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厦门大学电子技术实验四单级放大电路

厦门大学电子技术实验四单级放大电路
厦门大学电子技术实验四单级放大电路

实验名称:实验四单级放大电路

系别:班号:实验组别:实验者姓名:

学号:

实验日期:

实验报告完成日期:

指导教师意见:

目录

一、实验目的 (3)

二、实验原理 (3)

三、实验仪器 (7)

四、实验容及数据 (7)

1、搭接实验电路: (7)

2、静态工作点的测量和调试: (8)

3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的

测量 (10)

4、放大器上限、下限频率的测量 (12)

5、电流串联负反馈放大器参数测量 (13)

五、结果分析 (15)

六、实验总结 (16)

七、思考题 (16)

一、实验目的

1.学会在面包板上搭接电路的方法

2.学习放大电路的调试方法

3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带

测量方法

4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解设计输出器的基本性能

5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大倍数的影响

二、实验原理

(一)单级低频放大器的模型和性能

1、单级低频放大器的模型:

单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同可分为基本放大器和负反馈放大器。

从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流),送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反,则为负反馈。

根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同,一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变放大器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小,因此放大器的增益下降;同时改善了

放大器的其他性能:提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真,以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈是在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流,从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。

2、单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较: 电路图2是分压式偏置的共射基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上,去掉射极旁路电容Ce ,这样就引入了电流串联负反馈。

3、射极输出器的性能:

射极输出器是单级电压串联负反馈电路,由于它的交流输出电压V Q 全部反馈回输入端,故其电压增益:

1)1()1(vf ≤'++'+=

L

be L

R r R A ββ 输入电阻:R if =R b //[r be +(1+β)R L ’],式中R L ’=Rc//R L 输出电阻:R of =Re//[(R b //Rs)+r be ]/(1+β)

射极输出器由于电压放大倍数A vf ≈1,故它具有电压跟随特性,且输入电阻高,输出电阻低的特点,在多级放大电路中常作为隔离器,起阻抗变换作用。

(二)放大器参数及其测量方法

1、静态工作点的选择:

放大器要不失真地放大信号,必须设置合适的静态工作点Q 。为获得最大不失真输出电压,静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线中点,若选得太高就容易饱和失真,太低容易截止失真。

若放大器对小信号放大,由于输出交流幅度很小,非线性失真不是主要问题,故Q 点不一定要选在交流负载线中点,一般前置放大器的工作点都选的低一点,降低功耗和噪声,并提高输入阻抗。

采用简单偏置的放大电路,其静态工作点将随温度变化而变化,若采用电流负反馈分压式偏置电路,具有自动稳定工作点的能力,获得广泛应用。

2、静态工作点测量与调试:

根据定义,静态工作点是指放大器不输入信号且输入端短路(接电路COM )时,三极管的电压和电流参数。静态工作点只测量三极管三级对电路COM 的直流电压(V BQ 、V EQ 、V CQ ),通过换算得出静态工作点的参数。

V BEQ =V BQ -V EQ ;V CEQ =V CQ -V EQ ;I CQ =V EQ / R E 3、单极放大电路的电压放大倍数Av

低频放大器的电压放大倍数是指在输出不失真的条件下,输出交流电压与输入交流电压的比值:be

L i V r R V V A '

-==

β0 式中:R L ’=Rc//R L ,)

()

(26)

1(mA I mv r r EQ bb be β++=;

4、放大倍数的测量

放大倍数按定义式进行测量,即输出交流电压与输入交流电压的比值。通常采用示波器比较测量法(适用于非正弦电压)和交流电压表测量(适用于正弦电压)。

5、输入阻抗的测量

放大器输入阻抗为从输入端向放大器看进去的等效电阻,即:Ri=Vi / Ii ;该电阻为动态电阻,不能用万用表测量。为避免测量输入电路中电流,改为测电压进行换算。

R V V V I V R R V V R V I i

s i i i i i

s R i -==-==

,则: 6、输出阻抗测量

放大器输出阻抗为从输出端向放大器看进去的等效电阻,即:Ro=Vo/Io ;该电阻为动态电阻,不能用万用表测量。

若输出回路不并接负载R L ,则输出测量值为:V o ∞;若输出回路并接负载R L ,则输出测量值为:V oL ,则:

L OL L OL OL O OL R V V R V V V I V V R ???

?

??-=-=-=

∞∞∞1/0000 7、放大器幅频特性

放大器幅频特性是指放大器的电压放大倍数与频率的关系曲线。在中频段,电压放大倍数为最大值Av=Avm 。在低频段和高频段,由于上述各种因素的影响不可忽略,使电压放大倍数下降。通常将电压放大倍数下降到中频段Avm 的0.707倍时所对应的频率,称为放大器的上限频率f H 和下限频率f L ,f H 与f L 之差称为放大器的通频带,即Δf 0.7=f H -f L 。

在保证输入Vi不变的情况下,改变输入信号频率(升高、下降),使输出Vo下降为中频时的0.707倍,则对应的频率即为f H、f L。

三、实验仪器

1、示波器1台

2、函数信号发生器1台

3、直流稳压电源1台

4、数字万用表1台

5、多功能电路试验箱1台

6、交流毫伏表1台

四、实验容及数据

1、搭接实验电路:

按电路图10在实验箱搭接实验电路(或参照连接图11)。检查电路连接无误后,方可将+12V直流电源接入电路。

仿真:

2、静态工作点的测量和调试:

按静态工作点测试方法进行测量与调试,要求I CQ≈1.3mA,测量值填入表2。

表2 静态工作点测量

静态工作

点测量值V EQ(V)V BQ(V)V CQ(V)

测量计算

I CQ(mA)V BEQ(V)V CEQ(V)

41/2数字

表(DCV)1.3 1.9235 5.317 1.3 0.6235 4.017

仿真:V BQ:

V CQ:

3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量

外加输入信号从放大器Vs端输入信号:频率f=2kHz的正弦信号,R=1k,使Vip-p=30mV。在空载情况下,用示波器同时观察输入和输出波形(Vi和Vo),若输出波形失真,应适当减小输入信号。

表3 电压放大倍数、输入电阻、输出电阻测量

测量(41/2数字表ACV)计算

V s(mv)V i(mv)V o V OL A V A VL R i R o 13.38 10.32 1.7281 1.0720 167.5 103.9 3.373kΩ 3.121kΩ

测Vs

测Vi

测Vo

测V OL

4、放大器上限、下限频率的测量

保持输入信号Vp-p=30mV不变,当f=2kHz时,用示波器观察并测量输出电压V OL。当频率从2kHz向高端增大时,使输出电压下降到0.707V OL时,记下此时信号发生器的频率,即为上限频率f H;同理,当频率向低端减小时,使输出电压

下降到0.707V OL时,记下此时信号发生器的频率,即为下限频率f L;测量过程应保持Vi不变和波形不失真。

表4 放大器上、下限频率的测量

f H f L B=f H-f L

364kHz 242Hz 122kHz

仿真电路:

5、电流串联负反馈放大器参数测量

将Ce去掉,R改为10k,使Vip-p=300mV,重复实验3步骤。

表5 负反馈放大器参数测量

测量(41/2数字表ACV)计算

V s(mv)V i(mv)V o(V) V OL(V) A V A VL R i R o

12.357K

193.05 106.70 0.5203 0.2618 4.876 2.454

5.036KΩ

Ω

测Vs

测Vi

测Vo

测V OL

五、结果分析

1、实验中误差产生的原因:

(1)可能是信号发生器产生的信号频率不稳定。(2)实验仪器本身存在的系统误差。

(3)实验中所用的电阻阻值、电容大小等存在误差。 (4)受到桌面振动的影响等。 2、处理实验数据所用的公式:

(1)计算V BEQ ,V CEQ ,I CQ :V BEQ =V BQ -V EQ ;V CEQ =V CQ -V EQ ;I CQ =V EQ / R E (2)计算Ri 所用的公式:R V V V I V R R V V R V I i

s i i i i i

s R i -==-==

,则: (3)计算Ro 所用公式:L OL L OL OL O OL R V V R V V V I V V R ???

?

??-=-=-=

∞∞∞1/0000 3、通过对实验所得数据与用仿真软件实验所得数据进行比较,发现实验存在一定误差,但是在一定围可以接受。

六、实验总结

1、在进行实验时,一开始发现总是无法将VE 调到1.3V ,经过检查发现是将51k Ω的电阻和15k Ω的电阻接反了,实验时一定要细心,否则会浪费大量的时间和精力。

2、而且输入信号不可无限制增大,当输入信号达到一定程度后输出信号会产生失真。

3、三极管的静态工作点应符合V CQ >V BQ >V EQ 。

4、铝电解电容器接入电路时要注意区分正负极,靠近三极管的一侧均接正极。

七、思考题

1、如何根据静态工作点判别电路是否在放大状态?

由测得的数据计算U CEQ ,若U CEQ ≈U E /2,电路处于放大状态,若U CE 约等于U E ,则

处在截止状态,若U CE≤0.1(PNP锗管)或0.3(NPN硅管),则处在饱和状态。

2、按实验电路10,若输入信号增大到100mV,输出电压=?是否满足Vo=Av*Vi,试说明原因。

仿真电路:

输出电压为2.713V,并不满足Vo=Av*Vi,通过观察波形我们发现,此时波形已经发生了明显的截止失真。

因为输入信号电压过大,导致静态工作点位置太低,晶体管进入截止区工作,输出电压的正半周被削平。这是由于晶体管的截止而引起的。

电子技术实验报告—实验单级放大电路

电子技术实验报告 实验名称:单级放大电路系别: 班号: 实验者姓名: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期:

目录 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) (一)单级低频放大器的模型和性能 (3) (二)放大器参数及其测量方法 (5) 四、实验内容 (7) 1、搭接实验电路 (7) 2、静态工作点的测量和调试 (8) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (9) 4、放大器上限、下限频率的测量 (10) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (11) 五、思考题 (11) 六、实验总结 (11)

一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法; 2.学习放大电路的调试方法; 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能; 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 2.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4.数字万用表1台 5.多功能电路实验箱1台 6.交流毫伏表1台 三、实验原理 (一)单级低频放大器的模型和性能 1. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放

大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反,则为负反馈。 根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同,一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小,因此放大器的增益下降;同时改善了放大器的其他性能:提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真,以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流,从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上,去掉射极旁路电容C e,这样就引入了电流串联负反馈。

单级放大电路知识点

一、三种常见共射放大电路静态分析见下表所示 上表是常见共射电路的静态工作点。对于实际电路不一定完全跟表中电路相同。求解时遵循以下几点可以求出。 1.思路:①画出该电路的直流通路图。 ②从电源经过基极绕到地列出电压方程(有些电路需经过电工知识进行简化,像分压式可用戴维南定理对R b1、R b2部分等效)求出I BQ 。 ③根据电流放大作用求出I CQ 。 ④从电源经过集电极到发射极到地列电压方程求出U CEQ 。 2.静态工作点的稳定 (1)固定偏置电路 没有稳定静态工作点作用,只能用在要求不高的电路中。 (2)分压式偏置电路 ①静态工作点稳定过程 ②工作点稳定对电路元件参数要求 A .要稳定效果好:V BQ 要一定,就要求I 1≈I 2 I BQ 。这样才能保证V BQ ≈ R b2 R b1+R b2 V G 。一般情况下 ??? ??I 1≈I 2=(5~10)I BQ 硅管 I 1≈I 2=(10~20)I BQ 锗管 B .稳定静态工作点效果:V EQ =I EQ R E 的上升使U BEQ 下降。当R e 越大,U BEQ 下降越快,调整灵敏度

越高,这样就有V EQ U BEQ ,一般有?????V BQ =(3~5)U BEQ 或(3~5)V 硅管 V BQ =(5~10)U BEQ 或(1~3)V 锗管。 (3)集—基反馈式 静态工作点稳定过程:V CQ =V G -(I CQ +I BQ )R c 二、三种常见共射放大电路动态分析见下表所示

几点说明: 1.r be 是三极管的输入电阻,属动态电阻,即交流阻抗,但其大小跟晶体管的静态电流大小有关,一般的估算公式为r be =r ′bb +(1+β)26mV I E mA =r ′bb +26mV I BQ mA 单位为欧姆(Ω)。 (2)r′bb 为三极管基极的等效 电阻,小功率一般约为300Ω,近似计算时,按给出值代入,不给出值时取300Ω代替。 2.输入电阻r i 和输出电阻r o 的物理意义。 r i 表征放大器输入端,相对于信号源而言是信号源的等效负载电阻。r i 越大,则向信号源索取的电流越小,信号源负担越轻。r o 表征放大器的输出端,相对于负载而言是负载的信号源,r o 即为信号源内阻,显然r o 越小,带负载的能力越强。 三、射极输出器 1、静态工作点 I BQ R b +I BQ (1+β)R e +U BEQ =V G , I CQ =βI BQ , U CEQ =V G -I EQ R e ≈V G -I CQ R e 2、动态分析 ①电压放大倍数:A u =(1+β)R L ′/[r be +(1+β)R L ′],其中R L ′=R e ∥R L ②输入电阻:r i =[r be +(1+β)R L ′]∥R b ③输出电阻:r o =∥R e ,其中R s ′=R b ∥R s 3、射极输出器的特性: 射极输出器是共集电极电路,又称射极跟随器(uo ≈ui ,且同相) 电压放大倍数略小于1,电压跟随特性好,输入阻抗高,输出阻抗低,具有一定的电流放大能力和功率放大能力。 射极输出器的反馈类型为电压串联负反馈,且反馈系数为1,属深度负反馈,Auf ≈1/F =1。 4、射极输出器的应用 在多级放大电路中,射极输出器可作为输入级,以减轻信号源的负担;也可用作输出级,提高带负载的能力;还可作为放大器的中间隔离级,减小后级对前级电路的影响;另外,还可以用作阻抗变换器。

厦门大学电子技术实验十集成运算放大器构成的电压比较器

实 验 报 告 实验名称:实验十集成运算放大器构成的电压比较器系别:班号:实验组别:实验者姓名: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期: 指导教师意见:

目录 二、实验原理 (3) 三、实验仪器 (5) 四、实验内容及数据 (5) 1. 单限电压比较器 (5) 2. 施密特电压比较器 (7) 五、实验总结 (9)

一、实验目的 1、掌握电压比较器的模型及工作原理 2、掌握电压比较器的应用 二、实验原理 电压比较器主要用于信号幅度检测——鉴幅器;根据输入信号幅度决定输出信号为高电平或低电平;或波形变换;将缓慢变化的输入信号转换为边沿陡峭的矩形波信号。常用的电压比较器为:单限电压比较器;施密特电压比较器窗口电压比较器;台阶电压比较器。下面以集成运放为例,说明构成各种电压比较器的原理。 1.集成运算放大器构成的单限电压比较器: 集成运算放大器构成的单限电压比较器电路如图1(a)所示。图1(b)为其电压传输曲线。由于理想集成运放在开环应用时,A V→∞、R i→∞、R o→0;则当V iE R时,V O=V OL;由于输出与输入反相,故称之为反相单限电压比较器;通过改变E R值,即可改变转换电平V T(V T≈E R);当E R=0时,电路称为“过零比较器”。同理,将V i与E R对调连接,则电路为同相单限电压比较器。图1(c)为反相单限电压比较器的应用——波形变换应用。

2. 集成运算放大器构成的施密特电压比较器: 集成运算放大器构成的施密特电压比较器电路如图2(a)所示。图2(b)为其电压传输特性曲线。 当V O =V OH 时,++ +++= =+T R OH T V E R R R V R R R V V ;323322 1称为上触发电平; 当V O =V OL 时,--+++= =+T R OL T V E R R R V R R R V V ;3 23322 2称为下触发电平; 回差电平:- + -=?T T T V V V 当V i 从足够低往上升,若V i >V T+时,则V o 由V OH 翻转为V OL ; 当V i 从足够高往下降,若V i

《线性电子线路》实验五 单级交流放大电路

实验五 单级交流放大电路(一) 一、实验目的 1、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 2、学会放大器静态工作点的调试方法,理解电路元件参数对静态工作点和放大器性能的影响。 3、 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。 二、实验原理 1、原理简述 图2.2.1为电阻分压式静态工作点稳定放大器电路。它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,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u i 后,在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u 0,从而实现了电压放大。 图2.2.1 共射极单管放大器实验电路 2、静态参数分析 在图2.2.1电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 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: CC B2 B1B1 B U R R R U +≈ (2-1) U CE =U CC -I C (R C +R E ) (2-3) 3、动态参数分析 电压放大倍数 be L C V r R R β A // ?= (2-4) 输入电阻 R i =R B1 / R B2 / r be (2-5) 输出电阻 R O ≈R C (2-6) 4、 测量与调试 B E BE B E I R U U I )1(β+≈?≈ (2-2)

放大器的静态参数是指输入信号为零时的I B 、I C 、U BE 和U CE 。动态参数为电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真电压和通频带等。 (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u i =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U B 、U C 和U E 。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压U E 或U C ,然后算出I C 的方法,例如,只要测出U E ,即可用 E E E C R U I I = ≈算出I C (也可根据C C CC C R U U I ?=,由U C 确定I C ), 同时也能算出U BE =U B -U E ,U CE =U C -U E 。 为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。 (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I C (或U CE )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u O 的负半周将被削底,如图2.2.2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即u O 的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2.2.2(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u i ,检查输出电压u O 的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。 (a) (b) 图2.2.2 静态工作点对u O 波形失真的影响 改变电路参数U CC 、R C 、R B (R B1、R B2)都会引起静态工作点的变化,如图2.2.3所示。但通常多采用调节偏置电阻R B2的方法来改变静态工作点,如减小R B2,则可使静态工作点提高等。 图2.2.3 电路参数对静态工作点的影响 所谓的工作点“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

晶体管共射极单管放大电路实验报告

晶体管共射极单管放大 电路实验报告 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

实验二 晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1.学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。 2.掌握放大器电压放大倍数的测试方法及放大器参数对放大倍数的影 响。 3.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2—1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。偏置电阻R B1、R B2组成分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,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后,在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号,从而实现了电压放大。 三、实验设备 1、信号发生器 2、双踪示波器 3、交流毫伏表 4、模拟电路实验箱 5、万用表 四、实验内容 1.测量静态工作点 实验电路如图2—1所示,它的静态工作点估算方法为: U B ≈ 2 11B B CC B R R U R +?

图2—1 共射极单管放大器实验电路图 I E = E BE B R U U -≈Ic U CE = U C C -I C (R C +R E ) 实验中测量放大器的静态工作点,应在输入信号为零的情况下进行。 1)没通电前,将放大器输入端与地端短接,接好电源线(注意12V 电源位置)。 2)检查接线无误后,接通电源。 3)用万用表的直流10V 挡测量U E = 2V 左右,如果偏差太大可调节静态工作点(电位器RP )。然后测量U B 、U C ,记入表2—1中。 表2—1 测 量 值 计 算 值 U B (V ) U E (V ) U C (V ) R B2(K Ω) U BE (V ) U CE (V ) I C (mA ) 2 60 2 B2所有测量结果记入表2—1中。 5)根据实验结果可用:I C ≈I E = E E R U 或I C =C C CC R U U -

单级交流放大电路

深圳大学实验报告课程名称:模拟电路 实验项目名称:单级交流放大电路 学院:信息工程学院 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 三、预习要求 1.复习三极管及单管放大电路工作原理。

2.进行放大电路静态工作点和电压放大倍数的估算。 四、实验内容及步骤 1.装接电路与简单测量 图1.l 基本放大电路 如三极管为3DG6,放大倍数β一般是25—45;如为9013,一般在150以上 (1)用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏,电解电容C的极性和好坏。 U BE=0.7V、U BC=0.7V,反向导通电压无穷大。 所示,连接电路(注意:接线前先测量+12V电源,关断电源后再连线), 、 (2)按图1.2接线,调整R P使V E=2.2V,计算并填表1.1。 图1.2 工作点稳定的放大电路 为稳定工作点,在电路中引入负反馈电阻R e,用于稳定静态工作点,即当环境温度变化时,保持静态集电极电流I CQ和管压降U CEQ基本不变。依靠于下列反馈关系: T↑—β↑—I CQ↑—U E↑—U BE↓—I BQ↓—I CQ↓,反过程也一样,其中R b2的引入是为了稳定U b。但此类工作电路的放大倍数由于引入负反馈而减小了,而输入电阻r i变大了,输出电阻r o不变。

e be L c u R r R R A )1()(ββ++-= ,))1((21e be b b i R r R R r β++=,c o R r = 由以上公式可知,当β很大时,放大倍数u A 约等于 e L c R R R ,不受β值变化的影响。 输出波形时要调节R b1,使输出波形最大且不失真时开始测量。输入输出波形两者反相,相差180度。 (3) 信号源频率不变,逐渐加大信号源幅度,观察V O 不失真时的最大值并填表1.2。 分析图1.3的交流等效电路模型,由下述几个公式进行计算: E be I mV r 26) 1(200β++≈,be ce c L V r r R R A β-=,c ce o be b b i R r r r R R r ==,2

电子技术实验报告—实验4单级放大电路

电子技术实验报告 实验名称:单级放大电路 系别: 班号: 实验者姓名: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期: ?

目录 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) (一)单级低频放大器的模型和性能 (3) (二)放大器参数及其测量方法 (5) 四、实验内容 (7) 1、搭接实验电路 (7) 2、静态工作点的测量和调试 (8) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (9) 4、放大器上限、下限频率的测量 (10) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (11) 五、思考题 (11) 六、实验总结 (11)

一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法; 2.学习放大电路的调试方法; 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能; 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 2.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4.数字万用表1台 5.多功能电路实验箱1台 6.交流毫伏表1台 三、实验原理 (一) 单级低频放大器的模型和性能 1. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放

大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反,则为负反馈。 根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同,一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小,因此放大器的增益下降;同时改善了放大器的其他性能:提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真,以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流,从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上,去掉射极旁路电容C e,这样就引入了电流串联负反馈。

厦门大学电子技术实验报告_实验五

实验五场效应管放大器 一、实验目的 1. 学习场效应管放大电路设计和调试方法; 2. 掌握场效应管基本放大电路的设计及调整、测试方法。 二、实验原理 1. 场效应管的主要特点 场效应管是一种电压控制器件,由于它的输入阻抗极高(一般可达上百兆、甚至几千兆),动态范围大,热稳定性好,抗辐射能力强,制造工艺简单,便于大规模集成。 因此,场效应管的使用越来越广泛。 场效应管按结构可分为MOS型和结型,按沟道分为N沟道和P沟道器件,按零栅压源、漏通断状态分为增强型和耗尽型器件,可根据需要选用。那么,场效应管由于结构上 的特点源漏极可以互换,为了防止栅极感应电压击穿要求一切测试仪器,都要有良好 接地。 2. 结型场效应管的特性 (1) 转移特性(控制特性):反映了管子工作在饱和区时栅极电压VGS对漏极电流ID 的控制作用。当满足|VDS|>|VGS|-|VP|时,ID对于VGS的关系曲线即为转移特性曲线。如图1所示。由图可知。当VGS=0时的漏极电流即为漏极饱和电流IDSS,也称 为零栅漏电流。使ID=0时所对应的栅极电压,称为夹断电压VGS=VGS(TH)。 ⑵转移特性可用如下近似公式表示: I D=I DSS1? V GS V GS TH 2 (当0≥V GS≥V p) 这样,只要I DSS和V GS TH确定,就可以把转移特性上的其他点估算出来。转移特性的斜率为: g m=ΔI D GS 它反映了VGS对ID的控制能力,是表征场效应管放大作用的重要参数,称为跨异。一般为0.1~5mS(mA/V)。它可以由式1求得:

g m=? 2I DSS GS(TH)?1? V GS GS TH ⑶输出特性(漏极特性)反映了漏源电压VDS对漏极电流ID的控制作用。图2为N 沟道场效应管的典型漏极特性曲线。 由图可见,曲线分为三个区域,即Ⅰ区(可变电阻区),Ⅱ区(饱和区),Ⅲ区(截止区)。饱和区的特点是VDS增加时ID不变(恒流),而VGS变化时,ID随之变化(受控),管子相当于一个受控恒流源。在实际曲线中,对于确定的VGS的增加,ID 有很小的增加。ID对VDS的依赖程度,可以用动态电阻rDS表示为: r DS=ΔV DS ΔI D 在一般情况下,rDS在几千欧到几百欧之间。 ⑶图示仪测试场效应管特性曲线的方法: ①连接方法:将场效应管G、D、S分别插入图示仪测试台的B、C、E。 ②输出特性测试:集电极电源为+10v,功耗限制电阻为1kΩ;X轴置集电极电压1V/度,Y轴置集电极电流0.5mA∕度;与双极型晶体管测试不同为阶梯信号,由于场效应管 为电压控制器件,故阶梯信号应选择阶梯电压,即:阶梯信号:重复、极性:一、阶 梯选择0.2V∕度,则可测出场效应管的输出特性,并从特性曲线求出其参数。 ③转移特性测试:在上述测试的基础上,将X轴置基极电压0.2V∕度,则可测出场效应管的转移特性,并从特性曲线求出其参数。 ⑷场效应管主要参数测试电路设计: ①根据转移特性可知,当VGS=0时,ID=IDSS,故其测试电路如图3所示。②根据 转移特性可知,当ID=0时,VGS=VGS(TH),故其测试电路如图4所示。 3. 自给偏置场效应管放大器 自给偏置N沟道场效应管共源基本放大器如图5所示,该电路与普通双极型晶体管放 大器的偏置不同,它利用漏极电流ID在源极电阻RS上的压降IDRs产生栅极偏压,即: VGSQ=-IDRS 由于N沟道场效应管工作在负压,故此称为自给偏置,同时Rs具有稳定工作点的作用。该电路主要参数为:电压放大倍数:AV=V0/Vi=-gmRL;?=RD‖RL‖rDS式中:RL;输入电阻:Ri≈RG输出电阻:RO=RD‖rDS;

电子专业技术实验报告—实验4单级放大电路

电子技术实验报告—实验4单级放大电路

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电子技术实验报告 实验名称:单级放大电路系别: 班号: 实验者姓名: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期:

目录 一、实验目的 (5) 二、实验仪器 (5) 三、实验原理 (5) (一)单级低频放大器的模型和性能 (5) (二)放大器参数及其测量方法 (7) 四、实验内容 (9) 1、搭接实验电路 (9) 2、静态工作点的测量和调试 (10) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (11) 4、放大器上限、下限频率的测量 (12) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (13) 五、思考题 (13) 六、实验总结 (13)

一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法; 2.学习放大电路的调试方法; 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能; 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 2.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4.数字万用表1台 5.多功能电路实验箱1台 6.交流毫伏表1台 三、实验原理 (一)单级低频放大器的模型和性能 1. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放

大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反,则为负反馈。 根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同,一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小,因此放大器的增益下降;同时改善了放大器的其他性能:提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真,以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流,从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上,去掉射极旁路电容C e,这样就引入了电流串联负反馈。

单级共射放大电路实验报告(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 单级共射放大电路实验报告 1.熟悉常用电子仪器的使用方法。 2.掌握放大器静态工作点的调试方法及对放大 器电路性能的影响。 3.掌握放大器动态性能参数的测试方法。 4.进一步掌握单级放大电路的工作原理。 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 4.交流毫伏表 5.直流稳压源 三、预习要求 1.复习基本共发射极放大电路的工作原理,并进 一步熟悉示波器的正确使用方法。 2.根据实验电路图和元器件参数,估算电路的静 态工作点及电路的电压放大倍数。 3.估算电路的最大不失真输出电压幅值。 4.根据实验内容设计实验数据记录表格。 四、实验原理及测量方法 实验测试电路如下图所示:

1.电路参数变化对静态工作点的影响: 放大器的基本任务是不失真地放大信号,实现输入变化量对输出变化量的控制作用,要使放大器正常工作,除要保证放大电路正常工作的电压外,还要有合适的静态工作点。放大器的静态工作点是指放大器输入端短路时,流过电路直流电流IBQ、ICQ及管子C、E极之间的直流电压UCEQ和B、E 极的直流电压UBEQ。图5-2-1中的射极电阻BE1、RE2是用来稳定放大器的静态工作点。其工作原理如下。 ○1用RB和RB2的分压作用固定基极电压UB。 由图5-2-1可各,当RB、RB2选择适当,满足I2远大于IB时,则有

UB=RB2·VCC/(RB+RB2)式中,RB、RB2和VCC都是固定不随温度变化的,所以基极电位基本上是一定值。 ○2通过IE的负反馈作用,限制IC的改变,使工作点保持稳定。具体稳定过程如下: T↑→IC↑→IE↑→UE↑→UBE ↓→IB↓→IC↓ 2.静态工作点的理论计算: 图5-2-1电路的静态工作点可由以下几个关系式确定 UB=RB2·VCC/(RB+RB2) IC≈IE=(UB-UBE)/RE UCE=VCC-IC(RC+RE) 由以上式子可知,,当管子确定后,改变V CC、RB、RB2、RC、(或RE)中任一参数值,都会导致静态工作点的变化。当电路参数确定后,静态工作点主要通过RP调整。工作点偏高,输出信号易产生饱和失真;工作点偏低,输出波形易产生截止失真。但当输入信号过大时,管子将工作在非线性区,输出波形会产生双向失真。当输出波形不很大时,静态工作点的设置应偏低,以减小电路的表态损耗。3.静态工作点的测量与调整: 调整放大电路的静态工作点有两种方法(1)将放大电路的输入端电路(即Ui=0),让其工作在直流状态,用直流电压表测量三极管C、E间的电压,调整电位器RP使UCE稍小于电源电压的1/2(本实

厦门大学电子技术实验报告实验三

电子技术实验报告

一、实验原理 1. 数字示波器显示波形原理 示波器是将入的周期性电信号以图像形式展现在显示器上,以便对电信号进行观察和测量的仪器。 示波器显示器是一种电压控制器件,根据电压有无控制屏幕亮灭,并根据电压大小控制光电在屏幕上的位置。 示波器显示屏必须加有幅度随时间线性增长的周期性锯齿波电压,才能让显示屏的光点反复自左端移向右端,屏幕上就出现一条水平光线,成为扫描线或时间基线。为使在显示屏上观察到稳定的波形。必须使锯齿波的周期Tx和被测信号的周期Ty相等或成整数倍关系。即Tx=nTy(n为正整数)。否则,所显示波形将不能同步。 2. 数字存储示波器的原理 数字存储示波器主要由信号调理部分、采集存储部分、触发部分、软件处理部分和其他组成。 3. 双通道数字存储示波器结构框图

4. 示波器的主要技术特性 (1)模拟带宽:由前置放大器的带宽决定; (2)采样速率:由模数转换电路决定; (3)存储深度:由存储器决定; (4)触发部分:由触发电路类型决定。 5. 示波器的使用方法 (1)打开电源开关(Power)30s后,屏幕上有光迹,否则检查有关控制旋钮的位置; (2)将示波器探头接到被测信号,确定触发源选择(Trigger)在所接通道位置;(3)键入相应的通道开关,启动该通道工作; (4)将垂直和水平灵敏度旋钮调到合适的位置,Vp-p/8≤选择Y轴灵敏度;T/10≤选择X轴灵敏度; (5)屏幕上应有被测信号波形; (6)若需要测量信号各点电平,耦合方式应选DC耦合,若只需观测信号幅度,则选AC耦合; (7)调节Y和X位移旋钮将被波形调到便于测量的位置 二、实验步骤与实验数据 1、校验示波器的灵敏度 对于首次接触的示波器,必须对其灵敏度进行校验。方法为:在示波器正常显示状态下,将探头接示波器本身提供的校准方波信号源(demo2端子),采用自动或手动方法观察校准信号,如果测量得到的波形幅度频率与校准信号(f=1kHZ,VPP=2.5V)相同,说明示波器准确,若不同,应记下其误差。 经测量,f=1.0012kHz,V-P-P=2.56V 2、调整测量含有直流电平的信号 若要求信号发生器输出的方波信号(f=1KHz、占空比50%、Vp-p=4V、HV=3V、LV=-1V),则调整测量方法为 (1)令信号发生器输出方波,调整信号频率为1 kHz (2)调整信号幅度为4V,偏移量为1V;或者通过设置高、低电平的方法设置HV=3V、LV=-1V。 (3)连接示波器和信号发生器,令两仪器“COM端”相接,并将示波器探头接信号发生器信号输出端。 (4)示波器设置直流耦合,手动或者自动观测信号发生器的输出信号。分别改变波形输出类型,此时示波器上分别显示下图所示波形。

实验一单级放大电路

实验一单级放大电路 一、实验目的 1、掌握单管电压放大电路的调试和测试方法。 2、掌握放大器静态工作点和负载电阻对放大器性能的影响。 3、学习测量放大器的方法,了解共射极电路的特性。 4、学习放大器的动态性能。 二、实验仪器 1、模拟电路实验箱及附件板 2、示波器 3、万用表 4、直流毫伏表 5、交流毫伏表 6、函数发生器 7、+12V电源 三、实验原理 实验采用分压式工作点稳定电路,如图1.1所示。

1、静态工作点的估算 当流过基极分压电阻的电流远远大于三极管的基极电流时,可以忽略BQ I , 则有:CC 2b 1b 1 b BQ V R R R V += ,e BEQ BQ EQ CQ R U V I I -=≈ )(e c CQ CC e EQ c CQ CC CEQ R R I V R I R I V U +-≈--= β CQ BQ I I = 2、动态指标的估算与测试 放大电路的动态指标主要有电压放大倍数,输入电阻,输出电阻及通频带等。 理论上,电压放大倍数be L u r R A '-=β ,输入电阻be be 2b 1b i ////r r R R R ≈=,输出电阻c o R R ≈ 测量电压放大倍数时,首先将电路调整到的合适静态工作点,给定输入电压i u ,在输出电压不失真的情况下,用毫伏表测出输出电压o u 与输入电压i u 的 有效值,则i o u U U A = 四、实验内容及步骤 1、在模拟电路实验箱上插上附件板,按图1.1电路,用插接线连接实验电

路,接线完毕,检查无误后,接上+12V直流电源。 2、调试静态工作点 接通直流电源前,先将R W调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零。接通+12V电源、调节R W,使I C=2.0mA(即U E=2.0V),用直流电压表测量U B、U E、U C及用万用电表测量R B2值。记入表1-1。 表1-1 I C=2mA 3、测量电压放大倍数 在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号u S,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压U i 10mV,同时用示波器观察放大器输出电压u O波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述两种情况下的U O值,并用双踪示波器观察u O和u i的相位关系,记入表1-2。 表1-1 I C=2mA 表2.1

武汉大学单级放大电路实验报告

武汉大学计算机学院教学实验报告 课程名称电路与电子技术成绩教师签名 实验名称单级放大电路(多人合作实验)实验序号06 实验日期2011-12-12 姓名学号专业年级-班 小题分: 一、实验目的及实验内容 (本次实验所涉及并要求掌握的知识;实验内容;必要的原理分析) 实验目的: 1.掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。 2.学习测量放大器的静态工作点Q,Av,ri,ro的方法啊,了解共射极电路特性。 3.学习放大器的动态性能。 实验内容: 测量放大器的动态和静态工作状态结果填入相应表格当中,记录相应的β值,A值和等效的输入电阻ri与输出电阻r0。 二、实验环境及实验步骤 小题分: (本次实验所使用的器件、仪器设备等的情况;具体的实验步骤) 实验环境: 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用电表 4.TRE-A3模拟电路实验箱 实验步骤: 1.?值测量 (1)按图2.1所示连接电路,将Rp的阻值调到最大值。 (2)连线完毕仔细检查,确定无误后再接通电源。改变Rp,记录Ic分别为0.8mA,1mA, 1.2mA时三极管V的?值。

Ib(mA)0.05 0.06 0.066 Ic(mA) 0.8 1 1.2 ? 16 16.67 18.18 ?=Ic/Ib代入各式即可 2.Q点测量 信号源频率f=500Hz时,逐渐加大ui幅度,观察uo不失真时的最大输入ui值和最大输出uo值,并测量Ib,Ic,和VCE填入表2.2 表2.2 实测法估算法误差 IB (uA)IC (mA) Vce (V) IB’ (uA) IC’ (mA) V’ce (V) IB-I’B IC-I’C Vce-V’ 47.2 1.4 4.86 47.2 1.56 3 0 0.16 1.86 估算法:Ib=V1/(R1+R2)=12/(51k+200K)=47.2uA Ic= ?Ib=1.56mA Vce=V1-R3*Ic=3V 3.Av值测量 (1)将信号发生器调到频率f=500Hz,幅值为5mA,接到放大器输入端ui,观察ui和uo 端的波形,用示波器进行测量,并将测得的ui,uo和实测计算的Av值及理论估算的Av’值填入表2.3 表2.3 实测法估算法误差 Ui(mV)Uo(V) Av=uo/ui Av’Av’-Av 5 -1.3 -260 -31 .7 -55.7 估算法:Vbe=V1-Ib(R1+R2) Vce=V1-Ic*R3 Av’=Vce/Vbe=-315.7 (2)保持Vi=5mV不变,放大器接入负载RL,在改变Rc的数值情况下测量,并将计算结果填表2.4 表2.4 给定参数实 实测计 估算 Rc RL Vi(mV) V o(V) Av Av 2k 5k 5 0.83 165 177.89 2k 2k2 5 0.60 119 129.7 5k1 5k1 5 1.30 260 315.76 5k1 2k2 5 0.90 180 190.3

厦门大学电子技术实验报告_实验十三

实验十三 OTL功率放大器安装和调试 一、实验目的 1. 掌握OTL功率放大器的工作原理及其设计要点; 2. 掌握OTL功率放大器的安装、调整与性能的测试。 二、实验原理 采用PNP和NPN互补晶体管组成的无输出变压器互补推挽功率放大电路,具有频率响应好,非线性失真小,效率高等优点,获得了广泛的应用。 本实验采用的OTL功率放大电路如图1所示,它包括前置放大级B G1,推动级B G2和互补推挽输出级B G3、B G4。 前置放大级为甲类RC耦合电压放大器,在发射极加有电压串联负反馈,以改善音质,提高稳定性。R1为输出音量调节电位器。由于前置级工作在小信号电压放大状态,静态工作电流I C1可取小一些以减少噪音,一般取: I C1≈0.3~0.1mA 1V<V CEQ1≤1/3E C 推动级要提供足够大的激励功率互补推挽功率输出级,所以推动级的静态工作电流应足够大,一般取I C2≥(3~5)I B3MAX 式中I B3MAX为输出功率最大是输出级的基极激励电流。为了提高输出级正向输出幅度,把B G2的集电极负载电阻R8接到放大器的输出端经R L接电源正端,以获得自举的效果。为了克服输出级的交叉失真,在B G3,B G4两管的基极之间接有二极管D和电阻R9组成的偏置电路,其中二极管D同时起偏置的温度补偿作用,电容C5为相位校正电容,以防止产生高频寄生振荡。功率放大器的输出功率为P O=E2C K/8R L(式中:K为电源电压利用系数)。 当K≈1时,输出功率最大,为P OMAX≈E2C/8R L 考虑到晶体管的饱和压降因素,一般取:K≈0.65~0.7. 对该电路的电压增益,考虑到它加有电压串联负反馈,并满足A VO F >>1,所以中频段电压增益为:A V≈1/F=(R12+R6)/R6

实验一 单级交流放大电路 实验报告

实验一单级交流放大电路 一、实验目的 1.熟悉电子元器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Q点,A V ,r i ,r o 的方法,了解共射极电路特性。 4.学习放大电路的动态性能。 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 三、实验原理 1.三极管及单管放大电路工作原理。 以NPN三极管的共发射极放大电路为例说明三极管放大电路的基本原理: 三极管的放大作用是:集电极电流受基极电流的控制,并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,。如果将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。 2.放大电路静态和动态测量方法。 放大电路良好工作的基础是设置正确的静态工作点。因此静态测试应该是指放大电路静态偏置的设置是否正确,以保证放大电路达到最优性能。 放大电路的动态特性指对交流小信号的放大能力。因此动态特性的测试应该指放大电路的工作频带,输入信号的幅度范围,输出信号的幅度范围等指标。 四、实验内容及步骤 1.装接电路与简单测量 图1.1 工作点稳定的放大电路

(1)用万用表判断实验箱上三极管V 的极性和好坏,电解电容C 的极性和好坏。 测三极管B 、C 和B 、E 极间正反向导通电压,可以判断好坏;测电解电容的好坏必须使用指针万用表,通过测正反向电阻。 三极管导通电压UBE=0.7V 、UBC=0.7V ,反向导通电压无穷大。 (2)按图1.1所示,连接电路(注意:接线前先测量+12V 电源,关断电源后再连线),将RP 的阻值调到最大位置。 2.静态测量与调整 接线完毕仔细检查,确定无误后接通电源。改变R P ,记录I C 分别为0.5mA 、1mA 、1.5mA 时三极管V 的β值。 注意:I b 和I c 一般用间接测量法,即通过测V c 和V b ,R c 和R b 计算出I b 和I c 。此法虽不直观,但操作较简单,建议采用。以避免直接测量法中,若操作不当容易损坏器件和仪表的情况。 (2)按图1.1接线,调整R P 使V E =1.8V ,计算并填表1.1。 为稳定工作点,在电路中引入负反馈电阻Re ,用于稳定静态工作点,即当环境温度变化时,保持静态集电极电流ICQ 和管压降UCEQ 基本不变。 依靠于下列反馈关系: T ↑—β↑—ICQ ↑—UE ↑—UBE ↓—IBQ ↓—ICQ ↓,反过程也一样。其中Rb2的引入是为了稳定Ub 。但此类工作电路的放大倍数由于引入负反馈而减小了,而输入电阻ri 变大了,输出电阻ro 不变。 e be L c u R r R R A )1()(ββ++-= ,))1((21e be b b i R r R R r β++=,c o R r = 由以上公式可知,当β很大时,放大倍数约等于e L c R R R ,不受β值变化的 影响。 表1.1 注意:图1.1中b 为支路电流。 3.动态研究 (1)按图1.2所示电路接线。 (2)将信号发生器的输出信号调到f=1KHz ,幅值为500mV ,接至放大电路的A 点,经过R 1、R 2衰减(100倍),V i 点得到5mV 的小信号,观察V i 和V O 端波形,并比较相位。 图中所示电路中,R1、R2为分压衰减电路,除R1、R2以外的电路为放大电路。由于一般信号源在输出信号小到几毫伏时,会不可避免的受到电源纹波影响出现失真,而大信号时电源纹波几乎无影响,所以采取大信号加R1、R2衰减形式。此外,观察输出波形时要调节Rb1,使输出波形最大且不失真时开始测量。输入输出波形两者反相,相差180度。

实验1单级放大电路

实验1 单级放大电路 1.实验目的 1)学习使用电子仪器测量电路参数的方法。 2)学习共射放大电路静态工作点的调整方法。 3)研究共射放大电路动态特性与信号源内阻、负载阻抗、输入信号幅值大小的关系。2.实验仪器 示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。 3.预习内容 1)三极管及共射放大器的工作原理。 2)阅读实验内容。 4.实验内容 实验电路为共射极放大器,常用于放大电压。由于采用了自动稳定静态工作点的分压式偏置电路(引入了射极直流电流串联负反馈),所以温度稳定性较好。 1)联接电路 (1)用万用表判断实验箱上的三极管的极性和好坏。由于三极管已焊在实验电路板上,无法用万用表的h EF档测量。改用万用表测量二极管档测量。对NPN三极管,用正表笔接基极,用负表笔分别接射极和集电极,万用表应显示PN结导通;再用负表笔接基极,用正表笔分别接射极和集电极,万用表应显示PN结截止。这说明该三极管是好的。用万用表判断实验箱上电解电容的极性和好坏。对于10μF电解电容,可选择200kΩ电阻测量档,用万用表的负极接电解电容的负极,用万用表的正极接电解电容的正极,万用表的电阻示数将不断增加,直到超过示数的范围。这说明该电解电容是好的。 ⑵按图联接电路。 ⑶接通实验箱交流电源,用万用表测量直流12V电源电压是否正常。若正常,则将12V 电源接至图的Vcc。 图共射极放大电路

⑷ 测量电阻R C 的阻值。将V i 端接地。改变R P (有案可查2 2k Ω、100k Ω、680k Ω三个可变电阻可选择),测量集电极电压V C ,求 I C =(V CC -V C )/R C 分别为、1mA 、时三极管的β值。建议使用以下方法。 b B c c 2b B B R V V R V I -=+ p 1b b R R R += B C I I =β (1-1) 请注意,电路断电、电阻从电路中开路后才能用万用表测量电阻值。本实验用测电阻值、电 压值来计算电流值,而不是直接测量电流,是因为本实验电路的电流较小,测量电流的测量误差较测量电压、电阻的误差大。同时还因为测量电流时万用表的内阻趋于零,使用不当很可能损坏万用表。 Vcc= V 图是示意图。它示意i C 并不严格等于βi B , 只是近似等于βi B ;或者说β并不是一个常数。通常, β随i B 增大而增大。 对于一个三极管,β随i B 的变化越小越好。用图 解法表示共发射极放大器放大小信号的原理可知,β 随i B 变化而变化是正弦波小信号经共发射极放大器放 大后产生非线性谐波失真的原因。若表中β的数 值较接近,则表中的非线性谐波失真应较小。使 用不同实验箱的同学之间可验证上述分析。由此可见, 在制作小信号放大器时,若要求其非线性谐波失真尽可能小,则应挑选β值随i B 变化而变化尽可能小的三极管。 2) 调整静态 电压放大器的主要任务是使失真尽可能小地放大电压信号。为了使输出电压失真尽可能小,一般地说,静态工作点Q 应选择在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选得太高,放大器在加入交流信号后容易引起饱和失真;若选得太低,容易引起截止失真。对于小信号放大器而言,若输出交流信号幅度较小,电压放大器的非线性失真将不是主要问题,因此Q 点不一定要选在交流负载线的中点,而可根据其他要求来选择。例如,希望放大器耗电省、噪声低,或输入阻抗高,Q 点可选得低一些。 将V i 端接地。调整R P ,使V C =6V ,测量计算并填写表,绘制直流负载线,估算静态工作点和放大电路的动态范围;分析发射极直流偏置对放大器动态范围的影响。

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