实验二 单管交流放大电路
目录
- 一、实验目的
- 二、实验仪器
- 三、预习要求
- 四、实验内容
- 1．连接电路与简单测量
- 2．静态工作点的测量与调整
- 3．电压放大倍数的测量和计算
- 4．观察电路参数对放大器的影响
- 五、实验报告要求
- 仿真图
一、实验目的
1．熟悉电子元件和模拟电路实验箱；
2．掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响；
3．学习测量放大电路的Q点，AV，r，r的方法，了解共射极电路的特性；
4．学习放大电路的动态特性。
二、实验仪器
1．模拟电路实验箱
2．函数信号发生器（SG1651A型 或 DC1641型）
3．双踪示波器（DC4322B型）
4．交流毫伏表（LM2100 型 或 SG2171型）
5．多功能计数器（SG3310型）
6．数字万用表（MY6131/2型）
三、预习要求
1．三极管及单管放大电路工作原理。
2．放大电路静态和动态测量方法。
3．各种仪器仪表使用方法。
四、实验内容
1．连接电路与简单测量
(1) 用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏并测量三极管β值。（注意：不能带电测量）
(2) 接通电源用数字万用表测量+12V电源。
(3) 然后关断电源，按图2.1所示，连接实验电路，将R的阻值调到最大位置。
图2.1 共射极放大电路
2．静态工作点的测量与调整
接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。
改变偏置电阻Rb（即Rp）值就改变了电路的静态工作点，为调整最佳工作点可借助示波器观察输出波形。方法：在A点加入频率1KHz 电压500mV的正弦交流信号或在放大器输入端（Vi处）加入f=1KHz Vi=5mV的正弦交流信号(将函数信号发生器频率调在1KHz，用晶体管毫伏表测量其输出电压，使其输出电压调在500mV或5mV，波形为正弦波)，用示波器观察放大电路的输出波形，调整Rp使其输出幅值最大且不失真(一般Vc为 4~6V)，然后去掉输入信号，用数字万用表按表2.1进行测量和计算，结果填入表2.1中。（测量电阻Rb时必须关断电源）
注意：!b和Ic的测量和计算方法
①测Ib和Ic一般可用间接测量法，即通过测Vc和Vb，Rc和Rb计算出Ib和Ic。（注：图2.1中Ib为支路电流）建议初学者采用。此法操作简单，不容易损坏器件和仪表。
②直接测量法即将微安表和毫安表直接串联在基极（集电极）中测量。但操作不当容易损坏器件和仪表。不建议初学者采用。此法直观。
估算公式：Ic=IB≈ （β≈160）
表2.1
3．电压放大倍数的测量和计算
(1）在放大器输入端加入f=1KHz, Vi=5mV的正弦交流信号，调整Rp使其输出幅值最大且不失真，用示波器观察放大电路的输入和输出波形并比较相位，用交流毫伏表测量放大器输出电压Vo填入表2.2中。则电压放大倍数Ａv=，并与估算值比较。
估算公式：Ａv=-rbe=200+(1+β)IE≈IC
(2) 信号源频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察Vo不失真时的最大值并填入表2.2中。
表2.2
4．观察电路参数对放大器的影响
(1) 集电极电阻和负载电阻对放大器的影响
保持 f=1KHz，Vi=5mV不变，空载时调Vc到6V，放大电路接入负载RL，按表2.3中给定的不同参数测量Vi和Vo，并将测量和计算结果填入表2.3中。
表2.3
(2) 基极电阻（即工作点Ｑ）对放大器的影响
Vi=5mV（Rc =5.1K断开负载RL，减小Rp，使Vc<4V，可观察到输出波形（Vo波形）饱和失真；增大Rp，使Vc>9V，将R1由5.1K改为510Ω（即：使Vi=50mV），可观察到输出波形（Vo波形）截止失真，将结果填入表2.4中。
表2.4
*4．放大电路输入、输出电阻的测量
(1) 输入电阻测量：在输入端串接一个5K1电阻如图2.2，测量VS与Vi，即可计算ri。
图2.2 输入电阻测量
(2)输出电阻测量
图2.3 输出电阻测量
如图2.3在输出端接入可调电阻（22K电位器）作为负载，选择合适的RL值使放大电路输出不失真（用示波器观察输出波形），测量带负载时VL和空载时的VO，即可计算出ro将上述测量及计算结果填入表2.5中。
表2.5
五、实验报告要求
总结各种参数对放大器性能的影响
【总结】：
1.实验发现，Rc越大，A（放大倍数）也越大，输出电阻也越大，对输入电阻不受影响；RL越大，A越小，输出电阻不守影响，输入电阻越小。
2.静态工作点Q必须选在波形的合适位置，如果放太高，那么会上升到饱和区，造成饱和失真；反之下降会进入截止区，造成截止失真。
3.当Rc、Rl选定后，电压增益主要决定于rbe，受到IEQ，即直流工作点的影响。由上面对直流工作点的分析可知，R.变化（以下以增大为例）时Ic减小，那么rbe增大，电压增益Au:减小，输入电阻Ri增大，输出电阻Ro基本不变，与直流无关;
仿真图
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