共射級放大電路

共射級放大電路第一頁，共二十五頁，2022年，8月28日實驗目的1．學會放大器靜態(tài)工作點的調試方法，分析靜態(tài)工作點對放大器性能的影響。2．掌握放大器電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測試方法。3．熟悉常用電子儀器及電子技術實驗臺的使用。第二頁，共二十五頁，2022年，8月28日實驗器件EEL-07組件信號源(下組件)示波器交流毫伏表直流電壓表直流毫安表萬用電表晶體三極管3DG6(或9011)(管腳排列如圖1.2-6所示),以及若干電阻、電容第三頁，共二十五頁，2022年，8月28日所用元器件樣品

實驗板電容三極管豎的5個孔內部是短路橫的孔之間是不通的橫的25個孔內部是短路豎的孔是不通的中間斷開第四頁，共二十五頁，2022年，8月28日實驗原理放大電路的組成及其工作原理放大電路概述放大電路的作用：把微弱的電信號放大到所需的值。放大電路的主要性能指標：測試放大電路性能指標的電路如圖2.1所示。圖中us和Rs分別是測試用正弦信號源的開路電壓和內阻，RL為負載電阻，直流電源為被測放大電路的正常工作供電，ui和ii分別是放大電路的輸入電壓和輸入電流，uo和io分別是放大電路的輸出電壓和輸出電流。放大電路的主要性能指標有：放大倍數，輸入電阻，輸出電阻，頻帶寬度，動態(tài)范圍等?；痉糯箅娐返慕M成原則直流偏置：晶體管的發(fā)射結應正向偏置，集電結應反向偏置。信號的輸入和輸出：信號源和負載接入放大電路時，應不影響晶體管的原直流偏置，即：仍保證發(fā)射結應正向偏置，集電結應反向偏置。另外，信號源和負載一般也不希望有直流電流流入，所以，信號源－放大電路－負載之間的耦合電路，一般要求既能“隔直”，又能使信號暢通無阻地傳輸。第五頁，共二十五頁，2022年，8月28日電阻分壓工作點穩(wěn)定單管放大器實驗電路圖第六頁，共二十五頁，2022年，8月28日電阻分壓工作點穩(wěn)定單管放大器工作原理圖1.2-1為電阻分壓工作點穩(wěn)定單管放大器實驗電路圖。它的偏置電路采用和組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻，以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點。當在放大器的輸入端加入輸入信號后，在放大器的輸出端便可得到一個與相位相反，幅值被放大了的輸出信號，從而實現了電壓放大。在圖2－1電路中，當流過偏置電阻RB1和RB2的電流遠大于晶體管T的基極電流IB時（一般5～10倍），則它的靜態(tài)工作點可用下式估算

在此條件下，當溫度上升，IC，IB都將增加，由于IB增加,在RE在上產生的壓降UE也要增加，UE增加部分反饋到基極—發(fā)射極回路去控制UBE在使外加于管子的UBE減小,由于UBE減小，從而限制了IC的增加，使基本IC穩(wěn)定.由此可見該電路溫度穩(wěn)定性好。由于RE的接入，雖然帶來了穩(wěn)定工作點的好處，卻使放大倍數下降，而且RE越大，下降越多。為解決此問題，通常在RE上并聯一個大電容CE，它對直流相當于開路，，不會影響靜態(tài)工作點，但對交流接近于短路，因此對交流而言可看成發(fā)射極直接接地。所以CE又稱為射極旁路電容.它消除RE了對交流分量的影響，使放大倍數不至于下降.第七頁，共二十五頁，2022年，8月28日靜態(tài)工作點對輸出波形失真的影響第八頁，共二十五頁，2022年，8月28日放大器靜態(tài)工作點的測量與調試

放大器靜態(tài)工作點的測量與調試

①靜態(tài)工作點的測量②靜態(tài)工作點的調試放大器動態(tài)指標測試

放大器動態(tài)指標測試有電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓(動態(tài)范圍)和通頻帶等。第九頁，共二十五頁，2022年，8月28日靜態(tài)工作點的測量

靜態(tài)工作點是指：輸入交流信號為零時的三極管集電極電流ICQ和管壓降UCEQ。測量放大器的靜態(tài)工作點，應在輸入信號的情況下進行，即將放大器輸入端短接，然后選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表，分別測量晶體管的集電極電流以及各電極對地的電位、和。一般實驗中，為了避免斷開集電極，所以采用測量電壓，然后算出的方法，例如，只要測出,即可用算出,也可根據，由確定。同時也能算出，。為了減小誤差，提高測量精度，應選用內阻較高的直流電壓表。改變電路參數、、（、）都會引起靜態(tài)工作點的變化，如圖1.2-3所示。但通常多采用調節(jié)偏置電阻的方法來改變靜態(tài)工作點，如減小，則可使靜態(tài)工作點提高等。第十頁，共二十五頁，2022年，8月28日放大器動態(tài)指標測試放大器動態(tài)指標測試有電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓(動態(tài)范圍)和通頻帶等。第十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日電壓放大倍數的測量電壓放大倍數AV是指輸出電壓與輸入電壓有效值之比。實驗中，調整放大器到合適的靜態(tài)工作點，然后加入輸入電壓ui，用示波器監(jiān)視放大電路輸出電壓波形，調整放大器到合適的靜態(tài)工作點，然后加入輸入電壓，在輸出電壓不失真的情況下，用交流毫伏表測出和的有效值和，則。第十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日輸入電阻的測量

輸入電阻Ri的大小表示放大電路從信號源或前級放大電路獲取的電流的多少。因為放大器的對信號源來說就是其負載，輸入電阻越大，索取前級電流越小，對前級的影響越小。為了測量放大器的輸入電阻，按圖1.2-4電路在被測放大器的輸入端與信號源之間串入一已知電阻R，在放大器正常工作的情況下，用交流毫伏表測出和。根據輸入電阻的定義可得 測量時應注意：a．由于電阻兩端沒有電路公共接地點，所以測量兩端電壓時必須分別測出和，然后按求出值。b．電阻R的值不宜取得過大或小，以免產生較大的測量誤差，通常取與為同一數量級為好，本實驗可取。③測量之前儀表應較零US，Ui最好用同一量程進行測量。第十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日輸入、輸出電阻測量電路第十四頁，共二十五頁，2022年，8月28日靜態(tài)工作點的調試

靜態(tài)工作點是否合適，對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。為了獲得最大不失真的輸出電壓，靜態(tài)工作點應選在輸出特性曲線上交流負載線的中點。如工作點偏高，放大器在加入交流信號以后易產生飽和失真，此時的負半周將被削底，如圖1.2-2(a)所示；如工作點偏低則易產生截止失真，即的正半周被縮頂（一般截止失真不如飽和失真明顯）。如圖1.2-2(b)所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點以后還必須進行動態(tài)調試，即在放大器的輸入端加入一定的，檢查實驗中如果測得UCEQ<0.5，說明三極管已經飽和；如果測得UCEQ≈UCC說明三極管已經截止。輸出電壓的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應調節(jié)靜態(tài)工作點的位置。第十五頁，共二十五頁，2022年，8月28日飽保失真（7.5k）截止失真（160k）改變Rb1后，電路的三種工作狀態(tài)波形圖放大區(qū)（20k）第十六頁，共二十五頁，2022年，8月28日輸出電阻的測量從放大器的輸出端看進去，放大器可等效成一個大小等于開路的輸出電壓的電壓源和一個內阻相串聯的電路，這個等效電源的內阻就是放大器的輸出電阻。輸出電阻R0的大小表示電路帶負載能力的大小。輸出電阻越小，帶負載能力越強。按圖1.2-4電路，在放大器正常工作條件下，測出輸出端不接負載的輸出電壓和接入負載后的輸出電壓，根據。即可求出：

在測試中應注意，必須保持接入前后輸入信號的大小不變。為了測量值盡可能精確，取RL與Ro的值為同一數量級第十七頁，共二十五頁，2022年，8月28日輸入、輸出電阻測量電路第十八頁，共二十五頁，2022年，8月28日最大不失真輸出電壓的測試(最大動態(tài)范圍)如上所述，為了得到最大動態(tài)范圍，應將靜態(tài)工作點調在交流負載線的中點。為此在放大器正常工作情況下，逐步增大輸入信號的幅度，并同時調節(jié)(改變靜態(tài)工作點)，用示波器觀察，當輸出波形同時出現削底和縮頂現象時，說明靜態(tài)工作點已調在交流負載線的中點。然后反復調整輸入信號，使波形輸出幅度最大，且無明顯失真時，用交流毫伏表測出(有效值)，則動態(tài)范圍等于。或用示波器直接讀出來。第十九頁，共二十五頁，2022年，8月28日靜態(tài)工作點正常，輸入信號太大引起的失真第二十頁，共二十五頁，2022年，8月28日放大器頻率特性的測量

放大器頻率特性是指放大器的電壓放大倍數與輸入信號頻率之間的關系曲線。單管阻容耦合放大電路的幅頻特性曲線如圖1.2-5所示，為中頻電壓放大倍數，通常規(guī)定電壓放大倍數隨頻率變化下降到中頻放大倍數的倍，即所對應的頻率分別稱為下限頻率和上限頻率，則通頻帶9012(3CG)9013(3DG12)圖1.2-6放大器的頻率特性就是測量不同頻率信號時的電壓放大倍數。為此，可采用前述測的方法。每改變一個信號頻率，測量其相應的電壓放大倍數，測量時應注意取點要恰當，在低頻段與高頻段應多測幾點，在中頻段可以少測幾點。此外，在改變頻率時，要保持輸入信號的幅度不變。第二十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日幅頻特性曲線第二十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日測量電壓放大倍數在放大器輸入端加入頻率為的正弦信號，調節(jié)信號源的輸出旋鈕使，同時用示波器觀察放大器輸出電壓的波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測量下述三種情況下的值，并用示波器同時觀察和的相位關系，把結果記入表1.2-2中。第二十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日實驗報告

1．列表整理測量結果，并把實測的靜態(tài)工作點、電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻之值與理論計算值相比較（取一組數據進行比較），分析產生誤差的原因。2．總結、及靜態(tài)工作點對放大器電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻的影響。3．討論靜態(tài)工作點變化對放大器輸出波形的影響。4．分析討論在調試過程中出現的問題。第二十四頁，共二十五頁，2022年，8月28日預習與思考題1．閱讀教材中有關單管放大電路的內容并估算實驗電路的性能指標。假設：的，，，，。估算放大器的靜態(tài)工作點，電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻。2．了解EEL-07組件的結構和使用方法。3．了解放大器干擾和自激振蕩消除的方法。4．能否用數字電壓表直接測量晶體管的？為什么實驗中要采用測、，再間接算出的方