单管放大器的设计与制作.doc

《单管放大器的设计与制作.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验四单管放大器的设计与制作3学时一、实验目的1．设计与制作一个单管放大器实验电路，掌握其静态工作点的调试方法、了解其电路中各元器件参数值对静态工作点的影响。2．掌握单管放大器的主要性能指标的调测方法。3．了解单管放大器电路参数的工程设计方法。二、实验预习要求1．预习实验原理和测量方法。2．写出预习报告，画出完整正确的实验电路图。如果选择自己设计的电路和参数进行实验，则要预先完成电路和参数的设计。3．在预习报告中明确实验内容（可用字母和相应公式以及表格表示）。三、实验原理单级放大器是构成多级放大器和复杂电路的基本单元。其功能是在不失真的条件下，对输入信号进

2、行放大。要使放大器正常工作，必须设置合适的静态工作点。静态工作点Q的设置一要满足放大倍数、输入电阻、输出电阻、非线性失真等各项指标的要求；二要满足当外界环境等条件发生变化时，静态工作点要保持稳定。影响静态工作点的因素较多，但当晶体管确定之后，主要因素取决于偏置电路，如电源电压的变动、集电极电阻和基极偏置电阻的改变等都会影响工作点。静态工作点设置在交流负载线中点的附近，能使放大器获得最大不失真的输出电压，如图4.1所示。若工作点选得太高就会产生饱和失真，若工作点选得过低就会出现截止失真，如图4.2所示。输入信号输出信号截止区分界线饱和区分界线图4.1具有最大

3、动态范围的静态工作点图4.2静态工作点设置不合适产生的失真为了稳定静态工作点，经常采用具有直流电流负反馈的分压式偏置单管放大器实验电路，如图4.3所示。电路中上偏置电阻由和串联组成；为下偏置电阻；为集电极电阻；为发射极电流负反馈电阻，起到稳定直流工作点的作用；和为交流耦合电容；为发射极旁路电容，为交流信号提供通路；为测试电阻，以便测量输入电阻；为负载电阻。外加输入的交流信号经耦合到三极管基极，经过放大器放大后从三极管的集电极输出，再经耦合到负载电阻上。图4.3实验电路原理图根据理论分析和工程估算法，可得到如图4.3所示的单管放大器实验电路正常工作时的主要动

4、态性能指标如下：交流电压放大倍数:输入电阻：输出电阻：*四、实验电路参数设计已知单级低频放大器所用的晶体三极管型号为9013（或者其它NPN类型的管子）,其，电路工作电源，设，，。根据以上要求，设计、计算并选取电路器件参数，使放大器能够不失真地放大常用的正弦波信号，并达到倍的要求。1．偏置电路形式的选择由于分压式电流负反馈偏置电路应用十分广泛，所以本实验电路选用如图4.3所示的分压式电流负反馈偏置电路。2．发射极电阻的确定因为工程估算中一般取，所以3．上下偏置电阻的确定为使放大器能更稳定地工作，满足的条件，上下偏置电阻取值应小，但过小会使静态功耗增大且引起

5、信号源的电流分流过大，使放大器输入电阻变小，故工程上一般取，则下偏置电阻4．集电极电阻的确定应根据实际负载电阻值和放大倍数要求来确定。若、无明确要求，可以选取上的直流电压降和大致相等，可保证有较大的动态范围。此时为：以上四种电阻值根据计算值的范围再结合实验箱中现有的电阻值取近似值确定。其中基极上偏置电阻可通过调节电位器来确定，可另外串接电位器进行调节确定。5．、、电容的选择一般来说、、越大，低频特性越好，但电容过大体积也大，既不经济又加大分布电容，影响高频特性，再者电容量大的电解电容漏电电流也大。一般能满足放大器的下限频率即可。工程估算时、一般取10～50

6、µF，取30～100µF。五、实验内容及步骤1．正确组装连接实验电路①根据实验电路原理图和所设计选定的参数以及常用的电子仪器，用导线进行连接组装。②组装之前须测量和调节电源电压所需要的值，并注意电源的极性和信号源的接地线都不能接错，不能带电接线。③将功率函数信号发生器的输出波形选择为正弦波，频率，输出幅度选择在处，并按照图4.3中的极性要求接入放大器的输入端。④将示波器的各开关、旋钮选择在相应合适的档位，并将其测试连接线接到放大器的输出端，完成实验电路制作。2．直流工作点的调节与测量（记录在表4.1中）①直流工作点的调节反复调节电位器和功率函数信号发生器的

7、输出幅度细调旋钮，使三极管工作在放大区，并且有合适的工作点。此时示波器显示的放大器输出正弦波形不失真，且有很大的放大量（一般为几十倍到200倍之间），表示放大器的直流工作点调试完成。②实验故障排除经反复调节后，放大器输出端仍然无波形或输出波形失真、输出波形没有放大或者放大量太小等都说明所装实验电路有故障，必须排除实验故障之后方能进行直流工作点的调节。详细具体的故障分析与排除方法参见第三章第二节中的单管放大器实验故障分析与排除技巧。实验故障排除之后，按前面介绍的方法调节直流工作点。③直流工作点的测量完成直流工作点的调节之后，断开输入信号，再用数字万用表的直流

8、电压档测量放大器的静态工作点，并记录于表4.1中，其中和一般用所测