掌握晶體管共射極單管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法

實(shí)驗(yàn)一 晶體管共射極單管放大器

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

雙蹤示波器 函數(shù)信號發(fā)生器

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？