低频实验报告.doc

实验项目列表序号实验项目名称成绩 1 晶体管共射极单管放大器 2 负反馈放大器 3 差动放大器 4 LC 正弦波振荡电路 5 集成运算放大器的基本应用信号处理——有源滤波器实验一晶体管共射极单管放大器 1 .实验目的和要求 1、掌握放大器静态工作点的调试方法,学会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、输入电阻、输出电阻及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。 2 .实验原理晶体管系列元件分布图: 1、放大器静态指标的测试图 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(一般 5~10 倍), 则它的静态工作点可用下式估算, VCC 为供电电源,此为+12V 。1 1 2 B B CC B B R U V R R ??( 1-1 ) CE BE BEIR UUI???( 1-2 ) ( ) CE CC C C E U V I R R ? ??( 1-3 ) 电压放大倍数 be LCVr RRA???( 1-4 ) 输入电阻 be BBirRRR 21?( 1-5 ) 输出电阻 CRR? 0( 1-6 ) 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 E EECR UII??算出 IC ( V U IR ??,由 UC 确定 IC),同时也能算出。 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(或 UCE )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 2-2 (a )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(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 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 波形失真的影响改变电路参数 , RC , RB ( RB1 , RB2 )都会引起静态工作点的变化,如图 2-3 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 2、放大器动态指标测试放大器动态指标测试包括电压放大倍数、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 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,用交流毫伏表测出 ui和uo的有效值 Ui和 Uo ,则( 1-7 ) 2)输入电阻 Ri的测量为了测量放大器的输入电阻,按图 2-4 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,用交流毫伏表测出 US 和 Ui,则根据输入电阻的定义可得( 1-8 ) 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-U i 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 ~2K Ω。 3)输出电阻 R O的测量按图 2-4 电路,在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载 R