实验一 单级交流放大电路[资料]

实验一 单级交流放大电路[资料] 实验要求 1(实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。预习要求如下: 1)认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并 进行必要的估算。 2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。 3)熟悉实验任务。 4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。 2(使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事 项，在使用时应严格遵守。 3(实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电 源，初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。 4(模拟电路实验注意: 1)在进行小信号放大实验时，由于所用信号发生器及连接电缆 的缘故，往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定，有些 信号源调不到毫伏以下，实验时可采用在放大器输入端加 衰减的方法。一般可用实验箱中电阻组成衰减器，这样连 接电缆上信号电平较高，不易受干扰。 2)做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波，应检查 工作点设置是否正确，或输入信号是否过大，由于实验箱 所用三极管h较大，特别是两级放大电路容易饱和失真。fe 5(实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒 烟、发烫或有异味)应立即关断电源，保持现场， 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 指导教 师。找出原因、排除故障，经指导教师同意再继续实验。 6(实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。 7(实验过程中应仔细观察实验现象，认真 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 实验结果(数据波 形、现象)。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除 实验线路。 8(实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头，并将仪器、设 备、工具、导线等按 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 整理。 9(实验后每个同学必须按要求独立完成 实验报告 化学实验报告单总流体力学实验报告观察种子结构实验报告观察种子结构实验报告单观察种子的结构实验报告单 。 实验一 单级交流放大电路 一、实验目的 为了方便示波器观察～本书内所写参考值均用峰值～此电路为共射放大电路 1.熟悉电子元器件和模拟电路实验箱， 2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。 3.学习测量放大电路Q点，A，r，r的方法，了解共射极电路特性。 Vio 4.学习放大电路的动态性能。 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 三、预习要求 1.三极管及单管放大电路工作原理。 2.放大电路静态和动态测量方法。 四、实验内容及步骤 1.装接电路与简单测量 图1.l 基本放大电路 如三极管为3DG6～放大倍数β一般是25—45,如为9013～一般在150以上 (1)用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏，电解电容C的极性和好坏。 测三极管B、C和B、E极间正反向导通电压～可以判断好坏,测电解电容的好坏必须使用指针万用表～通过测正反向电阻。 三极管导通电压U=0.7V、U=0.7V，反向导通电压无穷大。 BEBC (2)按图1.1所示，连接电路(注意:接线前先测量+12V电源，关断电源后再连线)，将RP的阻 值调到最大位置。 2.静态测量与调整 (1) 接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。改变R，记录I分别为0.5mA、1mA、1.5mA时三PC 极管V的β值(其值较低)。 参考值:I=0.5mA时，I=25µA，β=20; I=1mA时，I=40.2µA，β=24.9; CBCB I=1.5mA时，I=54.5µA，β=27.5; CB 注意:I和I的测量和计算方法 bc ?测I和I一般可用间接测量法，即通过测V和V，R和R计算出I和I(注意:图1.2bccbcbbc 中I为支路电流)。此法虽不直观，但操作较简单，建议初学者采用。b ?直接测量法，即将微安表和毫安表直接串联在基极和集电极中测量。此法直观，但操作 不当容易损坏器件和仪表。不建议初学者采用。 (2)按图1.2接线，调整R使V=2.2V，计算并填表1.1。 PE 图1.2 工作点稳定的放大电路 为稳定工作点～在电路中引入负反馈电阻Re～用于稳定静态工作点～即当环境温度变化时～保持静态集电极电流I和管压降U基本不变。依靠于下列反馈关系: CQCEQ ?—β?—I?—U?—U?—I?—I?～反过程也一样,其中R的引入是为了稳定U。但此类工TCQEBEBQCQb2b作电路的放大倍数由于引入负反馈而减小了～而输入电阻r变大了～输出电阻r不变。io ,,(RR)cL，， r,RR(r，(1，,)R),r,Rib1b2beeocAur，(1，,)Rbee RRcL由以上 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 可知～当β很大时～放大倍数约等于～不受β值变化的影响。AuRe 表1.1 实测 实测计算 V(V) V(V) R(KΩ) I(μA) I(mA) BECEbBC 0.7 3.7 55 44.64 1.23 3.动态研究 (1)按图1.3所示电路接线。 (2) 将信号发生器的输出信号调到f=1KHz，幅值为500mV，接至放大电路的A点，经过R、R衰12 减(100倍)，V点得到5mV的小信号，观察V和V端波形，并比较相位。iiO 图1.3所示电路中～R、R为分压衰减电路～除R、R以外的电路为放大电路。之所以采取这种结构～1212 是由于一般信号源在输出信号小到几毫伏时～会不可避免的受到电源纹波影响出现失真～而大信号时电源纹波几乎无影响～所以采取大信号加R、R衰减形式。此外～观察输出波形时要调节R～使输出12b1波形最大且不失真时开始测量。输入输出波形两者反相～相差180度。 (3) 信号源频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察V不失真时的最大值并填表1.2。O 分析图1.3的交流等效电路模型～由下述几个公式进行计算: RRr26mVLcceA,,,r200(1)r,RRr,r,rR,，，,，， Vbeibb2beocecrIbeE 合适状态时:U=0.7， U=0， U=3.36， R=135.4kΩ BECb I=56µA， I=1.72mA， β=30.7～r=674Ω BCbe 表1.2 RL=? 实测 实测计算 估算 V(mV) V(V) AAiOV V 5 1.28 256 231.5 10 2.6 260 231.5 12 3 250 231.5 图1.3 小信号放大电路 (4) 保持V=5mV不变，放大器接入负载R，在改变R数值情况下测量，并将计算结果填表1.3。iLC 当R=2K时，I=56.7µA， I=1.90mA， β=33.5～r=667Ω CBCbe 当R=5K1时，I=56.6µA， I=1.76mA， β=31.1～r=671.5Ω CBCbe 表1.3 给定参数 实测 实测计算 估算 RRV(mV) V(V) AAC L iOV V 2K 5K1 5 0.44 88 72.15 2K 2K2 5 0.33 66 52.6 5K1 5K1 5 0.7 140 118.1 5K1 2K2 5 0.43 86 71.2 (5) V=5mV，R=5K1，不加R时，如电位器R调节范围不够，可改变R(51K或150K)，增大和减iCLPb1 小R，观察V波形变化，若失真观察不明显可增大V幅值(,10 mV)，并重测，将测量结POi 果填入表1.4。 加V=10mV以上～调整R到适合位置～可观察到截止失真,波形上半周平顶失真,iP 表1.4 RVVV输出波形情况 P b c e 最大 0.28 12.11 0 完全截止，无输出 合适 0.71 3.36 0 2.6V无失真波形 饱和失真(波形下半周切割失最小 0.726 0.221 0 真) 4.测放大电路输入，输出电阻。 (1) 输入电阻测量 所谓输入电阻～指的是放大电路的输入电阻～不包括R、R部分。 12 在输入端串接一个5K1电阻如图1.4，测量V与V，即可计算r。 Sii Vir,,R iV,V si 图1.4 输入电阻测量 (2)输出电阻测量(见图1.5) Vor,(,1)R oLV L 图1.5 输出电阻测量 在输出端接入可调电阻作为负载，选择合适的R值使放大电路输出不失真(接示波器监视)，L 测量带负载时V和空载时的V，即可计算出r。 LOO 将上述测量及计算结果填入表1.5中。 用公式进行估算 r,RRr,r,rR,Ribb2beocecc 表1.5 测算输入电阻(设:R=5K1) 测算输出电阻 S 实测 测算 估算 实测 测算 估算 V V OOV(mV) V(mV) SirrR(KΩ) R(KΩ) i i OORL=? RL=5K1 100 11(5 662.7Ω 650.2Ω 1.31 0.67 4.87 5.1 附加实验:分压式偏置共射放大电路 前文提到引入负反馈的放大电路有稳定静态工作点、放大倍数稳定的优点～但由于负反馈使得放大倍数变小～因而实际使用时在图1.2中R两端并联一个大电容C，其对交流信号近似短路～从而形ee 成直流负反馈、交流无反馈的共射放大电路。其保留了稳定静态工作点、放大倍数稳定的优点～而放大倍数近似于一般共射放大电路～唯一的缺点是大电容的出现将引入相位差～这是由于电容在交流信号下的电抗引起的。工作电路与图1.3基本相同～只是在三极管E极与地之间串联了一个由R=1K8、eC=10µF组成的并联电路。 e 1、 静态工作点:调整电位器R使V=2.2V，测量并计算数值填入下表。 pE V V V R I I β r EBCBBCbe2.2V 2.9V 6.0V 55.5KΩ 45.3μA 1.20mA 26.5 781Ω 2、 动态研究: (1)将信号发生器的输出信号调到f=1KHz～幅值为500mV～接至放大电路的A点～经过R、R衰减12,100倍,～V点得到5mV的小信号～观察V和V端波形～调整电位器使输出波形幅值最大～并比较相iiO 位。 分析交流等效电路模型～由下述几个公式进行计算: RRr26mVLcce,A,,，， r200(1),，，,VbeI1E,rR，(1，)()beej,Ce 1//, r,r，(1，)(R),r,RRr,r,rR,Ribeeibb2iocecc,jCe 将相关数值代入计算可得: 1/0为一个复向量～同r,0.78，(1，26.5)(1K8),0.78,0.433j,0.89，,29K,i,,j2*1K*10 样放大倍数A也为复向量 V RR5K1Lc0 A,,,,,26.5,151.85，151V/0r0.89，,29i 因而在示波器上可以观察到输入输出波形之间的明显相位差～输出波形超前输入波形大约150度左 右。 V(V) V(mV) V(V) A SiOV 0.5 5 0.705 141 1 10 1.38 138 2.5 25 3.4 136 ,2,保持V=5mV不变～放大器接入负载R～在改变R数值情况下测量。 iLC 当R=2K时，I=43.6µA， I=1.21mA， β=27.75～r=777Ω CBCbe 当R=5K1时，I=45.1µA， I=1.19mA， β=26.39～r=779Ω CBCbe 给定参数 实测 实测计算 估算 RRV(mV) V(V) AAC L iOV V 2K 5K1 5 0.208 41.6 44.8 2K 2K2 5 0.151 30.2 32.66 5K1 5K1 5 0.36 72 75.61 5K1 2K2 5 0.218 43.6 45.57 (3) V=5mV，R=5K1，不加R时～调节电位器R～观察V波形变化～若失真观察不明显可增大V幅iCLPOi 值～并重测～将测量结果填入表。 加V=10mV时～调整R难以看到失真现象～最后加V=24mV iPi RVVV输出波形情况 P b c e 过大 1.24 10.5 0.58 截止失真(波形上半周平顶) 合适 2.7 6.54 2 3.4V无失真波形 最小 3.07 5.5 2.38 饱和失真(波形下半周切割) 3、 测放大电路输入、输出电阻～测量方法与前面所述相同～用以下公式进行估算。 1//,r,r，(1，)(R),r,RRr,r,rR,R ibeeibb2iocecc,jCe 测算输入电阻(设:R=5K1) 测算输出电阻 S 实测 测算 估算 实测 测算 估算 V V OOV(mV) V(mV) SirrR(KΩ) R(KΩ) i i OORL=? RL=5K1 100 16 971Ω 847Ω 1 0.51 4.9 5.1 五、实验报告: 1.注明你所完成的实验内容和思考题，简述相应的基本结论。 2.选择你在实验中感受最深的一个实验内容，写出较详细的报告。要求你能够使一个懂得电子电 路原理但没有看过本实验指导书的人可以看懂你的实验报告，并相信你实验中得出的基本结 论。