电子电路实验二实验报告

实验二单管放大电路

实验报告

一、实验数据处理

1.工作点的调整

调节RW，分别使I

＝1.0mA，2.0mA，测量VCEQ的值。

CQ

2.工作点对放大电路的动态特性的影响

分别在ICQ＝1.0mA，2.0mA情况下，测量放大电路的动态特性（输入信号vi是幅度为5mV,频率为1kHz的正弦电压）,包括测量电压增益，输入电阻，输出电阻和幅频特性。

幅频特性：ICQ=1.0mA

得到幅频特性曲线如下图：

ICQ=2.0mA

频率f/Hz 28 80 90 200 400 680

电压增益

18.60 47.10 51.69 88.63 116.44 128.31

|Av|

频率

0.4 0.6 0.8 1.2 2.0 2.5

f/MHz

电压增益

138.33 132.58 126.12 111.39 86.87 74.43 |Av|

fL 245Hz fH 1.6MHz

得到的幅频特性曲线如下图：

（注：电压增益均取绝对值，方便画图）

3.负反馈电阻对动态特性的影响

改接CE与RE2并联,测量此时放大电路在ICQ＝1.0mA下的动态特性（输入信号及测试内容同上）,与上面测试结果相比较,总结负反馈电阻对电路动态特性的影响。

电压增益Av 输入电阻Ri 输出电阻Ro

-6.46

10792Ω3349Ω

幅频特性：

频率f/Hz 10 27 80 230 400 680

得到幅频特性曲线如下图：

可以发现，负反馈电阻电路的幅频曲线曲线与任务2中得到的曲线形状有差异，但是与仿真得到的曲线图相近，应该不是测量误差导致的。

二、测量方法总结

1.工作点调节的原理与方法

实际上，静态工作点Q可以通过调节静态电流I

CQ

来设置，因为根据电路结构与KVL，可知

I BQ=1

I CQ

V CEQ≈V CC−(R C+R E1+R E2)I CQ

故当I

CQ 确定后，I

BQ

与V

CEQ

也成了确定的值，即工作点Q被确定。

搭好线路后，调节变阻器的阻值，同时用万用表红表笔接触晶体管的C极，黑表

笔接地，则I

C =V/R

C

。若R

C

两端的电压值相等，原因可能是面包板上电阻或晶体管

的引脚没有接进电路中，此时应检查电路的连接情况。若R

C

两端的电位有可观的差值，则可用万用表测一测各电阻（除负载电阻）两端的电压，检查电阻是否有短路的情况，若发现某电阻短路，则应更换此电阻再设置静态工作点。排除开路和短路的问题后，即可得到合适的静态工作点。

另外，若后续的测量中仍出现工作点不合适的问题，可参考思考题1中的做法，即当输入信号幅度增大时，让输出电压波形同时出现饱和失真与截止失真。

2.工作点对放大电路动态特性的影响

电压增益、输入电阻与输出电阻的计算公式如下：

A v=V o

V i

=−

β(R C//R L)

r be

R i=R B1//R B2//r be

R o≈R C

当I

CQ 减小时，由V

CEQ

公式可知V

CEQ

增大，则工作点降低；当I

CQ

增大时，V

CEQ

减小，

则工作点升高。工作点越高，I

CQ 越大，则r

be

越小，故放大电路的电压增益越大，

输入电阻越小，而输出电阻应基本不变。另外，若静态工作点设置不合适，则后

续测量中得到的波形可能会严重失真。如果V

CEQ

过大，波形会发生截止失真（顶部

失真）；如果V

CEQ

过小，波形会发生饱和失真（底部失真）。

误差原因分析：

（1）外界条件的微小变化（温度、湿度等）影响了电路的特性，产生了一定的误差；

（2）输入输出电阻的测量方法进行了近似（频率较低时忽略电抗元件的作用），也产生了一定的误差；

（3）交流小信号的输入使测量的误差较大，同时噪声的影响难以完全消除；（4）用示波器的自动测量时，信号波动会产生测量误差；手动测量时，误差主要源于各人的测量位置与读数方法的差异。

3.射极负反馈电阻对放大电路动态特性的影响

若在电路中采用发射极负反馈电阻的接法（即将C

E 并联到R

E2

上），会使电压增益

大大减小，同时输入电阻会大幅度增加，而输出电阻近似不变。

4. 放大电路主要性能指标的测试方法

（1）输入、输出电阻的测量

在频率比较低的时候，可不考虑电抗元件的作用，故可用输入电阻代替输入阻抗。在被测的输入回路中串联一个已知电阻R 1，分别测量电阻R 1两端对地的电压V i 与V ’i ，则输入电阻为：

R i =|

V i

V′i −V i

|R 1

若求得的R i 阻值与R 1相近，则取求得的值；否则，将R 1换为阻值更接近求得的R i 的电阻，再次测量直到求得的R i 阻值与R 1相近。 类似地，可用输出电阻代替输出阻抗。

要测输出电阻R o ，先测量电路的开路输出电压V o ，然后接入合适的负载电阻R L ，测量输出电压V oL ，则输出电阻

Ro =(V o

V oL

−1)R L

同样地，若求得的R o 阻值与R L 相近，则取求得的值；否则，将R L 换为阻值更接近求得的R o 的电阻，再次测量直到求得的R o 阻值与R L 相近。 （2）增益、幅频特性的测量

电压增益A v 定义为输出电压V o 与输入电压V i 的比值，分别测量输入电压和输出电压的大小即可计算出电压增益。

由于所测电路频带较宽，可选10kHz 以下，1kHz 以上的某频率测量输出电压有效值的最大值A Vm 。计算得到A Vm /√2，逐渐减小输入信号的频率，使得输出电压有效值约为A Vm /√2，记录此时的频率f L ；逐渐增大输入信号的频率，使得输出电压有效值约为A Vm /√2，记录此时的频率f H 。至此已得到频带的宽度，要得到幅频特性曲线，须在频率f L 、f H 附近多测几个点，以及在转折处多测几个点，而在输出电压有效值基本不变的范围测一两个点，就能得到较好的幅频特性曲线。