2019年实验二基本放大电路的研究.ppt
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实验二 基本放大电路的研究
一、实验目的 二、预习要求
三、基本原理
四、实验内容 五、实验设备与器材 六、实验报告要求 七、思考题 主菜单
一
实验目的
通过对典型分压式偏置放大电路的研究，了解 放大器的基本特点。 学习静态工作点的调整方法，了解静态工作点 的变化对放大器性能的影响。 掌握电路中电压放大倍数和通频带的测量方法 及电压放大倍数理论值的估算
Au
估 算 值
1k
五
实验设备与器材
双踪示波器(YB4320A型)1台 函数信号发生器(DFl641D型)1台 低频毫伏表(YB2172型)1台 直流稳压电源(DFl731SC3A型)1台 模拟电路实验箱(DM99—2A型)1个 万用表(DT8400型)1块 元器件若干
六 实验报告要求
2
3
基本放大电路电路图
(+1 2 V) Ucc Rw 1 00 K Rc 3K
R1 1 0K
C2
1 0u F
C1
1 0u F
Uo R2
Ui
5 .1 K Re 5 1/ 1 00 Ce 1 00 u F
放大器增益的测量
在图3-3-1所示的电路中，输入正弦信号Ui加至 电路的输入端，当静态工作点选择合适时，输出电压 应是放大的正弦信号。电压放大倍数是衡量放大器 性能的重要指标之一，规定输出电压Uo与输入电压Ui 的有效值之比为电压放大倍数，用Au表示，即
整理实验数据，列表进行必要的计算， 画出必要的曲线。 讨论Rw、Rc的变化对静态工作点、 电压增益及输出波形的影响。 分析比较实测值与理论值。 分析放大器输出波形失真的原因， 提出解决的办法。
七
思考题
1．如何调节最佳静态工作点? 2．当图3-3-1中电容 CE 去掉后，静态工作 点是否受到影响?电压放大倍数呢？为什么？ 3．测通频带时，怎样测量最方便? 4．输出端接负载RL后，静态工作点、电压 增益是否受到影响?
静态工作点及电压放大倍数测量表
RW ICQ
正常值 2mA
工作点测量值 UCQ UBQ UEQ
Ui UO
5mV
Au
实测值 理论值
最大值
最小值
(输出波形）
（输出波形）
基本放大电路通频带、幅频特性的测量 (1)电路的静态工作点恢复至ICQ=2mA，保持输入 信号幅度(5mV)不变，确定fO=lkHz时的输出电压 UO或电压放大倍数。 (2)改变输入信号的频率，当频率升高或降低， 输出电压降至0.707U0时，所对应的信号频率分别 为上限频率fH和下限频率fL。将数据记入下表中。
UO Au Ui
实验中，注意观察输出波形是否失真
电压放大倍数测量框图
放大电路幅频特性的测量
放大器的幅频特性是指在输入正弦信号时，放大器 电压增益Au。随信号源频率变化而变化的稳态响应。 当输入信号幅值保持不变时，放大器的输出电压幅度 将随信号源频率的变化。当输入信号的频率过高或 过低时，输出电压均会衰减，而在中间频带范围电压 基本保持不变。当电压增益下降到中频增益Au的 0.707倍时，所对应即为上限频率fH，低端频率称为 下限频率fL，上、下限频率之差即为放大器的通频带 fBw=fH—fL
来自百度文库
四
实验内容
观察静态工作点对放大电路工作的影响 (1)按图3-3-1在模拟电路实验箱上连接好电路， 检查无误后，接通电源。 (2)调节Rw，使IcQ=2mA，测量此时的UcQ、UBQ、UEQ。 (3)在上述静态条件下，接入f=lkHz，Ui=5mV的正弦 信号电压，观察输出波形，在不失真的条件下测量 输出电压UO。 (4)逐渐减小或增大Rw，观察输出波形的变化，再分 别测出相应的静态工作点IcQ， UcQ、UBQ、UEQ的值。 (5)用晶体管图示仪或数字万用表测量三极管的电流 放大倍数β ,从理论上估计AU的值。
二 预习要求
复习放大电路中，用直流负载线图解法求工作点 的方法，分析影响静态工作点的因素，了解调整 静态工作点的方法。 理解放大器静态工作点的意义，分析电路各元 器件对静态工作点的影响。 复习放大电路电压放大倍数的理论计算公式， 了解放大器电压增益、通频带技术指标的测量方法。 进一步熟悉示波器、低频毫伏表、函数信号发 生器及直流稳压电源的使用方法。
三
基本原理
阻容耦合放大器是多级放大器中最常见的一种放大 电路，为使放大器能正常工作而不产生非线性失真， 必须设置合适的静态工作点。静态工作点Q设三极管 输入特性线性部分，同时，使Q点位于输出特性的 放大区，当输入信号变化时，工作点始终在放大区 内，且要求所设置的静态工作点保持稳定， 即不随外界因素的变化而变化。
静态工作点的调整
实验电路为分压式偏置共发射极电路，原理如 图3-3-1所示。为使电路正常工作须设置合适的静态 工作点。影响工作点的因素很多，当晶体管T确定后， 电源电压UCC的变动、集电极负载RC的改变、基极 电流 IB 的变化都会影响工作点Q。一般通过调节上 偏置电阻 RW 大小来调整静态工作点。
倍数的影响
(1)在实验内容1的基础上(ICQ=2mA)，将Rc 换为lk，测量并记录下表中的数据。 (2)调节Rw，使IC仍保持在2mA，重新测量下 表中数据，并将数据记录至表中。 (3)比较表1和下表中的数据。
Rc对静态工作点、Au的影响
RC ICQ UCQ UBQ UEQ Ui U o
实 测 值
fH fL
若要获得基本电路的幅频特性曲线，可保持输入 信号幅度Ui=5mV不变，改变信号频率，逐点测出 相应的输出电压，计算出相应的电压增益将数据 记入下表中，用对数坐标纸绘出幅频特性曲线。
f/Hz 10 20 50 100 200 500 103 5*103
Uo/V
Au=Uo/Ui
观察Rc对放大器静态工作点、电压放大
幅频特性测量一般用点频法。保持输入信号电压Ui 的幅值不变，逐点改变输入信号的频率，测量放大器 相应的输出电压Uo，再由Ao=Uo／Ui计算出不同频率 下放大器压增益，从而得到该放大器增益的幅频特性。 放大器的通频带可用“三点法”进行简单测量。保 持输入信号Ui的大小不变，先测出频率为lkHz时的输出 电压U0，增大或减小输入信号频率，当输出电压降到 0.707Uo时，相应的输入信号频率分别为fH和fL。
一、实验目的 二、预习要求
三、基本原理
四、实验内容 五、实验设备与器材 六、实验报告要求 七、思考题 主菜单
一
实验目的
通过对典型分压式偏置放大电路的研究，了解 放大器的基本特点。 学习静态工作点的调整方法，了解静态工作点 的变化对放大器性能的影响。 掌握电路中电压放大倍数和通频带的测量方法 及电压放大倍数理论值的估算
Au
估 算 值
1k
五
实验设备与器材
双踪示波器(YB4320A型)1台 函数信号发生器(DFl641D型)1台 低频毫伏表(YB2172型)1台 直流稳压电源(DFl731SC3A型)1台 模拟电路实验箱(DM99—2A型)1个 万用表(DT8400型)1块 元器件若干
六 实验报告要求
2
3
基本放大电路电路图
(+1 2 V) Ucc Rw 1 00 K Rc 3K
R1 1 0K
C2
1 0u F
C1
1 0u F
Uo R2
Ui
5 .1 K Re 5 1/ 1 00 Ce 1 00 u F
放大器增益的测量
在图3-3-1所示的电路中，输入正弦信号Ui加至 电路的输入端，当静态工作点选择合适时，输出电压 应是放大的正弦信号。电压放大倍数是衡量放大器 性能的重要指标之一，规定输出电压Uo与输入电压Ui 的有效值之比为电压放大倍数，用Au表示，即
整理实验数据，列表进行必要的计算， 画出必要的曲线。 讨论Rw、Rc的变化对静态工作点、 电压增益及输出波形的影响。 分析比较实测值与理论值。 分析放大器输出波形失真的原因， 提出解决的办法。
七
思考题
1．如何调节最佳静态工作点? 2．当图3-3-1中电容 CE 去掉后，静态工作 点是否受到影响?电压放大倍数呢？为什么？ 3．测通频带时，怎样测量最方便? 4．输出端接负载RL后，静态工作点、电压 增益是否受到影响?
静态工作点及电压放大倍数测量表
RW ICQ
正常值 2mA
工作点测量值 UCQ UBQ UEQ
Ui UO
5mV
Au
实测值 理论值
最大值
最小值
(输出波形）
（输出波形）
基本放大电路通频带、幅频特性的测量 (1)电路的静态工作点恢复至ICQ=2mA，保持输入 信号幅度(5mV)不变，确定fO=lkHz时的输出电压 UO或电压放大倍数。 (2)改变输入信号的频率，当频率升高或降低， 输出电压降至0.707U0时，所对应的信号频率分别 为上限频率fH和下限频率fL。将数据记入下表中。
UO Au Ui
实验中，注意观察输出波形是否失真
电压放大倍数测量框图
放大电路幅频特性的测量
放大器的幅频特性是指在输入正弦信号时，放大器 电压增益Au。随信号源频率变化而变化的稳态响应。 当输入信号幅值保持不变时，放大器的输出电压幅度 将随信号源频率的变化。当输入信号的频率过高或 过低时，输出电压均会衰减，而在中间频带范围电压 基本保持不变。当电压增益下降到中频增益Au的 0.707倍时，所对应即为上限频率fH，低端频率称为 下限频率fL，上、下限频率之差即为放大器的通频带 fBw=fH—fL
来自百度文库
四
实验内容
观察静态工作点对放大电路工作的影响 (1)按图3-3-1在模拟电路实验箱上连接好电路， 检查无误后，接通电源。 (2)调节Rw，使IcQ=2mA，测量此时的UcQ、UBQ、UEQ。 (3)在上述静态条件下，接入f=lkHz，Ui=5mV的正弦 信号电压，观察输出波形，在不失真的条件下测量 输出电压UO。 (4)逐渐减小或增大Rw，观察输出波形的变化，再分 别测出相应的静态工作点IcQ， UcQ、UBQ、UEQ的值。 (5)用晶体管图示仪或数字万用表测量三极管的电流 放大倍数β ,从理论上估计AU的值。
二 预习要求
复习放大电路中，用直流负载线图解法求工作点 的方法，分析影响静态工作点的因素，了解调整 静态工作点的方法。 理解放大器静态工作点的意义，分析电路各元 器件对静态工作点的影响。 复习放大电路电压放大倍数的理论计算公式， 了解放大器电压增益、通频带技术指标的测量方法。 进一步熟悉示波器、低频毫伏表、函数信号发 生器及直流稳压电源的使用方法。
三
基本原理
阻容耦合放大器是多级放大器中最常见的一种放大 电路，为使放大器能正常工作而不产生非线性失真， 必须设置合适的静态工作点。静态工作点Q设三极管 输入特性线性部分，同时，使Q点位于输出特性的 放大区，当输入信号变化时，工作点始终在放大区 内，且要求所设置的静态工作点保持稳定， 即不随外界因素的变化而变化。
静态工作点的调整
实验电路为分压式偏置共发射极电路，原理如 图3-3-1所示。为使电路正常工作须设置合适的静态 工作点。影响工作点的因素很多，当晶体管T确定后， 电源电压UCC的变动、集电极负载RC的改变、基极 电流 IB 的变化都会影响工作点Q。一般通过调节上 偏置电阻 RW 大小来调整静态工作点。
倍数的影响
(1)在实验内容1的基础上(ICQ=2mA)，将Rc 换为lk，测量并记录下表中的数据。 (2)调节Rw，使IC仍保持在2mA，重新测量下 表中数据，并将数据记录至表中。 (3)比较表1和下表中的数据。
Rc对静态工作点、Au的影响
RC ICQ UCQ UBQ UEQ Ui U o
实 测 值
fH fL
若要获得基本电路的幅频特性曲线，可保持输入 信号幅度Ui=5mV不变，改变信号频率，逐点测出 相应的输出电压，计算出相应的电压增益将数据 记入下表中，用对数坐标纸绘出幅频特性曲线。
f/Hz 10 20 50 100 200 500 103 5*103
Uo/V
Au=Uo/Ui
观察Rc对放大器静态工作点、电压放大
幅频特性测量一般用点频法。保持输入信号电压Ui 的幅值不变，逐点改变输入信号的频率，测量放大器 相应的输出电压Uo，再由Ao=Uo／Ui计算出不同频率 下放大器压增益，从而得到该放大器增益的幅频特性。 放大器的通频带可用“三点法”进行简单测量。保 持输入信号Ui的大小不变，先测出频率为lkHz时的输出 电压U0，增大或减小输入信号频率，当输出电压降到 0.707Uo时，相应的输入信号频率分别为fH和fL。