3.2單管交流電壓放大電路

1、873.2 單管交流電壓放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)調(diào)整并測試單級放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)的方法。2.學(xué)習(xí)測試單級放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的方法。3.研究集電極電阻 RC和負(fù)載電阻 RL對電壓放大倍數(shù)的影響。4.學(xué)習(xí)放大器頻率特性的測量方法。5.進(jìn)一步熟悉幾種常用儀器的使用方法。二、設(shè)計(jì)與仿真1.在 EW 沖創(chuàng)建如圖 3.2-1 所示電路，仿真測量基本共射放大電路的各靜態(tài)值:IB、IC、RB，其中 RB值可直接算出，也可用萬用表測量。所得結(jié)果填入表 管的電流放大系數(shù)為B=100。表 3.2-1 靜態(tài)工作點(diǎn)的仿真值UCEUBEURC1B1CRB12VRB11 ft.727圖 3.2

2、-1 測量靜態(tài)工作點(diǎn)的仿真電路2.在 EW 沖創(chuàng)建如圖 3.2-2 所示電路，仿真分析RC和 RL對放大倍數(shù)的影響。Rc分別取3kQ和 1.2kQ;R-分別取 3kQ和開路）。由信號發(fā)生器提供 1000Hz, 15m V 以內(nèi)的正弦交流信號 Us,得到相應(yīng)的 Ui、U0值，填入表 3.2-2 中。表 3.2-2RL、RC不同取值時(shí)輸入與輸出電壓RLRcUs/mVUi/ mVU0/ V計(jì)算放大倍數(shù)Au=Ui/U0AUS=US/U0OO3kQ3kQ3kQOO1.2kQ3kQ1.2kQR0 51KC!C110uF井十T1L| 5.2&4u|JC2IDLFIHM3UCE、UBE、URC、3.2

3、-1 中。圖中三極88J1K廠P( (xCH2V)3K(1IPir-1卜RsiJlQ2kQ1_ll+LI I1$20X “n3kQiiuf5 叫4W圖 3.2-3 共發(fā)射極放大電路原理圖Jet12 VIh圖 3.2-2 測量動(dòng)態(tài)參數(shù)的仿真電路3.改變 RB值，用示波器觀測輸入輸出電壓波形， RB增加uo將出現(xiàn)何種失真？ RB減小 uo將出現(xiàn)何種失真？三、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)采用圖 3.2-3 最簡單的基本共射放大電路和圖3.2-4 所示的分壓式偏置電路（選做）3.2-3 所示電路當(dāng) RB合適時(shí)能夠滿足發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏的條件，可以使得電路處于正常放大 狀態(tài)，調(diào)節(jié) RB（即調(diào)節(jié)電位器 Wi）可以改

4、變電路的靜態(tài)工作點(diǎn)值。沿直流負(fù)載線下移，直至進(jìn)入截止區(qū)；反之進(jìn)入飽和區(qū)， 關(guān)靜態(tài)工作點(diǎn)估算公式如下：!UCUBEIBRBroRSS20Q-4-Usf 14.14m V|C1 10 JF2RBR/1 M fl/45%口口51 kQRC3 kQC210UFT T17 ispaceUQI 1.052 iTfRL3 KQ。圖RB增大則 IB減少，靜態(tài)工作點(diǎn)RB一經(jīng)選定，靜態(tài)工作點(diǎn)也隨之確定。有!uRCIBRCUCEUC1CRC放大器的輸入電阻ri輸出電阻roUiUsUi（UOO1)RL式中 UOO為負(fù)載開路時(shí)的電壓,UOL為帶負(fù)載時(shí)的電壓。放大倍數(shù) Au護(hù)，AusUR芒 廠=Au（考慮信號源內(nèi)阻RS的

5、放大倍數(shù)）。圖 3.2-4 分壓式偏置電路原理圖89四、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備1.DMS 綜合實(shí)驗(yàn)箱2.6502 型雙蹤示波器3.XD22PS 型低頻信號發(fā)生器4.數(shù)字萬用表5.直流微安表五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整與測試按圖 3.2-3 接好線路，輸入端短路，并且注意留出測量電流IB、IC的位置（參見圖 3.2-1 仿真圖）。接通電源，用萬用表測量UCE值，同時(shí)調(diào)整電位器 W1 使 UCE5 6V，按經(jīng)驗(yàn)此時(shí)靜態(tài)工作點(diǎn)合適，這時(shí)保持 W1 不變，視為靜態(tài)工作點(diǎn)確定完畢。用萬用表直流電壓檔測量 UCE、UBE、URC;用微安表（毫安表）測量IB、lc;用萬用表 2MQ電阻檔測量 RB（測量時(shí)

6、斷開電源 Ucc）,將測量值填入表 3.2-3 中。表 3.2-3 靜態(tài)工作點(diǎn)值UCEUBEURCIBICRB根據(jù) 1BIC可知三極管B值為：2. 研究集電極電阻 RC和負(fù)載電阻 RL對放大倍數(shù)的影響保持表 3.2-3 中的值不變，令低頻信號發(fā)生器輸出15mv （用萬用表交流電壓擋測量），f =1000Hz的正弦波信號，作為 Us加入電路中，并測量出相應(yīng)的Ui值。用雙蹤示波器觀察輸入和輸出波形，若輸出波形無失真，則實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行，若波形出現(xiàn)失真則 返回步驟 1重新確定靜態(tài)工作點(diǎn)。在不失真的情況下，用萬用表分別測量RC=1.2K 和 3K , RL=3K 和斷開四種情況下的 U0值，填入表 3.2

7、-4 中并計(jì)算出 AU和 AUS。其中。表 3.2-4RL、RC不同取值時(shí)輸入與輸出電壓（表中 Au=Ui/U, AUS=US/U0）RLRCUs/mVUi/ mVU0/ V實(shí)測電壓放大倍數(shù)理論 AUAUAUSOO3kQ3k Q3kQOO1.2kQ3kQ1.2kQ3.測量放大器的輸入和輸出電阻在表 3.2-4 中取 RC3K 的兩組數(shù)據(jù)，填入表 3.2-5 中并計(jì)算出 A 和 r。其中 U。為 時(shí)的輸出值，而 UOL為RL3K時(shí)的輸出值。（實(shí)測 riR$,（蟲01）RL）UsUiUOL90表 3.2-5輸入、輸出電阻的計(jì)算UsUiUOOUOLri0理論上： ri=r0=4.觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對放大

8、器失真的影響1） 保持 Ui不變，調(diào)節(jié) W1 使 RB增加，用示波器觀察輸出電壓U。的波形，判斷出現(xiàn)何種失真。2） 保持 Ui不變，調(diào)節(jié) W1 使 RB減小，用示波器觀察輸出電壓U。的波形，判斷出現(xiàn)何種失真。5. 測量放大器的頻率特性令負(fù)載 RL開路，改變輸入信號的頻率， 保持輸入信號 Us=15mV 不變（因低頻信號發(fā)生器的輸出電 壓 Us隨頻率變化稍有改變，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整Us）,然后分別測量不同頻率時(shí)的輸出電壓U。值，填入表3.2-6 中。表 3.2-6頻率特性的測量f(Hz)101005001K10K100K1000 KUo(V)AU6.分壓式偏置電路的測量內(nèi)容同上。六、注意事項(xiàng)1.正確連接

9、電路，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查允許后方可接通電源。2微安表內(nèi)阻較大，測完靜態(tài)工作點(diǎn)后應(yīng)及時(shí)去掉微安表。3.微安表和毫安表的測量端是表筆形式，切記插到電路中的正確位置，以免損壞儀表。七、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求1. 課前認(rèn)真預(yù)習(xí)本實(shí)驗(yàn)的所有內(nèi)容，清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)原理，畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。2. 整理出靜態(tài)工作點(diǎn) IB、lc、UCE估算公式和動(dòng)態(tài)參數(shù) AU、ri、r。的理論及與實(shí)測計(jì)算公式，寫 入預(yù)習(xí)報(bào)告。3. 預(yù)先計(jì)算好理論 AU填入表 3.2- 4 中；計(jì)算出理論上 ri、r。填入表 3.2-5 中。4. 在 EWB 上創(chuàng)建圖 3.2-1 和圖 3.2-2，將仿真結(jié)果填入表 3.2-1 和表 3.2-2 中。5*.弄清什么是通頻帶，怎樣求出上下限截止頻率。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 整理好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，將各有關(guān)計(jì)算項(xiàng)目填入表中。2. 解答下列問題1） 根據(jù)實(shí)測出的B值和 RB值估算出 IB、IC、UCE，與實(shí)測值進(jìn)行比較，分析產(chǎn)