晶体管单级放大电路.docx

实验九晶体管单级放大电路 实验目的 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的 影响。 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电 压的测试方法。 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 实验原理 图9-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路 采用FBi和届2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻FE,以稳定放大器的静 态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号 Ui后，在放大器的输出端便可 得到一个与Ui相位相反，幅值被放大了的输出信号 Uo,从而实现了电压放大。 2VC%L4k 2V C % L4k （图画出） 图9- 1共射极单管放大器实验电路 基极电流I B时 （一般5?10倍），则它的静态工作点可用下式估算： Ub : RB1 -B1_ Ucc 在图9- 1电路中，当流过偏置电阻 R31和R32的电流远大于晶体管T的 RB1 ' RB2 UB - Ube Re U ce= UCc- I c （艮+ Re） 电压放大倍数： 电压放大倍数： Rc // rl Av 二 rbe 输入电阻： Ri = FB1 // Rb2 // rbe 输出电阻：R俨Rd 放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消 除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 放大器静态工作点的测量与调试 1）静态工作点的测量。测量放大器的静态工作点，应在 输入信号Ui二0 的情况下进行， 即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫 安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流 I c以及各电极对地的电位 UB、UC和UE。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压 UE或UC， 然后算出I c的方法，例如，只要测出UE,即可用I c ” I e二坠算出Ic （也可根 Re 据 Ic = UCC-Uc，由 uc 确定 Ic）,同时也能算出 Ube= UB- UE，Uce= UC-UE RC 2）静态工作点的调试。 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极 电流lc （或UCe）的调整与测试。静态工作点是否合适，对放大器的性能和输 出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和 失真，此时UO的负半周将被削底，如图9-2（a）所示；如工作点偏低则易产生 截止失真，即uo的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如图9 -2（b）所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。 所以在选定工作点以后还 必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压 Ui，检查输出电 图9-2静态工作点对u。波形失真的影响 改变电路参数UCc、R> Rb （ Rbi、RB2）都会引起静态工作点的变化，但通 常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点，如减小金2,则可使静态 工作点提高等。 最后还要说明的是，上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的， 应该是相对信号的幅度而言，如输入信号幅度很小，即使工作点较高或较低也 不一定会出现失真。所以确切地说，产生波形失真是信号幅度与静态工作点设 置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求，静态工作点最好尽量靠近交 流负载线的中点。 放大器动态指标测试。放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电 阻、输出电阻、最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。 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 U和Uo 的有效值U和匕则Av专 2）输入电阻R的测量。为了测量放大器的输入电阻，按图 9-3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U ,则根据输入电阻的定义可得 UiUiIi Ui Ui Ii Ur （公式要出现在报告中） 测量时应注意下列几点： 由于电阻R两端没有电路公共接地点，所以测量R两端电压Ur时必须 分别测出US和U，然后按US- U求出UR值。 电阻R的值不宜取得过大或过小，以免产生较大的测量误差，通常取 R与R为同一数量级为好，本实验可取 R= 1?2KQ。 3）输出电阻R的测量。按图9-3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 U，根据 即可求出： Ro =（ O"）Rl （公式要出现在报告中） UL 在测试中应注意，必须保持 R.接入前后输入信号的大小不变。 4）最大不失真输出电压Ubpp的测量（最大动态范围）。如上所述，为 了得到最大动态范围，应将静态工作点调在交流负载线的中点。 为此在放大器 正常工作情况下，逐步增大输入信号的幅度，并同时调节RW改变静态工作点）， 用示波器观察uo,当输