实验二共射放大电路精品文稿.ppt

实验二共射放大电路第1页，本讲稿共19页1熟悉放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作熟悉放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。点对放大器性能的影响。2掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。大不失真输出电压的测试方法。3熟悉常用电子仪器的使用。熟悉常用电子仪器的使用。实验目的实验目的第2页，本讲稿共19页1直流稳压电源直流稳压电源2函数信号发生器函数信号发生器3双踪示波器双踪示波器4万用表万用表5共射共射极放大电路模块极放大电路模块实验设备与器件实验设备与器件第3页，本讲稿共19页1实验电路实验电路图1-2-1 共射极放大电路 实验原理实验原理第4页，本讲稿共19页2静态工作点静态工作点在图在图1-2-1电路中，当流过偏置电阻电路中，当流过偏置电阻 和和 的电的电流远大于晶体管的基极电流流远大于晶体管的基极电流 时（一般时（一般510倍），则它的静态工作点可用下式估算：倍），则它的静态工作点可用下式估算：第5页，本讲稿共19页实验中，测量放大器的静态工作点的过程，应在输入实验中，测量放大器的静态工作点的过程，应在输入信号信号vs0的情况下进行，的情况下进行，也就是将放大器输入端与地也就是将放大器输入端与地端短接，为了避免断开集电极测量，可以用直流电压端短接，为了避免断开集电极测量，可以用直流电压表测出晶体管各个电极的对地电位表测出晶体管各个电极的对地电位 VE、VB、VC，然后，然后由下列公式计算出静态工作点的各个参数由下列公式计算出静态工作点的各个参数：调节偏置电阻调节偏置电阻Rw可以改变静态工作点。可以改变静态工作点。第6页，本讲稿共19页3放大器动态性能指标放大器动态性能指标放大器动态性能指标包括电压放大倍数、输入电阻、放大器动态性能指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压等参数。输出电阻、最大不失真输出电压等参数。（1）电压放大倍数）电压放大倍数 电压放大倍数是指输出电压和输入电压之比，即电压放大倍数是指输出电压和输入电压之比，即电源电压放大倍数为输出电压和信号源电压之比，电源电压放大倍数为输出电压和信号源电压之比，即即第7页，本讲稿共19页 实验中，这两个放大倍数可由交流毫伏表直接测出实验中，这两个放大倍数可由交流毫伏表直接测出 、的有效值，按下式求出：的有效值，按下式求出：2）输入电阻）输入电阻 输入电阻的大小决定放大电路从信号源或前级放大输入电阻的大小决定放大电路从信号源或前级放大电路获取电流的多少，如图电路获取电流的多少，如图1-2-1所示电路的输入电所示电路的输入电阻为：阻为：第8页，本讲稿共19页实验中，为了测量放大器的输入电阻，将放大器等效为如实验中，为了测量放大器的输入电阻，将放大器等效为如图图1-2-2所示的形式，这样通过测量信号源电压有效所示的形式，这样通过测量信号源电压有效值值Vs和输入电压有效值和输入电压有效值Vi ，可以计算输入电阻为：，可以计算输入电阻为：图.1-2-2 放大器等效电路图第9页，本讲稿共19页（3）输出电阻）输出电阻 输出电阻的大小表示放大电路带负载的能输出电阻的大小表示放大电路带负载的能力。如图力。如图1-2-1所示电路的输出电阻为：所示电路的输出电阻为：实验中，通过测量空载电压有效值和带负实验中，通过测量空载电压有效值和带负载电压有效值来计算求得输出电阻为：载电压有效值来计算求得输出电阻为：测量输出电阻时应测量输出电阻时应注意注意RL接入前后输接入前后输入信号的大小保持不入信号的大小保持不变。变。第10页，本讲稿共19页（5）放大器频率特性）放大器频率特性 放大器的频率特性是指放大器的电压放大倍数放大器的频率特性是指放大器的电压放大倍数 与与输入信号频率输入信号频率f之间的关系曲线，分幅频特性和相频之间的关系曲线，分幅频特性和相频特性。在幅频特性曲线上设特性。在幅频特性曲线上设 为中频电压放大倍数，为中频电压放大倍数，通常规定电压放大倍数随频率变化下降到通常规定电压放大倍数随频率变化下降到0.707 时时所对应的频率分别为下限频率所对应的频率分别为下限频率 和上限频率和上限频率 ，通频带为通频带为 。第11页，本讲稿共19页1静态工作点的调整和测量静态工作点的调整和测量 实验电路如图实验电路如图1-2-1所示，所示，+Vcc由直流稳压电源提由直流稳压电源提供。令供。令 (即不接信号发生器，将放大器输入即不接信号发生器，将放大器输入端与地短路端与地短路)，Vcc=12V时，调节时，调节RW，使，使VC=7V左左右，用万用表直流电压挡测量右，用万用表直流电压挡测量 和和 (对地电位对地电位)，计算，计算 、，填入表，填入表1-2-1中，中，测测量量值值 计计算算值值VBVEVCVCEVBEICIB表表1-2-1 静态工作点数据表静态工作点数据表实验内容实验内容第12页，本讲稿共19页2测量动态参数测量动态参数 ，保持静态工作点的保持静态工作点的RW不变，调节信号发生器，使输出不变，调节信号发生器，使输出正弦波的正弦波的f=1kHz，有效值，有效值 Vi =20mV，测量，测量 、及及电路空载输出电压电路空载输出电压 和负载输出电压和负载输出电压 ，并计算，并计算 、，填入表，填入表1-2-2中。用双踪示波器观察输入、中。用双踪示波器观察输入、输出波形，分析它们的相位关系。输出波形，分析它们的相位关系。表表1-2-2 动态参数数据表动态参数数据表测测量量值值计计算算值值(mV)(mV)(RL=)(RL=2.7k)第13页，本讲稿共19页R RW WV VCECE(V)(V)输出电压的波形输出电压的波形失真类型失真类型顺时针顺时针逆时针逆时针3.观察静态工作点对输出波形的影响观察静态工作点对输出波形的影响加大输入信号，使加大输入信号，使Vi=0.1V左右左右，用示波器观察，用示波器观察输出波形。顺时针调节输出波形。顺时针调节RW，使输出电压失真，用万，使输出电压失真，用万用表的直流电压挡测量此时的用表的直流电压挡测量此时的VCE值，记录失真波形值，记录失真波形于表于表1-2-3中；然后保持输入信号不变，反时针调节中；然后保持输入信号不变，反时针调节RW，使输出波形出现失真，记录失真波形和此时的，使输出波形出现失真，记录失真波形和此时的VCE值值(注：每次测注：每次测VCE值时都要使信号发生器的输值时都要使信号发生器的输出为零出为零)，分析两种情况下的失真类型。，分析两种情况下的失真类型。表表1-2-3 失真记录失真记录第14页，本讲稿共19页4最大不失真输出电压的测量最大不失真输出电压的测量在放大器正常工作的情况下，逐步增大输入信号在放大器正常工作的情况下，逐步增大输入信号的幅度，并同时调节的幅度，并同时调节RW(改变静态工作点改变静态工作点)，用示波，用示波器观察输出电压的波形，当输出波形同时出现削底和器观察输出电压的波形，当输出波形同时出现削底和缩顶失真时，说明静态工作点已调在交流负载线的中缩顶失真时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，点。然后反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真，此时，用交流毫伏表测出且无明显失真，此时，用交流毫伏表测出Vo(有效值有效值)，则动态范围，则动态范围 ，或在示波器上直接读出，或在示波器上直接读出 第15页，本讲稿共19页5放大器频率特性的测量放大器频率特性的测量调节信号发生器输出信号的频率，使调节信号发生器输出信号的频率，使f=1kHz；调；调节节Vs的大小，使输出电压有效值的大小，使输出电压有效值Vo=1V。保持。保持 Vs不变，不变，增大输入信号频率，使增大输入信号频率，使 Vo 下降到下降到0.707V时，对应的时，对应的信号频率为上限频率信号频率为上限频率fH。按照同样的方法，减小输入。按照同样的方法，减小输入信号频率，可以测到下限频率信号频率，可以测到下限频率fL,最后计算出带宽最后计算出带宽BW=fH-fL。第16页，本讲稿共19页1简述图简述图1-2-1所示实验电路的特点，列表整理测所示实验电路的特点，列表整理测量结果，并把实测的静态工作点、电压放大倍数、输入量结果，并把实测的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻之值与理论计算值比较，分析产生误差电阻、输出电阻之值与理论计算值比较，分析产生误差原因。原因。2讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。3分析总结静态工作点的位置与输出电压波形的关系。分析总结静态工作点的位置与输出电压波形的关系。实验报告要求实验报告要求第17页，本讲稿共19页1 能否用直流电压表直接测量晶体管的能否用直流电压表直接测量晶体管的VBE？为什么为什么实验中要采用测实验中要采用测VB、VE，再间接算出的方法？，再间接算出的方法？2 改变静态工作点对放大器的输入电阻是否有影响？改变静态工作点对放大器的输入电阻是否有影响？改变外接电阻对输出电阻是否有影响？改变外接电阻对输出电阻是否有影响？3 电路的静态工作点正常，如果发现电压增益较电路的静态工作点正常，如果发现电压增益较低（只有几倍），有可能是哪几个元件出了故障？低（只有几倍），有可能是哪几个元件出了故障？思考题思考题第18页，本讲稿共19页1 测试中，应将函数信号发生器、交流毫伏表、测试中，应将函数信号发生器、交流毫伏表、示波器及实验电路的接地端连接在一起。示波器及实验电路的接地端连接在一起。2 由于函数信号发生器有内阻，而放大电路的输入由于函数信号发生器有内阻，而放大电路的输入电阻不是无穷大，测量放大电路输入信号时，应将放大电电阻不是无穷大，测量放大电路输入信号时，应将放大电路与函数信号发生器连接上再测量，避免造成误差。路与函数信号发生器连接上再测量，避免造成误差。注意事项注意事项第19页，本讲稿共19页