第二章 模拟电子技术实验.doc

第二章 模拟电子技术实验 实验一 单级交流放大器 一、实验目的 1．学习调整、测试晶体管静态工作点的方法，研究静态工作点对放大电路性能的影响。 究集电极电阻Rc，负载电阻RL对放大电路放大倍数的影响。 握放大电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro的测定方法 学习测定放大电路幅频特性的方法 二、实验仪器 直流稳压电源 一台 函数信号发生器 一台 示波器 一台 交流毫伏表 一台 万用表 一块 三、理论准备 1．静态工作点的设置与调整 任何组态（共射、共基、共集）的放大电路的主要任务都是不失真地放大信号，而完成这一任务的首要条件，就是合理地选择静态工作点。 图2.1-1 本实验采用的单管交流放大电路为分压式偏置电路，电路原理如图2.1-2所示。电路由Rb1+Rb2组成分压电路，为晶体管提供基极电流IB，调整RP的大小就可以改变IB，从而获得合适静态工作点Q。 2．单管放大电路性能指标的估算：（参看图2.1-2） （1）静态工作点： 图2.1-2 式中：ＶBE为晶体管基一射极压降 （２）电压放大倍数： ＡＵ 当发射报旁路电容Ｃe断开时，在发射极电阻上产生串联电流负反馈，则电压增益 式中： 　　为晶体管输入电阻 　　　　　　　　　　　　　β　为晶体管电流放大倍数 （３）输入、输出电阻 输入电阻　　　 输出电阻　　　 ３．单管放大电路性能指标的测试 （１）放大电路输入电阻Ｒi的测试； 放大电路输入电阻Ｒi的定义是从放大器输入端看进去世的等效电阻 测试Ｒi的方法很多，在此介绍“替代法”，按图2.1-3接线，先把开关拨至１外，接上ＲＬ并调节输入信号，使输出波形大小适中，但不失真。用毫伏表测量Vi值。 图2.1-3 放大电路输出电阻Ｒ0的定义是：输入端信号电压短路（保留内阻Ｒs）断开负载电阻，从放大器输出端看进去的等效电阻。 测试Ｒ0的方法很多，在此介绍“换算法”。按图2.1-4接线，先在输出端加负载电阻 ＲＬ，调节信号源电压，使输出波形大小适中并不失真，用毫伏表测量输出电压Ｖ01，然后去掉ＲＬ，再测量空载时的输出电压Ｖ02，则输出电阻Ｒ0可由下式算出 图2.1-4 集电极电阻Ｒc和负载电阻ＲＬ对电路的放大倍数都有一定的影响，但Ｒc过大易产生饱和失真。 （４）放大器幅频特性的测定 放大器的幅频特性是测绘电压放大倍数随输入信号频率而变化的曲线，放大器的幅频特性曲线测绘方法有逐点测试法；保持输入信号Ｖi的大小不变，改变Ｖi的频率，逐步测试出输出电压Ｖ0的大小，根据实验数据描绘出放大器的幅频特性曲线。 四、预习要求 按图2.1-2给定参数，若晶体管β＝60，要求Ｉc≈２mA时，估算静态工作点及电压放大倍数： Ｉcq≈IEq= ；VCEQ≈ ；Av=-βRˊ／Rbe＝ 五、实验内容 １．静态工作点的调整与测试 调整直流稳压电源使Ｅc＝＋12V，取Ｒc＝３Ｋ，Ｒe＝１Ｋ， RL=∞，按图2.1-2接线。从放大器的输入端输入f=1000Hz，Vi=5mV的正弦小信号，用示波器观察输出信号Ｖ0的波形，逐渐增大Ｖi，同时调节Ｒp，使输出信号波形不失真，直至输入信号增加到某个最大值Vimax，此时若再增大Vi，则输出信号V0的波形同时出现上，下削波的失真。此时，放大器是理想工作状态。 将输入信号Ｖi撤去，测出放大器的ICQ、ＶBQ、ＶEQ、ＶCQ，结果记入表一，并计算ＩBQ、ＶBEQ、ＶCBQ。 表一 测试值 电路状态 计算值 ＩCQ ＶBQ ＶEQ ＶCQ ＩBQ ＶBEQ ＶCBQ 2．测试电压放大倍数ＡＶ 在电路理想放大状态下，调整信号发生的输出Ｖi＝10mV，f=1000Hz的正弦信号输入放大器。 ＲＬ＝∞，Ｒc＝３Ｋ，1.5K时分别测出Ｖ0的值，计算Ａv Ｒc＝３Ｋ时，接入ＲＬ＝３Ｋ，测出Ｖ0的值，计算Ａv 将上述测试和计算的结果记入表二，说明Ｒc、ＲＬ对电路放大倍数的影响。 负载状态 测试值 测试值 估算值 Ｒc ＲＬ Vi V0 Av Av 3K ∞ 1.5K ∞ 3K 3K 3．研究静态工作点的改变对输出波形的影响。 在上一步的基础上，先将Ｒp顺时针旋转使V0出现明显失真，测出此时的静态工作点，再将ＲP逆时针旋转使Ｖ0出现明显失真，同样测出静态工作点。将上述结果记入表一，根据测试结果及示波器观察到的波形判断电路处于何种失真状态。 ４．测定输入电阻Ｒi和输出电阻Ｒ０ Ｒc＝３Ｋ，Ｒe＝１Ｋ，ＲＬ＝３Ｋ