3.2单管交流电压放大电路

1、873.2 单管交流电压放大电路一、实验目的1.学习调整并测试单级放大电路的静态工作点的方法。2.学习测试单级放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的方法。3.研究集电极电阻 RC和负载电阻 RL对电压放大倍数的影响。4.学习放大器频率特性的测量方法。5.进一步熟悉几种常用仪器的使用方法。二、设计与仿真1.在 EW 沖创建如图 3.2-1 所示电路，仿真测量基本共射放大电路的各静态值:IB、IC、RB，其中 RB值可直接算出，也可用万用表测量。所得结果填入表 管的电流放大系数为B=100。表 3.2-1 静态工作点的仿真值UCEUBEURC1B1CRB12VRB11 ft.727图 3.2

2、-1 测量静态工作点的仿真电路2.在 EW 沖创建如图 3.2-2 所示电路，仿真分析RC和 RL对放大倍数的影响。Rc分别取3kQ和 1.2kQ;R-分别取 3kQ和开路）。由信号发生器提供 1000Hz, 15m V 以内的正弦交流信号 Us,得到相应的 Ui、U0值，填入表 3.2-2 中。表 3.2-2RL、RC不同取值时输入与输出电压RLRcUs/mVUi/ mVU0/ V计算放大倍数Au=Ui/U0AUS=US/U0OO3kQ3kQ3kQOO1.2kQ3kQ1.2kQR0 51KC!C110uF井十T1L| 5.2&4u|JC2IDLFIHM3UCE、UBE、URC、3.2

3、-1 中。图中三极88J1K厂P( (xCH2V)3K(1IPir-1卜RsiJlQ2kQ1_ll+LI I1$20X “n3kQiiuf5 叫4W图 3.2-3 共发射极放大电路原理图Jet12 VIh图 3.2-2 测量动态参数的仿真电路3.改变 RB值，用示波器观测输入输出电压波形， RB增加uo将出现何种失真？ RB减小 uo将出现何种失真？三、实验原理本实验采用图 3.2-3 最简单的基本共射放大电路和图3.2-4 所示的分压式偏置电路（选做）3.2-3 所示电路当 RB合适时能够满足发射结正偏，集电结反偏的条件，可以使得电路处于正常放大 状态，调节 RB（即调节电位器 Wi）可以改

4、变电路的静态工作点值。沿直流负载线下移，直至进入截止区；反之进入饱和区， 关静态工作点估算公式如下：!UCUBEIBRBroRSS20Q-4-Usf 14.14m V|C1 10 JF2RBR/1 M fl/45%口口51 kQRC3 kQC210UFT T17 ispaceUQI 1.052 iTfRL3 KQ。图RB增大则 IB减少，静态工作点RB一经选定，静态工作点也随之确定。有!uRCIBRCUCEUC1CRC放大器的输入电阻ri输出电阻roUiUsUi（UOO1)RL式中 UOO为负载开路时的电压,UOL为带负载时的电压。放大倍数 Au护，AusUR芒 厂=Au（考虑信号源内阻RS的

5、放大倍数）。图 3.2-4 分压式偏置电路原理图89四、实验仪器设备1.DMS 综合实验箱2.6502 型双踪示波器3.XD22PS 型低频信号发生器4.数字万用表5.直流微安表五、实验内容与步骤1. 静态工作点的调整与测试按图 3.2-3 接好线路，输入端短路，并且注意留出测量电流IB、IC的位置（参见图 3.2-1 仿真图）。接通电源，用万用表测量UCE值，同时调整电位器 W1 使 UCE5 6V，按经验此时静态工作点合适，这时保持 W1 不变，视为静态工作点确定完毕。用万用表直流电压档测量 UCE、UBE、URC;用微安表（毫安表）测量IB、lc;用万用表 2MQ电阻档测量 RB（测量时

6、断开电源 Ucc）,将测量值填入表 3.2-3 中。表 3.2-3 静态工作点值UCEUBEURCIBICRB根据 1BIC可知三极管B值为：2. 研究集电极电阻 RC和负载电阻 RL对放大倍数的影响保持表 3.2-3 中的值不变，令低频信号发生器输出15mv （用万用表交流电压挡测量），f =1000Hz的正弦波信号，作为 Us加入电路中，并测量出相应的Ui值。用双踪示波器观察输入和输出波形，若输出波形无失真，则实验继续进行，若波形出现失真则 返回步骤 1重新确定静态工作点。在不失真的情况下，用万用表分别测量RC=1.2K 和 3K , RL=3K 和断开四种情况下的 U0值，填入表 3.2

7、-4 中并计算出 AU和 AUS。其中。表 3.2-4RL、RC不同取值时输入与输出电压（表中 Au=Ui/U, AUS=US/U0）RLRCUs/mVUi/ mVU0/ V实测电压放大倍数理论 AUAUAUSOO3kQ3k Q3kQOO1.2kQ3kQ1.2kQ3.测量放大器的输入和输出电阻在表 3.2-4 中取 RC3K 的两组数据，填入表 3.2-5 中并计算出 A 和 r。其中 U。为 时的输出值，而 UOL为RL3K时的输出值。（实测 riR$,（虫01）RL）UsUiUOL90表 3.2-5输入、输出电阻的计算UsUiUOOUOLri0理论上： ri=r0=4.观察静态工作点对放大

8、器失真的影响1） 保持 Ui不变，调节 W1 使 RB增加，用示波器观察输出电压U。的波形，判断出现何种失真。2） 保持 Ui不变，调节 W1 使 RB减小，用示波器观察输出电压U。的波形，判断出现何种失真。5. 测量放大器的频率特性令负载 RL开路，改变输入信号的频率， 保持输入信号 Us=15mV 不变（因低频信号发生器的输出电 压 Us随频率变化稍有改变，应随时调整Us）,然后分别测量不同频率时的输出电压U。值，填入表3.2-6 中。表 3.2-6频率特性的测量f(Hz)101005001K10K100K1000 KUo(V)AU6.分压式偏置电路的测量内容同上。六、注意事项1.正确连接

9、电路，经指导教师检查允许后方可接通电源。2微安表内阻较大，测完静态工作点后应及时去掉微安表。3.微安表和毫安表的测量端是表笔形式，切记插到电路中的正确位置，以免损坏仪表。七、实验预习要求1. 课前认真预习本实验的所有内容，清楚实验目的与实验原理，画出实验数据表格。2. 整理出静态工作点 IB、lc、UCE估算公式和动态参数 AU、ri、r。的理论及与实测计算公式，写 入预习报告。3. 预先计算好理论 AU填入表 3.2- 4 中；计算出理论上 ri、r。填入表 3.2-5 中。4. 在 EWB 上创建图 3.2-1 和图 3.2-2，将仿真结果填入表 3.2-1 和表 3.2-2 中。5*.弄清什么是通频带，怎样求出上下限截止频率。八、实验报告要求1. 整理好实验数据表格，将各有关计算项目填入表中。2. 解答下列问题1） 根据实测出的B值和 RB值估算出 IB、IC、UCE，与实测值进行比较，分析产