单管放大电路(专家版)

1、单管放大电路的设计与测试单管放大电路的设计与测试PowerPoint内内 容容实验目的实验目的 1实验原理实验原理 2测试方法测试方法 3实验内容实验内容 4注意事项注意事项 5思考题思考题 61. 掌握单级放大电路的设计以及调试方法。掌握单级放大电路的设计以及调试方法。2. 掌握放大电路静态工作点的测试方法。掌握放大电路静态工作点的测试方法。3. 掌握放大电路动态指标的测试方法。掌握放大电路动态指标的测试方法。4. 进一步熟悉直流稳压电源的使用。进一步熟悉直流稳压电源的使用。一一. .实验目的实验目的信信号号源源后后级级负负载载vi+-+1. 电容耦合共射放大电路电容耦合共射放大电路二二.

2、.实验原理实验原理2. 基极分压式偏置电路基极分压式偏置电路 （2） Q点的选取：点的选取： （1）估算估算Q点点 ： 一般一般Q点设置在交流负载线的中间位置是最点设置在交流负载线的中间位置是最为理想的；实际工作中，也经常取为理想的；实际工作中，也经常取VCEQ=0.5VCC 。二二. .实验原理实验原理221CCRRRVUB EBEQBEQRUUI CQECCEQIRRVU CCBUEQICEQUt3. 动态范围分析动态范围分析 工作点太低导致截止失真工作点太低导致截止失真二二. .实验原理实验原理3. 动态范围分析动态范围分析 工作点太高导致饱和失真工作点太高导致饱和失真二二. .实验原理

3、实验原理 设计一个基极分压偏置式阻容耦合单管共设计一个基极分压偏置式阻容耦合单管共射放大电路，部分元器件参数和技术性能指射放大电路，部分元器件参数和技术性能指标要求为：标要求为：2静态工作电流静态工作电流ICQ=1.52.0mA；3输入电阻输入电阻Ri 1.5k ；5增益增益Av 50；1电源电压为电源电压为VCC=12V；设计要求设计要求4输入电阻输入电阻Ro 2.5k ；6. . 晶体三极管的型号为晶体三极管的型号为2SC1008， rbb =100 ， 值用晶体管自测。值用晶体管自测。4. 单管共射电路设计方法单管共射电路设计方法 （1）首先根据电路设计要求可知，输出电阻首先根据电路设计

4、要求可知，输出电阻R02.5k，可以选择可以选择RC的大小，要注意的是的大小，要注意的是RC大小同时影响单管放大小同时影响单管放大电路的放大倍数，空载时大电路的放大倍数，空载时RC大小与放大倍数成正比。大小与放大倍数成正比。（2）根据共射放大电路原理可知，当根据共射放大电路原理可知，当UCEQ0.5VCC，静态工作点在直流负载线的中间时放大电路的动态范静态工作点在直流负载线的中间时放大电路的动态范围最大，再根据设计电路设计要求围最大，再根据设计电路设计要求ICQ=1.52.0mA，由由UCEQ=VCC-(RC+ RE)ICQ，确定射极电阻，确定射极电阻RE的大小。的大小。 （3）RE确定同时也

5、基本可以确定基极电位确定同时也基本可以确定基极电位UB，根据基极，根据基极分压公式可以得到关于基极电阻分压公式可以得到关于基极电阻R1、R2的一个方程；再根的一个方程；再根据静态工作点稳定条件据静态工作点稳定条件 RE10RB和输入电阻和输入电阻Ri1.5k 的条件，基本可以确定的条件，基本可以确定R1和和R2； 1. 测试电路测试电路 +12V注意电解电容极性注意电解电容极性三三. .测试方法测试方法负极负极长脚为正极长脚为正极2. 静态工作点的测试静态工作点的测试三三. .测试方法测试方法 单管共射放大电路的静态工作点测量可单管共射放大电路的静态工作点测量可选用数字万用表分别测量晶体管各电

6、极对地选用数字万用表分别测量晶体管各电极对地的电位的电位UB、UC和和UE。对集电极电流的测量，。对集电极电流的测量，可使用间接测量的方法，先测量射极电阻两可使用间接测量的方法，先测量射极电阻两端的电压端的电压UE，再除以射极电阻算出射极电流，再除以射极电阻算出射极电流IEQ的方法。的方法。EEEQCQRUII 3.电压放大倍数的测量电压放大倍数的测量RRiRoRL放大电路放大电路RiRosUiUoUoUiI 静态工作点测试正确静态工作点测试正确后，对放大电路输入后，对放大电路输入一个有效值为一个有效值为5mV左右的小信号，用晶体管毫左右的小信号，用晶体管毫伏表或者示波器直接测量输出、输入电压

7、，由伏表或者示波器直接测量输出、输入电压，由 AU=Uo/Ui 即可得到单管放大电路的放大倍数。即可得到单管放大电路的放大倍数。根据公式计算根据公式计算RUUURisii4. 输入电阻的测试输入电阻的测试 两次电压法：两次电压法：在输入回路串联取样电阻在输入回路串联取样电阻R，直，直接测量取样电阻接测量取样电阻R两端对地的电压：两端对地的电压：、UisURRiRoRL放大电路放大电路RiRosUiUoUoUiIRsRsUsULRUUR1ooo5. 输出电阻的测试输出电阻的测试根据公式计算根据公式计算二次电压法：二次电压法：保持输入信号电压不变，测出保持输入信号电压不变，测出无负载电阻无负载电阻

8、RL时的输出电压时的输出电压Uo ；然后接入；然后接入负载电阻负载电阻RL，测出此刻负载电阻，测出此刻负载电阻RL两端输两端输出电压出电压Uo。RRiRo放大电路放大电路RiRosUiUoUiIoURLoU选取一定数量的频率点，改选取一定数量的频率点，改变信号源的频率（输入电压变信号源的频率（输入电压保持恒定），在各频率点处保持恒定），在各频率点处测量输出电压，根据测量数测量输出电压，根据测量数据，可绘出幅频特性曲线。据，可绘出幅频特性曲线。l 带宽可由输出电压带宽可由输出电压从最大值下降到从最大值下降到0.707倍时的频率来定义倍时的频率来定义l工程上横轴采用对工程上横轴采用对数坐标数坐标f

9、( )OU VLfmaxoUmax0.707oUlg f123456+-iU0U0I+-iI放大器放大器ofHf6. 通频带的测量通频带的测量点频测试法点频测试法0 令令VCC=+12V，调节相关偏置电阻，使放大，调节相关偏置电阻，使放大器处于正常工作状态，获得最佳工作点。用器处于正常工作状态，获得最佳工作点。用万用表测量万用表测量VE、VB、VC，计算，计算VBEQ、IEQ、VCEQ，数据记入表格中。，数据记入表格中。VEVBVCVBEQIEQVCEQ1、静态工作点调整与测试、静态工作点调整与测试四四. .实验内容实验内容测试条件测试条件工作工作状态状态输出电输出电压压Uo放大倍放大倍数数A

10、U输出波形输出波形f=1kHzUi=5mV正正 常常2、放大倍数的测试放大倍数的测试 用函数发生器输出一个正弦波信号作为放用函数发生器输出一个正弦波信号作为放大器的输入信号，设置信号频率大器的输入信号，设置信号频率f =1kHz，Ui=5mV，测量，测量U0 ，计算放大器的电压放大倍，计算放大器的电压放大倍数（增益）数（增益）AU。数据填入表中，用坐标纸定。数据填入表中，用坐标纸定量描绘输入、输出波形图。量描绘输入、输出波形图。四四. .实验内容实验内容3.输入电阻的测量输入电阻的测量 4. 输出电阻的测量输出电阻的测量 Ui取样电阻取样电阻RRi Uo负载电阻负载电阻RLRooUsU5. 放

11、大器频率特性的测量并绘出频率特性曲线放大器频率特性的测量并绘出频率特性曲线 频率值频率值 fL L/ /2 fL L fo o/ /2 fo o 2fo o fH H3MHz带宽带宽1kHzUo四四. .实验内容实验内容（1） 对照电路原理图，在面包板上搭建电路，三极对照电路原理图，在面包板上搭建电路，三极管的三个引脚尽量不要弯曲，垂直插入面包板孔内；管的三个引脚尽量不要弯曲，垂直插入面包板孔内；连接电解电容时，电容正负极性一定不能接反，否则，连接电解电容时，电容正负极性一定不能接反，否则，电容将会爆炸！电容将会爆炸！电路搭建完成后用万用表检查电路连电路搭建完成后用万用表检查电路连线是否正确，

12、特别要判断电源与地之间是否有短路现线是否正确，特别要判断电源与地之间是否有短路现象，如果有短路现象则重新检查电路。象，如果有短路现象则重新检查电路。（2） 开启直流稳压电源，将直流稳压电源的输出调开启直流稳压电源，将直流稳压电源的输出调整到整到12V，并用万用表检测输出电压。确认后，先关闭，并用万用表检测输出电压。确认后，先关闭直流稳压电源。直流稳压电源。 （3） 将面包板的工作电源端用导线与将面包板的工作电源端用导线与12V直流稳压电直流稳压电源接通。然后，开启直流稳压电源。此时，观察放大源接通。然后，开启直流稳压电源。此时，观察放大电路有无异常，若无异常，可进行电路测试。电路有无异常，若无异常，可进行电路测试。五五. .注意事项注意事项1电解电容两端的静态电压方向与它的极性应该有何电解电容两端的静