电子电路实验二实验报告

1、单 管 放 大 电 路实验报告一、实验数据处理1. 工作点的调整 调节RV，分别使Icq= 1.0mA, 2.0mA,测量VCEC的值icqVCEQ1.0mA7.38V2.0mA2.69V2. 工作点对放大电路的动态特性的影响分别在ICQ= 1.0mA, 2.0mA情况下，测量放大电路的动态特性（输入信号vi是幅度为5mV频率为1kHz的正弦电压），包括测量电压增益，输入电阻，输出电阻和幅频 特性。icq电压增益Av输入电阻Ri输出电阻Ro1.0mA-68.382086.5Q3395.3Q2.0mA-138.191285.3Q3286.5Q幅频特性：ICQ=1.0mA频率f/Hz1027802

2、30400680电压增益|Av|6.4315.6937.2959.5765.5468.07频率f/MHz0.51.02.02.83.24.0电压增益|Av|68.4064.0752.7744.1540.6634.09fL127HzfH2.4MHz幅频特性曲线（lcc=LQmA）100 I11111111Ifl1001血1MOO 1DMO0 10D000D10000000f/Hr得到幅频特性曲线如下图:ICQ=2.0mA频率f/Hz288090200400680电压增益|Av|18.6047.1051.6988.63116.44128.31频率f/MHz0.40.60.81.22.02.5电压增

3、益|Av|138.33132.58126.12111.3986.8774.43fL245HzfH1.6MHz得到的幅频特性曲线如下图:（注：电压增益均取绝对值，方便画图）3. 负反馈电阻对动态特性的影响 改接CE与RE2并联，测量此时放大电路在ICQ= 1.0mA下的动态特性（输入信号及测 试内容同上），与上面测试结果相比较，总结负反馈电阻对电路动态特性的影响电压增益Av输入电阻Ri输出电阻Ro-6.4610792Q3349Q幅频特性:频率f/Hz102780230400680电压增益|Av|3.835.616.256.416.426.43频率f/MHz0.10.50.71.02.02.8电压

4、增益5.615.565.505.394.834.36|Av|fL14HzfH3MHz得到幅频特性曲线如下图：可以发现，负反馈电阻电路的幅频曲线曲线与任务2中得到的曲线形状有差异， 但是与仿真得到的曲线图相近，应该不是测量误差导致的。二、测量方法总结1. 工作点调节的原理与方法实际上，静态工作点 Q可以通过调节静态电流Icq来设置，因为根据电路结构与 KVL 可知1?=?产?(?+ ?1 + ?d?故当Icq确定后，Ibq与VCeq也成了确定的值，即工作点Q被确定。搭好线路后，调节变阻器的阻值，同时用万用表红表笔接触晶体管的C极，黑表笔接地，贝V lc二V/Rc。若R两端的电压值相等，原因可能是

5、面包板上电阻或晶体管的引脚 没有接进电路中，此时应检查电路的连接情况。 若甩两端的电位有可观的差值， 则可 用万用表测一测各电阻（除负载电阻）两端的电压，检查电阻是否有短路的情况，若 发现某电阻短路，则应更换此电阻再设置静态工作点。 排除幵路和短路的问题后，即 可得到合适的静态工作点。另外，若后续的测量中仍出现工作点不合适的问题，可参考思考题1中的做法，即当 输入信号幅度增大时，让输出电压波形同时出现饱和失真与截止失真。2. 工作点对放大电路动态特性的影响电压增益、输入电阻与输出电阻的计算公式如下:?少？ ?= =?少？?(?/? ?= ?/? ?？? q ?Icq增大时，Vdeq减小，则当I

6、cq减小时，由Vdeq公式可知Vceq增大，贝卩工作点降低；当 工作点升高。工作点越高，Icq越大，则rbe越小，故放大电路的电压增益越大，输入 电阻越小，而输出电阻应基本不变。另外，若静态工作点设置不合适，则后续测量中得到的波形可能会严重失真。如果 VCEQ过大，波形会发生截止失真（顶部失真）；如果 “EQ过小，波形会发生饱和失真（底部失真）。误差原因分析：（1）外界条件的微小变化（温度、湿度等）影响了电路的特性，产生了一定的误差；（2） 输入输出电阻的测量方法进行了近似（频率较低时忽略电抗元件的作用），也产 生了一定的误差；（3）交流小信号的输入使测量的误差较大，同时噪声的影响难以完全消除

7、；（4）用示波器的自动测量时，信号波动会产生测量误差；手动测量时，误差主要源 于各人的测量位置与读数方法的差异。3. 射极负反馈电阻对放大电路动态特性的影响若在电路中采用发射极负反馈电阻的接法（即将CE并联到RE2上），会使电压增益大大减小，同时输入电阻会大幅度增加，而输出电阻近似不变。4. 放大电路主要性能指标的测试方法（1）输入、输出电阻的测量在频率比较低的时候，可不考虑电抗元件的作用，故可用输入电阻代替输入阻抗。在被测的输入回路中串联一个已知电阻 Ri,分别测量电阻 R两端对地的电压 V与Vi， 则输入电阻为：?= 1 ? ?若求得的R阻值与Ri相近，则取求得的值；否则，将 R换为阻值更

8、接近求得的 R的 电阻，再次测量直到求得的 R阻值与R相近。类似地，可用输出电阻代替输出阻抗。要测输出电阻R，先测量电路的幵路输出电压 V。，然后接入合适的负载电阻 R.，测量输出电压VOl，则输出电阻?= （- 1）?同样地，若求得的 R阻值与R相近，则取求得的值；否则，将R换为阻值更接近求得的艮的电阻，再次测量直到求得的 艮阻值与R相近。（2）增益、幅频特性的测量电压增益Av定义为输出电压 V0与输入电压V的比值，分别测量输入电压和输出电压的大小即可计算出电压增益。由于所测电路频带较宽，可选10kHz以下，1kHz以上的某频率测量输出电压有效值的最大值A/mo计算得到？?/ v2，逐渐减小

9、输入信号的频率，使得输出电压有效值约 为？?/ V2，记录此时的频率fL；逐渐增大输入信号的频率，使得输出电压有效值约 为?v2，记录此时的频率 仏 至此已得到频带的宽度，要得到幅频特性曲线，须 在频率fL、fH附近多测几个点，以及在转折处多测几个点，而在输出电压有效值基本 不变的范围测一两个点，就能得到较好的幅频特性曲线。另外，由于输入电压的幅值较小，使用示波器同时测量输入电压与输出电压时，要用好示波器探头。比如，输入电压较小，就应该使用通道1的探头，选用“ X 1”档，输出电压较大，就选用通道 2的探头（此探头只有“ X 10”档，即十倍衰减）。幅频特性曲线之所以呈现两端衰减的形状，是因为

10、频率较低时，耦合电容不能再视为短路，它们的作用使得电压增益的绝对值减小；频率较高时，二极管的集电结电容、 发射结电容和导线之间的杂散电容等幵始起作用，使得电压增益的绝对值减小。三、思考题1. 若将图2.1所示放大电路的直流工作点调至最佳状态（即当输入信号幅度增大时， 输出波形同时出现饱和与截止失真），列表说明此时若 FC、R各参量单独变化（增大 或上述各种情况下输减少）对输出信号动态范围有何影响？如果输入信号幅度增大时,信号波形首先将产生什么性质的失真？答：为了使最大不失真电压尽可能大，应将Q点设置在放大区内负载线的中点，即其横坐标值为竺叱的位置2变量RcRl变化增大减小增大减小V CEQ减小

11、增大不变工作点升高降低Vomi （交流）减小增大Vom2 （交流）增大减小增大减小动态范围减小减小不变减小首先出现的失真饱和失真截止失真饱和失真截止失真其中，Vomi、Vom2表示不失真的电压范围（取较小者），Vom1=VWVcES, Vom2=I C（*Ro（交流时 要并上FL）。当直流工作点已调至最佳状态时，两者相等。所以，当V-不变而*m2增大时，由于较小者的值不变，电路的动态范围也不变。2. 能否用数字万用表测量图 2.1所示放大电路的增益及幅频特性，为什么？答：不可以，因为数字万用表不能准确测量交流小信号电压，且其交流电压档的频率上限较低，当输入信号频率较高时，用万用表测量会有较大的误差。3. 测量放大电路输入电阻时，若串联电阻的阻值比其输入电阻的大得多或小得多，对测量结果会有什么影响