1、報告實 驗 名稱：實驗四 單級放大電路實驗組別:系別：班號：實驗者姓名：學號：實 驗日 期： 實驗報告完成日期:指導教師意見：目錄一、實驗目的 3二、實驗原理 3三、實驗儀器 7四、實驗容及數據71、搭接實驗電路：72、靜態工作點的測量和調試：83、基本放大器的電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻的測量 104、放大器上限、下限頻率的測量125、電流串聯負反饋放大器參數測量135、 結果分析156、 實驗總結16七、思考題161. 學會在面包板上搭接電路的方法2. 學習放大電路的調試方法3. 掌握放大電路的靜態工作點、電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻和通頻帶測量方法4. 研究負反饋對放大器性能的影

2、響；了解設計輸出器的基本性能5. 了解靜態工作點對輸出波形的影響和負載對放大倍數的影響二、實驗原理（一）單級低頻放大器的模型和性能1、單級低頻放大器的模型：單級低頻放大器能將頻率從幾十Hz幾百kHz的低頻信號進行不失真地放大， 是放大器中最基本的放大器，單級低頻放大器根據性能不同可分為基本放大器和負反饋放大器。從放大器的輸出端取出信號電壓（或電流）經過反饋網絡得到反饋信號電壓（或電流）， 送回放大器的輸入端稱為反饋。若反饋信號的極性與原輸入信號的極性相反，則為負反饋。根據輸出端的取樣信號（電壓或電流）與送回輸入端的連接方式（串聯或并聯）的不同，一般可分為四種反饋類型電壓串聯反饋、電流串聯反饋、

3、電壓并聯反饋和電流并聯反饋。負反饋是改變放大器及其他電子系統特性的一種重要手段。 負反饋使放大器的凈輸入信號減小，因此放大器的增益下降；同時改善了放大器的其他性能：提高了增益穩定性，展寬了通頻帶，減小了非線性失真，以 及改變了放大器的輸入阻抗和輸出阻抗。負反饋對輸入阻抗和輸出阻抗的影響跟 反饋類型有關。由于串聯負反饋是在基本放大器的輸入回路中申接了一個反饋電壓，因而提高了輸入阻抗，而并聯負反饋是在輸入回路上并聯了一個反饋電流，從而降低了輸入阻抗。凡是電壓負反饋都有保持輸出電壓穩定的趨勢，與此恒壓相關的是輸出阻抗減小；凡是電流負反饋都有保持輸出電流穩定的趨勢，與此恒流相關的是輸出阻抗增大。2、單

4、級電流串聯負反饋放大器與基本放大器的性能比較:電路圖2是分壓式偏置的共射基本放大電路，它未引入交流負反饋。電路圖3是在圖2的基礎上，去掉射極旁路電容Ce,這樣就引入了電流串聯負反饋。圖2 單級阻騫融合放大器圖3 單級電流串麻負反饋放大器3、射極輸出器的性能：射極輸出器是單級電壓串聯負反饋電路，由于它的交流輸出電壓 Vq全部反饋回輸入端，故其電壓增益：Avf(1 )RL 1rbe (1)Rl輸入電阻：Rf =R/r be+ (1 + B ) R',式中 R' =Rc/Rl輸出電阻：Rf =Re/(R b/Rs)+r be/( 1 + B )射極輸出器由于電壓放大倍數 Avf -1

5、,故它具有電壓跟隨特性，且輸入電阻 高，輸出電阻低的特點，在多級放大電路中常作為隔離器，起阻抗變換作用。(二)放大器參數及其測量方法1、靜態工作點的選擇：放大器要不失真地放大信號，必須設置合適的靜態工作點 Q。為獲得最大不 失真輸出電壓，靜態工作點應選在輸出特性曲線上交流負載線中點， 若選得太高 就容易飽和失真，太低容易截止失真。若放大器對小信號放大，由于輸出交流幅度很小，非線性失真不是主要問題， 故Q點不一定要選在交流負載線中點，一般前置放大器的工作點都選的低一點， 降低功耗和噪聲，并提高輸入阻抗。采用簡單偏置的放大電路，具靜態工作點將隨溫度變化而變化，若采用電流 負反饋分壓式偏置電路，具有

6、自動穩定工作點的能力，獲得廣泛應用。2、靜態工作點測量與調試：根據定義，靜態工作點是指放大器不輸入信號且輸入端短路(接電路 COM 時，三極管的電壓和電流參數。靜態工作點只測量三極管三級對電路 COM 勺直流 電壓(Vbqs Vq VCq),通過換算得出靜態工作點的參數。V3EQ=V3Q-V EQ - VDE=Vx-VEQ ； I CQ=Vq / R E3、單極放大電路的電壓放大倍數 Av低頻放大器的電壓放大倍數是指在輸出不失真的條件下，輸出交流電壓與輸入交流電壓的比值：Av V0 上Vibe式中：R' =Rc/Rl , be rbb (1 ) 26(mv)；I EQ (mA)4、放大

7、倍數的測量放大倍數按定義式進行測量，即輸出交流電壓與輸入交流電壓的比值。通常采用示波器比較測量法（適用于非正弦電壓）和交流電壓表測量（適用于正弦電 壓）。5、輸入阻抗的測量放大器輸入阻抗為從輸入端向放大器看進去的等效電阻，即：Ri=Vi / Ii ;該電阻為動態電阻，不能用萬用表測量。為避免測量輸入電路中電流，改為測電 壓進行換算。IiVR Vs Vi 皿-L,則：RR RViIiVVs Vi6、輸出阻抗測量放大器輸出阻抗為從輸出端向放大器看進去的等效電阻，即： Ro=Vo/Io；該電阻為動態電阻，不能用萬用表測量若輸出回路不并接負載 R,則輸出測量值為：M若輸出回路并接負載R-,則輸出測量值

8、為：W,則:R0V0VolV0VolIoVol/RlV。VOL1 Rl7、放大器幅頻特性放大器幅頻特性是指放大器的電壓放大倍數與頻率的關系曲線。在中頻段，電壓放大倍數為最大值 Av=Avm在低頻段和高頻段，由于上述各種因素的影響不可忽略，使電壓放大倍數下降。通常將電壓放大倍數下降到中頻段 Avm白0.707 倍時所對應的頻率，稱為放大器的上限頻率 fH和下限頻率fL, fH與fL之差稱為 放大器的通頻帶，即 Af0.7=fML。在保證輸入Vi不變的情況下，改變輸入信號頻率（升高、下降），使輸出Vo下降為中頻時的0.707倍，則對應的頻率即為三、實驗儀器1、示波器1臺2、函數信號發生器1臺3、直

9、流穩壓電源1臺4、數字萬用表1臺5、多功能電品&試驗箱1臺6、交流毫伏表1臺四、實驗容及數據1、搭接實驗電路:按電路圖10在實驗箱搭接實驗電路（或參照連接圖11）。檢查電路連接無誤后, 方可將+12V直流電源接入電路圖10扶新基本射大明“事大搞連攆餐才圖仿真:VEq (V)VBq (V)VCq (V)I cq (mAVcEQ (V)41/2數字表（DCV按靜態工作點測試方法進行測量與調試，要求 Icq- 1.3mA,測量值填入表2表2靜態工作點測量靜態工作點測量值VBeq (V)1.31.92355.3171.30.62354.0172、靜態工作點的測量和調試:VCCR IkQLRb1

10、 >S1kQ2N2222Rb2 15k0Rc 5.1kD>Key=A仿真:VBq：II10uXMMlIDOkQKeyAbl51kDRc 5.1kQ10uR761kQ世 1-30 VW u) Z 23£W Wnrra* l.K) V Wcfc): L3OVI： 1.30 iTiA i(p6 取。口 &E!5卜 LJOeB l(dt): 1.30mAfG5¥： 1.36 Wi7Rb2 15k2N2222 集針1Re 1kQCe_47u>5dkflVCqD b11kR 51kQCl HI- 10uV： 1,30 VU(p 皿 6.W H V(E15)1.

11、3D VV(dc): L3GV上 L3C mA? 3fl P*Ifms': 1. 3fl mA H*)： 1.30 mA 近不；煙Hz2N2222Wi3、基本放大器的電壓放大倍數、輸入電阻、輸由電阻的測外加輸入信號從放大器 Vs端輸入信號：頻率f=2kHz的正弦信號，R=1k,使Vip-p=30mV。在空載情況下，用示波器同時觀察輸入和輸出波形（ Vi和Vo）,若輸出波形失真，應適當減小輸入信號。表3電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻測量VS (m 功V (mVoVolAA/lRRo13.3810.321.72811.0720167.5103.93.373k Q3.121k Q測量（41

12、/2數字表ACV計算仿真:VCCXFG1V: 12 9 MV(p-p)： 30.0 mV,.V(niK： ioj& mvV(dc). -6.23 uVI: 5,的 UAIfp喇：13冉 HA 11 "mij: J 76 u A dc： &.W nA 前車 2.00 kHzciIkO100kDKey=AR1Rb1 ：51 kQ12V21.9 %C2-IF2N2222探”工Rb2 15kQRe 1kQ1:e7u測Vs他用工HjO EV YXiiM-h I4U mv ,Adel：乜口 uvii a.iMu*1. AuAB 4 4L1 rid. e#： jiai 好hR C1

13、ILIE探骨Ij測Vi測VoV: -115a6年叫汴叩6而" 乳盤J闈峋I: -S QQ 3Rg)： L13MRe):W-兇 hi -*1:5 2西卜出RC1-r*II-1k口探到I,21 9%Rb21馳口書測VolRIKMH1聯IM-M| 144 W L -S.WiiA"10 Ll才曲, mi- 1 nA WriAtM： JLWIWIMkQKef Ahb1:51kQC1XFG1IRQ4、l«TLRc5.1 kQVCC12Vvcc1JVg，仆口RL 5 1k0/w放大器上限、下限頻率的測量保持輸入信號Vp-p=30mM變，當f=2kHz時，用示波器觀察并測量輸出電

14、V%當頻率從2kHz向高端增大時，使輸出電壓下降到 0.707VO山寸，記下此時號發生器的頻率，即為上限頻率 3；同理，當頻率向低端減小時，使輸出電壓下降到0.707VOL時，記下此時信號發生器的頻率，即為下限頻率fL；測量過程應保持Vi不變和波形不失真。仿真電路:>5.1kQXMM2表4放大器上、下限頻率的測量f HfLB=fH-f L364kHz242Hz122kHz5、電流串聯負反饋放大器參數測量將Ce去掉，R改為10k,使Vip-p=300mV,重復實驗3步驟。表5負反饋放大器參數測量計算測量（41/2數字表ACVV (mM(V)VOl(V)AARVs (m 功R0193.051

15、06.700.52030.26184.8762.4545.036K QQ測VsV:-25.7 mV 館田煙W Vfrms# IK mV 式de);用工4 MI -2.28 uAK#a： j7,o g 9.M uAl(dc): S.fll M ZIM kHzR口xe L4|-vv-rf1|_1件口探針：測ViKb*«2IdOkOK日尸A2M2222萬用去-XMMC2T卜10uRL 51k£l士山EVv(p ；p： 300 mV v(mi5)： 106 mV 咽：117 W I： 7 45 uAI(p-p). 27.0 UA Hies)ESI uAKdO： tl.3 tA N車

16、 2.00 kHz測Vo310%51kQIlikQ萬用弄KMIW?XM42-iSCHmiV叫hp); 30Q mV M(riTHj= 106 mV MW；夠* W：-l2.4uAl(p-p)： "3 .A l(rms), 0 S4 liA im 9倒神 理軍200 kHz五、結果分析1、實驗中誤差產生的原因:(1)可能是信號發生器產生的信號頻率不穩定了君興XMM2v； in mv 300 m¥¥fnnb：- 4Ami1 叫彈鐘mV|;-1L9uA 3宙.2，-6期事 Ke#。內 MKdcJ" 145mA »flE： MOWxrGl_WV- 1M

17、(2)實驗儀器本身存在的系統誤差一.XPG1RIWw-1瞰口Ct *II-報針1.22222ZSC1，、 f Ext T cV七二Rc :54kO2N2222X5C151 kitRb2 'l5kH丁白尸共m 6 JU-Ml 14lpnV51609&mV(3)實驗中所用的電阻阻值、電容大小等存在誤差。(4)受到桌面振動的影響等。2、處理實驗數據所用的公式：(1)計算 VBeqVceqI cqVbe4VBQ-VEQ ； VCeQ=VCg-V eq ; I cq=VEq/ Re(2)計算Ri所用的公式：Ii”則：Ri 乂 -VRR RIiVs Vi(3)計算Ro所用公式：RoV0 VolV0 Vol應1 RlIoVol / RlVol3、通過對實驗所得數據與用仿真軟件實驗所得數據進行比較，發現實驗存在一 定誤差，但是在一定圍可以接受。六、實驗總結1、在進行實驗時，一開始發現總是無法將 VE調到1.3V,經過檢查發現是將51k。的電阻和15kQ的電阻接反了，實驗時一定要細心，否則會浪費大量的時間和精力。2、而且輸入信號不可無限制增大，當輸入信號達到一定程度后輸出信號會產生失真。3、三極管的靜態工作點應符合VcaWq>VEq4、鋁電解電容器接入電路時要注意區分正負極，靠近三極管的一側均接正極。七、