单级低频放大器扩展实验.doc

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1、东南大学电工电子实验中心实验报告学号：姓名：第4次实验名称：单级低频电压放大器（扩展）提交报告时间：2011年04月24日完成名次：成绩：审批教师：2011年月日实验目的1.掌握幅频特性等的基本概念以及测量方法2.了解负反馈对放大电路特性的影响实验原理1.实验电路图电路图（1）电路图（2）1.实验基本原理(1)电路频率特性的下限频率值主要受C1，C2和CE影响，其关系分别为(2)幅频特性曲线、上限频率、下限频率、截止频率中心频率、带宽的测量方法(a)单级放大器放大特性(b)低通特性(c)高通特性(d)带通特性幅频特性反应了电

2、路增益和频率之间的关系，上图列出了常见的幅频特性类型。(a)和(d)中的fL表示下限频率，fH表示上限频率，(d)中的f0表示中心频率，带宽BW=fH-fL；(b)和(c)中的f0表示截止频率。在实验中可采用“逐点法”测量不同频率时的电压放大倍数AV来测量幅频特性。测量时，保持输入信号幅度不变，改变输入信号频率，每改变一次信号频率，用交流毫伏表或示波器测量一个输出电压值，计算其增益，然后将测试数据列表、整理并在坐标纸上将其连接成曲线。由于函数发生器的输出信号幅度在不同的频率会有变化，因此每改变一次频率都要用交流毫伏表或示波器

3、测量输入信号的幅度，一定要保证输入信号的幅度不改变。为了更快更准确的测量幅频特性，必须根据不同幅频特性类型，选择不同的测量技巧。对于(a)可先测出中频区的输出电压值，然后调高或调低频率使输出电压降到中频电压值的0.707倍，从而找到fL和fH，然后在fL和fH之间和左右找3至5个点进行测量，即可较准确的绘制曲线。(b)和(c)也可参考这种方式来测量。对于(d)可从较低的频率值逐步增加频率，用交流毫伏表或示波器测量输出信号，刚开始输出信号幅度随着频率的增加而增加，当增加到某一个频率时，输出信号幅度随着频率的增加开始减小，则该频

4、率为中心频率，记下该频率对应的幅度，然后调高或调低频率使输出电压降到中心频率电压的0.707倍，从而找到fL和fH。预习思考：1、对于小信号放大器来说一般希望上限频率足够大，下限频率足够小，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以增加图1中放大电路的上限频率，那些方法可以降低下限频率。答：降低下限频率应增大RS，C1，C2或CE，降低IBQ.2、负反馈对放大器性能的影响答：引入交流负反馈后，放大器的电压放大倍数将下降，其表达式为式中，F为反馈网络的传输系数；AV为无负反馈时的电压放大倍数。引入负反馈后通频带加宽，负反馈放大器

5、的上限频率fHF与下限频率fLF的表达式分别为和。引入负反馈还会改变放大器的输入电阻与输出电阻，其中并联负反馈能降低输入阻抗，串联负反馈能提高输入阻抗，电压负反馈使输出阻抗降低，电流负反馈使输出阻抗升高。必做实验：1、按电路图（1）搭建电路，调整ICQ=2.5mA(设计值)，保持Vi=5mV不变，改变信号频率，用逐点法测量不同频率下的VO值，计入表1中，并画出幅频特性曲线，记录下限频率fL、上限频率fH，计算带宽BWf/kHZ0.10.150.1550.20.250.3VO/mV340420431480520540f/kHZ

6、1260300320330350VO/mV610462440430420405由表格数据知fL=155HZ,fH=320KHZ带宽BW≈fH=320KHZ幅频特性曲线如下：增加以下内容：a）输入Vi=5mV，f=fL，用示波器双踪显示输入输出波形，记录波形，并测量两者间的相位差图1.测量下限频率输入输出波形由公式知相位差为a）输入Vi=5mV，f=fH，用示波器双踪显示输入输出波形，记录波形，并测量两者间的相位差图2.测量上限频率输入输出波形由公式知相位差注：以上数据均用交流毫伏表测得，与示波器显示的数据有误差。1、负反馈对

7、放大器性能的影响在实验电路中增加反馈电阻RF=10Ω，见电路图（2），构成电流串联负反馈放大器,调整ICQ=,2.5mA(设计值)，测量该电路的增益、输入阻抗、输出阻抗、下限频率fL、上限频率fH、带宽BW，并和前面实验测量的结果进行分析比较。数据记录表格如下Vi（mV）Vo（mV）VS(mV)VO’(mV)fL(kHz)fH(kHZ)53425.16780.08350AVF=VO/Vi=342/5=68.4Ri=S=千欧姆3=2.95千欧姆BW≈fH=350KHZ分析：此电路为电流串联负反馈，引入负反馈后，放大器电压增益减

8、小，输入阻抗和输出阻抗均增大。注意事项：1、在测幅频特性时，随着频率升高，信号发生器的输出幅度可能会下降，从而出现输入信号Vi与输出信号Vo同时下降的现象。所以在实验中要经常测输入电压值，使其维持5mV不变。