第03章 单管放大电路实验.pptVIP

长江大学 龙从玉 * 长江大学 龙从玉 * 二、 单管电压放大电路 2.2、元器件： 三极管9013×1、 电容10uF×3 、 电位器10K×1、 电阻100×2、2K×2 、5.1K×1、 10K×2、100K×1。 1、 实验目的： 1.1、掌握单管放大电路静态工作点的调整与测试方法。 1.2、掌握单管放大电路的电压放大倍数AV、输出电阻ro和输入电阻 ri的测试方法。学习测量最大不失真输出电压VOMax 。 1.3、学习检查三极管和排除放大电路故障的方法。 2、实验仪器及器件： 2.1、仪器设备：示波器、函数发生器、稳压电源、万用表 C9012 H 312 E B C 三极管极性 E：发射极 B：基极 E：集电极 * 长江大学 龙从玉 * 单管基本电路有共射极、共基极、共集电极三种电路，本实验采用共射极放大电路如图-1所示。三极管是一个电流控制电流源器件（IC=β×IB），通过合理设置静态工作点，实现对交流电压信号的放大。 电路主要动态参数：电压放大倍数Av (Av =-β*RL’/ rbe =VoIVi) 输入电阻 ri（ri =rbe//RB）、输出电阻 ro （ro=RC）。 VCC RB1 10K RC 2K RB2 10K RE 100 CE 10uF GND 图-1 单管 共射极放大电路 3、实验原理 说明：基极分压通过R2获取，可减少分压电阻对测量输入电阻的影响， 输入交流信号通过C1直接输入基极。 输出交流信号通过C2 输出。 R2 100K C1 10uF Vi C2 10uF Vo 3.1、单管放大电路的工作原理 * 长江大学 龙从玉 * 1）放大电路的静态工作点 静态工作点是指在电路输入信号为零时，电路中各支路电流和各节点的电压值。通常直流负载线与交流负载线的交点Q所对应的参数IBQ、ICQ、VCEQ是主要观测对象，如图-2所示。 3.2、电路的调试与测量原理 图- 2 静态工作点 示意图 * 长江大学 龙从玉 * 2）静态工作点的设置原则： 在有负载的情况下，输入信号的变化使工作点沿交流负载线变化，从图- 4中VCE的变化规律可以看出：在不考虑三极管的饱和压降时，VCE向减小方向的变化幅度为VCEQ，向增大方向的变化幅度为ICQ×RL’ ，要获得最大的不失真输出幅度，则: VCEQ=ICQ×RL’ 。 由于VCEQ和ICQ满足直流负载线方程VCEQ=VCC - ICQ*RC 代入上式得：VCEQ=VCC*RL/(RC+2RL) 上式表明： 3）静态工作点的测量 方法：通常用万用表测量直流电压 用示波器测量直流电压方法： ① 校正示波器零电压基准，将输入端短路，调整垂零电压线； ②将示波器探头接入被测电路，采用直流DC耦合输入测量； ③读取测量电压： a、用数字示波器：直接读出直流电压值； b、用模拟示波器：直流电压=垂直灵敏度×垂直偏转格数。 当RL=RC时：VCEQ=VCC/3时获得最大不失真输出电压。 当RL=∞ 时：VCEQ=VCC/2时获得最大不失真输出电压。 * 长江大学 龙从玉 * 3.3、放大电路动态参数的测量原理 1）放大电路电压放大倍数AV的测量：AV =VO/Vi ri RS RL ro Vs VO VO Vi 2）放大电路输入电阻ri与输出电阻ro的测量原理 单管放大电路的动态参数测量电路如图- 3 ，其中的虚框部分为单管放大电路动态参数的等效电路。 单管放大电路 电阻的测量采用串联电阻的间接测量法：串联合适（阻值与输入电阻同数量级）的固定电阻，测量分压比，计算电阻： 输入电阻ri = RS*Vi /(Vs-Vi) 输出电阻ro= RL*(VO-VOL )/VOL 3）测量注意事项：信号源、示波器的输入与输出要共地。 图-3 单管放大电路的动态参数测量电路 * 长江大学 龙从玉 * VO R1 10K R2 100k RE 100 RC 2k RL 2k C1 10u C2 10u C3 10u VC VE VCC VALUE=12 4 0 % RV1 10K VO Q 9013 SW2 A B C D 示波器 +88.8 AC Volts +88.8 AC mV SW1 *1）单管放大电路实时仿真图 龙 AM FM + - 信号发生器 +88.8 AC mV 44% RV2 10k f=1KHz Vipp=100mV SW3 单管放大电路 ①静态工作点的测量 SW1接地1， 测量VE、VB、VC。 ②电压放大倍数的测量 SW1接3，短接RS， 测量VO、Vi AV=VO/Vi。 ③输入电阻的测量 SW1空接2， 测量VS