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《分壓式共射極放大電路的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、模擬電子技術實驗實驗2.2分壓式共射極放大電路的研究一、實驗目的1、掌握放大電路靜態(tài)工作點的調試和測量方法。2、了解靜態(tài)工作點對放大電路輸出波形失真的影響。3、掌握放大電路動態(tài)參數(shù)(AV、ro、ri)的測量與計算。4、了解分壓式共射單極放大電路的特性。二、實驗原理1、靜態(tài)工作點對于三極管電壓放大電路來說,至關重要的一點就是必須設置合適的靜態(tài)工作點,保證三極管工作在線性區(qū),以實現(xiàn)對輸入信號的不失真放大。通常,總是將靜態(tài)工作點調整在放大器交流負載線的中點,以獲得最大不失真輸出的動態(tài)范圍。當然,若輸入信號幅度較小,為了較低靜態(tài)功耗,也可將靜態(tài)工作點設置得低一些。靜態(tài)工作點
2、的高低與電源電壓VCC及電路參數(shù)RC、Rb等有關。由于VCC以及RC(決定著電壓放大倍數(shù)與輸出電阻)在電路設計中已根據(jù)技術要求確定,在電路調試中是不已改變的。因此,在調試中總是通過改變基極偏置電阻Rb來調整靜態(tài)工作點,當增大Rb時,IB、IC將減小,UCE升高,Q點下降,這時容易出現(xiàn)截止失真。反之,Q點上升,容易出現(xiàn)飽和失真。合適的工作點,就是在一定限度的輸入信號下,以既不出現(xiàn)截止失真也不出現(xiàn)飽和失真為標準。2、動態(tài)參數(shù)主要有電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri和輸出電阻ro。對于圖2.2.3所示的分壓式可調偏置單極放大電路而言,當K合上時,其電壓放大倍數(shù)為,改變RC或R
3、L之值,均可改變AV128模擬電子技術實驗(當三極管參數(shù)一定時)。輸入電阻ri是從圖2.2.3中A、B兩端看進去的等效電阻,即ri=ui/ii,由于ii較小,直接測量有困難,故實驗中可在輸入端接入一個5.1KW電阻如圖2.2.1所示,用交流毫伏表分別測量Us與Ui,即可計算輸入電阻ri。RS~UsUiri圖2.2.1輸入電阻測量RLUoro圖2.2.2輸出電阻測量信號源放大器放大器還應當指出的是uS不應取得太大,否則晶體管工作在非線性狀態(tài),使測量誤差較大,通??稍谳敵霾ㄐ尾皇д娴那闆r下測量,為了保證測量的準確度,還應注意RS值的選取,一般使RS接近于ri值為宜,取值
4、太大或太小都將帶來較大的測量誤差。輸出電阻ro是從圖2.2.3中C、D兩端看進去的等效電阻,在C、D兩端接入一個RL電阻作為負載如圖2.2.2所示,選擇合適的RL值使放大器輸出不失真(接示波器監(jiān)視),首先測量放大器的開路輸出電壓,再測量放大器接入已知負載RL時的輸出電壓則輸出電阻特別注意:上述各種動態(tài)參數(shù)的測量均在輸出電壓不失真的條件下進行。三、實驗設備1、模擬電路實驗箱一套2、示波器一臺128模擬電子技術實驗3、函數(shù)發(fā)生器一臺4、晶體管毫伏表一塊5、數(shù)字萬用表一塊四、實驗任務及步驟1.靜態(tài)工作點的確定、動態(tài)參數(shù)的測量圖2.2.3分壓式可調偏置共射極單管放大電路圖+
5、-uiVCCRb1Rb220kΩR1470kΩ20kΩ2.4kΩRcRe21kΩC1C2C310μF10μF100μFuoQ2N2222Re1100Ω+-Rs5kΩABCDuSRb2.4kΩRLKii(1)動態(tài)參數(shù)的測量按圖2.2.3連線,接線后仔細檢查,確認無誤后再接通電源。在輸入端加入正弦波為uS信號(uS來自函數(shù)信號發(fā)生器,調節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器頻率為f=1KHz、輸出衰減為40dB,uS≈60mV),使放大器工作在中頻狀態(tài)。VCC由THM-14模擬電路實驗箱自己供給+12V電壓。同時調節(jié)Rb及輸入信號uS的幅度,用示波器觀察uo波形的變化。當Rb調到某一位置UC
6、E=≈6V時,若加大信號幅度能使uo128模擬電子技術實驗正負兩半波同時出現(xiàn)失真,而減小信號幅度又能使正負兩半波的失真同時消失,則說明此時的靜態(tài)工作點已基本處于放大器交流負載線的中點,放大器的動態(tài)范圍已趨向最大。保持最大動態(tài)范圍下的Rb值不變,按表2.2.1和表2.2.2中所給定的RL及RC的不同數(shù)值,在輸入端加入一定量的輸入信號,用示波器同時觀察ui和uo的波形(兩波形的零電位線應重合),并比較相位。在uo波形不失真的條件下,用晶體管毫伏表分別測量US、Ui及Uo(RL=¥時的Uo即為)將上述測量及計算填入表2.2.1和表2.2.2,即可得到動態(tài)參數(shù)。表2.2.1
7、給定參數(shù)實測實測計算理論估算RCRLUi(mV)Uo(mV)AuAu2.4K¥2.4K2.4K表2.2.2測量輸入電阻RS=5K測量輸出電阻實測測算估算實測測算理論估算Us(mV)Ui(mV)ri(KW)ri(KW)RL=¥UoRL=2.4kro(KW)ro(KW)(2)靜態(tài)工作點的測量保持最大動態(tài)范圍下的Rb值不變,用數(shù)字式萬用表的直流電壓檔(DC)或電阻檔,按表2.2.3的要求進行測量,即可得到靜態(tài)工作點測試。表2.2.3實測(V)實測(KW)用測量計算URbUb2UCEURcRCRbRb2IB(mA)IC(mA)b128模擬電子技術實驗2.研究靜態(tài)工作點對