总结rc,rl及静态工作点对放大器电压放大倍数的影响.docx

总结rc,rl及静态工作点对放大器电压放大倍数的影响实验一晶体管共射极单管放大器一、实验目的 ,学会分析静态工作点对放大器性能的影响。、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。。二、实验原理图1—1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用Rb2和Rb1 组成的分压电路,并在发射极中接有电阻Re,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号Ui后,在放大器的输出端便可得到一个与Ui相位相反,幅值被放大了的输出信号U0,从而实现了电压放大。图1—1共射极单管放大器实验电路在图1—1电路中,当流过偏置电阻Rb1和Rb2的电流远大于晶体管T的基极电流Ib时,则它的静态工作点可用下式估算,UCC为供电电源,此为+12V。 Ub≈(Rb1/Rb1+Rb2)Ucc Ie=Ub—Ube/Re≈IcUce=UCC—Ic(Rc+Re) 电压放大倍数Av=—β(Rc//RL/rbe) 输入电阻Ri=Rb1//Rb2//rbe 输出电阻R0≈RC 放大器静态工作点的测量与调试1)静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号Ui=0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的数字万用表,分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位Ub、UC和UE。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压,然后算出IC的方法。例如,只要测出UE,即可用Ic≈Ie=UE/RE算出IC,同时也能算出UBE=UB—UE,UCE=UC—UE。, 2)静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对三极管集电极电流IC调整与测试。静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大的影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时uO的负半周将被削底,如图1—2所示,如工作点偏低则易产生截止失真,即uO的正半周被缩顶,如图1—2所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的ui,检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。(a)饱和失真(b)截止失真图1—2静态工作点对U0波形失真的影响,RC,Rb都会引起静态工作点的变化,如图1—3所示,但通常多采用调节偏电阻Rb2的方法来改变静态工作点,如减小Rb2,则可使静态工作点提高等。最后还要说明的是,上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的,应该是相对信号的幅度而言,如信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切的说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如须满足较大信号的要求,静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。图1—3电路参数对静态工作点的影响 、输(转载于:写论文网:总结rc,rl及静态工作点对放大器电压放大倍数的影响)入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压和通频带等。 1)电压放大倍数AV的测量调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压ui,在输出电压uo不失真的情况下,用万用表交流档测出ui和uo的有效值Ui和Uo,则: AV=U0/Ui 2)输入电阻Ri的测量为了测量放大器的输入电阻,按图1-4电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R,在放大器正常工作的情况下,用万用表交流档测出US和Ui,则根据输入电阻的定义可得: Ri= UiIi = UiU R = UiUS?Ui R R 测量时应注意:1)测量R两端电压UR时必须分别测出US和Ui,然后按UR=US-Ui 求出UR值。2)电阻R的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通常取R与Ri为同一数量级为好,本实验可取R=1~2KΩ。 3)输出电阻RO的测量按图1—4电路,在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载RL的输出电压UO和接入负载后输出电压UL, 根据UL=(RL/R0+RL)U0 即可求出RO=RL 在测试中应注意,必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。图1—4输入、输出电阻测量电路 4)最大不失真输出电压UOP—P的测量如上所述,为了得到最大动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的中点。为此在放大器正常工作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节RW,用示波器观察UO,当输出波形同时出现削底和缩顶现象时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用万用表交流档测出UO,则动态范围等于22UO。或用示波器直接读出UOP-P来。图1—5静态工作点正常,输入图1—6幅频特性曲线 5)放大器频率特性的测量放大