【模电实验】基本放大电路的研究实验
实验四 基本放大电路的研究实验(2小时)
—、实验目的
(1)充分认识分压式偏置放大电路的电压放大作用,了解其静态工作点的调节、测量,认识截止失真和饱和失真现象,了解消除截止失真和饱和失真的方法,了解发射极电阻的负反馈作用。
(2)通过射极输出器和集成功率放大电路,认识功率放大电路的作用。
二、实验电路
图1所示为基本放大电路实验电路模块。其中有两级放大电路,第1级为分压式偏置放大电路,第2级为射极输出器。
图1
三、实验内容
1.分压式偏置放大电路的研究
(1)实验电路如图1中的第1级,其中12V直流电源可直接取自实验箱上,但要注意实验电路要和12V直流电源共地(将实验电路的地连接到实验箱的GND),Rp需外接实验箱上100kΩ的可调电阻。
(2)在信号发生器上调出频率为1kHz、大小为60mV的正弦交流信号,作为放大电路的输入信号ui。
(3)Re2两端并接C3,且C2后面不带负载的情况下,将输入信号ui加在放大电路的输入端,通过示波器观察此时输出信号uo的波形,通过调节可调电阻Rp(也可适当调节ui 的大小)使uo达到最大不失真的情况。这时测量输入信号ui、输出信号uo的大小,填入表1。
(4)在第(3)步的基础上,在C2后面接上负载RL=5.1kW,但输入信号ui、可调电阻Rp都不改变,再次测量输入信号ui、输出信号uo的大小,填入表1。通过这一步可以观察负载对输出信号大小(进一步对放大电路放大倍数)的影响。
(5)在第(3)步的基础上,将Re2两端C3断开,但输入信号ui、可调电阻Rp都不改变,再次测量输入信号ui、输出信号uo的大小,填入表1。通过这一步可以观察发射极电阻对输出信号大小(进一步对放大电路放大倍数)的影响。
表1
输入ui(mV) |
输出uo(V) |
Av=uo/ui | |
第(3)步 (Re2两端并接C3,C2后不接负载) |
|||
第(4)步 (Re2两端并接C3,C2后接负载) |
|||
第(5)步 (Re2两端断开C3,C2后不接负载) |
(6)恢复到第(3)步,即Re2两端并接C3,且C2后面不带负载的情况下,撤掉输入信号ui,保持可调电阻Rp不改变,这时测量放大电路不失真时的静态值VB、VE、VC和UC1,(此UC1为T1管集电极电阻Rc1两端电压,下同)填入表2。
(7)同第(3)步,Re2两端并接C3,且C2后面不带负载的情况下,将输入信号ui加在放大电路的输入端,通过示波器观察此时输出信号uo的波形,将可调电阻Rp调大(也可适当调节ui 的大小)使uo发生截止失真(正半周失真)。这时断开C3,观察失真情况的变化。再接上C3,撤掉输入信号,这时测量放大电路截止失真时的静态值VB、VE、VC和UC1,填入表2。
(8)同第(3)步,Re2两端并接C3,且C2后面不带负载的情况下,将输入信号ui加在放大电路的输入端,通过示波器观察此时输出信号uo的波形,将可调电阻Rp调小(也可适当调节ui 的大小)使uo发生饱和失真(负半周失真)。这时断开C3,观察失真情况的变化。再接上C3,撤掉输入信号,这时测量放大电路饱和失真时的静态值VB、VE、VC和UC1,填入表2。
表2
VB(V) |
VE(V) |
VC(V) |
UC1(V) |
Ic1=Uc1/Rc1(mA) |
|
第(6)步 (放大电路不失真时) |
|||||
第(7)步 (放大电路截止失真时) |
|||||
第(8)步 (放大电路饱和失真时) |
2.功率放大电路的研究
图1中第2级放大电路为射极输出器,没有电压放大作用,但具有功率放大作用。另外实验箱左上部有一功放集成块,即集成功率放大电路,功放集成块旁边还有一个扬声器(喇叭)SP+。
(1)将图1中第1级的输入端接频率为1kHz、大小为60mV的交流信号,第1级的集电极输出端通过电容C2接SP+,听喇叭的声音。
(2)将图1中第1级的输入端接频率为1kHz、大小为60mV的交流信号,第1级集电极输出端通过电容C2接到第2级的输入(即T2管的基极),第2级的发射极输出端通过电容C4接SP+,听喇叭的声音。
(3)将图1中第1级的输入端接频率为1kHz、大小为60mV的交流信号,第1级集电极输出端通过电容C2接功放集成块的输入IN,将功放集成块的输出OUT接SP+,听喇叭的声音。
比较以上三种情况下,喇叭声音的不同。
注意:在以上三种情况下,为了提高第1级的放大倍数,第1级的Re2两端应并接C3。
实验报告要求
- 结合实验数据,回答问题:
- 分压偏置电压放大电路中,(1)负载对电压放大倍数的影响是什么?(2)发射极电阻Re2两端为什么要并联电容C3?(3)为什么发射极电阻Re1两端不并联电容?
- 分析在分压偏置电压放大电路中,正常放大、截止失真和饱和失真时,电路输出信号和静态工作点各有什么特点,并总结改善失真的方法,把结果填入表3中。
表3
VB、VE、VC数值的特点 |
输出电压波形 |
改善失真的方法 |
|
放大电路不失真时 |
不需要 |
||
放大电路截止失真时 |
|||
放大电路饱和失真时 |
3.“功率放大电路的研究”实验部分,步骤(1)和(2)要达到什么实验目的?功放集成块和射极输出器电路相比,哪个功率放大效果更好?为什么?
参考数据:
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