBVCEQ?VCQ
为减小测量误差,应选用内阻较高的直流电压表。(500型万用表的直流电压档内阻为20KΩ/V,数字万用表直流电压档的内阻为10MΩ。)
②静态工作点的调节方法:
静态工作点的设置是否合适,对放大器的性能有很大的影响。静态工作点对放大器的“最大不失真输出幅值”和电压放大倍数有直接影响。当输入信号较大时,如果静态工作点设置过低,就容易产生截止失真(NPN管的输出波形为顶部失真。(a));如果静态工作点设置较高,就容易出现饱和失真(NPN管的输出波形为底部失真。(b))。当静态工作点设置在交流负载线的中点时,如果出现失真,将是一种上下半周同时削峰的失真((c))。这时放大器有最大的不失真输出幅值。
前置放大器,由于处理的信号幅度较小,不容易出现截幅现象,而应着重考虑放大器的噪声、增益、输入阻抗、稳定性等方面,所以一般设置静态工作点在交流负载线中点以下偏低位置。
调节静态工作点一般通过改变RB的阻值来进行。若减小RB的阻值,可使ICQ增大,VCEQ减小;增大RB则作用相反。调节工作点前,应先用图解法根据交流负载线确定最佳工作点的值(ICQ、VCEQ),然后给待测放大器加电后,用万用表测量VCEQ
,调节RB ,使VCEQ达到设计值。必要时,需要在放大器输入端输入一定幅度的正弦信号,用示波器观察输出波形,并调节RB,使输出信号的失真最小。实验中,