放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I(或Ua)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u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u的正半周被缩顶( 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u1,检查输出电压u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。 图2-2静态工作点对u波形失真的影响 改变电路参数Ux、Rc、RB(Ran、R2)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R2的方法来改变静态工作点,如减小R2,则 可使静态工作点提高等。 1(RBa 40 IB Q2(Acct) Qa(Rct) U 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 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
放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流 I（或 U C CE）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 2－2 静态工作点对 uO波形失真的影响 改变电路参数 UCC、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。 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A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u1,在输出电压u不 失真的情况下,用交流毫伏表测出u1和u的有效值U和U,则 2)输入电阻R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,在放大器正常工作的情况下,用交流毫伏表测出Us 和U1,则根据输入电阻的定义可得 Ui U Ui R R 放 号 大 Uo(UL) JUO! RI 源 器 图2-4输入、输出电阻测量电路 测量时应注意下列几点 ①由于电阻R两端没有电路公共接地点,所以测量R两端电压U时必须分 别测出U和U,然后按Ug=Us-U1求出U值 ②电阻R的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通常取R 与R为同一数量级为好,本实验可取R=1~2K9。 3)输出电阻R的测量 按图2-4电路,在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载R的输出 电压U和接入负载后的输出电压U,根据
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 i 0 V U U A = 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，在放大器正常工作的情况下， 用交流毫伏表测出 US 和 Ui，则根据输入电阻的定义可得 R U U U R U U I U R S i i R i i i i − = = = 图 2－4 输入、输出电阻测量电路 测量时应注意下列几点: ① 由于电阻 R 两端没有电路公共接地点，所以测量 R 两端电压 UR时必须分 别测出 US和 Ui，然后按 UR＝US－Ui求出 UR值。 ② 电阻 R 的值不宜取得过大或过小，以免产生较大的测量误差，通常取 R 与 Ri为同一数量级为好，本实验可取 R＝1～2KΩ。 3) 输出电阻 R0的测量 按图 2-4 电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载 RL的输出 电压 UO和接入负载后的输出电压 UL，根据
=R8 U即可求出R0=(0-1)Ry 在测试中应注意,必须保持R接入前后输入信号的大小不变 )最大不失真输出电压U的测量(最大动态范围) 如上所述,为了得到最大动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的中点 为此在放大器正常工作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节R(改变 静态工作点),用示波器观察山,当输出波形同时出现削底和缩顶现象(如图2 一5)时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号, 使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出U。(有效值),则动 态范围等于2V2U。或用示波器直接读出Um米。 图2-5静态工作点正常,输入信号太大引起的失真 5)放大器幅频特性的测量 放大器的幅频特性是指放大器的电压放大倍数A与输入信号频率f之间的 关系曲线。单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如图2-6所示,A-为中频电 压放大倍数,通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的1/2倍, 即0.707A-所对应的频率分别称为下限频率f和上限频率f,则通频带fs fUlL 放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数Au。为此,可采 用前述测A的方法,每改变一个信号频率,测量其相应的电压放大倍数,测量 时应注意取点要恰当,在低频段与高频段应多测几点,在中频段可以少测几点。 此外,在改变频率时,要保持输入信号的幅度不变,且输出波形不得失真 6)干扰和自激振荡的消除 参考实验附录 Aum---- 0.707Aum
O O L L L U R R R U + = 即可求出 L L O O 1)R U U R =( − 在测试中应注意，必须保持 RL接入前后输入信号的大小不变。 4) 最大不失真输出电压 UOPP的测量（最大动态范围） 如上所述，为了得到最大动态范围，应将静态工作点调在交流负载线的中点。 为此在放大器正常工作情况下，逐步增大输入信号的幅度，并同时调节 RW（改变 静态工作点），用示波器观察 uO，当输出波形同时出现削底和缩顶现象（如图 2 －5）时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号， 使波形输出幅度最大，且无明显失真时，用交流毫伏表测出 UO（有效值），则动 态范围等于 0 2 2U 。或用示波器直接读出 UOPP来。 图 2－5 静态工作点正常，输入信号太大引起的失真 5) 放大器幅频特性的测量 放大器的幅频特性是指放大器的电压放大倍数 AU与输入信号频率 f 之间的 关系曲线。单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如图 2－6 所示，Aum为中频电 压放大倍数，通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的1/ 2 倍， 即 0.707Aum 所对应的频率分别称为下限频率 fL和上限频率 fH，则通频带 fBW ＝fH－fL 放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数 AU。为此，可采 用前述测 AU 的方法，每改变一个信号频率，测量其相应的电压放大倍数，测量 时应注意取点要恰当，在低频段与高频段应多测几点，在中频段可以少测几点。 此外，在改变频率时，要保持输入信号的幅度不变，且输出波形不得失真。 6) 干扰和自激振荡的消除 参考实验附录
3DG 9011(NPN) 9012(PNP) 013(NPN) 图2-6幅频特性曲线 图2-7晶体三极管管脚排列 实验设备与器件 1、+12V直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表 6、直流毫安表 7、频率计 8、万用电表 9、晶体三极管3DG6×1(B=50~100或9011×1(管脚排列如图2-7所 示)、电阻器、电容器若干 四、实验内容 实验电路如图2-1所示。各电子仪器可按实验一中图1-1所示方式连接 为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一起,同时信号源、交流毫伏表和示波器 的引线应采用专用电缆线或屏蔽线,如使用屏蔽线,则屏蔽线的外包金属网应接 在公共接地端上。 1、调试静态工作点 接通直流电源前,先将R调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零。接 通+12V电源、调节R,使I=2.0mA(即U=2.0V),用直流电压表测量U、 U、U及用万用电表测量R2值。记入表2-1 表2-1 Ic=2mA 测量值 计算值 UB(V) UE (V) UC(V) RR(KQ) UBE (V) UCE (V)Ic(mA) 2、测量电压放大倍数 在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号us,调节函数信号发生器的输 出旋钮使放大器输入电压U≈10mV,同时用示波器观察放大器输出电压u波形, 在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的Uo值,并用双踪示
3DG 9011(NPN) 3CG 9012(PNP) 9013(NPN) 图 2－6 幅频特性曲线 图 2－7 晶体三极管管脚排列 三、实验设备与器件 1、＋12V 直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表 6、直流毫安表 7、频率计 8、万用电表 9、晶体三极管 3DG6×1(β＝50～100)或 9011×1 （管脚排列如图 2－7 所 示）、 电阻器、电容器若干 四、实验内容 实验电路如图 2－1 所示。各电子仪器可按实验一中图 1－1 所示方式连接， 为防止干扰，各仪器的公共端必须连在一起，同时信号源、交流毫伏表和示波器 的引线应采用专用电缆线或屏蔽线，如使用屏蔽线，则屏蔽线的外包金属网应接 在公共接地端上。 1、调试静态工作点 接通直流电源前，先将 RW调至最大， 函数信号发生器输出旋钮旋至零。接 通＋12V 电源、调节 RW，使 IC＝2.0mA（即 UE＝2.0V）， 用直流电压表测量 UB、 UE、UC及用万用电表测量 RB2值。记入表 2－1。 表 2-1 IC＝2mA 测 量 值 计 算 值 UB（V） UE（V） UC（V） RB2（KΩ） UBE（V） UCE（V） IC（mA） 2、测量电压放大倍数 在放大器输入端加入频率为 1KHz 的正弦信号 uS，调节函数信号发生器的输 出旋钮使放大器输入电压 Ui ≈10mV，同时用示波器观察放大器输出电压 uO波形， 在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的 UO 值，并用双踪示
波器观察u和u的相位关系,记入表2-2。 表2-2 Ic=2. OmA U1 R(K9)R(K9)U。W 观察记录一组u和u1波形 2 1.2 2.4 2.4 3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响 置R=2.4KΩ,R=∞,U适量,调节R,用示波器监视输出电压波形,在 u不失真的条件下,测量数组I和U值,记入表2-3。 表2-3 Rc=2.4K9R=∞U1 Uo (V) Av 测量I时,要先将信号源输出旋钮旋至零(即使U=0)。 4、观察静态工作点对输出波形失真的影响 置R=2.4KΩ,R=2.4KΩ,u1=0,调节R使I=2.0mA,测出U值,再 逐步加大输入信号,使输出电压u足够大但不失真。然后保持输入信号不变, 分别增大和减小R,使波形出现失真,绘出L的波形,并测出失真情况下的Ic 和U值,记入表2-4中。每次测Ic和U值时都要将信号源的输出旋钮旋至零 表2-4R=2.4K9R=∞U1 Ic(mA) IcE (V) u波形 失真情况管子工作状态 2.0
波器观察 uO和 ui的相位关系，记入表 2－2。 表 2－2 Ic＝2.0mA Ui＝ mV RC（KΩ） RL(KΩ) Uo(V) AV 观察记录一组 uO和 u1波形 2.4 ∞ 1.2 ∞ 2.4 2.4 3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响 置RC＝2.4KΩ，RL＝∞，Ui适量，调节 RW，用示波器监视输出电压波形，在 uO不失真的条件下，测量数组 IC和 UO值，记入表 2－3。 表 2－3 RC＝2.4KΩ RL＝∞ Ui＝ mV IC(mA) 2.0 UO(V) AV 测量 IC时，要先将信号源输出旋钮旋至零（即使 Ui＝0）。 4、观察静态工作点对输出波形失真的影响 置 RC＝2.4KΩ，RL＝2.4KΩ， ui＝0，调节 RW使 IC＝2.0mA，测出 UCE值，再 逐步加大输入信号，使输出电压 u0 足够大但不失真。 然后保持输入信号不变， 分别增大和减小 RW，使波形出现失真，绘出 u0的波形，并测出失真情况下的 IC 和 UCE值，记入表 2－4 中。每次测 IC和 UCE 值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。 表 2－4 RC＝2.4KΩ RL＝∞ Ui＝ mV IC(mA) UCE(V) u0波形 失真情况 管子工作状态 2.0