共射极电压放大电路的分析.ppt

电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院 戴伟戴伟戴伟戴伟实验二实验二BJTBJT共射极电压放大电路的分析共射极电压放大电路的分析（一）实验设备与元件（一）实验设备与元件原理电路原理电路电解电容电位器三极管元件介绍元件介绍9013NPN型90139013引脚介绍引脚介绍引脚介绍引脚介绍（二）电路的基本连接外接元件的安装外接元件的安装外接元件的安装外接元件的安装9013外接元件区外接元件区外接元件区外接元件区注意管脚与箱子插注意管脚与箱子插注意管脚与箱子插注意管脚与箱子插孔对应连接孔对应连接孔对应连接孔对应连接 单电源的连接单电源的连接单电源的连接单电源的连接电源端共地（接地）将电源引到实验箱后，利用导线从小孔中引到各个元件的连接端子。电路的设计分析电路的设计分析参见教材P5962页（三）实验内容 调整调整RW，使静态集电极电流，使静态集电极电流ICQ2mA,测量静态时晶体管测量静态时晶体管集电极发射极之间电压集电极发射极之间电压VCEQ。1 1、静态工作点的测量、静态工作点的测量、静态工作点的测量、静态工作点的测量 I ICQCQ（mAmA）V VCEQ(V)CEQ(V)2mA2mA调节用直流电压表测量V VCEQCEQI ICQCQI IEQEQI ICQCQ的确定：的确定：的确定：的确定：根据根据根据根据I ICQCQ=I=IEQEQ，测量，测量，测量，测量R RE E直流电压间接确定直流电压间接确定直流电压间接确定直流电压间接确定不加入任何信号2 2、研究静态工作点变化对放大器性能的影响研究静态工作点变化对放大器性能的影响研究静态工作点变化对放大器性能的影响研究静态工作点变化对放大器性能的影响 输入端输入频率输入端输入频率f=1KHZ的正弦信号，调节信号源输出电压的正弦信号，调节信号源输出电压VS，使使Vi5mV，测量并记录，测量并记录VS、VO和和VOV Vi iV VimimV Vi p-pi p-p-有效值有效值有效值有效值-峰值峰值峰值峰值-峰峰值峰峰值峰峰值峰峰值注意：注意：注意：注意：用二踪示波器监视用二踪示波器监视用二踪示波器监视用二踪示波器监视V VOO及及及及ViVi波形时，必须波形时，必须波形时，必须波形时，必须确保确保确保确保在在在在V VOO基本不失真基本不失真基本不失真基本不失真时读数。时读数。时读数。时读数。加入正弦信号用交流毫伏表观察，用交流毫伏表观察，ViVi5mV5mV观察波形不能失真观察波形不能失真静态工作点电流ICQ/mA1.522.5保持输入信号Vi/mV555测量值VS/mVVO/VVO/V由测量数据计算值AV(有负载时)AV(空载时)Ri/kRO/k要弄清楚各个参量的含义数据表格：其中：其中：其中：其中：A AV V=V=VO O/V/Vi i A AV V 用交流毫伏表测出输出电压的有效值用交流毫伏表测出输出电压的有效值用交流毫伏表测出输出电压的有效值用交流毫伏表测出输出电压的有效值 V VOO 和输入电压的有效值和输入电压的有效值和输入电压的有效值和输入电压的有效值 ViVi相除而得。相除而得。相除而得。相除而得。输入电阻输入电阻Ri的的测量（测量（换算法换算法）在信号源与放大器之间串入一个已知电阻在信号源与放大器之间串入一个已知电阻Rs，只要分别测出，只要分别测出Vs和和Vi，则输入电阻为，则输入电阻为即为换算电阻即为换算电阻即为换算电阻即为换算电阻RsRs在测量之前，交流毫伏表应该调零，并尽可能用同一量在测量之前，交流毫伏表应该调零，并尽可能用同一量程档测量程档测量Vs和和Vi。由于由于Rs两端均无接地点，而交流毫伏表通常是测量对地两端均无接地点，而交流毫伏表通常是测量对地交流电压的，所以在测量交流电压的，所以在测量Rs两端的电压时，必须先分别测两端的电压时，必须先分别测量量Rs两端的对地电压两端的对地电压 Vs和和Vi ,再求其差值再求其差值Vs-Vi而得。而得。实验时，实验时，Rs的数值不宜取得过大，以免引入干扰；但也的数值不宜取得过大，以免引入干扰；但也不宜过小，否则容易引起较大误差。通常取不宜过小，否则容易引起较大误差。通常取Rs与与Ri为同一为同一个量级。个量级。注意注意注意注意R Ro o=(=(V Vo o/V/Vo o-1)-1)R RL L。输出电阻输出电阻Ro的测量（的测量（换算法换算法）负载断开和接入负载断开和接入负载断开和接入负载断开和接入在放大器输入端加入一个固定信号电压在放大器输入端加入一个固定信号电压Vs，分别测量当已知，分别测量当已知负载负载RL 断开和接上时的输出电压断开和接上时的输出电压Vo和和Vo，则：则：用示波器监视用示波器监视Vo波形时，波形时，必须确保在必须确保在Vo不失真不失真时时进行读数。进行读数。3 3、观察不同静态工作点对输出波形的影响、观察不同静态工作点对输出波形的影响、观察不同静态工作点对输出波形的影响、观察不同静态工作点对输出波形的影响（1）增大）增大RW的阻值，观察输出电压波形是否出现的阻值，观察输出电压波形是否出现截止失真截止失真（若（若RW增大增大至最大，波形失真仍不明显，则可在至最大，波形失真仍不明显，则可在R1支路中再串一只电阻或适当加大支路中再串一只电阻或适当加大Vi来解决），描出失真波形。来解决），描出失真波形。纪录波形，注意比较两种波形差异纪录波形，注意比较两种波形差异纪录波形，注意比较两种波形差异纪录波形，注意比较两种波形差异（2）减小）减小RW的阻值，观察输出电压波形是否出现的阻值，观察输出电压波形是否出现饱和失真饱和失真，描出失真，描出失真波形。波形。输入正弦信号并保持不变观察失真波形调节实验二二 晶体管放大器晶体管放大器无明显失真的波形轻微失真的波形明显失真的波形如果如果输出出电压的波形是的波形是正向正向显示的示的话，波形底部波形底部波形底部波形底部为为截止失真截止失真截止失真截止失真，顶顶部部部部为为饱饱和失真和失真和失真和失真。实验波形的三种状态：实验波形的三种状态：4 4、测量放大器的最大不失真输出电压、测量放大器的最大不失真输出电压、测量放大器的最大不失真输出电压、测量放大器的最大不失真输出电压 分分别别调调节节RW和和VS，用用示示波波器器观观察察输输出出电电压压VO波波形形，使使输输出出波波形形为为最最大大不不失失真真正正弦弦波波（当当同同时时出出现现正正、负负向向失失真真后后，稍稍微微减减小小输输入入信信号号幅幅度度，使使输输出出波波形形的的失失真真刚刚好好消消失失。）。测测量量此此时时静静态态集集电电极极电电流流ICQ和输出电压的峰峰值和输出电压的峰峰值VOP-P。I ICQCQ（mAmA）V VOP-P OP-P（V V）为直流工作点信号，为直流工作点信号，要用万用表测要用万用表测 为交流信号，为交流信号，用示波器测峰峰值用示波器测峰峰值 加大信号幅度观察波形调节用电压表间接测量ICQ实验二二 晶体管放大器晶体管放大器同时出现正、负向失真的正弦波时同时出现正、负向失真的正弦波时同时出现正、负向失真的正弦波时同时出现正、负向失真的正弦波时稍微减少输入信号幅度，输出失真消失稍微减少输入信号幅度，输出失真消失稍微减少输入信号幅度，输出失真消失稍微减少输入信号幅度，输出失真消失 5 5、测量放大器幅频特性曲线、测量放大器幅频特性曲线、测量放大器幅频特性曲线、测量放大器幅频特性曲线 调调调调整整整整I ICQCQ2mA 2mA，保保保保持持持持ViVi5mV5mV不不不不变变变变，改改改改变变变变信信信信号号号号频频频频率率率率，用用用用逐逐逐逐点点点点法法法法测测测测量量量量不不不不同同同同频频频频率率率率下下下下的的的的V VOO值值值值，并并并并作作作作出出出出幅幅幅幅频频频频特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线，定定定定出出出出3dB3dB带带带带宽宽宽宽BW=BW=f f HH f f L L。f/kHZ0.1fL110100fH1000VO/VfAv0AvAv0fLfH典型典型典型典型幅频幅频幅频幅频特性特性特性特性曲线曲线曲线曲线 改变信号频率观察波形保持vi为5mV（四）常见故障的分析方法（1）实验器件故障的判别）实验器件故障的判别 电位器好坏的判别电位器好坏的判别电位器好坏的判别电位器好坏的判别万用表作为测量电阻使用 探头线好坏的判别探头线好坏的判别探头线好坏的判别探头线好坏的判别 探头线好坏的判别探头线好坏的判别探头线好坏的判别探头线好坏的判别（2）电路故障点的判别）电路故障点的判别 一般使用示波器，测量各点波形，与理论情况作比较，确定故障区域，一般使用示波器，测量各点波形，与理论情况作比较，确定故障区域，一般使用示波器，测量各点波形，与理论情况作比较，确定故障区域，一般使用示波器，测量各点波形，与理论情况作比较，确定故障区域，在针对区域结合理论分析在针对区域结合理论分析在针对区域结合理论分析在针对区域结合理论分析加入信号观察波形 电源短路故障的判别电源短路故障的判别电源短路故障的判别电源短路故障的判别电源都是设置成电压源时电源都是设置成电压源时电压源指示灯亮，正常电压源指示灯亮，正常 电流源指示灯亮，不正常电流源指示灯亮，不正常 说明电源被短路，不允许说明电源被短路，不允许结结 束束 ！