1.单管放大电路.ppt

长江大学电工电子实验中心龙从玉 * 长江大学电工电子实验中心龙从玉 * 1. 实验目的： 1.1.掌握调试、测试单管电压放大器静态工作点的方法。 1.2.掌握单管放大器的电压放大倍数Au、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电压。 1.3.学习检查三极管和排除放大电路故障的方法。 实验一 单管电压放大电路 表-1 单管放大电路实验器材表 器材名称 晶体管 电容 电位器 电阻 导线 型号/参数 9013 10uF 10K 100 2K 5.1K 10K 100K 数量 1 3 1 2 2 1 1 1 若干 2.实验仪器及器件 设备条件：万用表、示波器、函数发生器、直流稳压电源 * 长江大学电工电子实验中心龙从玉 * 3. 实验原理 基本放大电路有共射极、共基极、共集电极三种构成方式，本次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（即IC＝βIB），通过合理设置静态工作点，实现对交流电压信号的放大。放大电路的主要参数有电压放大倍数Av、输入电阻ri、输出电阻ro。 VCC RB1 RC 2K RB2 10K R2 100K RE 100 Vi Vo C1 10uF C2 10uF CE 10uF GND 图-1典型单管 共射极放大电路 * 长江大学电工电子实验中心龙从玉 * FILE NAME: 单管放大电路仿真 -- 龙从玉 . DSN 2010-4-10 uo Vcc uo us R1 10k R2 100k RE 100 RC 2k RL 2k C1 10u C2 10u C3 10u 1 2 3 4 J1 SIL-156-04 Q2(B) Q2(C) Q2(E) Vcc VALUE=12 us AMP=40mv OFFSET=0 FREQ=1k PHASE=0 THETA=0 3 7 % RV1 10k 晶体三极管直流工作点 直流扫描 ui uo RS 5K VB2 VALUE=1 VC1 VALUE=10 I C 晶体管输出特性曲线 -- 转移曲线 三极管的电压放大倍数 Au=uo/ui Q1 2N3704 Q2 9013 SW1 SW-SPST SW2 SW-SPST 图-2单管放大电路仿真参考图 输出电阻 RO RO=RL*(UOC-UOL)/UOL 输入电阻 RI RI=RS*UI/(US-UI) 注意： RS 取值应与 RI 相当。 A B C D 放大电路幅频相频曲线 通频带测量 ( 略 ) * 长江大学电工电子实验中心龙从玉 * 图- 3 单管电路实验 分步骤操作示意图 检测三极管 在电路接线前, 先用万用表二极管测量档检查三极管! R 3K us ui uoL Rb2 10k Re 100 Vcc+12v Rc 2k C1 10u C2 10u Ce 47u RL 2k Rb1 10k Q9013 b e c 测试静态工作点 Ve=? Vb=? Vc=? Vce=? Ic=? 信号us输入 示波器CH1 示波器CH2 uoc 信号us输入 示波器CH2 GND ①测量三极管两个PN结正向电压应为几百毫伏.(0.5-.8V为硅管) ②确定基极:两次测量为几百毫伏时,接同一表笔的管脚是基极(b)。 ③确定三极管的结构类型： 接基极是红表笔的是NPN型管; 接基极是黑表笔则是PNP型管。 ④判断e极与c极:比较2个几百毫伏读数,电压稍小的PN结是集电结，对应的集电极C。 R2 100K * 长江大学电工电子实验中心龙从玉 * 4.1.静态工作点设置与测量 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。图- 3 静态工作点 示意图 4.实验内容与实验步骤 * 长江大学电工电子实验中心龙从玉 * 4.1.1.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：当RL=RC时：VCEQ＝VCC/3时获得电压最大不失真输出幅度。 当无负载时（RL＝∞）： VCEQ＝VCC/2时获得电压最大不失真输出幅度。 4.1.2.静态工作点的测量 测量方法：通常用万用表可以测量直流电压。 用示波器测量直流电压方法： ⑴ 先校示波器零电压基准，将输入端短路，调整垂直旋钮，在合适设置零电压线； ⑵ 将示波器探头接入