实验二放大器输入输出电阻和频响特性的测量

实验二放大器输入、输出电阻和频响特性的测量

一、实验目的

掌握放大器输入电阻、输出电阻和频率特性的测量原理和方法。

二、实验原理

1. 放大器输入电阻R的测试

最简单的测试方法是串联电阻法”其原理如图2-1所示，在被测放大器与信号源之间串入一个已知标准电阻R i，只要分别测出放大器的输入电压U和输入电流I i，就可以求出：R i=V i/|i= Ui=U L ?Rn

U R/R n U R

但是，要直接用交流毫伏表或示波器测试Rn两端的电压U R是有困难的，因U R两端不接地。使得测试仪器和放大器没有公共地线，干扰太大，不能准确测试。为此，通常是直接测出U S和U来计算R i，由图不难求出：

U S U i

对阻容耦合放大器，由于耦合电容及射极电容的存在，使A V随信号频率的降低而降低；又因分布电容的存在及受晶体管截止频率的限制，使A V随信号频率的升高而降低。

仅中频段，这些电容的影响才可忽略。描述A V与f关系的曲线称为RC耦合放大器的幅频特性曲线，如图2-4所示。

图中，A V=0.707A V时所对应的f H和f L分别称为上限频率和下限频率，B称为放大器的通频带，其值为B=f H-f L。

-B ----------- ----------------------

图2-4幅频特性曲线

R i=

U i

Rn

注：测R i时输出端应该接上R L，并监视输出波形，保证在波形不失真的条件下进行

上述测量。

3•放大器幅频特性的测试

、实验内容分析:

_____ 1 _____ f _______ 1— 2 2 (R c R L )C 2 2 r be C 1

图2-4高频等效电路

四、实验内容、方法及结果：

1. 调整静态工作点

（1） 按图2-5所示电路，接好并检查无误后，接通直流电源 +12V ，在无信号输入情

况下，调整偏置可变电阻 R P ,使I C 1mA,（即U RC =3V ）

（2） 测量 U CQ 、U CEQ 、U EQ 、U BEQ 和 U BQ 的值。

图2-5共射极放大电路

2 •测量输入电阻

在静态工作点不变的情况下，将开关 K 打开，用函数信号发生器在输入端加入

Us=10mV 、f=1KHZ 的正弦信号，用毫伏表测量出此时的U S , U i 值。测量结果记入表1-2 中,按“串联电阻法”测量原理，计算出输入电阻的大小。

开关K 闭合保持静态工作点不变，输入信号的频率、电压不变，分别测出不接和接

时的输出电压U 。、U L ,测量结果记入表2-2中,计算出输出电阻的大小

表2-1

开关K 闭合，保持输入信号幅度不变，在输出信号不失真的前提下，改变输入信号 的频率，

测出输出电压的大小，找出 f L ,f H 计算出B 值，结果记入表2-3中。

表

2-3

五、 实验结果分析、小结：

f l2 1

2 r be C i

3 2 *1.526*10 *0.84*10 12

4 Hz ,

1放大器输入电阻R的测试

输入电阻R i的大小表示放大电路从信号源或前级放大电路获取电流的多少。输入电阻越大，索取前级电流越小，对前级的影响就越小。

测试方法是“串联电阻法”，即在被测的放大电路的输入端与信号源之间串入一个已知电阻Rn，在放大器正常工作的情况下，直接用交流毫伏表测出U s和U i，根据输入电阻的定义可得：

U i

R i= - ? Rn

U s U-

测量时应注意以下几点：

由于电阻Rn两端没有电路公共接地点，所以测量Rn两端电压时必须分别测出测出U s 和U-，然后按U R=U s-U-，求出U R

电阻Rn的值不宜取得过大，过大会引入干扰；但也不宜取得太小，太小易引起较大的测量误差。最好取Rn和R-的阻值为同一数量级

2、放大器输出电阻R0的测试

输出电阻R0的大小表示电路带负载能力的大小。输出电阻越小，带负载能力越强。

在放大器输入端加入U-电压，测出输出端不接负载R.输出电压U o和接入负载R.输出电压U L，即可求输出电阻忠

在测试时应注意：必须保持R-接入前后输入信号的大小不变。

3、放大器幅频特性的测量

放大器幅频特性指放大器的电压放大倍数Av与输入信号频率f之间的关系曲线。一般用逐点法进行测量。在保持输入信号幅值不变的情况下，改变输入信号的频率，逐点测量对应于不同频率时的电压增益，用对数坐标纸画出幅频特性曲线。通常将放大倍数下降到中频电压放大倍数的0.707倍时所对应的频率称为该放大电路上、下限截止频率，用f H和f L表示，则该放大电路的通频带为B=f H-f L

六、实验预习要求

1 计算图2-5 中当I c=1mA 时的U CQ、U CEQ、U EQ、U BEQ和U BQ值。

2•计算图2-5中的输入电阻R、输出电阻尺、下限截止频率f L、上限截止频率f H、频带宽度B。

七、实验报告要求

1. 整理实验记录，并对其结果进行分析讨论。

2. 总结测量输入电阻、输出电阻和频率特性的方法。

八、实验设备

1．示波器一台2．函数信号发生器一台3．交流毫伏表一台4．直流稳压电源一台5．万用表一只6．实验箱一台