模拟电子电路实验报告Word文档格式.docx

1、UBE?ICRE UBI?E UCEUCCIC（RCRE） 电压放大倍数 RC / RL AV?rbe 输入电阻 RiRB1 / RB2 / rbe 输出电阻 RORC 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放

2、大器各项动态参数的测量与调试等。 1、 放大器静态工作点的测量与调试 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ui0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IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中，为了避 免断开集电极，所以采用测量电压UE或UC，然后算出IC的方法，例如，只要测 出UE，即可用 IC?IE?UEU?UC算出IC（也可根据IC?CC，由UC确定IC）， RERC 同时也能算出UBEUBUE，UCEUCUE。 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

3、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（或UCE）的调整与测试。 C 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uO的负半周将被削底， 如图22（a）所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即uO的正半周被缩顶（一 般截止失真不如饱和失真明显），如图22（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ui，检查输出电压uO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22 静态工作点对uO波形

4、失真的影响 改变电路参数UCC、RC、RB（RB1、RB2）都会引起静态工作点的变化，如图23 所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点，如减小RB2，则可使静态工作点提高等。 图23 电路参数对静态工作点的影响 最后还要说明的是，上面所说的工作点“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幅度与静态工作点设置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求，静态工作点最好尽量靠近交流负载线 的中点。 2、放大器动态指标测试 放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大

5、不失真输出电压（动态范围）和通频带等。 1） 电压放大倍数AV的测量 调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压ui，在输出电压uO不失真的情况下，用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和UO，则 AV?U0 Ui 2） 输入电阻Ri的测量 为了测量放大器的输入电阻，按图24 电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R，在放大器正常工作的情况下， 用交流毫伏表测出US和Ui，则根据输入电阻的定义可得 Ri?UiUiUi?R UIiUS?UiR R 图24 输入、输出电阻测量电路 测量时应注意下列几点: 由于电阻R两端没有电路公共接地点，所以测量R两端电压 UR时必须分别测出US和

6、Ui，然后按URUSUi求出UR值。 电阻R的值不宜取得过大或过小，以免产生较大的测量误差，通常取R与Ri为同一数量级为好，本实验可取R12K。 3） 输出电阻R0的测量 按图2-4电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载 RL的输出 电压UO和接入负载后的输出电压UL，根据 UL? 即可求出 RO?（RLUO RO?RLUO?1）RL UL 在测试中应注意，必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。 4） 最大不失真输出电压UOPP的测量（最大动态范围） 如上所述，为了得到最大动态范围，应将静态工作点调在交流负载线的中点。为此在放大器正常工作情况下，逐步增大输入信号的幅度，并同时调节R

7、W（改变静态工作点），用示波器观察uO，当输出波形同时出现削底和缩顶现象（如图2 5）时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真时，用交流毫伏表测出UO（有效值），则动态范围等于2U0。或用示波器直接读出UOPP来。 图 25 静态工作点正常，输入信号太大引起的失真 5） 放大器幅频特性的测量 放大器的幅频特性是指放大器的电压放大倍数AU与输入信号频率f 之间的 关系曲线。单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如图26所示，Aum为中频电压放大倍数，通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的1/2倍，即0.707Aum所对应的频率分别称

8、为下限频率fL和上限频率fH，则通频带 fBWfHfL 放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数AU。为此，可采 用前述测AU的方法，每改变一个信号频率，测量其相应的电压放大倍数，测量 时应注意取点要恰当，在低频段与高频段应多测几点，在中频段可以少测几点。此外，在改变频率时，要保持输入信号的幅度不变，且输出波形不得失真。 6） 干扰和自激振荡的消除 参考实验附录 3DG 9011（NPN） 3CG 9012（PNP） 9013（NPN） 图 26 幅频特性曲线 图27晶体三极管管脚排列 三、实验设备与器件 1、12V直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、

9、直流电压表 6、直流毫安表 7、频率计 8、万用电表 9、晶体三极管3DG61（50100）或90111 （管脚排列如图27所示） 电阻器、电容器若干 四、实验内容 实验电路如图21所示。各电子仪器可按实验一中图11所示方式连接，为防止干扰，各仪器的公共端必须连在一起，同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线，如使用屏蔽线，则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。 1、调试静态工作点 接通直流电源前，先将RW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RW，使IC2.0mA（即UE2.0V）， 用直流电压表测量UB、UE、UC及用万用电表测量RB2值。记

10、入表21。 表2-1 IC2mA 2、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uS，调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压Ui?10mV，同时用示波器观察放大器输出电压uO波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的UO值，并用双踪示波器观察uO和u i的相位关系，记入表22。 表22 Ic2.0mA Ui mV 3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响 置RC2.4K，RL，Ui适量，调节RW，用示波器监视输出电压波形，在u O不失真的条件下，测量数组IC和UO值，记入表23。 表23 RC2.4K RL Ui mV 测量IC时，要先将信号源输出旋钮旋至

11、零（即使Ui0）。 4、观察静态工作点对输出波形失真的影响 置RC2.4K，RL2.4K， ui0，调节RW使IC2.0mA，测出UCE值，再逐步加大输入信号，使输出电压u0 足够大但不失真。 然后保持输入信号不变，分别增大和减小RW，使波形出现失真，绘出u0的波形，并测出失真情况下的IC和UCE值，记入表24中。每次测IC和UCE 值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。 表24 RC2.4K RL Ui mV 5、测量最大不失真输出电压 置RC2.4K，RL2.4K，按照实验原理2.4）中所述方法，同时调节输入信号的幅度和电位器RW，用示波器和交流毫伏表测量UOPP及UO值，记入表 25。 表2

12、5 RC2.4K RL2.4K *6、测量输入电阻和输出电阻 置RC2.4K，RL2.4K，IC2.0mA。输入f1KHz的正弦信号，在输出电压uo不失真的情况下，用交流毫伏表测出US，Ui和UL记入表2-6。 保持US不变，断开RL，测量输出电压Uo，记入表2-6。 表2-6 Ic2mA Rc2.4K RL2.4K *7、测量幅频特性曲线 取IC2.0mA，RC2.4K，RL2.4K。 保持输入信号ui的幅度不变，改变信号源频率f，逐点测出相应的输出电压UO，记入表27。 表27 Ui mV 为了信号源频率f取值合适，可先粗测一下，找出中频范围， 然后再仔细读数。 说明：本实验内容较多，其中

13、6、7可作为选作内容。 五、实验总结 1、 列表整理测量结果，并把实测的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻之值与理论计算值比较（取一组数据进行比较），分析产生误差原因。 2、总结RC，RL及静态工作点对放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的影响。 3、讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。 4、分析讨论在调试过程中出现的问题。 六、预习要求 1、阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算实验电路的性能指标。 假设：3DG6 的100，RB120K，RB260K，RC2.4K，RL2.4K。 估算放大器的静态工作点，电压放大倍数AV，输入电阻Ri和输出电阻RO 2、阅读实验附录中有关

14、放大器干扰和自激振荡消除内容。 3、 能否用直流电压表直接测量晶体管的UBE？ 为什么实验中要采用测UB、UE，再间接算出UBE的方法？ 4、怎样测量RB2阻值？ 5、当调节偏置电阻RB2，使放大器输出波形出现饱和或截止失真时，晶体管的管压降UCE怎样变化？ 6、改变静态工作点对放大器的输入电阻Ri有否影响？改变外接电阻RL对输出电阻RO有否影响？ 7、在测试AV，Ri和RO时怎样选择输入信号的大小和频率？ 为什么信号频率一般选1KHz，而不选100KHz或更高？ 8、测试中，如果将函数信号发生器、交流毫伏表、示波器中任一仪器的二个测试端子接线换位（即各仪器的接地端不再连在一起），将会出现什么问题？ 注：附图21所示为共射极单管放大器与带有负反馈的两级放大器共用实验模块。如将K1、K2断开，则前级（）为典型电阻分压式单管放大器；如将K1、K2接通，则前级（）与后级（）接通，组成带有电压串联负反馈两级放大器。