实验二 单级放大电路09.10.27.docVIP

实验二 单级放大电路 一、实验目的 学会测量和调试放大器的静态工作点。 掌握测量放大器的电压放大倍数、输入和输出电阻的方法。 熟悉示波器、函数信号发生器、交流毫（微）伏表、电子线路实验学习机等的使用方法。 二、实验器材 双踪示波器 函数信号发生器 交流毫伏表 电子线路实验学习机一台 数字万用电表 三、预习要求 搞清下列问题： （1）什么叫静态工作点？用哪些量来描述，用哪些仪器来测量。 （2） 如何调整、测量静态工作点？ （3） 放大器的动态指标是指：信号的幅度和周期（频率）、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）、幅频特性曲线和通频带。如何测量？（在什么条作下，用什么仪器测量） （4）测量有几种方法，并说明其优、缺点。 （5）根据所给电路参数，估算出电路的放大倍数Au，输入电阻,输出电阻。 四、实验原理 放大器的基本任务是不失真地放大信号，实现输入变化量对输出变化量的控制作用。要使放大器正常工作，除有保证放大器正常工作的电压外，还要有合适的静态工作点。 静态工作点的测量与调试 放大器的静态工作点是指放大器输入信号为零（即）时，这时三极管各电极的直流电压和电流的数值（、、、）。 当电路参数确定后，静态工作点主要通过偏置电阻调整。若调小，工作点升高，输出波形易产生饱和失真；若调大，工作点降低，输出波形容易产生截止失真，当输入信号过大时，输出波形会产生双向失真。一般地说，静态工作点应选择在输出特性曲线上交流负载线的中点。对于小信号放大器而言，若输出交流信号幅度较小，电压放大器的非线性失真将不是主要问题，因此Q点不一定选在交流负载线的中点，而是根据其他要求来选择。例如，希望放大器耗电省、噪声低，Q点可选低一些。 静态工作的调整就是当测量得到的静态工作点和不合适，或通过示波器测得的输出波形出现饱和或截止失真时，调整基极偏置电阻值大小，使静态工作点处于合适位置。若测出，则说明三极管进入饱和状态；如果，则说明三极管工作在截止状态。这两种情况下的静态偏置都不能使电路正常工作，需要对静态工作点进行调整。 动态指标测试 放大器的动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、动态范围和频率特性等。 （1）电压放大倍数的测量 调整放大器得到合适的静态工作点，然后在输入端加输入信号，在输出电压不失真的情况下，用交流毫（微）伏表测出和的有效值（也可用示波器测出输入电压和输出电压的峰峰值）。则： 实验值或； 理论值， 其中，。 （2）输入电阻的测量 , 理论值 图3-3-1 输入电阻、输出电阻测量原理 图3-3-2 实验电路与各测试仪器的连接 （3）输出电阻的测量 理论值。 注意！在接入和断开的测试中，必须保持输入信号大小不变，输出波形不失真。 图3-3-4 单级放大器 五、内容与步骤 按图3-3-4连接电路， 静态调整：，调整，使，用UT56数字万用表直流电压“20V”档测量、、，（注意！指对地电压）用UT56数字万用表测量（注意！要切断电源并断开的一根导线）、、值，记入表3-3-1中。 动态性能测试 （1）不变，使。输入电压=10mV(精确测量) ①当=时，测量UO、，记入表3-3-1中。 ②当=5.1k时，测量UO、，记入表3-3-1中。 ③当=1.5k时，测量UO、，记入表3-3-1中。 （2）用示波器观察输入和输出信号的相位关系 （3）测量放大器的输入电阻 在输入端与信号源之间串联电阻R ，=5.1k，=5.1k，f=10kHz，在输出不失真的情况下，用交流毫伏表测量、，用UT56数字万用表测量R值（注意！要切断电源并断开R的一根导线）。 （4）测量放大器的输出电阻 保持不变，f=10kHz，在输出电压不失真的情况下，用交流毫伏表测量断开时的输出电压及接上时的输出电压。（注意！两次测量时应保持相等，且大小合适，保证在接入和断开，输出信号不失真，与为同数量级电阻。） 表3-3-1 静态工作点及动态量的测量 给定条件 静态工作点 动态量 /V /V /V /μA /mA /K /V /mV /V 为合适 5.1K 10 表3-3-2 输入电阻和输出电阻的测量 /mV /mV R/ KΩ /KΩ /V /V / KΩ /KΩ 测量值 计算值 测量值 计算值 5.1 5.1 六、注意事项 连接线：连线插头可叠插使用，插入时向下并顺时针旋转即可锁紧，松开时向上反向旋转即可拔出，不可直拉导线。 在切断电源的状态下，连线、拆线。连线必须注意电源极性。（红色线接电源的正极，黑色线接地。） 所有仪器和实验电路都必须“共地”。 测