实验二基本放大电路的研究.ppt

一、实验目的 二、预习要求 三、基本原理 四、实验内容 五、实验设备与器材 六、实验报告要求 七、思考题 实验二 基本放大电路的研究 主菜单 通过对典型分压式偏置放大电路的研究，了解 放大器的基本特点。 学习静态工作点的调整方法，了解静态工作点 的变化对放大器性能的影响。 掌握电路中电压放大倍数和通频带的测量方法 及电压放大倍数理论值的估算 一 实验目的 二 预习要求 复习放大电路中，用直流负载线图解法求工作点 的方法，分析影响静态工作点的因素，了解调整 静态工作点的方法。 理解放大器静态工作点的意义，分析电路各元 器件对静态工作点的影响。 复习放大电路电压放大倍数的理论计算公式， 了解放大器电压增益、通频带技术指标的测量方法。 进一步熟悉示波器、低频毫伏表、函数信号发 生器及直流稳压电源的使用方法。 三 基本原理 阻容耦合放大器是多级放大器中最常见的一种放大 电路，为使放大器能正常工作而不产生非线性失真， 必须设置合适的静态工作点。静态工作点Q设三极管 输入特性线性部分，同时，使Q点位于输出特性的 放大区，当输入信号变化时，工作点始终在放大区 内，且要求所设置的静态工作点保持稳定， 即不随外界因素的变化而变化。 静态工作点的调整 实验电路为分压式偏置共发射极电路，原理如 图3-3-1所示。为使电路正常工作须设置合适的静态 工作点。影响工作点的因素很多，当晶体管T确定后， 电源电压UCC的变动、集电极负载RC的改变、基极 电流 IB 的变化都会影响工作点Q。一般通过调节上 偏置电阻 RW 大小来调整静态工作点。 基本放大电路电路图 在图3-3-1所示的电路中，输入正弦信号Ui加至 电路的输入端，当静态工作点选择合适时，输出电压 应是放大的正弦信号。电压放大倍数是衡量放大器 性能的重要指标之一，规定输出电压Uo与输入电压Ui 的有效值之比为电压放大倍数，用Au表示，即 实验中，注意观察输出波形是否失真 放大器增益的测量 电压放大倍数测量框图 放大电路幅频特性的测量 放大器的幅频特性是指在输入正弦信号时，放大器 电压增益Au。随信号源频率变化而变化的稳态响应。 当输入信号幅值保持不变时，放大器的输出电压幅度 将随信号源频率的变化。当输入信号的频率过高或 过低时，输出电压均会衰减，而在中间频带范围电压 基本保持不变。当电压增益下降到中频增益Au的 0.707倍时，所对应即为上限频率fH，低端频率称为 下限频率fL，上、下限频率之差即为放大器的通频带 fBw=fHfL 幅频特性测量一般用点频法。保持输入信号电压Ui 的幅值不变，逐点改变输入信号的频率，测量放大器 相应的输出电压Uo，再由Ao=UoUi计算出不同频率 下放大器压增益，从而得到该放大器增益的幅频特性。 放大器的通频带可用“三点法”进行简单测量。保 持输入信号Ui的大小不变，先测出频率为lkHz时的输出 电压U0，增大或减小输入信号频率，当输出电压降到 0.707Uo时，相应的输入信号频率分别为fH和fL。 四 实验内容 观察静态工作点对放大电路工作的影响 (1)按图3-3-1在模拟电路实验箱上连接好电路， 检查无误后，接通电源。 (2)调节Rw，使IcQ=2mA，测量此时的UcQ、UBQ、UEQ。 (3)在上述静态条件下，接入f=lkHz，Ui=5mV的正弦 信号电压，观察输出波形，在不失真的条件下测量 输出电压UO。 (4)逐渐减小或增大Rw，观察输出波形的变化，再分 别测出相应的静态工作点IcQ， UcQ、UBQ、UEQ的值。 (5)用晶体管图示仪或数字万用表测量三极管的电流 放大倍数,从理论上估计AU的值。 静态工作点及电压放大倍数测量表 RW工作点测测量值值 Ui UOAu ICQUCQUBQUEQ 实测实测 值值 理论值论值 正常值值2mA5mV 最大值值 (输输出波形） 最小值值（输输出波形） 基本放大电路通频带、幅频特性的测量 (1)电路的静态工作点恢复至ICQ=2mA，保持输入 信号幅度(5mV)不变，确定fO=lkHz时的输出电压 UO或电压放大倍数。 (2)改变输入信号的频率，当频率升高或降低， 输出电压降至0.707U0时，所对应的信号频率分别 为上限频率fH和下限频率fL。将数据记入下表中。 fH fL 若要获得基本电路的幅频特性曲线，可保持输入 信号幅度Ui=5mV不变，改变信号频率，逐点测出 相应的输出电压，计算出相应的电压增益将数据 记入下表中，用对数坐标纸绘出幅频特性曲线。 f/Hz1020501002005001035*103 Uo/V Au=Uo/Ui 观察Rc对放大器静态工作点、电压放大倍 数的影响 (1)在实验内容1的基础上(ICQ=2mA)，将Rc 换为lk，测量并记录下表中的数据。 (2)调节Rw，使IC仍保持在2mA，重新测量下 表中数据，并将数据记录至表中。 (3)比较表1和下表中的数据。 Rc对静态工作点、Au的影响 RCICQUCQUBQUEQUiUoAu 1 k实 测 值 估 算 值 双踪示波器(YB4320A型)1台 函数信号发生器(DFl641D型)1台 低频毫伏表(YB2172型)1台 直流稳压电源(DFl731SC3A型)1台 模拟电路实验箱(DM992A型)1个 万用表(DT8400型)1块 元器件若干 五 实验设备与器材 六 实验报告要求 整理实验数据，列表进行必要的计算， 画出必要的曲线。 讨论Rw、Rc的变化对静态工作点、 电压增益及输出波形的影响。 分析比较实测值与理论值。 分析放大器输出波形失真的原因