一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1、熟悉和掌握模擬電路實(shí)驗(yàn)箱的使用方法。
2、掌握單管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法并測定中頻電壓放大倍數(shù)。
3、掌握放大電路輸出電阻R**O和輸入電阻R**i的測定方法。
4、觀察W1、Rc、RL變化對放大倍數(shù)和輸出波形的影響。
二、實(shí)驗(yàn)儀器
交流毫伏表 直流穩(wěn)壓源
數(shù)字萬用表 子板-單級多級負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)板
三、實(shí)驗(yàn)電路
實(shí)驗(yàn)電路如下圖所示。其中,W1用于調(diào)整電路的靜態(tài)工作點(diǎn);RL為可調(diào)負(fù)載電阻。另外,為了減小噪聲影響,提高放大器輸入端的信噪比,電路左側(cè)設(shè)置了 RO1、RO2構(gòu)成的輸入信號分壓器,其分壓比設(shè)計(jì)為:
注意:所有電子儀器儀表的“接地”端必須與實(shí)驗(yàn)板上的“參考地”連接!
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟
由于電子器件性能分散性比較大,因此在設(shè)計(jì)和制作晶體管放大電路時(shí),離不開測量和調(diào)試技術(shù)。在設(shè)計(jì)前應(yīng)測量所用元器件的參數(shù),為電路設(shè)計(jì)提供必要的依據(jù),在完成設(shè)計(jì)和裝配以后,還必須測量和調(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)的放大器,必定是理論設(shè)計(jì)和實(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量和調(diào)試技術(shù)。
放大器的測量和調(diào)試一般包括:放大器靜態(tài)工作的的測量和調(diào)試,放大器各項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的測量和調(diào)試等。
注意:實(shí)驗(yàn)前應(yīng)完成以下任務(wù):
a、用萬用表判斷實(shí)驗(yàn)箱上三極管T的極性和好壞,電解電容C的極性和好壞,所需實(shí)驗(yàn)連線的好壞并測量+12V直流電源好壞。
b、斷開電源后,連接電路
操作步驟01-實(shí)驗(yàn)電路子板——單級、多級、負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)板
1、靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整與測試
(1) 按原理圖在實(shí)驗(yàn)板上正確連線,仔細(xì)檢查,確認(rèn)無誤后接通電源。
****操作步驟02-測量靜態(tài)工作點(diǎn)電路連線
(2) 測量三極管的直流放大倍數(shù)和靜態(tài)工作點(diǎn)
將萬用表置直流電壓檔,監(jiān)測晶體管T1集電極對地電壓,調(diào)節(jié)W1使VC=6~8V,
然后測量VE、VBE;再將萬用表置直流電流檔,分別測量IB和I C。
操作步驟03-萬用表置直流電壓檔,監(jiān)測晶體管T1集電極對地電壓 **,調(diào)節(jié)W1使**VC=6~8****V
****操作步驟04-測量VE
操作步驟05- **測量VBE**
操作步驟 06-萬用表置直流電流檔(200mA檔) **,測量I****C**
操作步驟 06-萬用表置直流電流檔(20mA檔) **,測量I****C**
****操作步驟 07-萬用表串聯(lián)接入基級支路
操作步驟 07-萬用表置直流電流檔(μA檔) **測量I****B**
將上述測量結(jié)果記錄于表2-1中。
數(shù)據(jù)示例:
表2-1
2、放大器動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)測試
(1) 電壓放大倍數(shù)
令RL=∞,將低頻信號發(fā)生器的輸出端接至u1端。調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的幅度和頻率,使輸入正弦信號f=1kHz、u**S =u**i =5mV(用毫伏表在A點(diǎn)監(jiān)測),然后用示波器觀察輸入、輸出波形及相位關(guān)系。波形無失真時(shí)測量輸出電壓,計(jì)算空載時(shí)的電壓放大倍數(shù):
接上負(fù)載(RL =5.1KW),重測輸出電壓u**O ,計(jì)算帶載時(shí)的電壓放大倍數(shù):
****操作步驟 08-函數(shù)信號發(fā)生器-開機(jī)界面
操作步驟 09-調(diào)節(jié)信號發(fā)生器,正弦信號f=1kHz、u1=200 **mV左右**
操作步驟10- **微調(diào)信號發(fā)生器** 幅值,用毫伏表在A點(diǎn)監(jiān)測,使uS* =ui=5mV*
** 操作步驟- 監(jiān)測A點(diǎn)** ,調(diào)函數(shù)信號發(fā)生器幅值,使uS* =ui=5mV*
****操作步驟 11-用示波器觀察輸入、輸出波形及相位關(guān)系(空載)
操作步驟 12-波形無失真時(shí)測量輸出電壓u'o **,計(jì)算空載****時(shí)的電壓放大倍數(shù)**
****操作步驟 13-接上負(fù)載(RL=5.1KW)
操作步驟 14-重測輸出電壓uO** ,計(jì)算帶載時(shí)的電壓放大倍數(shù)
(2) 輸出電阻RO
測量放大器輸出電阻的原理電路如圖2-2所示,其戴維南等效電壓源即為空載時(shí)的輸出電壓,等效內(nèi)阻R**O即為放大器的輸出電阻。顯然
(3) 輸入電阻Ri
測量放大器輸入電阻的原理電路如圖2-3所示,由圖可見
其中電阻RS=5.1K****W 。本實(shí)驗(yàn)中可在實(shí)驗(yàn)板上C1之前串入R**S (u**i接B點(diǎn)),保持uS=5mV ,并測量u**i 。
操作步驟15-在C **1之前串入**RS=5.1KW,測量** u ** i,并****計(jì)算輸入電阻。
3、觀測W1、Rc、RL變化對放大電路的影響(仿真)
(1)將ui重新接至A點(diǎn),斷開負(fù)載R* L ,增大輸入信號*ui的幅度,同時(shí)用示波器觀察輸出波形,記錄uO出現(xiàn)失真前的幅值。將RC更換為3KW電阻,調(diào)節(jié)輸入信號ui *幅度,測出新的最大不失真輸出電壓。
(2)將RC恢復(fù)為2.4 KW電阻,接入負(fù)載電阻R* ~L ~ =4.7 KW,用示波器觀察輸出波形,調(diào)節(jié)u**i的幅度,記錄帶載條件下的最大不失真輸出電壓。
(3) 保持Ui=5mV不變,增大和減小W 1 =R P ,觀察UO波形變化,測量并填入表2-2。
**操作步驟16-RP ** 合適,波形無失真
**操作步驟17-RP **減小,波形飽和失真
操作步驟18- **飽和失真時(shí),測量U**** B **
操作步驟19- **飽和失真時(shí),測量U**** C **
操作步驟20- **飽和失真時(shí),測量U**** E **
**操作步驟21-RP **增大,波形截止失真
~操作步驟- 測量UB~
** 操作步驟- 測量UC **
** 操作步驟- 測量UE **
數(shù)據(jù)示例:
注意 :若失真觀察不明顯,可增大或減小Ui幅值重測。
五、預(yù)習(xí)要求
1、觀察實(shí)驗(yàn)箱(或A1實(shí)驗(yàn)板電路圖),設(shè)計(jì)圖2-1實(shí)驗(yàn)電路接線方案。
2、預(yù)習(xí)單管放大電路原理,估算靜態(tài)工作點(diǎn)及A**V 、R**i和R**O 。
3、估計(jì)實(shí)驗(yàn)電路中W1 、RC和RL變化對電壓放大倍數(shù)和輸出波形的影響。
4、熟悉R**i 、R**O的測量原理
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及波形,將實(shí)測A**V ,R**i ,R**O數(shù)值。與理論估算值比較,并分析誤差原因。
七、思考題
1、能否不經(jīng)隔直電容把輸入信號直接接在放大器的輸入端,為什么?
2、測量靜態(tài)工作點(diǎn)用什么儀表;測量放大器的輸入信號和輸出信號用什么儀表;為什么?
3、若測出V**CEQ ≈0V或 VCEQ ≈+Vcc,分別說明什么問題?
4、分析下列波形分別是什么失真?產(chǎn)生原因是什么?如何解決?
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