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单级交流放大器的模电实验原理

发布日期:2022-12-13 14:55:43         浏览数:   

  一、实验目的

  l、掌握放大电路静态工作点的测试方法,进一步理解电路元件参数对静态工作点的影

  响,以及调整静态工作点的方法。

  2、掌握测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。

  二、原理简介

  放大电路的用途非常广泛,单管放大电路是最基本的放大电路。共射极单管放大电路是电流负反馈工作点稳定电路,它的放大能力可达到几十到几百倍,频率响应在几十赫兹到上千赫兹范围。不论是单级或多级放大器它的基本任务是相同的,就是对信号给予不失真的、稳定的放大。

  1、放大电路静态工作点的选择

  当对放大电路仅提供直流电源,不提供输入信号时,称为静态工作情况,这时三极管的各电极的直流电压和电流的数值,将和三极管特性曲线上的一点对应,这点常称为Q点。静态工作点的选取十分重要,它影响放大器的放大倍数、波形失真及工作稳定性等。静态工作点如果选择不当会产生饱和失真或截止失真。一般情况下,调整静态工作点,就是调整电路有关电阻,使ICQ和UCEQ达到合适的值。

  由于放大电路中晶体管特性的非线性或不均匀性,会造成非线性失真,在单管放大电路中不可避免,为了降低这种非线性失真,必须使输入信号的幅值较小。

  2、放大电路的基本性能

  当放大电路静态工作点调好后,输入交流小信号ui,这时电路处于动态工作情况,放大电路的基本性能主要由动态参数描述,包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。这些参数必须在输出信号不失真的情况下才有意义。基本性能测量的原理电路如图1-1所示。

单级交流放大器的模电实验原理(图1)

  (1)电压放大倍数Au的测量

  用晶体管毫伏表测量图1-1中Ui和Uo的值。即:

  Au=Uo/Ui

  (2)输入电阻Ri的测量

  如图1-1所示,放大器的输入电阻Ri就是从放大器输入端看进去的等效电阻。即;

  Ri=Ui/Ii

  通常测量Ri的方法是:在放大器的输入回路串一个已知电阻R,选用R≈Ri(这里Ri为理论估算值)。在放大器输入端加正弦信号电压,用示波器观察放大器输出电压uo,在uo不失真的情况下,用晶体管毫伏表测电阻R两端对地的电压和Ui(见图1-1),

  则有:

单级交流放大器的模电实验原理(图2)

  (3)输出电阻Ro的测量

  如图1-1所示,放大电路的输出电阻是从输出端向放大电路方向看进去的等效电用Ro表示。测量Ro的方法是在放大器的输入端加信号电压,在输出电压uo不失真的情况下,用晶体管毫伏表分别测量空载时放大器的输出电压U∞和带负载时放大器的输出电压UOL值,则输出电阻:

单级交流放大器的模电实验原理(图3)

  三、实验内容和步骤

  1、调节静态工作点

  按图1-2连好电路(VCC为6V也可以为12V,原理图以6V为电源),将输入端对地短路,调节电位器W1,使UC=VCC/2,测静态工作点UC、UE、UB的数值,记入表1-1中,并计算IB、IC。为了计算IB、IC,应测量RW1阻值,测量时应切断电源,并且将它与电路的连接断开,按下式计算静态工作点:

单级交流放大器的模电实验原理(图4)

单级交流放大器的模电实验原理(图5)

  也可以用数字万用表测量1R5两端电压U1R5及Rc两端电压URc,则

单级交流放大器的模电实验原理(图6)


单级交流放大器的模电实验原理(图7)

  2、测量电压放大倍数及观察负载电阻对放大倍数的影响

  在实验步骤l的基础上,把输入对地断开,接入f=1Kz、Ui=5mV的正弦波信号,负载电阻分别为RL=2KΩ、RL=5.1KΩ和RL=∞,用毫伏表测量输出电压的值,用示波器观察输入电压和输出电压波形,把数据填写入表1-2中。

单级交流放大器的模电实验原理(图8)

  3、测量输入电阻和输出电阻

  按图1-3连好电路,输入端接入f=lKHz、Ui=20mV的正弦信号,分别测出电阻1R1两端对地信号电压Ui及U’i,将测量数据及实验结果填入表1-3中。

单级交流放大器的模电实验原理(图9)

  测出负载电阻RL开路时的输出电压U∞,和接入RL时的输出电压Uo,将测量数据及实验结果填入表1-3中。

单级交流放大器的模电实验原理(图10)


  四、实验器材

  1、实验箱2、数字万用表

  3、函数信号发生器

  4、交流毫伏表

  5、双踪示波器

  五、实验结果

  1、调节静态工作点

  表1-1

单级交流放大器的模电实验原理(图11)

  2、测量电压放大倍数及观察负载电阻对放大倍数的影响

单级交流放大器的模电实验原理(图12)

  3、测量输入电阻和输出电阻

单级交流放大器的模电实验原理(图13)

       以上就是单级交流放大器的模电实验原理的相关介绍,如果您有更多疑问或需求可以关注西安安泰测试Agitek哦!非常荣幸为您排忧解难。

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