一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.學(xué)會(huì)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法,分析靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器性能的影響;
2.掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測(cè)試方法;
3.熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。
二、 實(shí)驗(yàn)原理
電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖。它的偏置電路采用RB1和RB2組成的分壓電路,并在發(fā)射極中接有電阻RE,以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。
當(dāng)在放大器的輸入端加入輸入信號(hào)ui后,在放大器的輸出端便可得到一個(gè)與ui相位相反,幅值被放大了的輸出信號(hào)u0,從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。
當(dāng)流過(guò)偏置電阻RB1和RB2 的電流遠(yuǎn)大于晶體管T 的基極電流IB時(shí)(一般5~10倍),則它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算:
電子器件性能的分散性比較大,在設(shè)計(jì)和制作晶體管放大電路時(shí)需要測(cè)量和調(diào)試。
三、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件
1.電子學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
2.共射極放大器實(shí)驗(yàn)電路板
3.示波器
4.信號(hào)發(fā)生器
5.萬(wàn)用表
6.電阻
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟
放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試。
(1) 調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)
測(cè)量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn),應(yīng)在輸入信號(hào)ui=0的情況下進(jìn)行, 即將放大器輸入端與地端短接,然后選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表,分別測(cè)量晶體管的集電極電流IC以及各電極對(duì)地的電位UB、UC和UE。接通直流電源前,先將RW調(diào)至最大,函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出旋鈕旋至零。接通+12V電源、調(diào)節(jié)RW,使IC=2.0mA(即UE=2.0V),用直流電壓表測(cè)量UB、UE、UC及用萬(wàn)用電表測(cè)量RB2值。記入表2-1。
實(shí)驗(yàn)步驟-接電源。
實(shí)驗(yàn)步驟-串聯(lián)電流表
實(shí)驗(yàn)步驟-調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn):調(diào)節(jié)RW,使IC=2.0mA
調(diào)試完成,進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量。
實(shí)驗(yàn)步驟-測(cè)UB、UE、UC
實(shí)驗(yàn)步驟-測(cè)UB
實(shí)驗(yàn)步驟-測(cè)UE
實(shí)驗(yàn)步驟-測(cè)UC
實(shí)驗(yàn)步驟-測(cè)電阻RB2
表2-1 數(shù)據(jù)示例
發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。
三極管工作在放大區(qū),可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大。
(2)測(cè)量電壓放大倍數(shù)
在放大器輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號(hào)uS=200mVpp,調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓有效值Ui =10mV,用交流毫伏表測(cè)量三種電阻阻值情況下的UO值,計(jì)算Av并用雙蹤示波器觀察uO和ui的相位關(guān)系,記入表2-2。
實(shí)驗(yàn)步驟-連接信號(hào)發(fā)生器、毫伏表(us=200mVpp,f=1KHz)
實(shí)驗(yàn)步驟-調(diào)節(jié)輸入電壓
連接交流毫伏表,測(cè)輸出電壓
改變阻值,測(cè)輸出電壓
RL1=1.2K 、 RC1=1.2K,測(cè)量Uo
RL1=2.4K 、 RC1=2.4K,測(cè)量Uo
表2-2 數(shù)據(jù)示例
輸入電壓有效值Ui =10mV
放大電路放大倍數(shù)與輸出端電阻有關(guān)。
(3)觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形失真的影響
置RC=2.4KΩ,RL=2.4KΩ, ui=0,調(diào)節(jié)RW使IC=2.0mA,測(cè)出UCE值,再逐步加大輸入信號(hào)(us=1Vpp),使輸出電壓u0 足夠大但不失真。
然后保持輸入信號(hào)不變,分別增大和減小RW,使波形出現(xiàn)失真,繪出u0的波形,并測(cè)出失真情況下的IC和UCE值,記入表2-4中。
如果Q設(shè)置不合適,晶體管進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)工作,將造成非線性失真。
實(shí)驗(yàn)步驟-調(diào)整輸入電壓,觀察放大區(qū)輸入電壓、輸出電壓波形
實(shí)驗(yàn)步驟-測(cè)UCE -放大
實(shí)驗(yàn)步驟-飽和失真波形并測(cè)UCE
實(shí)驗(yàn)步驟-截止失真波形并測(cè)UCE
表2-3 數(shù)據(jù)示例
靜態(tài)工作點(diǎn)位置影響放大電路工作狀態(tài)。
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