实验二 三极管基本放大电路 一、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和最大不失真输出电压的测试方法。 熟悉常用电子仪器和模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 共射放大电路既有电流放大,也有电压放大,因此常用于小信号放大。改变电路的静态工作点,调整电路的电压放大倍数。电路工作点的调整主要是通过改变电路参数来实现负载电阻RL变化不影响电路的静态工作点,只改变电路的电压放大倍数。该电路的输入电阻居中,输出电阻高,适用于多级放大电路的中间级。 静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形影响很大。如果工作点偏高,放大器在添加交流信号后容易饱和失真V0的负半周将被削减;如果工作点低,很容易产生截止失真,即V0的正半周缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显)。这些情况都不符合不失真放大的要求。因此,在选择工作点后,必须进行动态调试,即在放大器的输入端添加不规则的Vi,检查输出电压V0的尺寸和波形是否符合要求。如不满意,应调整静态工作点的位置。工作点高或低不是绝对的,应该是相对信号的范围,如果信号范围很小,即使工作点高或低也不一定会扭曲。因此,确切地说,波形失真是由于信号范围和静态工作点设置不当造成的。
三、实验内容及步骤 1.调整静态工作点:按图连接,然后连接12V电源,调整信号发生器的频率和振幅调整旋钮,输出f=1000Hz,Ui=10mV调整电路图中的低频交流信号Rp1和Rp2使放大器输出波形幅值最大,不失真。 (图)
2.去掉输入信号(最好使输入端交流短路),测量静态工作点(Ic,Uce,Ube)(注意单位必须填写) Ic=1.169Ma
Uce=7.847V
Ube=633.158mV
3.测量电压放大倍数:重新输入信号,在波形不失真的情况下用交流毫伏表测量以下两种情况U0值(添加电容和无电容),此时U0和Ui相位相反。 不并入旁路电容 U0=27.879mV
并入旁路电容器 U0=169.442mV
4.测量范围频率特性曲线:保持输入信号范围不变,改变信号源频率f,根据以下频率要求,逐点测量相应的输出电压U记入下表,画出频率特征曲线。
5.测量放大器最大不失真输入,输出电压为10mV、1000Hz 在此基础上,输入信号强度逐波形观察和调整Rw,在输入信号无法增加之前,使输出波形最大化,不失真。测量此时的输入输出电压,找出放大倍数。 6.输入:Ui=592,524mV 7.输出:U0=1.671V 8.放大倍数为:A=Uo/Ui =2.820 9.输入:Ui=680mV 10.输出:Uo=1.993V 11.放大倍数为:A=Uo/Ui =2.93
输入:Ui= 777.817mV 输出:Uo=1.993V 放大倍数为:A=Uo/Ui =1.993/0.777817=2.562
四 实验仪器和仪器 虚拟实验仪器设备 双踪示波器 信号发生器 交流毫伏表 数字万用表 五 实验报告要求 1.仔细记录结果,画出频率特征曲线,用直流通路和图解法确定静态工作值,并与软件测量的直流工作点进行比较分析;
2.绘制本实验的微变等效电路,并找出输入电阻ri和输出电阻ro。
3.总结静态工作点的位置与这些因素有关。 1.与环境温度有关 2.与工作电压有关 3.与电阻有关 4.影响IB组件参数的大小有关