RC耦合多级放大电路资料.ppt

2020 3 25 RC耦合多级放大电路 电气与自动化工程学院电工电子实验中心 2 2020 3 25 一 实验目的 1 学习和掌握多级放大电路电压放大倍数和幅频特性的测量方法 2 加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响 3 2020 3 25 实验箱直流稳压电源接线端 电阻 电阻 单管 负反馈二级放大器单元电路 模拟电子技术实验箱 二 器件认知 实验箱 4 2020 3 25 二 器件认知 实验线路与单元电路 US US Ui Ui RW2 Uo Uo GND 2 4K 实验单元电路 实验箱电阻元件 RW1 Vcc 测试点 RL RW1 RW2 K K 5 2020 3 25 二 直流稳压电源的使用 1 电源开关 如何获得12V单路电源 2 负极 直流电源输出端负极接线柱 3 GND 机壳接地端 4 正极 直流电源输出端正极接线柱 从路 Salve 主路 Master 双路 5 电流调节旋钮 CURRENT 8 电压调节旋钮 VOLTAGE 6 CC 稳流 指示灯 7 CV 稳压 指示灯 11 跟踪 TRACKING 9 指针式电表 10 指示选择按钮 双路可调电源 独立模式 双路可调电源 串联模式 双路可调电源 并联模式 6 2020 3 25 二 直流稳压电源的使用 如何获得12V单路电源 1 打开电源后 将跟踪 11 的二个按键分别置于弹起位置 使其处于独立模式 2 使用万用表 直流电压档 测量 接线端子间电压 调节主路电源的电压调节旋钮 使主路电源输出的电压为12V 电源即可获得 12V输出 3 将电源主路 接线端子用电源导线分别与实验箱 12V 地相连接 注 当本款稳压电源只带一路负载时 为了延长仪器的使用寿命 减少功率管的发热量 应使用在主路电源上 7 2020 3 25 三 实验内容 1 RC耦合多级放大电路的静态测量与调整 12V 3 接通12V直流电源 1 短接测试点 5 在放大器输入端加入1KHz的正弦信号Us 使US 5 10mv 6 用示波器观察U0波形 RW1 S开关处于导通状态 2 将第一级放大器输出端与第二级输入端短接 4 合上开关S 断开开关K K开关处于断开状态 us 7 调整电位器Rw1 Rw2 使U0不失真 RW2 静态工作点调整 8 2020 3 25 三 实验内容 1 RC耦合多级放大电路的静态测量与调整 2 使用万用表 直流电压档 测量三极管v1静态工作点 UB1 UC1 UE1 2020 3 25 12V RW1 S开关处于导通状态 K开关处于断开状态 us RW2 E B C 1 使US 0V 3 使用万用表 直流电压档 测量三极管v2静态工作点 UB2 UC2 UE2 静态工作点测量 9 2020 3 25 三 实验内容 2 RC耦合多级放大器的动态测试 Av Ri Ro 2020 3 25 1 电压放大倍数Av的测量调整放大器到合适的静态工作点 然后加入输入电压ui 在输出电压uo不失真的情况下 用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和Uo 则Av Uo Ui 输入 输出电阻测量电路 2 输入电阻Ri的测量为了测量放大器的输入电阻 如图电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R 在放大器正常工作的情况下 用交流毫伏表测出Us和Ui 则根据输入电阻的定义可得 3 输出电阻Ro的测量如图电路 在放大器正常工作条件下 测出输出端不接负载RL的输出电压Uo和接入负载后的输出电压UL 根据 即可求出RO 10 2020 3 25 三 实验内容 2 RC耦合多级放大器的动态测试 Av Ri Ro 2 在放大器输入端加入1KHz的正弦信号Us 使US 5 10mv 3 观察放大器负载情况下输出电压Uo 在波形不失真条件下 用交流毫伏表测量 2020 3 25 12V RW1 S开关处于导通状态 K开关处于断开状态 us RW2 US Ui UL 2 4K 1 接入2 4k负载电阻RL 4 断开2 4k负载电阻RL 5 观察放大器空载情况下输出电压Uo 在波形不失真条件下 用交流毫伏表测量US Ui UO 同步骤3 R 10KRL 2 4k 11 2020 3 25 三 实验内容 2 RC耦合多级放大器的动态测试 幅频特性 2020 3 25 在实际应用中 通常要求放大器能够放大一定频率范围内的信号 放大器对不同频率的信号往往放大倍数不尽相同 这样被放大的信号幅度变化和原来的输入信号就会不完全相同 即所谓出现失真 例如 在低频或高频时 放大器对其放大的信号达不到预期的要求 因而造成放大器在低频或高频时放大性能变差 我们把放大器的放大倍数 幅值 相位 和工作信号频率有关联的特性称为频率特性 相应的曲线为频率特性曲线 放大器的幅频特性曲线 右图为放大器的幅频特性曲线的一般形式 AVM为中频电压放大倍数 当电压放大倍数随频率变化下降到中频时的0 707倍 即在0 707AVM时对应的频率分别称为下限频率fL和上限频率fH 通频带fBW fH fL fH 显然多级放大器的通频带带宽比单级放大器的带宽窄 为了改善放大器的动态指标 如稳定放大倍数 改变输入 输出电阻 减小非线性失真和展宽通频带等 常在放大器中引入负反馈 虽然它的引入使放大器的放大倍数降低 12 2020 3 25 三 实验内容 2 RC耦合多级放大器的动态测试 幅频特性 2 在放大器输入端加入1KHz的正弦信号Us 使US 5 10mv 并保持不变 2020 3 25 12V RW1 S开关处于导通状态 K开关处于断开状态 us RW2 2 4K 1 接入2 4k负载电阻RL 3 用交流毫伏表测量US 4 改变输入信号的频率 在Uo波形不失真条件下 用交流毫伏表测量Uo 找出上 下限频率fH和fL 放大器的幅频特性曲线 13 2020 3 25 三 实验内容 3 测试负反馈放大器的性能指标 2020 3 25 负反馈放大器有四种组态 即电压串联 电压并联 电流串联 电流并联 下图为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路 将开关K合上 在电路中通过Rf把输出电压UO引回到输入端 加在晶体管V1的发射极上 在发射极电阻RE1上形成反馈电压Uf 根据反馈的判断法可知 它属于电压串联负反馈 本实验以电压串联负反馈为例 分析负反馈对放大器各项性能指标的影响 14 2020 3 25 三 实验内容 3 测试负反馈放大器的性能指标 Av Ri Ro 2 在放大器输入端加入1KHz的正弦信号Us 使US 5 10mv 3 观察放大器负载情况下输出电压Uo 在波形不失真条件下 用交流毫伏表测量 2020 3 25 12V RW1 S开关处于导通状态 K开关处于导通状态 us RW2 US Ui UL 2 4K 1 接入2 4k负载电阻RL 4 断开2 4k负载电阻RL 5 观察放大器空载情况下输出电压Uo 在波形不失真条件下 用交流毫伏表测量US Ui UL 同步骤3 闭合开关K 引入负反馈电路 R 10KRL 2 4k 15 2020 3 25 三 实验内容 3 测试负反馈放大器的性能指标 幅频特性 2 在放大器输入端加入1KHz的正弦信号Us 使US 5 10mv 并保持不变 2020 3 25 12V RW1 S开关处于导通状态 us RW2 2 4K 1 接入2 4k负载电阻RL 3 用交流毫伏表测量US 4 改变输入信号的频率 在Uo波形不失真条件下 用交流毫伏表测量Uo 找出上 下限频率fH和fL 放大器的幅频特性曲线 闭合开关K 引入负反馈电路 K开关处于导通状态 三