实验三、晶体管放大电路

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1、实验三晶体管共射极单管放大器一、实验目的　　1、学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。　　2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。二、实验原理图3－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端B点加入输入信号ui后，在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现

2、了电压放大。只有测量放大器输入电阻时，才可以从A点加入输入信号。图3－1共射极单管放大器实验电路　　在图3－1电路中，当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管T的基极电流IB时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算　　　　　　UCE＝UCC－IC（RC＋RE）　　电压放大倍数　　　　输入电阻　　Ri＝RB1//RB2//rbe输出电阻RO≈RC1、放大器静态工作点的测量与调试　　1)　静态工作点的测量　　测量放大器的静态工作点，应在输入信号ui＝0的情况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适

3、的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压UE或UC，然后算出IC的方法，例如，只要测出UE，即可用　　算出IC（也可根据，由UC确定IC），同时也能算出UBE＝UB－UE，UCE＝UC－UE。为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。　　2)　静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC（或UCE）的调整与测试。静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大器

4、在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时uO的负半周将被削底，如图3－2(a)所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即uO的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如图3－2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压ui，检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。(a)(b)图3－2静态工作点对uO波形失真的影响改变电路参数UCC、RC、RB（RB1、RB2）都会引起静态工作点的变化，如图3－3所示。但通

5、常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点，如减小RB2，则可使静态工作点提高等。图3－3电路参数对静态工作点的影响　　2、放大器动态指标测试　　放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。　　1)　电压放大倍数AV的测量　　调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压ui，在输出电压uO不失真的情况下，用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和UO，则　　　　　　　　　2)　输入电阻Ri的测量　　为了测量放大器的输入电阻，按图3－4电路在被测放大器的输入端与信号源

6、之间串入一已知电阻R，在放大器正常工作的情况下，用交流毫伏表测出US和Ui，则根据输入电阻的定义可得图3－4输入、输出电阻测量电路　　测量时应注意下列几点:　　①由于电阻R两端没有电路公共接地点，所以测量R两端电压UR时必须分别测出US和Ui，然后按UR＝US－Ui求出UR值。　　②电阻R的值不宜取得过大或过小，以免产生较大的测量误差，通常取R与Ri为同一数量级为好，本实验可取R＝1～2KΩ。　　3)　输出电阻R0的测量　　按图10-4电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载RL的输出电压UO和接入负载后的输出电

7、压UL，根据即可求出　　　　在测试中应注意，必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。　　4)　最大不失真输出电压UOPP的测量（最大动态范围）如上所述，为了得到最大动态范围，应将静态工作点调在交流负载线的中点。为此在放大器正常工作情况下，逐步增大输入信号的幅度，并同时调节RW（改变静态工作点），用示波器观察uO，当输出波形同时出现削底和缩顶现象（如图3－5）时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真时，用交流毫伏表测出UO（有效值），则动态范围等于。或用示波器直接读出

8、UOPP来。图3－5静态工作点正常，输入信号太大引起的失真三、实验设备与器件　　1、实验电路板　　　　　　2、函数信号发生器　　3、双踪示波器　　　　　　　4、交流毫伏表5、万用表6、模拟实验箱四、实验内容　　按图3-1接线。先将实验板固定到实验箱面板上。电路板上是两级放大电路，本实验用第一级（左边）放大器，实验前用