实验3：单级放大电路的研究(2016.4.28)概要.pptx

模拟电路单元及系统实验 本实验要掌握的知识点： 掌握放大电路静态工作点（ VBEQ、 ICQ、VCEQ）的调整与测量方法； 了解静态工作点的选择对输出波形的影响； 掌握放大电路动态特性（ AV、Ri、Ro、BW）的测量以及静态工作点对上述指标的影响； 共射极放大电路用于对小信号的放大处理，通过控制三极管的b极电流，从而改变c极电流的大小，得到与输入信号相位相反、幅度放大的输出信号。 值得注意的是：三极管的电流虽由输入信号控制，但电路消耗的总功率是由直流电源转化而来的。 术语定义 静态工作点 静态工作点与截止失真、饱和失真的关系 AV、Ri、Ro、BW 实验原理图 ICQ=VRC/RC Vs：信号源电压（s=source） Vi ：电路输入电压 （i=in） Vo ：电路空载输出电压 VoL ：电路有载输出电压 （L=load） ICQ VBEQ VCEQ ICQ间接测量，VCEQ直接测量 测量仪器：数字万用表 VS、Vi、Vo、VoL直接测量 测量仪器：数字万用表 实验电路板结构 第二级电路 第二级电路 RP 调整电位器RP（即Rb1）,可改变ICQ。 且RP变化方向与ICQ相反 Ｋ1 Ｋ1置1:接通R1有vs-vi=v（1k） K1置２:断开R1 有vs=vi Ｋ２ Ｋ2置ON： 置OFF： 接通负载RL 断开负载RL 测得vOL 测得vO 隔直电容 100Ω电阻未接入 隔 直 电 容 旁路电容，使1k射极电阻交流短路，降低Av，不影响静态工作点 实验测量框图 注意：6V直流电源在整个实验过程中保持不变 vs vo 6V（恒定） 实验电路板与仪器连接图 电 源 信号发生器 示波器 毫伏表 6V Vi Vo Vs 表格一：测量静态工作点ICQ对输出信号幅度的影响 1.测试条件：电源电压VCC=6V；输入信号为正弦波：Vi=10mV，fi=1kHz。 RL=5.1kΩ。 2.开关K1置“2”（不串入R1）， K2置“ON”（接入RL）。 3.选择3个ICQ值，分别测量三种状态下的ICQ和VOL，填入表格一。 4.提示：(1) 计算时，三极管β取200，rbb’取300Ω。 (2) ICQ=0.5mA的VO的测量值一般在500mV～600mV之间, VOL的测量值一般在 300mV～400mV之间。 表格二：Av、Ri和Ro的测量方法 1.测试条件：电源电压VCC=6V；输入信号为正弦波：Vi=10mV，fi=1kHz； 静态工作点ICQ =0.5mA。 2.分别设置开关K1和K2的位置，测量VS、Vi、Vo、VoL，并算出Av、Ri和Ro； 3.计算Av、Ri和Ro的理论值，与实验数据对比。 4.提示：(1) 计算时，三极管β取200，rbb`取300Ω。 (2) ICQ=0.5mA的VO的测量值一般在500mV～600mV之间, VOL的测量值一般在300mV～400mV之间。 表格三：BW曲线的测量方法（逐点法） 1.测试条件：电源电压VCC=6V；输入信号为正弦波：Vi=10mV； 静态工作点ICQ =0.5mA。 2.开关K1置“2”（不串入R1）和K2置“ON”（接入RL），测量fi=20、50、…、 200kHz下的VoL； 3.借助VoL测量值，在方格纸上以描点的方式画出BW曲线图。 4.曲线图以频率的对数值（lgf）为横坐标，以Av为纵坐标 3 1 4 0 6 5 4.7 2 1.7 AV -（f ） 曲线 Lg(f) Av 对数坐标的应用:绘制频率特性曲线 在绘制频率特性曲线时,频率轴坐标若使用均匀刻度表示,而频率范围往往很宽,因此频率轴应采用对数坐标。频率轴引入对数标尺刻度,它能使低频段展宽而高频段压缩,只有这样,才能在很宽的频率范围内将频率特性的特点清晰地反映出来,否则低频部分将被压缩,难以将低频段内曲线细微的变化反映出来,如下图所示。取对数标尺后,其刻度是对数的,并非等分的,但它的整刻度(log)是等分的。应当注意,对数坐标是将坐标轴按对数规律进行刻度,并不是对频率取对数。所用坐标系被称为半对数坐标系(x轴为对数刻度,y轴为均匀刻度)。 静态工作点：保持接通直流电源，输入信号为零（输入端悬空）的条件下， ICQ、 VCEQ和VBEQ的值，即直流环境下的三极管工作状态。 静态工作点的意义： 1.与放大电路直流功耗有关； 2.ICQ的选择直接影响动态指标的数值：