1、實驗二單級共射放大電路、實驗目的1、學會放大電路靜態工作點的調試方法， 分析靜態工作點對放大電路性能的影 響。2、掌握放大電路電壓放大倍數、 輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的 測試方法。3、熟悉常用電子儀器及模擬電路實驗設備的使用。二、實驗設備與器件1、模擬電路實驗裝置2、雙蹤示波器3、交流毫伏表4、萬用表 三、實驗原理圖2-1為電阻分壓式工作點穩定單管共射放大電路實驗原理圖。它的偏置電路采用Rbi和甩2組成的分壓電路，并在發射極中接有電阻 Re,以穩定放大電路 的靜態工作點。當在放大電路的輸入端加入輸入信號 Ui后，在放大電路的輸出 端便可得到一個與Ui相位相反，幅值被放大了的輸出信

2、號 U。，從而實現了電壓圖2- 1共射極單管放大電路實驗電路在圖2- 1電路中，當流過偏置電阻FB1和Fk的電流遠大于晶體管T的 基極電流Ib時（一般510倍），則它的靜態工作點可用下式估算IUbUbeReU CE= UCc一 I C ( Rd+ R) 電壓放大倍數A B空邑r be輸入電阻R = R / Rb2 / r be輸出電阻R介民由于電子電路件性能的分散性比較大，因此在設計和制作晶體管放大電路 時，離不開測量和調試技術。在設計前應測量所用元電路件的參數， 為電路設計 提供必要的依據，在完成設計和裝配以后，還必須測量和調試放大電路的靜態工 作點和各項性能指標。一個優質放大電路，必定是理

3、論設計與實驗調整相結合的 產物。因此，除了學習放大電路的理論知識和設計方法外，還必須掌握必要的測量和調試技術。放大電路的測量和調試一般包括：放大電路靜態工作點的測量與調試，消除 干擾與自激振蕩及放大電路各項動態參數的測量與調試等。1、放大電路靜態工作點的測量與調試1）靜態工作點的測量測量放大電路的靜態工作點，應在輸入信號 Ui = 0的情況下進行， 即將放 大電路輸入端與地端短接，然后選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表， 分別 測量晶體管的集電極電流lc以及各電極對地的電位UB、UC和UE。一般實驗中，為 了避免斷開集電極，所以采用測量電壓 UE或UC,然后算出lc的方法，例如，只 要測出U

4、E,即可用UEUCC UClc Ie 算出lc （也可根據I C CCC，由UC確定I C），Re&同時也能算出 UBe UB UE, UCe UC UEo為了減小誤差，提高測量精度，應選用內阻較高的直流電壓表。2）靜態工作點的調試放大電路靜態工作點的調試是指對管子集電極電流Ic （或UCE）的調整與測試。靜態工作點是否合適，對放大電路的性能和輸出波形都有很大影響。如工作 點偏咼，放大電路在加入交流信號以后易產生飽和失真，此時Uo的負半周將被削底，如圖2-2（a）所示；如工作點偏低則易產生截止失真，即 uo的正半周被縮 頂（一般截止失真不如飽和失真明顯），如圖2- 2（b）所示。這些情況都不符

5、合 不失真放大的要求。所以在選定工作點以后還必須進行動態調試，即在放大電路的輸入端加入一定的輸入電壓Ui，檢查輸出電壓Uo的大小和波形是否滿足要求。 如不滿足，則應調節靜態工作點的位置。圖2-2靜態工作點對uo波形失真的影響改變電路參數UCe FC、FB （昭、FL）都會引起靜態工作點的變化，如圖 2-3 所示。但通常多采用調節偏置電阻 FL的方法來改變靜態工作點，如減小 FL,則 可使靜態工作點提高等。圖2-3電路參數對靜態工作點的影響最后還要說明的是，上面所說的工作點“偏高”或“偏低”不是絕對的，應 該是相對信號的幅度而言，如輸入信號幅度很小，即使工作點較高或較低也不一 定會出現失真。所以

6、確切地說，產生波形失真是信號幅度與靜態工作點設置配合 不當所致。如需滿足較大信號幅度的要求，靜態工作點最好盡量靠近交流負載線 的中點。放大電路動態指標包括電壓放大倍數、 輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸 出電壓（動態范圍）和通頻帶等。1）電壓放大倍數A的測量調整放大電路到合適的靜態工作點，然后加入輸入電壓Ui，在輸出電壓Uo不失真的情況下，用交流毫伏表測出 Ui和Uo的有效值U和UO，則：U0AV U2）輸入電阻R的測量為了測量放大電路的輸入電阻，按圖2-4電路在被測放大電路的輸入端與 信號源之間串入一已知電阻 R,在放大電路正常工作的情況下，用交流毫伏表測出US和U，則根據輸入電阻的定義可得

7、：UiUiUrUUTR圖2-4 輸入、輸出電阻測量電路測量時應注意下列幾點： 由于電阻R兩端沒有電路公共接地點，所以測量R兩端電壓Ur時必須分 別測出US和U，然后按LR= US- U求出U值。 電阻R的值不宜取得過大或過小，以免產生較大的測量誤差，通常取R 與R為同一數量級為好，本實驗可取 R= 12KQ3）輸出電阻R0的測量按圖2-4電路，在放大電路正常工作條件下，測出輸出端不接負載Rl的輸出電壓UO和接入負載后的輸出電壓 U，根據UL莓 U。RO Rl即可求出：Ro （Uo 1）Rl在測試中應注意，必須保持 R接入前后輸入信號的大小不變。4）最大不失真輸出電壓UOpp的測量（最大動態范圍

8、）如上所述，為了得到最大動態范圍，應將靜態工作點調在交流負載線的中點。 為此在放大電路正常工作情況下， 逐步增大輸入信號的幅度，并同時調節Rw （改 變靜態工作點），用示波電路觀察UO,當輸出波形同時出現削底和縮頂現象（如 圖2-5）時，說明靜態工作點已調在交流負載線的中點。然后反復調整輸入信 號，使波形輸出幅度最大，且無明顯失真時，用交流毫伏表測出U0 （有效值），則動態范圍等于2.2Uo。或用示波電路直接讀出UOpp來0圖2 5靜態工作點正常，輸入信號太大引起的失真5）放大電路幅頻特性的測量放大電路的幅頻特性是指放大電路的電壓放大倍數Aj與輸入信號頻率f之間的關系曲線。單管阻容耦合放大電路

9、的幅頻特性曲線如圖2-6所示，Am為中頻電壓放大倍數，通常規定電壓放大倍數隨頻率變化下降到中頻放大倍數的 1/2倍，即0.707Aum所對應的頻率分別稱為下限頻率f l和上限頻率 作，則通頻 帶fB滬 fH- fL放大電路的幅率特性就是測量不同頻率信號時的電壓放大倍數AUo為此，可采用前述測Au的方法，每改變一個信號頻率，測量其相應的電壓放大倍數，測量時應注意取點要恰當，在低頻段與高頻段應多測幾點，在中頻段可以少測幾點圖2 6幅頻特性曲線此外，在改變頻率時，要保持輸入信號的幅度不變，且輸出波形不得失真。圖27晶體三極管管腳排列四、實驗內容實驗電路如圖2 1所示。各電子儀器可按實驗一中圖1 1所

10、示方式連接, 為防止干擾，各儀器的公共端必須連在一起。1、調試靜態工作點接通直流電源前，先將 R調至最大，函數信號發生電路輸出旋鈕旋至零 接通+ 12V電源、調節使I尸2.0mA (即UC= 4.0V)，用直流電壓表測量UBe、UCe及用萬用電表測量FB (R=FP1+FLJ值；分別用萬用表測量Ib、lc填入表21。表 2-1Ic= 2mA測量值計算數據UB (V)UE (V)UC (V)I B (卩 A)I c (mAR (K Q)2、測量電壓放大倍數在放大電路輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號us,調節函數信號發生電路 的輸出旋鈕使放大電路輸入電壓 U 10mV同時用示波電路觀察放大電路輸

11、出電 壓u。波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測量下述三種情況下的 UO值, 并用雙蹤示波電路觀察uo和u的相位關系，記入表2 2。表 2-2Ic = 2.0mA U i = 10mVR(K Q)UO(V)A觀察記錄組UO和U1波形lliUoOO1tt5.13、觀察靜態工作點對電壓放大倍數的影響置RL = s, U適量，調節用示波電路監視輸出電壓波形，在 uo不失真的 條件下，測量五組數據Ic和UO值，記入表2- 3。表 2-3R l=x u i = 10mVI c(mA)2.0出V)A測量Ic時，要先將信號源輸出旋鈕旋至零（即使 U二0）4、觀察靜態工作點對輸出波形失真的影響置FL =

12、5.1K Q, Ui = 0,調節R使I c= 2.0mA,測出UCe值，再逐步加大輸入 信號，使輸出電壓U0足夠大但不失真。 然后保持輸入信號不變，分別增大和減 小尺，使波形出現失真，繪出U0的波形，并測出失真情況下的Ic和UCe值，記入 表2-4中。每次測I c和UCe值時都要將信號源的輸出旋鈕旋至零。表 2-4 R l=x u 戶 10mVIc(mA)UCe(V)U0波形失真情況管子工作狀態t2.0Uoj nn5、測量最大不失真輸出電壓置RL二5.1K Q,按照實驗原理2.4中所述方法，同時調節輸入信號的幅度和 電位器FP，用示波電路和交流毫伏表測量 UOpp及 UO值，記入表2- 5。

13、表 2-5R l= 5.1KI c(mA)Um(mV)Ubm(V)Ubp(V)*6、測量輸入電阻和輸出電阻置FL = 5.1K Q, lc= 2.0mA。輸入f = 1KHz的正弦信號，在輸出電壓 Uo不失 真的情況下，用交流毫伏表測出 US，U和U記入表2-6。保持US不變，斷開R,測量輸出電壓UL,記入表2-6。表 2-6 I c = 2mA R l= 5.1K QUS(mv)U (mv)R (KQ)UL(V)UO(V)Rd (KQ)測量值計算值測量值計算值*7、測量幅頻特性曲線取lc= 2.0mA5.1KQ。保持輸入信號u的幅度不變，改變信號源頻率f,逐點測出相應的輸出電壓 UO,記入表

14、2- 7。表 2 -7 U i = 10mVfLfofnf (KHZUO (V)A/= U/Ui為了信號源頻率f取值合適，可先粗測一下，找出中頻范圍，然后再仔細讀數。說明：本實驗內容較多，其中 & 7可作為選作內容。五、實驗總結1、列表整理測量結果，并把實測的靜態工作點、電壓放大倍數、輸入電阻、輸 出電阻之值與理論計算值比較（取一組數據進行比較），分析產生誤差原因。2、總結 RC，RL 及靜態工作點對放大電路電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻的 影響。3、討論靜態工作點變化對放大電路輸出波形的影響。4、分析討論在調試過程中出現的問題。六、預習要求1、閱讀教材中有關單管放大電路的內容并估算實驗電路的性能指標。估算放大電路的靜態工作點，電壓放大倍數 Av,輸入電阻R和輸出電阻FO2、 能否用直流電壓表直接測量晶體管的UBE？ 為什么實驗中要采用測 UB、UE,再間接算出UBe的方法？3、怎樣測量RB阻值