单管电压放大电路

实验十一 单管电压放大器

一、实验目的

1．掌握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。

2．学会测量放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。

3．观察静态工作点对放大器输出波形的影响。

4．进一步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11-1为低频单管放大器实验电路图。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11-1 共射极单管放大器实验电路

放大器种类很多，本次实验采用带有发射极偏置电阻的分压偏置式共射放大电路，使同学们能够掌握一般放大电路的基本测试与调整方法。放大器应先进行静态调试，然后进行动态调试。

1．静态工作点的估算与测量

当流过偏置电阻R B1和R B2的电流远大于晶体管的基极电流时

CC 2

B 1B B1BQ U R R R U +≈ CQ E

BEQ

BQ EQ I R U U I ≈−= ()E C CQ CC CEQ R R I U U +−=

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，必要时将输入端对“地”交流短路，用直流毫安表测量集电极电流I C ，用直流电压表测量电路某些点的直流电位，可

调整电阻R W ，使I C 达到所需值。

2．放大器的动态指标估算与测试

放大器的动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。理论上，电压放大倍数be

C u //r R R A L β

−=，输入电阻R i =R B1∥ R B2∥r be ，输出电阻R o ≈R c 。

(1)电压放大倍数的测量：调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压u i ，在输出电压u o 不失真的情况下，用交流毫伏表测出u i 和u o 的有效值U i 和U o ,则 i

O u U U A = (2)输入电阻的测量：为了测量放大电路的输入电阻，按图11-2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U i 和U S ，则

R U U U I U R i

s i i i i −== (3)输出电阻的测量：按图1-2电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载R L 的输出电压U O 和接入负载后的输出电压U L ,因为O L

O L L U R R R U +=，所以可以求出L L O O 1R U U R ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝⎛−=

3．静态工作点对放大器输出波形的影响

放大器处于线性工作状态的必要条件是设置合适的静态工作点，工作点设置的不合适，将使输出波形产生失真。

饱和失真：由于放大器静态工作点偏高，输入信号正半周的一部分进入特性曲线的饱和部分而引起的失真。本实验中，表现为输出波形负半周变形失真。

截止失真：由于放大器静态工作点偏低，输入信号负半周的一部分进入特性曲线的截止部分而引起的失真。本实验中，表现为输出波形正半周变形失真。

一般情况，静态工作点宜选在交流负载线的中点。小信号时，可取低一些，以降低噪声图11-2 输入、输出电阻测量电路

和能量损耗，提高输入阻抗。但工作点虽然取的合适，若输入信号过大，三级管工作范围会超出线性放大区，也会使输出信号产生失真。

三、实验设备

1．直流稳压电源，＋12V，1路。

2．函数信号发生器1台。

3．双踪示波器1台。

4．数字交流毫伏表，0~300V，1块。

5．直流电压表，0~200V，1块。

6．直流毫安表，0~1A，1块。

7．万用电表1块。

8．模电实验挂件1套。

9．“低频单管放大电路”测试小板1块。