大学物理实验第18章单管共射放大器

大学物理实验第18章单管共射放大器

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1、单元十八晶体管共射极单管放大器一、训练目标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测量设备的使用。二、原理说明图3.3.1为电阻分压式工作点稳定单管放大器电路图。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

2、号uO,从而实现了电压放大。图3.3.1共射极单管放大器电路二、原理说明1.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。一般在测量中,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。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

3、是指对管子集电极电流IC(或UCE)的调整与测试。二、原理说明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。图3.3.3电路参数对静态工作点的影响图3.3.4输入、输出电阻测量电路图3.3.5静态工作点正常,输入信号太大引起的失真图3.3.6幅频特性曲线三、训练内容训练电路如图3.3.1所示。各电子仪器在连接时,为防止干扰,各仪器的公共端(黑色夹子)必须连在一起,同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线,如

4、使用屏蔽线,则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。1.调试静态工作点接通直流电源前,先将RW调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零。接通+12V电源、调节RW,使IC=2.0mA(即UE=2.0V),用直流电压表测量UB、UE、UC及用万用表测量RB2值。记入表3.3.1。测量值计算值UB(V)UE(V)UC(V)RB2(kΩ)UBE(V)UCE(V)IC(mA)表3.3.1IC=2mA三、训练内容2.测量电压放大倍数在放大器输入端加入频率为1kHz的正弦信号uS,调节函数信号发生器的输出旋钮

5、使放大器输入电压Ui10mV,同时用示波器观察放大器输出电压uO波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的UO值,并用双踪示波器观察uo和ui的相位关系,记入表3.3.2。RC(kΩ)RL(kΩ)Uo(V)AV观察记录一组uo和ui波形2.4∞1.2∞2.42.4表3.3.2Ic=2.0mAUi=mV三、训练内容3.观察静态工作点对电压放大倍数的影响置RC=2.4kΩ,RL=∞,Ui适量,调节RW,用示波器监视输出电压波形,在uo不失真的条件下,测量数组IC和Uo值,记入表3.3

6、.3。IC(mA)2.0UO(V)AV测量IC时,要先将信号源输出旋钮旋至零(即使Ui=0)。表3.3.3RC=2.4kΩRL=∞Ui=mV三、训练内容4.观察静态工作点对输出波形失真的影响置RC=2.4kΩ,RL=2.4kΩ,ui=0,调节RW使IC=2.0mA,测出UCE值,再逐步加大输入信号,使输出电压uO足够大但不失真。然后保持输入信号不变,分别增大和减小RW,使波形出现失真,绘出uO的波形,并测出失真情况下的IC和UCE值,记入表3.3.4中。每次测IC和UCE值时都要将信号源的输出旋

7、钮旋至零。IC(mA)UCE(V)uO波形失真情况管子工作状态2.0表3.3.4RC=2.4kΩRL=∞Ui=mV四、项目总结1.列表整理测量结果,并把实测的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻之值与理论计算值比较(取一组数据进行比较),分析产生误差原因。2.总结RC,RL及静态工作点对放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的影响。3.讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。4.分析讨论在调试过程中出现的问题。五、思考与拓展1.阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算测量电路的性能指标。

8、假设:3DG6的β=100,RB1=20kΩ,RB2=60kΩ,RC=2.4kΩ,RL=2.4kΩ。估算放大器的静态工作点,电压放大倍数AV,输入电阻Ri和输出电阻Ro2.自行查阅有关放大器干扰和自激振荡消除内容。3.能否用直流电压表直接测量晶体管的UBE?为什么项目中要采用测UB、UE,再间接算出UBE的方法?4.怎样测量RB2阻值?5.当调节偏置电阻RB2,使放大器输出波形出现饱和或截止失真时,晶体管的管压降UCE怎样变化?6.改变静态工作点对放大器的输入电阻Ri有否影响?改变外接电阻RL对

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