函数发生器实验报告

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1、晶体管放大电路设计一、设计要求和指标1、输入电阻RI>2K,频率响应20HZ~500KHZ2、输出电压V>=0.3V输出电阻Ro<5K,电路工作稳定。已知条件:内阻Rs=600欧,Vcc=12V,信号源Us=100mv,负载RL=2K二、晶体管放大器的基本原理共射极放大电路如下图所示,它采用的是分压式电流负反馈电路,工作点Q主要由RB1、RB2、RE、RC及电源电压UCC决定,该电路利用RB1和RB2组成分压器固定基极电位,通过直流负反馈作用,能自动获得稳定的静态工作点。放大器中静态工作点的选取十分重要:静态工作点选的过高或过

2、低都会产生非线性失真,如Q点选得过高,微弱的输入信号也会产生饱和失真,使输出的电压波形产生下削底波,相反若Q点选得太低,将易产生截止失真,使输出的电压波形产生上缩顶波,为了得到最大不失真输出幅度,其静态工作点应设在交流负载线的中间位置。另外,放大器静态工作点的选择还影响放大器的增益,工作点的不同放大器的放大倍数也将不同。对于硅管:ICQ=(1~3)mAVBQ=(3~5)VUCEQ=(2~3)V电路的静态工作点由下列关系再确定。RB2UUBCCRRB1B2UUUBBEBIICERREEUUIRRCECCCC

3、Eβ=2AUS(RI+RS)/RLf’L=fL/(1~3)f’H=(1~3)fH1C3~1012fRrLSbe1C3~1022fRRLCL1C1~3ERrSbe2fR//LE1三、电路安装与调试1.安装电路(1)检查元器件:在安装电路前,先用万用表检查三极管的质量,电阻的阻值及电解电容的充放电情况,并用晶体管图示仪测三极管的主要参数。(2)安装电路:根据设计计算的元件参数,在电路实验箱上插接元器件组装电路。组装时,应尽量按照电路的形式与顺序布线,要求做到元器件排列整齐,

4、密度均匀,不互相重叠,连线尽量做到短和直,避免交叉。对电解电容应注意正负极性,正极性接高电位,负极性接低电位,元件标称值字符朝外以便检查。安装完毕后,应对照电路图仔细检查看是否有错接、漏接和虚接现象,并用万用表检查底板上电源正负极之间有无短路现象,若有,应迅速排除故障,否则不能通电进行性能测试。2.通电测试(1)通电观察电路安装经检查确定无误后,即可把经过准确测量的电源电压接入电路,此时不要急于测量数据,应首先观察电路有无异常现象,如有无冒烟、有无异常气味、元件器件是否发烫、电源输出有无短路现象等等。如果有异常现象,应立即切断

5、电源,检查电路,排除故障,待故障排除后方可重新通电测试。(2)静态工作点的测试与调整静态工作点是由各级电流和电压来描述的。测量静态工作点只要把IBQ、UBEQ、UCEQ、ICQ数值测量出来即可,但在测量时应注意以下几个问题。①一般只测电压而避免测电流,因为测量电流时要断开电路,电流的大小可以通过测量电压再把电流换算出来,如测量IC时,只需要测量RC两端的电压,然后除以RC的阻值即可。②当使用的测量仪器仪表公共端接机壳时,应把测量仪器仪表的公共端与放大器公共端接在一起即共地,否则测量仪器仪表外壳引入的干扰将使电路工作状态改变,并

6、且测量结果也不可靠。③注意使用仪表的内阻(仪表的分流作用)、同时还要正确选择测量仪表的量程范围,减少测量误差。④在测量静态工作点时,为了减少外界干扰,应使输入端交流短路即C1左端接地。静态工作点测试方法:接通直流电源,放大器不加输入信号,并将放大器输入端即耦合电容C1左端接地,用万用表测量晶体管的B、E、C极对地的电压UB、UE、UC。如果出现UCC=UCE,说明晶体管工作在截止状态;如果出现UCE<0.5V,说明晶体管已经饱和。这两种情况均说明,所设置的静态工作点偏离较大,应调整RB1,或检查电路是否有故障、测量是否正确以及

7、读数是否正确等等。(3)性能指标(动态)的测试与电路参数调整测量前,一般情况下使f0=1KHz,Ui=10mV(有效值),然后按照放大器性能指标的测试方法分别测量Au、Ri、Ro、β等。有时,电路的性能指标达不到设计要求,就必须通过实验调整修改电路参数,使之满足各项指标要求。对于一个低频放大器,希望电路的稳定性好,非线性失真小、电压放大倍数大、输入阻抗高、输出阻抗低、下限频率fL越低越好,但这些要求很难同时满足。例如1,希望提高电压放大倍数Au,可以有以下三种方法。'RRLoArRubeirbe

8、'增大R:会使Ro增加,减小rbe会使输入电阻Ri减小。如果Ro和RiL有余地,可通过调节RC和IC来提高电压放大倍数,但这样会影响静态工作点,需重新调整静态工作点。提高晶体管的放大倍数β,才是提高放大倍数的有效措施。对于的分压式直流负反馈偏置电路,由于基极电位UB固定,则U

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