单管放大电路实验

AMP=30m Vs FREQ=1k
Vs V=-2.01095e-12
RS
3K
SW1
40%
R1
10K V=-2.04352e-13
Vi
RC
2k
C2
C1
V=6.217 VC
V=0.97304 10u
10u
VB
Q 9013
RV1 R2
10K 100k
wenku.baidu.com
VE V=0.2905
C3
RE
100
10u
VO V=-7.42803e-06 VO
SW2
RL
2k
(CE=10uF)
横轴：频率 左纵轴：幅度 右纵轴：相位
电路模拟分析电压波形相位图
电路交流扫描幅频相频曲线
横轴：时间 纵轴：电压 左轴:mV；右轴:V
电路电压放大倍数
AV=VO/Vi
输入电阻 r i r i =RS*Vi /(VS-Vi )
输出电阻r O r O =RL*(VO-VOL)/VOL
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2）静态工作点的设置原则
在有负载的情况下，输入信号的变化使工作点沿交流负载线变
化，从图- 4中VCE的变化规律可以看出：在不考虑三极管的饱和 压降时，VCE向减小方向的变化幅度为VCEQ，向增大方向的变化 幅度为ICQ×RL’ ，要获得最大的不失真输出幅度，则:
VCEQ=ICQ×RL’ 。 由于VCEQ和ICQ满足直流负载线方程VCEQ=VCC - ICQ*RC 代入 上式得：VCEQ=VCC*RL/(RC+2RL) 上式表明：
出。CE为旁路电容。
VCC
图-1 单管 共射极放大电路
电路主要动态参数：
RB1 10K
Vi
C1 10uF
RC
2K
C2
Vo
10uF
电压放大倍数Av :
(Av=-β*RL’/rbe=VoIVi)
RB2
输入电阻 ri（ri =rbe//RB） 10K
输出电阻 ro （ro=RC）。
R2
100K
RE
100
CE 10uF
ri=Rs*Vi /(VS-Vi) ④输出电阻的测量 SW2接通， 测量VOL r O=RL*(Vo-VOL)/VoL。
f=1KHz Vipp=100mV
RV2
44%
10k
+88.8
AC mV
SW1
断开SW3，则电流 串联负反馈电阻为REF 。
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40%
R1
10K
C1
10u
RV1 R2
3）测量注意事项：信号源、示波器的输入与输出要共地。
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3.4信、号波单形管放大电路的仿真调试
*1）单管放大电路实时仿真图 龙
信号发生器
+
信号频率
信号A幅M 值FM
-
单管放大电路 ①静态工作点的测量 SW1接地1， 测量VE、VB、VC。 ②电压放大倍数的测量 SW1接3，短接RS， 测量VO、Vi AV=VO/Vi。 ③输入电阻的测量 SW1空接2， 测量VS、 Vi
(CE=100uF)
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4、实验内容与实验步骤
4.1、静态工作点的调整与测量
参见操作示意图- 4
1）先用万用表二极管测量档检查并判断所用三极管的好坏；
2）按图- 4电路构成单管放大电路。调节电位器Rw1，观察电压 VCE的变化范围，测量VCE的最大值和最小值，记录在表-1中。 3）对放大电路输入f=1KHz、Vipp=100mV的正弦信号，用示
C读取测量电压： a、用数字示波器：直接读出直流电压值；
b、用模拟示波器：直流电压=垂直灵敏度×垂直偏转格数。
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3.3、放大电路动态参数的测量原理
单管放大电路的动态参数测量电路如图- 3 ，其中的虚框
部分为单管放大电路动态参数的等效电路。
Vi
RS
单管放大电路
VO
ro
变量设置：
VB1：
起点：0.0
终点：5.0 横步数:100 VC1：
VB1
VALUE=1
起点：0.0
终点：5.0
纵线数：10
Y轴标尺设置：
-10.0mA
180.0mA
VC1
VALUE=10
IC
Q(B)
Q
2N222
R1
10k
R2
10k-X
VB
R5
100k
R3
X
VCC
VALUE=12V
RC
2k
VC
Q1
9013 VE
Vs
ri
VO
RL
图-3 单管放大电路的动态参数测量电路
1）放大电路电压放大倍数AV的测量：AV =VO/Vi
2）放大电路输入电阻ri与输出电阻ro的测量原理
电阻的测量采用串联电阻的间接测量法：串联合适（阻值
与输入电阻同数量级）的固定电阻，测量分压比，计算电阻：
输入电阻ri = RS*Vi /(Vs-Vi) 输出电阻ro= RL*(VO-VOL )/VOL
3、实验原理
3.1、单管放大电路的工作原理
三极管本是电流控制电流源器件(IC=β×IB)，本实验采用单管 共射极放大电路如图-1所示。通过合理设置静态工作点，实现对
信号电压的放大。基极电压通过电阻RB1RB2分压获取，基极串 联R2接分压可减少分压电阻对输入电阻测量的影响。
输入交流信号通过C1直接输入基极。输出交流信号通过C2 输
10K 100k
+88.8
AC mV
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VC VB
VE
VCC VALUE=12
RC
2k
C2
示波器 电压 A 同步
触发
B C
D 时间
VO
10u
Q
9013
SW3
VO
SW2
+88.8
AC Volts
RL
RE
C3 2k
100
10u
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*2） 三极管传输特性与放大电路直流分析 龙
三极管传输特性
将变量IC添加至图表中
RE
100R
静态工作点调试 放大电路直流扫描 扫变量：X 起始：0 终止：10K步数：100 横轴：电位器阻值. 纵轴：VE.VB.VC电压值.
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*3）单管放大电路动态参数测量 龙
VCC
VALUE=12V
电路频率分析幅频相频曲线
J1
1 2
Vs
3 4
Vo
SIL-156-04
GND
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3.2、电路的调试与测量原理
1）放大电路的静态工作点
静态工作点是指在电路输入信号为零时，电路中各支路电流和各节点的电压 值。通常直流负载线与交流负载线的交点Q所对应的参数IBQ、ICQ、VCEQ是 主要观测对象，如图-2所示。
图- 2 静态工作点 示意图
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当RL=RC时：VCEQ=VCC/3时获得最大不失真输出电压。 当RL=∞ 时：VCEQ=VCC/2时获得最大不失真输出电压。
3）静态工作点的测量方法：①用万用表测量直流电压；
②用示波器测量直流电压方法：
A 校正示波器零电压基准，将输入端短路，调整垂零电压线；
B将示波器探头接入被测电路，采用直流DC耦合输入测量；