实验二 晶体管单级共射放大电路静态工作点测试

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1、实验二晶体管单级共射放大电路静态工作点测试一、实验目的1、掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。2、观察放大电路参数对放大器指标的影响，了解共射极电路特性。3、熟悉电子元器件和模拟电路实验箱。二、实验仪器l、数字示波器2、函数信号发生器3、数字万用表4、模拟电路实验箱三、预习要求1、三极管单级共射放大电路的工作原理。2、如何理论估算放大电路的静态工作点？3、实验中，应怎样调整合适的静态工作点，预想实验现象将会怎样？四、实验原理图1－1为电阻分压式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

2、放大器的静态工作点。Rp用来调节静态工作点。当在放大器的输入端加入输入交流电压信号vi后，在放大器的输出端便可得到一个与vi相位相反，幅值被放大了的输出交流电压信号vo，从而实现了电压放大。图2－1共射极单管放大器实验电路晶体管为非线性原件，要使放大器不产生非线性失真，就必须建立一个合适的静态工作点（Q点），使晶体管工作在放大区。当Q点合适时，输入大小合适的信号，输出波形不失真，若Q过低，如图2-2所示，则IB小，Ic小，大，晶体管进入截止区，产生截止信号，如图2-3（A）所示；当Q点过高，即IB大，则Ic大，小，从而进入饱和区，产生饱和失真；如图1-3（b）

3、所示。ba图2－2电路参数对静态工作点的影响图2－3静态工作点对vO波形失真的影响因此，在完成放大器的设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，放大器各项动态参数的测量与调试。实验一主要针对对静态工作点的测量和调试。　(1)　静态工作点的调试如图2-2所示，放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC（或VCE）的调整与测试。静态工作点是否合适，对放

4、大器的性能和输出波形都有很大影响。测量时，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时vo的负半周将被削底，如图2－3(a)所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即vo的正半周被缩顶，如图2－3(b)所示。对于线性放大电路而言，这些情况都不符合不失真放大的要求。改变电路参数(电源电压)，，，都会引起静态工作点的变化，但当电路参数确定后，工作点的调整主要通过电位器调节来实现，输入合适的信号时，使输出波形达到最大且不失真，即为最佳的静态工作点。（考虑电位器增大或减小时，工作点的变化情况）注意：即使Q点合适

5、，若输入信号过大，则输出波形的饱和和截止失真会同时出现。(2)静态工作点的测量在图1－1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,考虑原因？！），则它的静态工作点可用下式估算测量放大器的静态工作点，应在输入信号vi＝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VB、VC和VE。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压VE或VC，然后算出IC的方法，例如，只要测出VE，即可用算出IC（也可根据，由VC确定IC），同时

6、也能算出，。五、实验内容及步骤按照图2-1所示，连接单级共射放大电路，将Rp调节到最大，检查连线确认无误后，再接通+12V直流电源。1、观察静态工作点对波形失真的影响重新将Rp调节到最大状态，将函数发生器输出设定为频率1KHz的正弦波，将其输出与放大器输入端连接。打开示波器，分别将通道1，2与函数发生器的输出端和放大器的输出端连接。注意需将各仪器的公共地端连接在一起。调节函数发生器的输出幅值由小逐渐变大，同时调节Rp，在示波器上观察输入和输出两个波形有何变化。通过观察，记录当输出波形达到最大且不失真的过程中，VBE（V）和VCE（V）的值，计算集电极电流IC的

7、值，并记录波形达到最大且不失真时Rp的值。表1-1VCE（V）VBE（V）IC（mA）输出波形失真情况管子工作状态合适Q点Rp2、测量静态工作点将输入端接地，输入信号为零。缓慢调节Rp，用数字万用表测量VB，VC，及VE的对地电压（直流），并计算VBE（V）和VCE（V），填入表1-2。表1-2测量值计算值VB（V）VC（V）VE（V）VBE（V）VCE（V）IC（mA）IE（mA）根据测量数据，分析晶体管在不同工作点时的工作状态及原因。六、实验报告1、列表整理测量结果　　2、讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响及晶体管的工作状态　　3、分析讨论在调试过程

8、中出现的问题