文档介绍：实验四放大器动态特性的测试
一、实验目的
1. 了解小信号放大器的放大倍数、动态范围与静态工作点的关系。
2. 掌握共射放大器和共集放大器电压放大倍数Av、输入电阻ri、输出电阻ro和频率特性的测量原理和方法。
3. 验证射极跟随器的性能。
二、预习要求
1. 课前预习本实验习题,熟悉实验内容,掌握Av、ri、ro和频率特性的测量原理和测量方法。
2. 按实验电路图1和2中给定元器件参数,估算出静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻值的大小。
3. 在万能板上按电路图1和图2 焊接好电路,注意元器件布局,为用仪器仪表测试留出足够的空间,教师可给出焊接样板。
4. 根据实验录数据用。
5. 课下试作有关实验,修改实验数据表格,带问题来上课,边做边讨论。
三、实验电路与测量原理
实验测试电路如图1和2所示。

 图1
图2
低频电路的电压放大倍数Av是指输出端的交流电压与输入端的交流电压之比,即
在测量电压放大倍数时,需用示波器观察放大电路的输出波形,在输出波形不失真的条件下,用毫伏表或示波器分别测量放大电路的输入、输出电压,按上式计算电压放大倍数。

,其电压放大倍数与电路参数的关系为
其中。对低频小功率管,rbe可用如下关系式表示

,其电压放大倍数与电路参数的关系为其中 2. 输入电阻ri测量
输入电阻是从放大器输入端看进去的等效电阻,它表明放大电路对信号源影响的程度。对实验电路图1,其输入电阻与电路参数的关系为
对实验电路图2,其输入电阻与电路参数的关系为
从实验测量的角度看,输入电阻定义为放大器输入端的交流信号电压与交流信号电流之比。本实验中,采用"串联电阻法"来测量输入电阻,测试原理如图3所示:
图3
在信号源与被测电路输入端之间串联一个已知阻值的电阻RS,RS两端的电压降为vs-vi,
则
测量过程中应注意:vs不能取值过大,否则晶体管工作在非线性区,使测量误差增大。通常用示波器观察输出波形,在不失真的情况下,用示波器测出vs和vi值的大小,然后计算出输入电阻ri。

输出电阻是从放大器输出端看进去信号源的等效电阻,放大器的输出端可以等效为一个理想的电压源vo和输出电阻ro相串联。输出电阻可以描述放大器信号输出的方式和带负载的能力。
对实验电路图1,其输出电阻与电路参数的关系为ro=RC 

对实验电路图2,其输出电阻与电路参数的关系为

本实验中对输出电阻的测量采用单负载电阻和双负载电阻两种测量方案。测量原理如图4所示。在图4中,若采用单负载测量方案,从输出端分别测出vo(不接负载,开关K接位置“1”)和voL(开关k接位置“2”,接入负载RL1)的值,则有

由此可得输出电阻ro为
图4
对图4,若采用双负载测量方案,接负载RL1时得到输出电压vo1,接负载RL2时,得到输出电压vo2,其中

在放大倍数不变,输入信号相同情况下,输出电阻为

图5
测量时应当注意:使用示波器观测输出电压波形时,在不失真的情况下,分别测量vo、vo1和vo2的大小,按上面公式计算