單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理

發(fā)布日期：2022-12-13 14:55:43 瀏覽數(shù)：

　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　l、掌握放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試方法，進(jìn)一步理解電路元件參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影

　　響，以及調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)的方法。

　　2、掌握測(cè)量電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。

　　二、原理簡(jiǎn)介

　　放大電路的用途非常廣泛，單管放大電路是最基本的放大電路。共射極單管放大電路是電流負(fù)反饋工作點(diǎn)穩(wěn)定電路，它的放大能力可達(dá)到幾十到幾百倍，頻率響應(yīng)在幾十赫茲到上千赫茲范圍。不論是單級(jí)或多級(jí)放大器它的基本任務(wù)是相同的，就是對(duì)信號(hào)給予不失真的、穩(wěn)定的放大。

　　1、放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇

　　當(dāng)對(duì)放大電路僅提供直流電源，不提供輸入信號(hào)時(shí)，稱為靜態(tài)工作情況，這時(shí)三極管的各電極的直流電壓和電流的數(shù)值，將和三極管特性曲線上的一點(diǎn)對(duì)應(yīng)，這點(diǎn)常稱為Q點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)的選取十分重要，它影響放大器的放大倍數(shù)、波形失真及工作穩(wěn)定性等。靜態(tài)工作點(diǎn)如果選擇不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生飽和失真或截止失真。一般情況下，調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，就是調(diào)整電路有關(guān)電阻，使ICQ和UCEQ達(dá)到合適的值。

　　由于放大電路中晶體管特性的非線性或不均勻性，會(huì)造成非線性失真，在單管放大電路中不可避免，為了降低這種非線性失真，必須使輸入信號(hào)的幅值較小。

　　2、放大電路的基本性能

　　當(dāng)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)好后，輸入交流小信號(hào)ui，這時(shí)電路處于動(dòng)態(tài)工作情況，放大電路的基本性能主要由動(dòng)態(tài)參數(shù)描述，包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。這些參數(shù)必須在輸出信號(hào)不失真的情況下才有意義?；拘阅軠y(cè)量的原理電路如圖1-1所示。

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖1)

　　(1)電壓放大倍數(shù)Au的測(cè)量

　　用晶體管毫伏表測(cè)量圖1-1中Ui和Uo的值。即：

　　Au=Uo/Ui

　　(2)輸入電阻Ri的測(cè)量

　　如圖1-1所示，放大器的輸入電阻Ri就是從放大器輸入端看進(jìn)去的等效電阻。即；

　　Ri=Ui/Ii

　　通常測(cè)量Ri的方法是：在放大器的輸入回路串一個(gè)已知電阻R，選用R≈Ri(這里Ri為理論估算值)。在放大器輸入端加正弦信號(hào)電壓，用示波器觀察放大器輸出電壓uo，在uo不失真的情況下，用晶體管毫伏表測(cè)電阻R兩端對(duì)地的電壓和Ui(見圖1-1)，

　　則有：

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖2)

　　(3)輸出電阻Ro的測(cè)量

　　如圖1-1所示，放大電路的輸出電阻是從輸出端向放大電路方向看進(jìn)去的等效電用Ro表示。測(cè)量Ro的方法是在放大器的輸入端加信號(hào)電壓，在輸出電壓uo不失真的情況下，用晶體管毫伏表分別測(cè)量空載時(shí)放大器的輸出電壓U∞和帶負(fù)載時(shí)放大器的輸出電壓UOL值，則輸出電阻：

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖3)

　　三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟

　　1、調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)

　　按圖1-2連好電路（VCC為6V也可以為12V，原理圖以6V為電源），將輸入端對(duì)地短路，調(diào)節(jié)電位器W1，使UC=VCC／2，測(cè)靜態(tài)工作點(diǎn)UC、UE、UB的數(shù)值，記入表1-1中，并計(jì)算IB、IC。為了計(jì)算IB、IC，應(yīng)測(cè)量RW1阻值，測(cè)量時(shí)應(yīng)切斷電源，并且將它與電路的連接斷開，按下式計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)：

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖4)

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖5)

　　也可以用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量1R5兩端電壓U1R5及Rc兩端電壓URc,則

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖6)

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖7)

　　2、測(cè)量電壓放大倍數(shù)及觀察負(fù)載電阻對(duì)放大倍數(shù)的影響

　　在實(shí)驗(yàn)步驟l的基礎(chǔ)上，把輸入對(duì)地?cái)嚅_，接入f=1Kz、Ui=5mV的正弦波信號(hào)，負(fù)載電阻分別為RL=2KΩ、RL=5.1KΩ和RL=∞，用毫伏表測(cè)量輸出電壓的值，用示波器觀察輸入電壓和輸出電壓波形，把數(shù)據(jù)填寫入表1-2中。

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖8)