实验二 单管放大电路

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1、模拟电子技术实验指导书-2012长江大学电信学院编实验二单管放大电路（8学时）一、实验目的1了解晶体管及相关器件的基本特性；2熟悉常用仪器的使用方法；3掌握放大电路的主要指标和测试方法；4掌握放大电路指标与电路参数的相互关系。二、实验仪器及器件设备条件：万用表，示波器，函数发生器，直流稳压电源实验器材表2.1器材名称晶体管电容电位器电阻导线型号/参数901310uF10K1002K5.1K10K100K数量13122111若干三、预习要求1三极管有哪些主要参数？2放大电路有哪些主要参数？3什么是静态工作点，如何测量静态工作点，如何调节静态工作点；4电路放大倍数的定义和测量方法；5输入

2、电阻、输出电阻的测量方法；6最大不失真输出电压的测量方法；7实验电路器件布局。8填写下表：（认为其他条件不变，填写增大、减小、或无关）AvrirofLfHR2增大RE增大RC增大三极管β增大CE增大C1C2VCC四、实验原理基本放大电路有共射极、共基极、共集电极三种构成方式，本次实验采用共射极放大电路,如图1.1所示。三极管是一个电流控制电流源器件（即IC＝βIBB），通过合理设置静态工作点，实现对交流电压信号的放大。放大电路的主要参数有电压放大倍数Av、输1模拟电子技术实验指导书-2012长江大学电信学院编入电阻ri、输出电阻ro。v−βR′oLAv==……………………………………

3、….(1)vriberrRib=e

4、

5、b……………………………………………….(2)rR=………………………………………………….(3)oC式（1）中：RL′=RRC

6、

7、LRC为集电极电阻，RL为负载电阻。26r=+300(1+β)………………….(4)beIE由式（1）（2）（4）可以看出：IB↑→BIE↑→rbe↓→ri↓→AV↑由式（1）（3）可以看出：RC↑→rO↑→AV↑在负载开路（RL＝∞）时：RL′=RrC=o,忽略偏置电路对输入电流的影响ri＝rbe−βr式（1）可以写成：Av=ori上式表明电路放大倍数Av与输出电阻ro成正比，与输入电阻ri成反比。R1RVccCC

8、110K10uF2KVCViRw1R2C２10uFVＯ10K100KC10uFREＥ100GND图2.1单管放大器共射极电路图2.1所示的放大电路中，在静态工作点的设置电路上与教材中的常见电路有所不同，电位器与固定电阻串联接在电源和地之间构成基极电流调节电路，优点1降低了对电位器的阻值的要求，只要R1和RW阻值相等电位器滑动端的电压就可以在0-0.5VCC之间调节；优点2观察饱和失真和截止失真比较方便；优点3串联电阻R2大大降低偏置电路对交流输入电阻的影响，使测量结果与实测结果更加接近。2模拟电子技术实验指导书-2012长江大学电信学院编五、实验内容5.1静态工作点的设置RCVR1c

9、c2K10KVCRw1R210K100KREGND100图1.2单管放大器直流（静态）电路5.1.1什么是静态工作点静态工作点是指在电路输入信号为零时，电路中各支路电流和各节点的电压值。通常直流负载线与交流负载线的交点Q所对应的参数IBQ、ICQ、VCEQ是主要观测对象，如图1.3所示，在电路调试过程中，电路参数确定以后，对工作点起决定作用的是IB，测量比较方便的是VCE，通过调节RW1改变电流IB，通过测量VCE判断工作点是否合适。5.1.2静态工作点的设置原则在有负载的情况下，输入信号的变化使工作点沿交流负载线变化，从图1.2中VCE的变化规律可以看出：在不考虑三极管的饱和压降时

10、，VCE向减小方向的变化幅度为VCEQ，向增大方向的变化幅度为ICQ×RL’,要获得最大的不失真输出幅度则:VCEQ＝ICQ×RL’由于VCEQ和ICQ满足直流负载线方程VCEQ＝VCC－ICQ×RC代入上式得：VCEQ＝VCC×RL/(RC+2RL)上式表明：当RL=RC时：VCEQ＝VCC/3是获得电压最大不失真输出幅度。当无负载时（RL＝∞）：VCEQ＝VCC/2是获得电压最大不失真输出幅度。在电压输出幅度满足不失真的要求的条件下，减小ICQ可以适当提高输入电阻，电压放大倍数随之减小，反之，增大ICQ可以适当增大电压放大倍数，输入电阻随之减小。3模拟电子技术实验指导书-2012

11、长江大学电信学院编图2.3静态工作点示意图图2.4电路布局参考5.1.3静态工作点的测量用万用表可以测量直流电压，用示波器同样可以测量直流电压。万用表，有效位数多，测量精度高，示波器可以同时测量直流电压和交流电压，比万用表方便，能够满足测量精度要求。测量方法是：⑴将示波器的输入端短路，调整垂直旋钮，将扫描轨迹设置在合适的位置，作为零电压线；⑵将示波器探头接入被测式点（注意地线必需先连接好），记录扫描轨迹的偏移距离，读取示波器的垂直灵敏度；⑶计算被测电压，比