三極管共射極放大電路新

1、40、三極管共射極放大電路、三極管共射極放大電路一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?學(xué)習(xí)基本放大器的參數(shù)選取方法、安裝與調(diào)試技術(shù)；學(xué)習(xí)基本放大器的參數(shù)選取方法、安裝與調(diào)試技術(shù)； 掌握放大器靜態(tài)工作點的測量與調(diào)整方法，了解在掌握放大器靜態(tài)工作點的測量與調(diào)整方法，了解在不同偏置條件下靜態(tài)工作點對放大器性能的影響；不同偏置條件下靜態(tài)工作點對放大器性能的影響； 學(xué)習(xí)放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻學(xué)習(xí)放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及頻率特性等指標(biāo)的測試方法；及頻率特性等指標(biāo)的測試方法； 了解靜態(tài)工作點與輸出波形失真的關(guān)系，掌握最大不了解靜態(tài)工作點與輸出波形失真的關(guān)系，掌握最大不失真輸出電壓的測

2、量方法；失真輸出電壓的測量方法； 進一步熟悉示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、交流毫伏表的進一步熟悉示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、交流毫伏表的使用。使用。在電路中靜態(tài)工作點為：在電路中靜態(tài)工作點為： 動態(tài)參數(shù)：動態(tài)參數(shù)：電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)其中：其中：212BBCCBBRUURREEEBEBERURUUI)(ECCCCCERRIUUk3 . 3/50RRRRUUACbeLCiU)mA()mv(26)1 (300EbeIr二、相關(guān)知識二、相關(guān)知識二、相關(guān)知識二、相關(guān)知識 要使放大器不失真地放大，工作點必須選擇合適。要使放大器不失真地放大，工作點必須選擇合適。初選靜態(tài)工作點時，可以選取直流負(fù)載線的中點，初選靜

3、態(tài)工作點時，可以選取直流負(fù)載線的中點， 即即UCE1/2UC或或IC1/2ICS。 (ICS為集電極飽和電流，為集電極飽和電流，ICSUC/RC)。 這樣便可獲得較大輸出動態(tài)范圍。當(dāng)放大器輸出這樣便可獲得較大輸出動態(tài)范圍。當(dāng)放大器輸出端接有負(fù)載端接有負(fù)載RL時，因交流負(fù)載線比直流負(fù)載線要陡，時，因交流負(fù)載線比直流負(fù)載線要陡，所以放大器動態(tài)范圍要變小，如圖所以放大器動態(tài)范圍要變小，如圖1所示。當(dāng)發(fā)射極所示。當(dāng)發(fā)射極接有電阻時，也會使信號動態(tài)范圍變小。要得到最佳接有電阻時，也會使信號動態(tài)范圍變小。要得到最佳靜態(tài)工作點，還要通過調(diào)試來確定，一般用調(diào)節(jié)偏置靜態(tài)工作點，還要通過調(diào)試來確定，一般用調(diào)節(jié)偏置

4、電阻電阻RP的方法來調(diào)整靜態(tài)工作點。的方法來調(diào)整靜態(tài)工作點。二、相關(guān)知識二、相關(guān)知識圖圖1 放大器最佳靜態(tài)工作點放大器最佳靜態(tài)工作點二、相關(guān)知識（工作電源）二、相關(guān)知識（工作電源）0V +Vc(+12V)二、相關(guān)知識（測量線）二、相關(guān)知識（測量線）同軸連接同軸連接器器信號參考信號參考屏蔽線屏蔽線信號輸入信號輸入二、相關(guān)知識（電路原理圖）二、相關(guān)知識（電路原理圖）-+-+-+二、相關(guān)知識（晶體管管腳圖）二、相關(guān)知識（晶體管管腳圖）示 波器穩(wěn)壓電源毫伏表函數(shù)發(fā)生器屏蔽線普通線屏蔽線屏蔽線Ui輸入Uo輸出P218圖9.3實驗電路與各測試儀器連接四、實驗內(nèi)容四、實驗內(nèi)容 靜態(tài)工作點的調(diào)整和測量靜態(tài)工作

5、點的調(diào)整和測量 電壓放大倍數(shù)的測量電壓放大倍數(shù)的測量 輸入電阻和輸出電阻的測量輸入電阻和輸出電阻的測量 觀察靜態(tài)工作點對輸出波形的影響觀察靜態(tài)工作點對輸出波形的影響 放大電路上限頻率放大電路上限頻率fH、下限頻率、下限頻率fL的測量的測量1. 靜態(tài)工作點的靜態(tài)工作點的調(diào)整和測量調(diào)整和測量 1、開啟直流穩(wěn)壓電源，將直流穩(wěn)壓電源的輸出調(diào)整到、開啟直流穩(wěn)壓電源，將直流穩(wěn)壓電源的輸出調(diào)整到12V，并用萬用表檢測輸出電壓，確認(rèn)后，關(guān)閉直流，并用萬用表檢測輸出電壓，確認(rèn)后，關(guān)閉直流穩(wěn)壓電源。穩(wěn)壓電源。2、將放大器電路板的工作電源端與、將放大器電路板的工作電源端與12V直流穩(wěn)壓電源接直流穩(wěn)壓電源接通。然后，

6、開啟直流穩(wěn)壓電源。此時，放大器處于工通。然后，開啟直流穩(wěn)壓電源。此時，放大器處于工作狀態(tài)。作狀態(tài)。1. 靜態(tài)靜態(tài)工作點的調(diào)整和測量工作點的調(diào)整和測量調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)電位器RP，使電路滿足設(shè)計要求（，使電路滿足設(shè)計要求（ICQ1.5mA）。為方）。為方便起見，測量便起見，測量ICQ時，一般采用測量電阻時，一般采用測量電阻Rc兩端的壓降兩端的壓降URc，然，然后根據(jù)后根據(jù)ICQ =URcRc計算出計算出ICQ 。測量測量晶體管共射極放大電路的靜態(tài)工作點，并將測量值與理論晶體管共射極放大電路的靜態(tài)工作點，并將測量值與理論估算值記錄在下表中。估算值記錄在下表中。如果測出如果測出UCEQ0.5V，則說明三

7、極管已經(jīng)飽和；如果，則說明三極管已經(jīng)飽和；如果UCEQ+UC則說明三極管已經(jīng)截止。則說明三極管已經(jīng)截止。晶體管若晶體管若VBEQ 2V，估計該晶體管已被擊穿。，估計該晶體管已被擊穿。測量值測量值理論估算值理論估算值UBQ(V)UBEQ(V)UCEQ(V)ICQ(mA)UBQ(V)UBEQ(V)UCEQ(V)ICQ(mA)2. 電壓放大倍數(shù)的測量電壓放大倍數(shù)的測量 保持放大器的靜態(tài)工作點不變，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器，保持放大器的靜態(tài)工作點不變，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器，使其輸出頻率使其輸出頻率f1kHz、幅度為、幅度為10mV的正弦波，并將它的正弦波，并將它加到放大電路的輸入端，作為信號源電壓加到放大電路

8、的輸入端，作為信號源電壓Us。不接輸出。不接輸出負(fù)載電阻，即：負(fù)載電阻，即：RL(開路開路)。放大電路的輸出端接示。放大電路的輸出端接示波器，觀察示波器所顯示的輸出電壓波器，觀察示波器所顯示的輸出電壓Uo，當(dāng)波形無失真，當(dāng)波形無失真現(xiàn)象時，用交流毫伏表分別測出現(xiàn)象時，用交流毫伏表分別測出Us、Ui、U o（ RL）的大小，將其值記錄在下表中。然后根據(jù)公式算出電壓的大小，將其值記錄在下表中。然后根據(jù)公式算出電壓放大倍數(shù)放大倍數(shù)Au。 增大輸入信號幅度，用示波器監(jiān)視輸出波形、交流毫伏增大輸入信號幅度，用示波器監(jiān)視輸出波形、交流毫伏表測出最大不失真輸出電壓表測出最大不失真輸出電壓Uomax，并記錄在

9、下表中。，并記錄在下表中。2. 電壓放大倍數(shù)的測量電壓放大倍數(shù)的測量 放大電路輸出端接入負(fù)載電阻放大電路輸出端接入負(fù)載電阻RL= 3K ，保持函數(shù)，保持函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率信號發(fā)生器輸出頻率f1kHz、幅度為、幅度為10mV的正弦波的正弦波不變，測出此時的輸出電壓不變，測出此時的輸出電壓Uo（ RL= 3K ），將其），將其值記錄在下表中。然后根據(jù)公式計算電壓放大倍數(shù)值記錄在下表中。然后根據(jù)公式計算電壓放大倍數(shù)Au，并分析負(fù)載對放大電路電壓放大倍數(shù)的影響。并分析負(fù)載對放大電路電壓放大倍數(shù)的影響。 增大輸入信號幅度，用示波器監(jiān)視輸出波形、交流毫增大輸入信號幅度，用示波器監(jiān)視輸出波形、交流毫伏表

10、測出最大不失真輸出電壓伏表測出最大不失真輸出電壓Uomax，并記錄在下表中。，并記錄在下表中。2. 電壓放大倍數(shù)的測量電壓放大倍數(shù)的測量 用示波器雙蹤觀察用示波器雙蹤觀察Uo和和Ui的波形，測出它們的大小和的波形，測出它們的大小和相位。并將波形畫在同一坐標(biāo)紙上。相位。并將波形畫在同一坐標(biāo)紙上。測試條件測試條件實測值（有效值）實測值（有效值）理論值理論值Us（mV）Ui（mV）Uo、Uo（V）Uomax （V）AuAuRL=RL=3K表：表： 在做最后一個實驗之前，應(yīng)一直保持靜態(tài)工作點不變。如在做最后一個實驗之前，應(yīng)一直保持靜態(tài)工作點不變。如果不小心調(diào)了電位器果不小心調(diào)了電位器RW1，則應(yīng)重新進

11、行靜態(tài)調(diào)試，然后再繼，則應(yīng)重新進行靜態(tài)調(diào)試，然后再繼續(xù)完成各個實驗。續(xù)完成各個實驗。3. 輸入電阻和輸出電阻的測量輸入電阻和輸出電阻的測量輸入電阻測量原理方框圖輸入電阻測量原理方框圖（放大電路的工作電源未表示）（放大電路的工作電源未表示） 由于由于R兩端沒有電路的公共接地點，若用交流毫伏表直接測兩端沒有電路的公共接地點，若用交流毫伏表直接測R上的壓降，則會引入干擾，造成測量誤差。上的壓降，則會引入干擾，造成測量誤差。3. 輸入電阻和輸出電阻的測量輸入電阻和輸出電阻的測量輸入電阻輸入電阻 放大電路的輸入電阻放大電路的輸入電阻Ri可用電流電壓法測量求得，可用電流電壓法測量求得，調(diào)試電路如圖所示。圖

12、中調(diào)試電路如圖所示。圖中R為已知外接電阻，用交流為已知外接電阻，用交流毫伏表分別測出毫伏表分別測出Us和和Ui，然后根據(jù)下式可求得放大電，然后根據(jù)下式可求得放大電路的輸入電阻路的輸入電阻Ri，即，即圖圖 放大電路輸入電阻的測量放大電路輸入電阻的測量被測放大器被測放大器3. 輸入電阻和輸出電阻的測量輸入電阻和輸出電阻的測量圖圖 放大電路輸出電阻的測量放大電路輸出電阻的測量輸出電阻輸出電阻 放大電路的輸出電阻放大電路的輸出電阻Ro可通過測量放大電路輸出端可通過測量放大電路輸出端開路時的輸出電壓開路時的輸出電壓Uo，帶上負(fù)載，帶上負(fù)載RL后的輸出電壓后的輸出電壓Uo，經(jīng)計算求得，測試電路如圖所示。經(jīng)

13、計算求得，測試電路如圖所示。 由圖可知由圖可知 由此可求得輸出電阻為由此可求得輸出電阻為4. 觀察觀察靜態(tài)工作點對輸出波形的影響靜態(tài)工作點對輸出波形的影響在在ICQ1.5mA，RL=情況下，將頻率為情況下，將頻率為1KHz的正弦信號加在放的正弦信號加在放大器的輸入端，增大輸入信號幅度，監(jiān)視輸出電壓大器的輸入端，增大輸入信號幅度，監(jiān)視輸出電壓Uo仍保持不失仍保持不失真的正弦波。真的正弦波。 將電位器將電位器RP的阻值調(diào)為最大，此時靜態(tài)電流的阻值調(diào)為最大，此時靜態(tài)電流ICQ下降，用示下降，用示波器觀察輸出波形是否出現(xiàn)失真、記錄此時的波形，并測波器觀察輸出波形是否出現(xiàn)失真、記錄此時的波形，并測出相應(yīng)

14、的集電極靜態(tài)電流出相應(yīng)的集電極靜態(tài)電流 。若失真不夠明顯，可適當(dāng)增大。若失真不夠明顯，可適當(dāng)增大Us。將電位器將電位器RP的阻值調(diào)為最小，此時靜態(tài)電流的阻值調(diào)為最小，此時靜態(tài)電流ICQ增大，觀察增大，觀察輸出波形失真的變化，記錄此時的波形，并測出相應(yīng)的集輸出波形失真的變化，記錄此時的波形，并測出相應(yīng)的集電極靜態(tài)電流電極靜態(tài)電流 。根據(jù)上述兩種情況下所觀察到的波形，說明集電極偏置電流的大根據(jù)上述兩種情況下所觀察到的波形，說明集電極偏置電流的大小對放大電路輸出動態(tài)范圍的影響。小對放大電路輸出動態(tài)范圍的影響。靜態(tài)工作點對輸出電壓波形的影響靜態(tài)工作點對輸出電壓波形的影響:I ICQCQ，v vo o出

15、現(xiàn)飽和失真，形狀出現(xiàn)飽和失真，形狀為為“削頂削頂”失真。失真。I ICQCQ，v vo o出現(xiàn)截止失真，形狀出現(xiàn)截止失真，形狀為為“縮頂縮頂”失真。失真。I ICQCQ正常，當(dāng)加大輸入信號時，正常，當(dāng)加大輸入信號時， v vo o同時出現(xiàn)飽和與截止失真。同時出現(xiàn)飽和與截止失真。5. 觀察觀察靜態(tài)工作點對輸出波形的影響靜態(tài)工作點對輸出波形的影響5. 放大電路上限頻率放大電路上限頻率fH、下限頻率、下限頻率fL的測量的測量放大電路的通頻帶放大電路的通頻帶 通常當(dāng)電壓增益下降到中頻增益通常當(dāng)電壓增益下降到中頻增益0.707倍時倍時(按功率分貝數(shù)即按功率分貝數(shù)即下降下降3dB)所對應(yīng)的上下限頻率用所對

16、應(yīng)的上下限頻率用 fH和和 fL表示，如圖所示，則表示，如圖所示，則fH與與fL之間的范圍就稱為放大電路的通頻帶寬度之間的范圍就稱為放大電路的通頻帶寬度BW 。即即 BW= fH-fL頻率特性曲線圖頻率特性曲線圖5. 放大電路上限頻率放大電路上限頻率fH、下限頻率、下限頻率fL的測量的測量測量方法測量方法在在ICQ1.5mA，RL=情況下，將頻率為情況下，將頻率為1KHz的正弦信的正弦信號加在放大器的輸入端，增大輸入信號幅度，監(jiān)視輸出號加在放大器的輸入端，增大輸入信號幅度，監(jiān)視輸出電壓電壓Uo仍保持不失真的正弦波。仍保持不失真的正弦波。 用交流毫伏表測出此用交流毫伏表測出此時輸出電壓值時輸出電

17、壓值Uo；保持信號源輸出信號幅度不變，改變；保持信號源輸出信號幅度不變，改變信號源輸出頻率（增加或減?。┬盘栐摧敵鲱l率（增加或減小） ，當(dāng)交流毫伏表測數(shù)，當(dāng)交流毫伏表測數(shù)的輸出電壓值達到的輸出電壓值達到Uo0.707值時，停止信號源頻率的值時，停止信號源頻率的改變，此時信號源所對應(yīng)的輸出頻率即為上限頻率改變，此時信號源所對應(yīng)的輸出頻率即為上限頻率fH或或下限頻率下限頻率fL。五、思考題五、思考題 在測試放大器的各項參數(shù)時，為什么要用示波器監(jiān)視在測試放大器的各項參數(shù)時，為什么要用示波器監(jiān)視輸出波形不失真？輸出波形不失真？ 在測試在測試Au、Ri和和Ro時，怎樣選擇輸入信號時，怎樣選擇輸入信號Ui

18、的大小的大小和頻率？和頻率？ 測試中，如果將信號源、毫伏表、示波器中的任一儀測試中，如果將信號源、毫伏表、示波器中的任一儀器的二個測試端上接線換位（即各儀器的接地端不再器的二個測試端上接線換位（即各儀器的接地端不再連在一起）。此時示波器上的波形將發(fā)生什么變化？連在一起）。此時示波器上的波形將發(fā)生什么變化？五、思考題五、思考題 用示波器同時觀察放大電路輸入、輸出波形的相位關(guān)用示波器同時觀察放大電路輸入、輸出波形的相位關(guān)系時，示波器上有關(guān)按鈕應(yīng)置什么位置？系時，示波器上有關(guān)按鈕應(yīng)置什么位置？ 當(dāng)靜態(tài)工作電流當(dāng)靜態(tài)工作電流ICQ通過測量通過測量VE或或VC來間接地得到時，來間接地得到時，分析萬用表內(nèi)阻對測量誤差的影響。分析萬用表內(nèi)阻對測量誤差的影響。 試分析電路中的試分析電路中的Re、Ce起什么作用？起什么作用？ 如何判斷放大器的截止和飽和失真？當(dāng)出現(xiàn)這些失真如何判斷放大器的截止和飽和失真？當(dāng)出現(xiàn)這些失真時應(yīng)如何調(diào)整靜態(tài)工作點？時應(yīng)如何調(diào)整靜態(tài)工作點？六、實驗報告要求六、實驗報告要求實驗?zāi)康摹嶒炂鞑?、實驗電路及主要?nèi)容；實驗?zāi)康?、實驗器材、實驗電路及主要?nèi)容；畫出測試放大電路的畫出測試放大電路的Au、Vomax、Ri和和Ro時，有關(guān)儀器的接時，有關(guān)儀器的接線圖。線圖。整理實