_实验五基本放大电路
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实验名称:实验五基本放大电路系别专业:电子科学系
实验者姓名:江东华学号:19720132203337实验日期:2014 年11 月12 日实验报告完成日期:2014 年11 月14 日
指导老师意见:9.2
一、实验目的
1、学会在多孔实验插座板上搭接电路的方法;
2、学习基本放大电路的调试方法;
3、利用示波器,测量基本放大电路的静态工作点,电压放大倍数和通频带,了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大倍数的影响。
二、实验原理
1.静态工作点的选择:
放大器要不失真的放大信号,必须设置合适的静态工作点Q,为获得最大不失真输出电压,静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线中点,如图1所示,若工作点太高如图1中Q2,就产生饱和失真,若工作点选的太低,就如图1中的Q1,就会产生截止失真。
若放大器对小信号放大,由于输出交流幅度很小,非线性失真不是主要问题,故Q点不一定要选在交流负载线的中点,一般前置放大器的工作点都选的低一些,这有利于降低功耗减少噪声,并提高输入阻抗。
采用简单偏执的放大电路,其静态工作点将随着环境温度的变化而变化,若采用电流负反馈分压式偏置电路,如图2所示,它具有自动稳定工作点的能力,因而获得广泛应用。
A;
2.单级放大电路的电压放大倍数
V
3.放大器幅频特性:
4.放大器参数测试方法
三、实验仪器
1、示波器1台
2、函数信号发生器1台
3、直流稳压电源1台
4、数字万用表1台
5、多功能电路实验箱1台
6、交流毫伏表1台
四、实验内容
1、搭接实验电路
在多功能实验箱上搭接实验电路。检查电路连接无误后,方可将+12V直流电源接入电路。
Multisim仿真:
仿真结果:
)(V V EQ =2.01901V, )(V V BQ =2.68197V, )(V V CQ =5.97975V
2.静态工作点的测量与调试
按静态工作点测试方法进行测量与调试,要求A I CQ m 2=。测量值填入表1; 表1:静态工作点测量
计算过程:
12 5.784
2.0723
CC CQ
CQ C
V V I mA R --=
=
= 2.726 2.00.726BEQ BQ EQ V
V V V =-=-= 5.784 2.0 3.784CEQ CQ EQ V V V V =-=-=
结果显示实验测量值与仿真值误差较大; 分析原因:
① 实验中元器件本身可能标准不一。
② 仿真中无法确切找到与实验中用到管子参数近似的三极管。仿真时用的是PN222三极管。
③ 仿真时用的参数扫描,)(V V EQ =2.01901V 还不够精确,需扫描更多点才能得到准确值。 3.电压放大倍数测量
表2:电压放大倍数电压表测量
表3:i R ,0R 的测量
计算过程:
0 1.34801618.37mV V i V V
A V ∞∞=
== 0669.7m 83.88.35mV L VL i V V A V ===
211 1.913221i i S i V R R K k V V ==⨯=Ω--
000 1.3480113 2.780.6997L
L V R R K k V ∞⎛⎫⎛⎫=-=-⨯=Ω ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
4.放大器上、下限频率的测量 表4:上、下限频率测试
五、实验总结
本实验主要对基本放大电路的原理和使用方法进行探究了解。 实验内容有:1.搭接实验电路;
2.静态工作点的测量与调试;
3.测量电压的放大倍数;
4.放大器上,下限频率的测量。
操作总结:
1.选择静态工作点时,应选在输出特性曲线上交流负载中点。若放大器对小信号放大, 一般前置放大器的工作点都选得低一点,有利于降低功耗,减少噪声。
2.电压放大倍数的测量时,为避免感应和干扰,必须将所有仪器公共端与放大器公共端接在一起,在不失真的条件下,加大输入信号幅度。
3.放大器上下限频率测量时,应该保持Vi 不变和波形不失真。
4.当实验过程中,发现E V 不到2V ,可能是12V 时,说明系统与地的连接出现问题,应及时排查,若可能是0V 时,说明系统中CC V 12V 处并未接好,应检查。
5.实验过程中,若C V 与6V 偏差过大时,应检查C R 阻值、
E R 阻值是否正确,2C 极性是否接反等。
6.若示波器显示无信号时,应先对示波器进行自检,将钩子够到DEMO1上,无误后,再检查输出信号,接着检查电路,撤掉交流信号,直接测量静态工作点,如果上述操作仍不能排除故障,则需重新搭接电路。
六、思考题
1. 如何根据静态工作点判别电路是否工作在放大状态? 答:可以主要测CE V ,2
C
CE E V
时,为放大状态。 2. 按实验电路,若输入信号增大到100mV ,输出电压为多少?是否满足V O =Av*Vi ,
试着说明原因?
答:不满足,因为信号太大,会导致图像失真。 七、心得体会
1.静态工作点的调节只能靠Rw 来调节,仿真时可运用参数扫描Rw 的值来确定静态工作点的位置。
2.实验过程中要保证信号不失真。若工作点选的过高,将会产生饱和失真;选的多低,将会产生截止失真。
3.在电压放大倍数测量时,注意要用示波器测量正弦信号的参数,而不是根据信号发生器的参数;必须保证信号不失真;
4.熟练掌握输出输入电阻的测量方法。注意在测量中加入的电阻值需与测量电阻同一个数量等级。