厦门大学电技术实验四单级放大电路.docVIP

实 验 报 告 实 验 名 称：实验四 单级放大电路 系别： 班号： 实验组别： 目录 一、实验目的 3 二、实验原理 3 三、实验仪器 6 四、实验内容及数据 6 1、搭接实验电路： 6 2、静态工作点的测量和调试： 7 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 9 4、放大器上限、下限频率的测量 11 5、电流串联负反馈放大器参数测量 12 五、 结果分析 14 六、 实验总结 15 七、思考题 15 一、实验目的 学会在面包板上搭接电路的方法 学习放大电路的调试方法 掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带测量方法 研究负反馈对放大器性能的影响；了解设计输出器的基本性能 了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大倍数的影响 二、实验原理 （一）单级低频放大器的模型和性能 1、单级低频放大器的模型： 单级低频放大器能将频率从几十Hz～几百kHz的低频信号进行不失真地放大，是放大器中最基本的放大器，单级低频放大器根据性能不同可分为基本放大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压（或电流）经过反馈网络得到反馈信号电压（或电流），送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反，则为负反馈。 根据输出端的取样信号（电压或电流）与送回输入端的连接方式（串联或并联）的不同，一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变放大器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小，因此放大器的增益下降；同时改善了放大器的其他性能：提高了增益稳定性，展宽了通频带，减小了非线性失真，以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈是在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压，因而提高了输入阻抗，而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流，从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势，与此恒压相关的是输出阻抗减小；凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势，与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2、单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较： 电路图2是分压式偏置的共射基本放大电路，它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上，去掉射极旁路电容Ce，这样就引入了电流串联负反馈。 3、射极输出器的性能： 射极输出器是单级电压串联负反馈电路，由于它的交流输出电压VQ全部反馈回输入端，故其电压增益： 输入电阻：Rif =Rb//[rbe+（1+β）RL’RL’=Rc//RL 输出电阻：Rof =Re//[(Rb//Rs)+rbe]/(1+β) 射极输出器由于电压放大倍数Avf ≈1，故它具有电压跟随特性，且输入电阻高，输出电阻低的特点，在多级放大电路中常作为隔离器，起阻抗变换作用。 放大器参数及其测量方法 1、静态工作点的选择： 放大器要不失真地放大信号，必须设置合适的静态工作点Q。为获得最大不失真输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线中点，若选得太高就容易饱和失真，太低容易截止失真。 若放大器对小信号放大，由于输出交流幅度很小，非线性失真不是主要问题，故Q点不一定要选在交流负载线中点，一般前置放大器的工作点都选的低一点，降低功耗和噪声，并提高输入阻抗。 采用简单偏置的放大电路，其静态工作点将随温度变化而变化，若采用电流负反馈分压式偏置电路，具有自动稳定工作点的能力，获得广泛应用。 2、静态工作点测量与调试： 根据定义，静态工作点是指放大器不输入信号且输入端短路（接电路COM）时，三极管的电压和电流参数。静态工作点只测量三极管三级对电路COM的直流电压（VBQ、VEQ、VCQVBEQ=VBQ-VEQ ；VCEQ=VCQ-VEQ ；ICQ=VEQ / RE Δf0.7=fH-fL。 在保证输入Vi不变的情况下，改变输入信号频率（升高、下降），使输出Vo下降为中频时的0.707倍，则对应的频率即为fH、fICQ≈1.3mA，测量值填入表2。 表2 静态工作点测量 静态工作点测量值 VEQ（V） VBQ（V） VCQ（V） 测量计算 ICQ（mA） VBEQ（V） VCEQ（V） 1.3 1.9235 5.317 1.3 0.6235 4.017 仿真： VBQ： VCQ: 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 外加输入信号从放大器Vs端输入信号：频率f=2kHz的正弦信号，R=1k，使Vip-p=30mV。在空载情况下，用示波器同时观察输入和输出波形（Vi和Vo），若输出波形失真，应适当减小输入信号。 表3 电压放大倍数、输