电子电路实做实验1(单级放大器).docVIP

电子电路开放实验讲义 （单级低频放大器） 1. 实验目的 （1）熟悉单级共发放大器的工程估算，掌握单级放大器静态工作点的调整与测试方法。 （2）熟悉电路参数变化对静态工作点的影响；熟悉静态工作点对放大器性能的影响。 （3）掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性的测试方法。 （4）掌握放大器动态范围的调整方法及最大输出动态范围的测试方法。 2. 实验仪表及器材 （1）双踪示波器 （2）双路直流稳压电源 （3）函数信号发生器 （4）数字万用表 3. 实验电路图 4. 知识准备 （1）复习单管共发射极放大器的相关理论知识。 （2）根据理论知识对实验电路的静态工作点、电压增益、输入电阻、输出电阻进行工程估算。 5. 实验原理 （1）偏置电路形式的选择 放大器的静态工作点和电流可由简单偏置电路和分压式偏置电流负反馈电路提供。简单偏置电路结构简单，但静态工作点易受环境温度或其它条件变化（例如更换管子）的影响而明显偏移，从而使输出波形可能产生失真；而分压式偏置电流负反馈电路具有自动调节和稳定静态工作点的能力同，其静态工作点在环境温度或其它条件变化（例如更换管子）时能基本保持不变，因而得到了广泛的应用。 实验电路采用如图1-1所示的分压式偏置电流负反馈电路提供静态工作点。 （2）静态工作点的选择与调整 放大器的基本任务是不失真的放大信号。要使放大器能够正常工作，必须设置合理的静态工作点。 为了获得最大不失真的输出电压，静态工作点应该选择在输出特性曲线上交流负载线的中点；若静态工作点选得过高，就会引起饱和失真；或静态工作点选得过低，就会产生截止失真。 对于小信号而言，由于输出交流信号幅度很小，非线性失真不是主要问题；因此静态工作点不一定要选在交流负载线的中点，而可根据设计要求选择。例如，希望放大器耗电小、噪声低或输入阻抗高，静态工作点可选低一些；希望放大器增益高，静态工作点可适当选高一些等等。 测量静态工作点的目的是了解三极管的静态工作点是否合适，如果不合适则必须对其进行调整；调整静态工作点通常是通过改变基极上偏置电阻来实现。本实验是通过调整电位器Rp来达到调整静态工作点的目的。 （3）静态工作点的测量 放大器的静态工作点是指当放大器的输入端接地时，流过三极管的直流电流ICQ、IEQ及三极管极间直流电压VCEQ、VBEQ 。 静态工作点的测量就是测出三极管各电极对地直流电压VBQ、VEQ、VCQ，从而计算得到VCEQ和VBEQ 。而测量直流电流时，通常采用间接测量法测量，即通过直流电压来换算得到直流电流；这样即可以避免更动电路，同时操作也简单。 （4）电压放大倍数的测量 电压放大倍数Au是指输出电压Uo与输入电压Ui之比，即Au=Uo/Ui。 测量电压放大倍数时需用示波器观察输出波形；在输出波形不失真的条件下，给定输入电压值（有效值Ui或峰值Uip或峰峰值Uipp），测量相应的输出电压值（有效值Uo或峰值Uop或峰峰值Uopp），则： （5）输入电阻的测量 输入电阻Ri的大小表示放大电路从信号源或前级放大电路索取电流的多少。输入电阻越大，索取前级电流越小，对前级的影响就越小。 输入电阻是指输入信号的电压与电流之比，即Ri=Ui/Ii。 由于实验电路的输入电阻远小于测量仪表的内阻，所以采用图1-2所示的测试方法。 在信号源Us和电路的输入端Ui之间串接一个电阻R，Ii转换成电压进行测量；在输出波形不失真的情况下，测量出Us及Ui，则输入电阻为： 可以证明，只有在时测量误差最小；同电阻R的准确度直接影响测量的准确度；R不宜取得过大，否则易引入干扰；也不宜取得过小，否则易引起较大的测量误差。因此，电阻R应选择精密的电阻，同时R和Ri一个数量级，且RRi，以减小测量误差。 （6）输出电阻的测量 输出电阻的大小表示带负载的能力；输出电阻越小，带负载的能力越强。 输出电阻的测量采用图1-3所示的测试方法。 开关K打开时测出UK闭合时测出URL的准确度直接影响测量的准确度，因此电阻R应选择精密的电阻，同时选取R和R一个数量级，且RRo，以减小测量误差。 （7）幅频特性的测量 放大器的幅频特性和通频带是电路的一项重要参数，它反映电路对不同频率的响应特性。 放大器的幅频特性是指放大器的增益和输入信号频率之间的关系曲线，有点测法与扫频法两种常用的测试方法。点测法有逐点测试法和三点法两种。前者测试精度高，但比较繁琐；后者主要用于要求精度不高且从简从快的情况。 三点法：首先在输出波形不失真的情况下，测出中频fo 时的电压增益Au，然后保持输入信号幅度不变，逐渐增大（或减小）输入信号的频率，至某一频