文档介绍：专业:电气工程及其自动化班级:学号:姓名:指导教师:开课时间:2011至2012学年第一学期成绩:开课学院:电气信息学院实验室:实验楼415室姓名:专业:电气工程及其自动化学号:实验三单级低频放大器实验时间:2011年11月1日一、实验目的:进一步熟悉几种常用低频电子仪器的使用方法。掌握单级放大器静态工作点的调测方法。观察静态工作点的变化对输出波形的影响。学****电压放大倍数及最大不失真输出电压幅度的测试方法。二、实验原理:放大器的的基本任务是不失真大的放大信号,即实现输入变化量的控制作用。要使放大器正常工作,除了必须有保证晶体管正常工作的偏置电压外,还须有合理的电路结构形式和配置恰当的元器件参数,使得放大器工作在放大区内,即必须设置合适的静态工作点Q。静态工作点设置过高,会引起饱和失真。对于小信号单级放大器而言,由于输出交流信号幅度很小,非线性失真不是主要问题,可根据具体要求设置静态工作点。例如希望交流信号幅度很小,噪声低工作点Q可适当选得低一些:如希望放大器增益高,工作点可适当选得高些。如果输入信号幅度较大,则要保证输出波形不失真,此时的工作点应先在交流负载线的中点,以获得最大不失真的输出电压幅度。。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号ui后,在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反,幅值被放大了的输出信号uo,从而实现了电压放大。,当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管T的基极电流IB时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算 UCE=UCC-IC(RC+Re)电压放大倍数输入电阻 Ri=RB1//RB2//rbe输出电阻RO≈RC 由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此,除了学****放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号ui=0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压UE或UC,然后算出IC的方法,例如,只要测出UE,即可用算出IC(也可根据,由UC确定IC),同时也能算出UBE=UB-UE,UCE=UC-UE。为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC(或UCE)的调整与测试。静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时uO的负半周将被削底,如图2-2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即uO的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的输入电压ui,检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。(a)(b)图2-、RC、RB(RB1、RB2)都会引起静态工作点的变化,如图2-3所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点,如减小RB2,则可使静态工作点提高等。图2-3电路参数对静态工作点的影响最后还要说明的是,上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的,应该是相对信号的幅度而言,如输入信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。 2、放大器动态指标测试放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压(动态范围)和通频带等。 1) 电压放大倍数AV的测量调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压ui,在输出电压uO不失真的情况下,用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和UO,则 2) 输入电阻Ri的测量为了测量放大器的输入电阻,按图2-4电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R,在放大