实验二单级晶体管放大器特性研究.ppt

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1、实验二单级晶体管放大器特性研究实验目的了解放大器的工作点和电路参数对放大性能的影响学习测量放大器性能的方法研究放大器的频率特性实验原理共射极单级放大器电原理图如下:实验原理(续)直流工作点的计算由电路利用基尔霍夫定律很容易得到该放大器的直流工作点计算公式IB=(VCC-VBE)/RbIC=βIBVCE=VCC-ICRCIE=IC+IB≈IC其中VBE=0.1—0.2v，对于硅管，VBE=0.5—0.7v.β即hfe.实验原理(续)交流参数的计算交流小信号h参数微变等效电路如图由等效电路可得到其输入阻抗、输出阻抗和电压放大

2、倍数和源电压放大倍数：RI=RB∥rbe,RO=1/hoe∥RC≈RC,Au=uo/ui=-β(RC∥RL)/rbe.Aus=uo/u5=Au.Ri/(R5+Ri)其中rbe为BE结交流阻抗rbe(hie)=rb+(1+β)26/IE式中rb一般取200-300Ω，IE用mA，则计算单位为Ω。由以上公式可看出，放大器的放大倍数不仅与三极管的β值有关，还与集电极电流Ic和集电极电阻RC有关。适当提高IC和RC可以提高放大倍数。实验原理(续)放大器的频率特性放大器所放大的模拟信号往往是含有多种频率成分的复杂信号，具有丰富的谐波

3、，或需要放大不同频率的正弦波。这就要求放大器对不同频率的信号具有相同的放大能力，才能使被放大的信号不产生失真，从而得到正确的结果。但是，由于放大器电路中不可避免地含有电容、分布电容和极间电容，这些电容对不同频率的信号会产生不同的阻抗，因而使放大器的放大性能与信号的频率有关，放大器与频率有关的特性称为放大器的频率特性或放大器的频率响应。放大器的频率响应有两种情况，一是放大器的放大倍数即幅度与信号频率有关，称为放大器的幅频特性；二是放大器对不同频率的信号的相位产生不同的相移，称为放大器的相频特性。我们在这个实验中只研究放大器的

4、幅频特性。实验内容1、观察输入、输出波形2、测量中频段电压放大倍数Au、Aus3、Ic和RC变化对放大倍数的影响4、观测放大器的动态范围和最佳工作点5、单级放大器幅频特性的测量6、考察放大器元件参数变化对放大器幅频特性的影响7、两级放大器的频率响应实验内容1:一、观察放大器输入、输出波形1、接通-9V电源，按照惯例，红线为正（+），黑线为负（-）。在使用时，若需正电源，将电源输出的正端（红线）接被测电路的电源输入端Ec，电源负端（黑线）接地.若需负电源，则二者反接，即红线接地，黑线接在电路的Ec点。2、测量此时电路的静态工

5、作点UBE、UCE及IC。（注意，直流用万用表测）用万用表测电流可以用两种方法，(1)是将电流表串接在电路里直接测量，(2)是用电压表并接在相应电路的电两端，测出电压除以电阻间接测量。3、信号的输入。将信号发生器调至需要的中频正弦波（此实验中用f=5KHz）及适当幅度（必须用示波器读数），将信号源信号端（红线夹）接在电路的输入端，地线（黑线夹）接在电路板的公共地线上。4、用示波器观察输入输出波形。将双通道示波器的两个探头分别接于放大器输入输出测量点，接法同信号源，红线夹为信号线，接在测量点，黑线夹为地线，接在电路板的公共地

6、线上。如果示波器的探头是带衰减器的弹簧式探针，则探针是信号线，用手将探针弹出钩在测量点，探针旁边的黑线夹即是地线，夹在公共地上。用双通道对比观察输入输出波形，有无失真及相位差。关于公共地的概念，电子测量中，所有的信号不论交流还是直流及所有测量仪器，都有一个公共参考电位的问题。这个公共参考电位就是公共地，因而电源的正负、信号的正负均是相对公共地而言的。5、首先测出此时的静态工作点UBE，UCE。调节Rw,使IC=3mA（即U=3V），由函数发生器输出一个f=5KHZ的正弦波，加在C点，信号电压幅度约为u=500mvP-p(即

7、U=180mVrms)，即，us=50mvp-p(Rs左侧)。实验内容2:二、测量放大器中频段放大倍数Au和AuS在上述参数情况下，用示波器测出放大器的输入电压与输出电压ui,us,u0，计算放大倍数Au、Aus,(us为Rs左侧的信号电压)。注意，此时输出波形应稳定、大小适中且不应失真。如使用模拟示波器则只需测出信号的峰峰值或使用毫伏表测出其有效值。实验内容3:3.考察T1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=Rc1=1kΩ，调节Rw使Ic分别为2毫安、3毫安、4毫安、5毫安，6毫

8、安时，参照内容2测出放大倍数，互相比较。（可保持输入us不变,在50—60mvp-p范围选取）。（2）集电极电阻Rc变化的影响。取Ic=3mA，分别测出Rc=Rc1=1kΩ和Rc=Rc2=2kΩ时的电压放大倍数Au，Aus并相互比较。实验内容4:4.放大器的最佳工作点与晶体管输入动态范围的研究（1）取R