深圳大学电路分析基础资料模拟部分2.docx

深圳大学电路分析基础资料模拟部分2.docx实验二晶体管共射极单管放大器一、 实验目的1、 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。2、 掌握放大器电压放大倍数最大不失真输出电压的测试方法。3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。二、 实验原理图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路釆用陽和關组成的分压电路,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g后,在放大器的输出端便可得到一个与心相位相反,幅值被放大了的输出信号比,从而实现了电压放大。图2-1共射极单管放大器实验电路在图2—1电路中,当流过偏置电阻闊和匾的电流远大于晶体管T的基极电流Ib时(一般5〜10倍),则它的静态工作点可用下式估算ReUce=Ucc—Ic(Rc+Re)电压放人倍数Rc〃Rl输入电阻Ri=Rei//Rb2//I*be输出电阻Ro^Rc由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此,除了学****放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。1、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5=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直流毫安表和直流电压表,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和山。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压Ue或Uc,然后算出Ic的方法,例如,只要测出Ue,即可用Tc-Ie=^算出Ic(也可根据ic=Ucc-Uc,由Uc确定Ic),Ri; Rr同时也能算出Ube=Ub-Ue,Uce=Uc-UEo为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。2)静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流Ic(或%)的调整与测试。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5的负半周将被削底,如图2-2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即5的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(b)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输入电压山,检查输出电压5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。图2-2静态工作点对u。、RoRb(Rbi>Rb2)都会引起静态工作点的变化,如图2—3所示。但通常多釆用调节偏置电阻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,如输入信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说,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。如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。2、放大器动态指标测试放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压(动态范围)和通频带等。1)电压放大倍数的测量调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压山,在输出电压不失真的情况下,用交流毫伏表测出山和u。的有效值U和U。,贝IJ4)最大不失真输出电压Uopp的测量(最大动态范围)如上所述,为了得到最大动态范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(改变静态工作点),用示波器观察Uo,当输出波形同吋出现削底和缩顶现象(如图2-5)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,用交流毫伏表测出U。(有效值),则动态范围等于2V2U0O或用示波器直接读出Uopp来。图2-5静态工作点正常,输入信号太大引起的失真参考实验附录Au图2-6幅频特性曲线\oE、CBE3DG9012(PNP)9011(NPN)9013(NPN)图2-7晶体三极管管脚排列三、实验设备与器件1、+12V直流电源3、双踪示波器5、直流电压表7、频率计2、函数信号发生器4、交流毫伏表6、直流毫安表8、万用电表9、晶体三极管3DG6XK3=50〜100)或9011X1(管脚排列如图2-7所示)电阻器、电容器若干四、实验内容实验电路如图2-1所示。各电子仪器可按实验一中图1一1所示方式连接,为