然泰山医学院 医学影像巾子学 3实验原理 放大电路在工程实践中的用途非常广泛，是模拟电子电路中最常用、最基本的一种典型电路。单管放大 电路是构成各种复杂放大电路的基础，根据电路输入信号与输出信号公共端的不同可分为共发射极、共集电 极和共基极二种基本组念。放大电路的定量分析主要包括静态分析和动念分析。静念分析即估算电路静态工 作点：动念分析即估算放大电路的各项动态参数。图21所示电路的工作原理与定量分析下： 5. 601 5.1ko A R. 24k2 18k2 图21分压式共发射极放人电路 1,静念工作点分析与测试 放大电路输入信号为零时，电路中各支路电压和电流的数值、二极管各电极电流和电极间电压是确定的 一点，称为静态工作点Q.描述电路静念工作点的参数10、V0和10可用公式2-1~23估算，实验中可 用方用表直接测量。 UwoRB.ce (式2-1) UE段_Uo-UEe (式2-2) R UcEo=Vc-IcoR.-IenR。≈'cc-leo(R。+R)） (式2-3) (式2-4) 静叁工作点的选择分重要，它对放大电路的放大倍数、波形失真及工作稳定性等放大电路的动参数 都有影响。静态工作点刻果选择不当电路输出信号会产生饱和或截止失真。 2.放大电路的动态特性与测试 放大电路的基本动念参数包括电压放大倍数、颜率啊应、输入电阻、输出电阻。放大电路动态参数的定 量分析通常采用图解法、微变等效电路法、仿真软件和实验法。 (1)动态参数的微变等效电路分析方法： 电压放大倍数A: (式2-5)
稀泰山医学院 医学影像电子学 (其中：=300+0+26mV,R,=R/RL) 输入电阻R计算： R=R,∥R∥ (式2-6) 输出电阻R,计算 R≈R (式2.2-7) (2)动态参数实验分析方法 用毫伏表或示波器测量U,接入R,后测量U。(空载时直接测量R两端电压)，则电压放大倍数A 光 (式2-8) 实验时，断开R,测量U,则输入电阻R (式2-9) 实验时，在电路输入端加信号电压山，在输出电压不失真的情况下测量空羧时(R,=5.1k2不接入电 路)放大器的输出电压U。值和带负载(R=5,1k2接入电路)时放大器的输出电压值U。,则输出电阻R。 计算： (式2-10) 2.5 Multisim仿真实验内容 1.共集电极放大电路仿真 在Multisim10软件平台上构建共集电极放大电路，如图2-2所示。 1
霜泰山医学院 医学影像电子学 图22共集电极放人电蜂仿真电路图 (1)调整静念工作点。接通电源，用示波器观察输出端波形，反复调整R。，使输出幅度在示波器屏幕 上得到一个最大不失真波形。断开输入信号，用力用表测量品体管各电极对地的电位，将所测数据填入表21 表21静态工作点测量数据 UE (V) UB (V) Ue (v) -是w (2)测量电压放大倍数。保持R,值不变，接入负授R=2.22,用示波器测量输入、输出波形的幅 值，计算电压放大倍数。 2.共基极放大电路仿 在Multisim0软件半 上构建共基极放大电路，如图2-3所示。自拟步骤测量共基极放大电路的静念工 作点和电压放大倍数。 Q1 2"222 0 图23共基极放人电路仿真电路网 2.6实验内容与步 1.实验电路连接
霜泰山医学院 医学影像电子学 (1)熟悉图21路，到断由路元件的主要参数是公符合要求 (2)接通电源，调整电源电压为+12V,然后断开电源 (3)将R的阻值调到最大位置，按图21仔细连接电路，确定连线无误后接通电源 2.静念参数测试 调整Rp,使U=1.9V,测量相应参数UE,Ucs和R,并根据式2.2-3计算静态工作点参数，填入表2-2。 注意：测量R大小，应将被测电阻R从电路中断开，以保证测量结果的准确性。 表2.】艳态参勘品 实际测品 计算 Ua (V) (V) Ucee (V) 3.动念参数测试 (1)空载测试。按图2-1连线， 不接入RL,调整Rp,使U-6N.调节信号发生器的输出s为500mV =IkHz信号，经过R,R,衰减，A点扶有小信号山为5mV。观察4与o端波形，并比较相位。 (2)空载电压放大倍数测量。保持信号频率不变，遂渐增大信号源幅度，观察不失真时山的最大值 U,应用式2-5(R,=)估算和式2-8计算4，并填入表2-3 表2-3电压放大倍数调测算(R1=0) 测 实测计算 体算 (mV) U.(V) 5 10 最人输入电压 (3)负载电压放大倍数测量。保持信号频率=1kHz,=5mV不变，按表2-4中给定电阻Rc和R值， 测量与， 应用式25估算和式2-8计算4并填入表24 表24电压放大倍数测算 给定参数 实测 实测计算 估算 (mV) A 5.1k2 51k0 5.1k2 2.2k2 2k0 51k0 2k2 2.2k2 (4)失真观测。U=5mV(Rc-5.Ik2,断开负载R),减小Rp使可观察到o波形饱和失真：将R,山 5.1k2改为5102，增大m使可观察到o波形截止失真，将测量结果填入表2-5中。 表25输出信号波形测量 (V) U.(V) 心，输出波形情况 最小 合适 最人 (5)输入电阻测量。如电路图24所示，在输入端串联接入5.1k2电阻，测量山与U,根据式2-6得 到输入电阻R的估算值，根据式2-9得到输入电阻R的测算值，将结果填入表2-6。 .9
霜泰山医学院 医学影像巾子学 (6)输出电阳量。中路图24所示，在输出端接入可调由阻R。作为负截.选择合活的值使液大由 路输出不失真 测量带负载时的 0和空搜时的。，根据式2-7得到输出电阻R的估算值，根据式2-10得 到输出电阻R的测算值，将结果填入表2-6。 表26输入、输出电阻测算 测量输入电阻 测量输山电阻 实际测量 测算估算 估算 U.(mV) U (mv) R(2)R(2 U。(Roo) U.(R=) R(Q)R(2) R 680k HE 5.1k0A 5.1kn 24k 1.8k 网2-4翰入.物出电阻测试电路 5实验报告 (1)整理实验数据，计算电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻，画出测试波形等： 进行计算并与理论计算值比较，分析产生误差的原因。 (2)讨论放大器输出波形与静态工作点的关系：总结单管共发射极电路的性能和特点，分析实验中出 现的各种现象，得出有关的结论。 2.8思考题 (1)在分压式俏置电路中将NPN型品体管换成PNP型品体管，请画出此时的电路 (2)说明电阻R1、R2、R,和发射极电容在电路中的作用？ (3)将分压式共发射极放大电路的实验数据与仿真实验进行对比并分析， -10