實(shí)驗(yàn)二 晶體管單級(jí)共射放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試

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1、實(shí)驗(yàn)二晶體管單級(jí)共射放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法及其對(duì)放大器性能的影響。2、觀察放大電路參數(shù)對(duì)放大器指標(biāo)的影響,了解共射極電路特性。3、熟悉電子元器件和模擬電路實(shí)驗(yàn)箱。二、實(shí)驗(yàn)儀器l、數(shù)字示波器2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器3、數(shù)字萬(wàn)用表4、模擬電路實(shí)驗(yàn)箱三、預(yù)習(xí)要求1、三極管單級(jí)共射放大電路的工作原理。2、如何理論估算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)?3、實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)怎樣調(diào)整合適的靜態(tài)工作點(diǎn),預(yù)想實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將會(huì)怎樣?四、實(shí)驗(yàn)原理圖1-1為電阻分壓式單管放大器實(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

2、放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。Rp用來(lái)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)在放大器的輸入端加入輸入交流電壓信號(hào)vi后,在放大器的輸出端便可得到一個(gè)與vi相位相反,幅值被放大了的輸出交流電壓信號(hào)vo,從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。圖2-1共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)電路晶體管為非線性原件,要使放大器不產(chǎn)生非線性失真,就必須建立一個(gè)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn)),使晶體管工作在放大區(qū)。當(dāng)Q點(diǎn)合適時(shí),輸入大小合適的信號(hào),輸出波形不失真,若Q過(guò)低,如圖2-2所示,則IB小,Ic小,大,晶體管進(jìn)入截止區(qū),產(chǎn)生截止信號(hào),如圖2-3(A)所示;當(dāng)Q點(diǎn)過(guò)高,即IB大,則Ic大,小,從而進(jìn)入飽和區(qū),產(chǎn)生飽和失真;如圖1-3(b)

3、所示。ba圖2-2電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響圖2-3靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)vO波形失真的影響因此,在完成放大器的設(shè)計(jì)和裝配以后,還必須測(cè)量和調(diào)試放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)和各項(xiàng)性能指標(biāo)。一個(gè)優(yōu)質(zhì)放大器,必定是理論設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)調(diào)整相結(jié)合的產(chǎn)物。因此,除了學(xué)習(xí)放大器的理論知識(shí)和設(shè)計(jì)方法外,還必須掌握必要的測(cè)量和調(diào)試技術(shù)。放大器的測(cè)量和調(diào)試一般包括:放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試,放大器各項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量與調(diào)試。實(shí)驗(yàn)一主要針對(duì)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量和調(diào)試。 (1) 靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試如圖2-2所示,放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對(duì)管子集電極電流IC(或VCE)的調(diào)整與測(cè)試。靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適,對(duì)放

4、大器的性能和輸出波形都有很大影響。測(cè)量時(shí),靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)選在輸出特性曲線上交流負(fù)載線的中點(diǎn)。如工作點(diǎn)偏高,放大器在加入交流信號(hào)以后易產(chǎn)生飽和失真,此時(shí)vo的負(fù)半周將被削底,如圖2-3(a)所示;如工作點(diǎn)偏低則易產(chǎn)生截止失真,即vo的正半周被縮頂,如圖2-3(b)所示。對(duì)于線性放大電路而言,這些情況都不符合不失真放大的要求。改變電路參數(shù)(電源電壓),,,都會(huì)引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變化,但當(dāng)電路參數(shù)確定后,工作點(diǎn)的調(diào)整主要通過(guò)電位器調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn),輸入合適的信號(hào)時(shí),使輸出波形達(dá)到最大且不失真,即為最佳的靜態(tài)工作點(diǎn)。(考慮電位器增大或減小時(shí),工作點(diǎn)的變化情況)注意:即使Q點(diǎn)合適

5、,若輸入信號(hào)過(guò)大,則輸出波形的飽和和截止失真會(huì)同時(shí)出現(xiàn)。(2)靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量在圖1-1電路中,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,考慮原因??。瑒t它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算測(cè)量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn),應(yīng)在輸入信號(hào)vi=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VB、VC和VE。一般實(shí)驗(yàn)中,為了避免斷開(kāi)集電極,所以采用測(cè)量電壓VE或VC,然后算出IC的方法,例如,只要測(cè)出VE,即可用算出IC(也可根據(jù),由VC確定IC),同時(shí)

6、也能算出,。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟按照?qǐng)D2-1所示,連接單級(jí)共射放大電路,將Rp調(diào)節(jié)到最大,檢查連線確認(rèn)無(wú)誤后,再接通+12V直流電源。1、觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響重新將Rp調(diào)節(jié)到最大狀態(tài),將函數(shù)發(fā)生器輸出設(shè)定為頻率1KHz的正弦波,將其輸出與放大器輸入端連接。打開(kāi)示波器,分別將通道1,2與函數(shù)發(fā)生器的輸出端和放大器的輸出端連接。注意需將各儀器的公共地端連接在一起。調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器的輸出幅值由小逐漸變大,同時(shí)調(diào)節(jié)Rp,在示波器上觀察輸入和輸出兩個(gè)波形有何變化。通過(guò)觀察,記錄當(dāng)輸出波形達(dá)到最大且不失真的過(guò)程中,VBE(V)和VCE(V)的值,計(jì)算集電極電流IC的

7、值,并記錄波形達(dá)到最大且不失真時(shí)Rp的值。表1-1VCE(V)VBE(V)IC(mA)輸出波形失真情況管子工作狀態(tài)合適Q點(diǎn)Rp2、測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)將輸入端接地,輸入信號(hào)為零。緩慢調(diào)節(jié)Rp,用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量VB,VC,及VE的對(duì)地電壓(直流),并計(jì)算VBE(V)和VCE(V),填入表1-2。表1-2測(cè)量值計(jì)算值VB(V)VC(V)VE(V)VBE(V)VCE(V)IC(mA)IE(mA)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),分析晶體管在不同工作點(diǎn)時(shí)的工作狀態(tài)及原因。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、列表整理測(cè)量結(jié)果  2、討論靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)放大器輸出波形的影響及晶體管的工作狀態(tài)  3、分析討論在調(diào)試過(guò)程

8、中出現(xiàn)的問(wèn)題

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