实验二 单管交流放大电路

目录

一、实验目的二、实验仪器三、预习要求四、实验内容1.连接电路与简单测量2.静态工作点的测量与调整3.电压放大倍数的测量和计算4.观察电路参数对放大器的影响

五、实验报告要求仿真图

一、实验目的

1.熟悉电子元件和模拟电路实验箱; 2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响; 3.学习测量放大电路的Q点,AV,r,r的方法,了解共射极电路的特性; 4.学习放大电路的动态特性。

二、实验仪器

1.模拟电路实验箱 2.函数信号发生器(SG1651A型 或 DC1641型) 3.双踪示波器(DC4322B型) 4.交流毫伏表(LM2100 型 或 SG2171型) 5.多功能计数器(SG3310型) 6.数字万用表(MY6131/2型)

三、预习要求

1.三极管及单管放大电路工作原理。 2.放大电路静态和动态测量方法。 3.各种仪器仪表使用方法。

四、实验内容

1.连接电路与简单测量

(1) 用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏并测量三极管β值。(注意:不能带电测量) (2) 接通电源用数字万用表测量+12V电源。 (3) 然后关断电源,按图2.1所示,连接实验电路,将R的阻值调到最大位置。

图2.1 共射极放大电路

2.静态工作点的测量与调整

接线完毕仔细检查,确定无误后接通电源。 改变偏置电阻Rb(即Rp)值就改变了电路的静态工作点,为调整最佳工作点可借助示波器观察输出波形。方法:在A点加入频率1KHz 电压500mV的正弦交流信号或在放大器输入端(Vi处)加入f=1KHz Vi=5mV的正弦交流信号(将函数信号发生器频率调在1KHz,用晶体管毫伏表测量其输出电压,使其输出电压调在500mV或5mV,波形为正弦波),用示波器观察放大电路的输出波形,调整Rp使其输出幅值最大且不失真(一般Vc为 4~6V),然后去掉输入信号,用数字万用表按表2.1进行测量和计算,结果填入表2.1中。(测量电阻Rb时必须关断电源) 注意:!b和Ic的测量和计算方法 ①测Ib和Ic一般可用间接测量法,即通过测Vc和Vb,Rc和Rb计算出Ib和Ic。(注:图2.1中Ib为支路电流)建议初学者采用。此法操作简单,不容易损坏器件和仪表。 ②直接测量法即将微安表和毫安表直接串联在基极(集电极)中测量。但操作不当容易损坏器件和仪表。不建议初学者采用。此法直观。 估算公式:Ic=IB≈ (β≈160)

表2.1

3.电压放大倍数的测量和计算

(1)在放大器输入端加入f=1KHz, Vi=5mV的正弦交流信号,调整Rp使其输出幅值最大且不失真,用示波器观察放大电路的输入和输出波形并比较相位,用交流毫伏表测量放大器输出电压Vo填入表2.2中。则电压放大倍数Av=,并与估算值比较。 估算公式:Av=-rbe=200+(1+β)IE≈IC (2) 信号源频率不变,逐渐加大信号源幅度,观察Vo不失真时的最大值并填入表2.2中。

表2.2

4.观察电路参数对放大器的影响

(1) 集电极电阻和负载电阻对放大器的影响 保持 f=1KHz,Vi=5mV不变,空载时调Vc到6V,放大电路接入负载RL,按表2.3中给定的不同参数测量Vi和Vo,并将测量和计算结果填入表2.3中。

表2.3

(2) 基极电阻(即工作点Q)对放大器的影响 Vi=5mV(Rc =5.1K断开负载RL,减小Rp,使Vc<4V,可观察到输出波形(Vo波形)饱和失真;增大Rp,使Vc>9V,将R1由5.1K改为510Ω(即:使Vi=50mV),可观察到输出波形(Vo波形)截止失真,将结果填入表2.4中。

表2.4

*4.放大电路输入、输出电阻的测量 (1) 输入电阻测量:在输入端串接一个5K1电阻如图2.2,测量VS与Vi,即可计算ri。

图2.2 输入电阻测量

(2)输出电阻测量

图2.3 输出电阻测量

如图2.3在输出端接入可调电阻(22K电位器)作为负载,选择合适的RL值使放大电路输出不失真(用示波器观察输出波形),测量带负载时VL和空载时的VO,即可计算出ro将上述测量及计算结果填入表2.5中。

表2.5

五、实验报告要求

总结各种参数对放大器性能的影响 【总结】: 1.实验发现,Rc越大,A(放大倍数)也越大,输出电阻也越大,对输入电阻不受影响;RL越大,A越小,输出电阻不守影响,输入电阻越小。 2.静态工作点Q必须选在波形的合适位置,如果放太高,那么会上升到饱和区,造成饱和失真;反之下降会进入截止区,造成截止失真。 3.当Rc、Rl选定后,电压增益主要决定于rbe,受到IEQ,即直流工作点的影响。由上面对直流工作点的分析可知,R.变化(以下以增大为例)时Ic减小,那么rbe增大,电压增益Au:减小,输入电阻Ri增大,输出电阻Ro基本不变,与直流无关;

仿真图

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