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低频电子线路精选内容
低频电子线路实验
指导书
许文芳 主编
五邑大学电子电工实验中心
二00三年十二月
《低频电子线路实验指导书》
目 录
实验一、二极管的基本应用
实验二、晶体管单级放大电路
实验三、差动放大电路
实验四、集成运算放大器的基本应用
实验五、晶体管电压放大器的实验研究与设计
实验六、函数发生器的实验研究与设计
实验七、直流稳压电源的设计与实验研究
实验八、比较器电路设计性实验
附录一、晶体管的判别与测试
附录二、运算放大器的判别和测试
附录三、设计性实验报告要求
附录四、设计性实验报告举例
《低频电子线路实验指导书》
精 选 内 容
实验二 晶体管低频电压放大电路
一、实验目的
加深理解放大电路的工作原理;
掌握放大电路静态工作点的调整和测量方法;
3.学会测量电压放大倍数,输入电阻、输出电阻;
二、电路基本原理
1、电路工作原理
晶体管放大器中,广泛应用的电路如图2.1所示,称为阻容耦合共射极放大器,采用分压式电流负反馈偏置电路。
放大器的静态工作点Q主要由、、、及电源电压所决定。该电路利用电阻、 的分压固定基极电位。如果满足条件,当温度升高时,↑一↑一↓一 ↓一↓,结果抑制了 的变化,从而获得稳定的静态工作点。
2、基本关系式
只有当时,才能保证恒定。这是工作点稳定的必要条件,一般取 :
(2-1)
负反馈俞强,电路的稳定性愈好。所以要求,即 ,一般取
(硅管)
(2-2)
电路的静态工作点由下列关系式确定
(2-3)
对于小信号放大器,一般取,
(2-4)
(2-5)
(2-6)
三、性能指标与测试方法
晶体管放大器的主要性指标有电压放大倍数、输入电阻、输入电阻 及频率响应。对于图2.1所示电路,各性能指标的计算式与测试方法如下:
1.电压放大倍数
(2-7)
式中, ;
——晶体管输入电阻。即
(2-8)
电压放大倍数的测量实质上是测量放大器输入电压与输出电压。在波形不失真的条件下,如果测出(有效值)或(峰值)与(有效值)或(峰值),则
(2-9)
2. 输入电阻
(2-10)
放大器的输入电阻反映了它消耗输入信号源的功率的大小。若 (信号源内阻),放大器从信号源获取较大电压;若 ,放大器从信号源吸取较大电流;若 ,则放大器从信号源获取最大功率。
用“串联电阻法”测量放大器的输入电阻,即在信号源输出与放大器输入端之间,串联一个已知电阻R(一般选择R的值接近值为
宜)如图2.2所示。在输出波形不失真情况下,用晶体管毫伏表或示波器,分别测量出。与 的值,则
(2-11)
式中,———信号源的输出电压。
3、输出电阻
(2-12)
式中, ——晶体管的输出电阻。
放大器输出电阻的大小反映了它带负载的能力, 愈小,带负载的能力愈强。当时,放大器可等效成一个恒压源。
放大器输出电阻的测量方法如图2. 3所示,电阻 的选择应与接近。在输出波形不失真的情况下,首先测量 未接入即放大器负载开路时的输出电压 值;然后接入 再测量放大器负载上的电压 值,则:
(2-13)
4、频率特性
放大器的幅频特性如图2.4所示。影响放大器频率特性的主要因素是电路中存在的各种电容元件。
(2-1-14)
式中, ——放大器的上限频率,主要受晶体管的结电容及电路的分布电容的限制;
——放大器的下限频率,主要受耦合电容 、及射极旁路电容的影响。
要严格计算电容、 及 同时存在对放大器低频特性的影响,较为麻烦。在工程设计中,为了简化计算,通常以每个电容单独存在时所决定的转折频率为基本频率。电容 、及 所对应的等效回路如图2.5(a)、(b)、(c)所示。
如果放大器的下限频率 已知,可按下列表达式估算电容、及
(2-15)
(2-16)
(2-17)
放大器的幅频特性可通过测量不同频率时的电压放大倍数来获得。通常
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