两级阻容耦合放大电路实验任务书

实验三两级阻容耦合放大电路

一、实验目的

（1）熟悉晶体管的管型、管脚和电解电容器的极性。

（2）学习两级阻容耦合放大电路静态工作点的调节方法。

（3）测量每级放大器静态工作点，并比较测量值与计算值。

（4）测量每级放大器的电压增益，并比较测量值与计算值。

（5）测量两级阻容耦合放大电路的电压增益，并比较测量值与计算值。（6）观察两级阻容耦合放大电路的输入与输出波形，测量其相位差。

二、实验器材

虚拟实验设备

◆操作系统为Windows XP的计算机1台

◆Electronics Workbench Multisim 8.x～9.x电子线路仿真软件1套

◆示波器Oscilloscope1台

◆直流稳压源1个

◆数字万用表1个

◆函数信号发生器1台

◆电阻（250Ω，1/4W）2个

◆电阻（750Ω，1/4W）2个

◆电阻（5.1KΩ，1/4W）2个

◆电阻（4.7KΩ，1/4W）2个

◆电阻（10KΩ，1/4W）2个

◆电阻（51KΩ，1/4W）2个

◆电解电容（1μF，25V）2个

◆电解电容（47μF，25V）2个

◆NPN型晶体管2N3904 2个

实际工程实验设备

◆模拟实验箱1台

◆函数信号发生器DF1647 1台

◆双踪示波器DF4320 1台

◆数字万用表DT9806 1个

◆晶体管毫伏表DF2173B 1台

◆电阻（250Ω，1/4W）2个

◆电阻（750Ω，1/4W）2个

◆电阻（5.1KΩ，1/4W）2个

◆电阻（4.7KΩ，1/4W）2个

◆电阻（10KΩ，1/4W）2个

◆电阻（51KΩ，1/4W）2个

◆电解电容（1μF，25V）2个

◆电解电容（47μF，25V）2个

◆NPN型晶体管2N3904 2个

三、实验原理及实验电路

通常放大电路的输入信号都是很弱的，一般为毫伏或微伏数量级，输入功率常在1mV 以下。为了推动负载工作，因此要求把几个单级放大电路连接起来，使信号逐级得到放大，方可在输出获得必要的电压幅值或足够的功率。由几个单级放大电路连接起来的电路称为多级放大电路。在多级放大电路中，每两个单级放大电路之间的连接方式叫耦合；如耦合电路是采用电阻、电容进行耦合，则叫做“阻容耦合”。

阻容耦合交流放大电路是低频放大电路中应用得最多、最为常见的电路。本实验采用的是两级阻容耦合放大电路，如图3-1所示。

图3-1 两级阻容耦合放大电路

在晶体管V 1的输出特性曲线中直流负载线与横轴的交点U CEQ1=V CC ，与纵轴的交点（U CE =0时）集电极电流为

=

1

CQ I

3

1

1

E E C CC

R

R R V

++

静态工作点Q 1位于直流负载线的中部附近，由静态时的集电极电流I CQ1和集-射电压U CEQ1确定。当流过上下偏流电阻的电流足够大时，晶体管V 1的基级偏压为

2

1

11

R

R V

R U CC

B +=

晶体管V 1的静态发射极电流为

3

1

1

3

1

1

1

1

7

.0E E B E E E B EQ R

R U R

R UB

U I

+-≈

+-=

静态集电极电流近似等于发射极电流，即

1

1

1

1

EQ BQ EQ CQ I

I I I

≈-=

晶体管V 1的静态集电极电压为

1

1

1

C CQ CC

CQ R

I V U

-=

两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为

2

1

u u u

A

A A =

其中，第一级放大电路的电压放大倍数为

1

1

1

1

1

)1(E be L u

R

r R A +++'

-

=ββ

晶体管V1的等效负载电阻为

2

1

1

i C L R

R

R ='

可作为第一级放大电路的外接负载，第二级放大电路的输入电阻为

])1(//[//2

2

2

4

3

2

E be i R r R R R β++=

晶体管V 1和V 2的输入电阻分别为

1

1

1

26)

1(300EQ be I r β++≈

2

2

2

26)

1(300EQ be I

r β++=

第二级放大电路的电压放大倍数为

2

2

2

2

2

2

)1(E be L u R

r R A ββ++'

-

=

其中，等效交流负载电阻L

C L R

R

R 2

2

='。

四、实验预习内容