单级交流放大电路

深圳大学实验报告课程名称：模拟电路

实验项目名称：单级交流放大电路

学院：信息工程学院

专业：

指导教师：同组人：

报告人：林湃岚学号：2013800091 班级： 3 实验时间：

实验报告提交时间：

教务处制

一、实验目的

1.熟悉电子元器件和模拟电路实验箱，

2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。

3.学习放大电路的动态性能。

为了方便示波器观察，本书内所写参考值均用峰值，此电路为共射放大电路

二、实验仪器

1.示波器

2.信号发生器

3.数字万用表

三、预习要求

1.复习三极管及单管放大电路工作原理。

2.进行放大电路静态工作点和电压放大倍数的估算。

四、实验内容及步骤

1.装接电路与简单测量

图1.l 基本放大电路

如三极管为3DG6，放大倍数β一般是25—45；如为9013，一般在150以上

(1)用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏，电解电容C的极性和好坏。

测三极管B、C和B、E极间正反向导通电压，可以判断好坏；测电解电容的好坏必须使用指针万用表，通过测正反向电阻。

三极管导通电压U

BE =0.7V、U

BC

=0.7V，反向导通电压无穷大。

(2)按图1.1所示，连接电路(注意：接线前先测量+12V电源，关断电源后再连线)，

将RP的阻值调到最大位置。

2.静态测量与调整

(1)接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。改变R

P ，记录I

C

分别为0.5mA、1mA、

1.5mA时三极管V的β值（其值较低）。

参考值：I

C =0.5mA时，I

B

=25µA，β=20; I

C

=1mA时，I

B

=40.2µA，β=24.9;

I C =1.5mA时，I

B

=54.5µA，β=27.5;

注意：I

b 和I

c

的测量和计算方法

①测I b 和I c 一般可用间接测量法，即通过测V c 和V b ，R c 和R b 计算出I b 和I c (注意：图1.2中I b 为支路电流)。此法虽不直观，但操作较简单，建议初学者采用。 ②直接测量法，即将微安表和毫安表直接串联在基极和集电极中测量。此法直观，但操作不当容易损坏器件和仪表。不建议初学者采用。

(2)按图1.2接线，调整R P 使V E =2.2V ，计算并填表1.1。

图1.2 工作点稳定的放大电路

为稳定工作点，在电路中引入负反馈电阻R e ，用于稳定静态工作点，即当环境温度变化时，保持静态集电极电流I CQ 和管压降U CEQ 基本不变。依靠于下列反馈关系：

T ↑—β↑—I CQ ↑—U E ↑—U BE ↓—I BQ ↓—I CQ ↓，反过程也一样,其中R b2的引入是为了稳定U b 。但此类工作电路的放大倍数由于引入负反馈而减小了，而输入电阻r i 变大了，输出电阻r o 不变。

e

be L c u R r R R A )1()(ββ++-=

，))1((21e be b b i R r R R r β++=，c o R r =

由以上公式可知，当β很大时，放大倍数u A 约等于e

L c R R R ，不受β值变化的影响。

表1.1

3.动态研究

(1)按图1.3所示电路接线。

(2) 将信号发生器的输出信号调到f=1KHz ，幅值为500mV ，接至放大电路的A 点，经

过R 1、R 2衰减（100倍），V i 点得到5mV 的小信号，观察V i 和V O 端波形，并比较相

位。

图1.3所示电路中，R 1、R 2为分压衰减电路，除R 1、R 2以外的电路为放大电路。之所以采取这种结构，是由于一般信号源在输出信号小到几毫伏时，会不可避免的受到电源纹波影响出现失真，而大信号时电源纹波几乎无影响，所以采取大信号加R 1、R 2衰减形式。此外，观察输出波形时要调节R b1，使输出波形最大且不失真时开始测量。输入输出波形两者反相，相差180度。

(3) 信号源频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察V O 不失真时的最大值并填表1.2。 分析图1.3的交流等效电路模型，由下述几个公式进行计算：

E

be I mV

r 26)

1(200β++≈，be ce c L V r r R R A β-=，c ce o be b b i R r r r R R r ==,2 合适状态时：U B =0.7， U E =0， U C =3.36， R b =135.4k Ω

I B =56µA ， I C =1.72mA ， β=30.7，r be =674Ω

表1.2 RL=∞

图1.3 小信号放大电路

(4) 保持V i =5mV 不变，放大器接入负载R L ，在改变R C 数值情况下测量，并将计算结果填表1.3。

当R C =2K 时，I B =56.7µA ， I C =1.90mA ， β=33.5，r be =667Ω 当R C =5K1时，I B =56.6µA ， I C =1.76mA ， β=31.1，r be =671.5Ω

表1.3

(5)V

i =5mV，R

C

=5K1，不加R

L

时，如电位器R

P

调节范围不够，可改变R

b1

(51K或150K)，

增大和减小R

P ，观察V

O

波形变化，若失真观察不明显可增大V

i

幅值（＞10 mV），

并重测，将测量结果填入表1.4。

加V

i =10mV以上，调整R

P

到适合位置，可观察到截止失真（波形上半周平顶失真）