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單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理

發(fā)布日期:2022-12-13 14:55:43         瀏覽數(shù):   

  一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

  l、掌握放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試方法,進(jìn)一步理解電路元件參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影

  響,以及調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)的方法。

  2、掌握測(cè)量電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。

  二、原理簡(jiǎn)介

  放大電路的用途非常廣泛,單管放大電路是最基本的放大電路。共射極單管放大電路是電流負(fù)反饋工作點(diǎn)穩(wěn)定電路,它的放大能力可達(dá)到幾十到幾百倍,頻率響應(yīng)在幾十赫茲到上千赫茲范圍。不論是單級(jí)或多級(jí)放大器它的基本任務(wù)是相同的,就是對(duì)信號(hào)給予不失真的、穩(wěn)定的放大。

  1、放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇

  當(dāng)對(duì)放大電路僅提供直流電源,不提供輸入信號(hào)時(shí),稱為靜態(tài)工作情況,這時(shí)三極管的各電極的直流電壓和電流的數(shù)值,將和三極管特性曲線上的一點(diǎn)對(duì)應(yīng),這點(diǎn)常稱為Q點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)的選取十分重要,它影響放大器的放大倍數(shù)、波形失真及工作穩(wěn)定性等。靜態(tài)工作點(diǎn)如果選擇不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生飽和失真或截止失真。一般情況下,調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn),就是調(diào)整電路有關(guān)電阻,使ICQ和UCEQ達(dá)到合適的值。

  由于放大電路中晶體管特性的非線性或不均勻性,會(huì)造成非線性失真,在單管放大電路中不可避免,為了降低這種非線性失真,必須使輸入信號(hào)的幅值較小。

  2、放大電路的基本性能

  當(dāng)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)好后,輸入交流小信號(hào)ui,這時(shí)電路處于動(dòng)態(tài)工作情況,放大電路的基本性能主要由動(dòng)態(tài)參數(shù)描述,包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。這些參數(shù)必須在輸出信號(hào)不失真的情況下才有意義?;拘阅軠y(cè)量的原理電路如圖1-1所示。

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖1)

  (1)電壓放大倍數(shù)Au的測(cè)量

  用晶體管毫伏表測(cè)量圖1-1中Ui和Uo的值。即:

  Au=Uo/Ui

  (2)輸入電阻Ri的測(cè)量

  如圖1-1所示,放大器的輸入電阻Ri就是從放大器輸入端看進(jìn)去的等效電阻。即;

  Ri=Ui/Ii

  通常測(cè)量Ri的方法是:在放大器的輸入回路串一個(gè)已知電阻R,選用R≈Ri(這里Ri為理論估算值)。在放大器輸入端加正弦信號(hào)電壓,用示波器觀察放大器輸出電壓uo,在uo不失真的情況下,用晶體管毫伏表測(cè)電阻R兩端對(duì)地的電壓和Ui(見圖1-1),

  則有:

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖2)

  (3)輸出電阻Ro的測(cè)量

  如圖1-1所示,放大電路的輸出電阻是從輸出端向放大電路方向看進(jìn)去的等效電用Ro表示。測(cè)量Ro的方法是在放大器的輸入端加信號(hào)電壓,在輸出電壓uo不失真的情況下,用晶體管毫伏表分別測(cè)量空載時(shí)放大器的輸出電壓U∞和帶負(fù)載時(shí)放大器的輸出電壓UOL值,則輸出電阻:

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖3)

  三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟

  1、調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)

  按圖1-2連好電路(VCC為6V也可以為12V,原理圖以6V為電源),將輸入端對(duì)地短路,調(diào)節(jié)電位器W1,使UC=VCC/2,測(cè)靜態(tài)工作點(diǎn)UC、UE、UB的數(shù)值,記入表1-1中,并計(jì)算IB、IC。為了計(jì)算IB、IC,應(yīng)測(cè)量RW1阻值,測(cè)量時(shí)應(yīng)切斷電源,并且將它與電路的連接斷開,按下式計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn):

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖4)

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖5)

  也可以用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量1R5兩端電壓U1R5及Rc兩端電壓URc,則

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖6)


單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖7)

  2、測(cè)量電壓放大倍數(shù)及觀察負(fù)載電阻對(duì)放大倍數(shù)的影響

  在實(shí)驗(yàn)步驟l的基礎(chǔ)上,把輸入對(duì)地?cái)嚅_,接入f=1Kz、Ui=5mV的正弦波信號(hào),負(fù)載電阻分別為RL=2KΩ、RL=5.1KΩ和RL=∞,用毫伏表測(cè)量輸出電壓的值,用示波器觀察輸入電壓和輸出電壓波形,把數(shù)據(jù)填寫入表1-2中。

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖8)

  3、測(cè)量輸入電阻和輸出電阻

  按圖1-3連好電路,輸入端接入f=lKHz、Ui=20mV的正弦信號(hào),分別測(cè)出電阻1R1兩端對(duì)地信號(hào)電壓Ui及U’i,將測(cè)量數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表1-3中。

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖9)

  測(cè)出負(fù)載電阻RL開路時(shí)的輸出電壓U∞,和接入RL時(shí)的輸出電壓Uo,將測(cè)量數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表1-3中。

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖10)


  四、實(shí)驗(yàn)器材

  1、實(shí)驗(yàn)箱2、數(shù)字萬(wàn)用表

  3、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器

  4、交流毫伏表

  5、雙蹤示波器

  五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

  1、調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)

  表1-1

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖11)

  2、測(cè)量電壓放大倍數(shù)及觀察負(fù)載電阻對(duì)放大倍數(shù)的影響

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖12)

  3、測(cè)量輸入電阻和輸出電阻

單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理(圖13)

       以上就是單級(jí)交流放大器的模電實(shí)驗(yàn)原理的相關(guān)介紹,如果您有更多疑問(wèn)或需求可以關(guān)注西安安泰測(cè)試Agitek哦!非常榮幸為您排憂解難。

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