实 验
名 称:
单级放大电路
一、实验目的
1. 学会在面包板上搭接电路的方法 2. 学习放大电路的调试方法
3. 掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带的测量
方法
4. 研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能 5. 了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大倍数的影响。
二、实验原理
(一)单极低频放大器的模型和性能:
1. 单极低频放大器的模型
2. 单极电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较
3. 射极输出器的性能
(二)放大器参数及测量方法:
1. 静态工作点的选择:ICQ =βI BQ ;V CEQ =EC -I CQ (RC +RE )
2. 静态工作点测量与调试:VBEQ =VBQ -V EQ ;V CEQ =VCQ -V EQ ;I CQ =VEQ /RE
3. 单极放大电路的电压放大倍数A v : AV =VO /VI 4. 放大倍数测量
5. 输入阻抗测量:Ii =VR /R=(VS -V i )/R,Ri =Vi /Ii =Vi /(Vs -V i
)R
6. 输出阻抗测量:RO =(VO ∞-V OL )/IO =(VO ∞/VOL -1)R L 7. 放大器幅频特性
三、实验仪器
1. 示波器1台 2. 函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4. 数字万用表1台 5. 多功能电路实验箱1台 6. 交流毫伏表1台
四、实验内容
1. 搭接实验电路:
按电路图在实验箱搭接实验电路。检查电路连接无误后,方可将+12V直流电源接入电路。
2. 静态工作点的测试与调试
按静态工作点测试的方法测量与测试,要求ICQ ≈1.3mA, 测量值填入表2。
表2 静态工作点测量
3. 基本放大器的电压放大倍数输入电阻、输出电阻的测量:
(1) 外加输入信号从放大器VS 端输入信号:f=2kHz的正弦信号,R=1K,使
Vip-p=3=mV。在空载(RL=∞)情况下,用示波器同时观察输入和输出波形(Vi 和Vo ),若输出波形失真,应适当减小输入信号。
(2) 测量Vs 、Vi 、Vo 、VOL (用毫伏表、“四位半”Ro 。
表3 电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量
4. 放大器上、下限频率的测量
保持输入信号Vp-p=30mV不变,当f=2kHz时,用示波器观察并测量输出电压VoL 。
当频率从1kHz 向高端增大时,输出电压下降到0.707V 时,记下此时信号发生器的频率,即为上限频率fH; 同理,当频率向低端减小时,使输出电压下降到0.707V 时,记下此时信号发生器的频率,即为下限频率fL 。填入表4,测量过程均应保持Vi 不变和波形不失真。
表4 放大器上、下限频率的测量
5. 电流串联负反馈放大器参数测量:
在图10的基础上,将Ce 去掉(即为电流串联负反馈放大器),并将R 改为10K ,使Vip-p=300mV,重复实验3步骤测量并计算填入表5。
表5 负反馈放大器参数测量
五、思考题
1、如何根据静态工作点判断电路是否工作在放大状态?
计算集电极的静态工作电流与基极的静态工作电流的比值,并将其与β相比较,如果二者大小相近则是工作在放大状态。
2、按实验电路10,若输入信号增大到100mV ,输出电压为多少?是否满足Vo=Av*Vi,试说明原因。
电压的最大值在3.15左右。因为电压放大后进入了截止区(大于电压放大的最大值),导致波形输出不全,因此不满足上述公式。 六、实验总结
试验中,我们学习了放大电路的调试方法,并且掌握了放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带的测量方法,对单机放大电路有了更深刻的了解。
实 验
名 称:
单级放大电路
一、实验目的
1. 学会在面包板上搭接电路的方法 2. 学习放大电路的调试方法
3. 掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带的测量
方法
4. 研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能 5. 了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大倍数的影响。
二、实验原理
(一)单极低频放大器的模型和性能:
1. 单极低频放大器的模型
2. 单极电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较
3. 射极输出器的性能
(二)放大器参数及测量方法:
1. 静态工作点的选择:ICQ =βI BQ ;V CEQ =EC -I CQ (RC +RE )
2. 静态工作点测量与调试:VBEQ =VBQ -V EQ ;V CEQ =VCQ -V EQ ;I CQ =VEQ /RE
3. 单极放大电路的电压放大倍数A v : AV =VO /VI 4. 放大倍数测量
5. 输入阻抗测量:Ii =VR /R=(VS -V i )/R,Ri =Vi /Ii =Vi /(Vs -V i
)R
6. 输出阻抗测量:RO =(VO ∞-V OL )/IO =(VO ∞/VOL -1)R L 7. 放大器幅频特性
三、实验仪器
1. 示波器1台 2. 函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4. 数字万用表1台 5. 多功能电路实验箱1台 6. 交流毫伏表1台
四、实验内容
1. 搭接实验电路:
按电路图在实验箱搭接实验电路。检查电路连接无误后,方可将+12V直流电源接入电路。
2. 静态工作点的测试与调试
按静态工作点测试的方法测量与测试,要求ICQ ≈1.3mA, 测量值填入表2。
表2 静态工作点测量
3. 基本放大器的电压放大倍数输入电阻、输出电阻的测量:
(1) 外加输入信号从放大器VS 端输入信号:f=2kHz的正弦信号,R=1K,使
Vip-p=3=mV。在空载(RL=∞)情况下,用示波器同时观察输入和输出波形(Vi 和Vo ),若输出波形失真,应适当减小输入信号。
(2) 测量Vs 、Vi 、Vo 、VOL (用毫伏表、“四位半”Ro 。
表3 电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量
4. 放大器上、下限频率的测量
保持输入信号Vp-p=30mV不变,当f=2kHz时,用示波器观察并测量输出电压VoL 。
当频率从1kHz 向高端增大时,输出电压下降到0.707V 时,记下此时信号发生器的频率,即为上限频率fH; 同理,当频率向低端减小时,使输出电压下降到0.707V 时,记下此时信号发生器的频率,即为下限频率fL 。填入表4,测量过程均应保持Vi 不变和波形不失真。
表4 放大器上、下限频率的测量
5. 电流串联负反馈放大器参数测量:
在图10的基础上,将Ce 去掉(即为电流串联负反馈放大器),并将R 改为10K ,使Vip-p=300mV,重复实验3步骤测量并计算填入表5。
表5 负反馈放大器参数测量
五、思考题
1、如何根据静态工作点判断电路是否工作在放大状态?
计算集电极的静态工作电流与基极的静态工作电流的比值,并将其与β相比较,如果二者大小相近则是工作在放大状态。
2、按实验电路10,若输入信号增大到100mV ,输出电压为多少?是否满足Vo=Av*Vi,试说明原因。
电压的最大值在3.15左右。因为电压放大后进入了截止区(大于电压放大的最大值),导致波形输出不全,因此不满足上述公式。 六、实验总结
试验中,我们学习了放大电路的调试方法,并且掌握了放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带的测量方法,对单机放大电路有了更深刻的了解。