单级放大器的特性研究

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1、单级放大器的特性研允姓名：学号：组号：组内编号：一.实验目的：1.了解放大器的工作点和电路参数对放大性能的影响2.学习测量放大器性能的方法。、实验仪器(1)示波器:TDS1012C-EDU(2)万用表：KEITIILEY2110五位半万用表(3)信号发生器：AFG3051(4)直流稳压电源：SS1792F三、实验原理：简单放大器原理如图：1.静态工作点的计算：直流通路如图所示：则有y_^CC"^BEl/BE=o.l-0.2V’c=P’B=’C+’S&’CK：E=^CC~~IcRc(1+p)26mV(其中仏为

2、200-300H)1.交流参数的计算等效电路如图所示:可知:uirbe2.放大器的最佳工作点非线性失真：由于晶体管输入和输出特性曲线的非线性，或由于输入信号过大或工作点不合适会引起信号波形的失真。输出特性曲线如图所示：饱和失真：ic的摆动范围有一部分进入饱和区，结果uce的负半周被削去一部分，产生饱和失真。截止失真：ib的负半周被削去一部分，Ic和uce被削去和应的部分，产生截止失真。当静态工作点选在负载线的中点，即最佳工作点时，放大器的动态范围最大。U!实验方法和步骤实验电路如下图所示:1.观察放大器的输

3、出波形。将电路板卡关K合向点“1”，加-9V电源接通测试电路，取RC=RCl=lkQ,苜先测出此时的静态工作点UBE,UCE。调节Kw,使lO3mA(g卩UKc=3V),由函数发生器产生一个f=5KHz的正弦波，加在C点，信号电压幅度约为u=500mv(p-p),用双通道示波器同时观察放大器输入信号ui(Rs右侧)和输出信号uO(A点)的波形，观察并比较放人器的输出波形与输入波形的相位之间冇什么不同，波形冇无失真。2.测量放大器中频段放大倍数Au，Aus。在上述参数情况下，用示波器测出放大器的输入电压和输岀

4、电压ui，us，uO,计算放大倍数Au，Aus。注意此时波形不应失真。3.考查放大器工作点和电路参数变化对放大性能的影响。(1)集电极电流变化的影响。取Rc^lKQ,分别调节Tc为2毫安，3毫安，4毫安，5毫安，6毫安，参照内容2测出放大倍数，相互比较。(2)集电极电阻Rc变化的影响。取IC=3mA，分别测出Rc=lKQ和2KQ时的电压放大倍数Au,Aus并相互比较。4.放大器的最佳工作点和晶体管输入动态范围的研宄。(1)取Rc=lKQ,调节Rw使IC=3mA,当输入电压由小增大时，用示波器观察放大器的输出

5、波形，会发生削波(是饱和失真，还是截止失真？)，说明静态工作点不在动态特性曲线的中点。测出当输出波形最人而不失真吋的输入电压值uimaxo(2)加大输入电压，输出波形失真，调VfKw:使得当输入信号电压逐渐加大吋，输出波形正负向同时失真，即表示这时放大器的静态工作点已选择在动态特性曲线的中点，记录此时ICQ和UCQ的值，并测出当输出电压最大时而不失真时的晶体管输入电压uimax<,五、实验数据记录与分析根据电路板上的标称值做参考进行理论估算(3=30lc=3mA3oon)26mVrbe=rb+(1+P)—-

6、一(其中化为2001e则Ri^rbe:460Q—560Q取Ri^rbe=500Q,Au=-pRc,!/Rl=40Aus-AurbsRiRc-2kQ.Au=-/3RcHRl=60Ri+Rs13.3Aus-AurbfRiRi+Rs20晶体最大允许输入电压：Vcc-IcqRc-Uces-Icq(Rc//Rl)可得：Icq5.4mA最大输出电压Uceq=Icq^RcIIRl)=3.6V最大输入电压Uimax=%9QmyAu1.观察放大器的输出波形静态工作点：UBE=0.1717VUCe=6.07VIC=3mA时，放

7、大器的输山波形与输入波形的相位之间相差180°,波形无失真。2.测量放大器屮频段放大倍数Au和Aus。（测量的是峰值）Ui(mV)Us(mV)Uo(mV)AuAus17.148.0554-32.4-11.53.考查放大器工作点和电路参数变化对放大性能的影响。（1）集电极电流变化的影响（Rc=lkQ）lc(mA)Ui(mV)Us(mV)Uo(mV)AuAus221.047.6492-23.4-10.3317.148.0554-32.4-11.5416.749.0592-35.4-12.1515.249.559

8、6-39.2-12.0615.149.3596-39.4-12.1司*以看出，随着Ic的增加，Au和Aus逐渐增加，但当Ic较大时，Au和Aus变化很小。(2)集电极电阻Rc变化的影响Rc(KQ)Ui(mV)Us(mV)Uo(mV)AuAus117.148.0554-32.4-11.5217.349.4720-41.6-14.64.放大器的最佳工作点与晶体管输入动态范围的研宄。(1)发生截止失真，其中uimax(