二单单管电压放大电路实验目的11.1、掌握单管放大电路静态工作点的调整与测试方法掌握单管放大电路的电压放大倍数Av、输出电阻r。和输1.2、入电阻r的测试方法。学习测量最大不失真输出电压VoMax1.3、学习检查三极管和排除放大电路故障的方法。2.实验仪器及器件2.1、稳压电源、万用表仪器设备:示波器、函数发生器、三极管极性2.2、元器件:三极管9013×11060902 HE:发射极电容10uF×3、电位器10K×1、B:基极电阻100×2、2K×2、5.1K×1、E:集电极10K×2、100K×1。EBC2025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 1 二、单管电压放大电路 2.2、元器件: 三极管9013×1、 电容10uF×3 、 电位器10K×1、 电阻100×2、2K×2 、5.1K×1、 10K×2、100K×1。 1、 实验目的 1.1、掌握单管放大电路静态工作点的调整与测试方法。 1.2、掌握单管放大电路的电压放大倍数AV、输出电阻ro和输 入电阻 ri的测试方法。学习测量最大不失真输出电压VOMax 。 1.3、学习检查三极管和排除放大电路故障的方法。 2、实验仪器及器件 2.1、仪器设备:示波器、函数发生器、稳压电源、万用表 C9013 H 706 E B C 三极管极性 E:发射极 B:基极 E:集电极
3.实验原理3.1、单管放大电路的工作原理三极管本是电流控制电流源器件(Ic=B×lB),本实验采用单管共射极放大电路如图-1所示。通过合理设置静态工作点,实现对信号电压的放大。基极电压通过电阻RB1RB2分压获取,基极串联R2接分压可减少分压电阻对输入电阻测量的影响输入交流信号通过C1直接输入基极。输出交流信号通过C2输出。CE为旁路电容VccRcRB1图-1单管2K10KVoC2共射极放大电路OViC110uF10福电路主要动态参数10uF电压放大倍数Av:R2Ay=-B*RLlrbe=Vo/VARB2CE10K输入电阻ri(ri=bel/R)10uF100KRE宁100输出电阻r。(ro=Rc)。GND22025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 2 图-1 单管 共射极放大电路 3、实验原理 3.1、单管放大电路的工作原理 三极管本是电流控制电流源器件(IC=β×IB),本实验采用单管 共射极放大电路如图-1所示。通过合理设置静态工作点,实现对 信号电压的放大。基极电压通过电阻RB1RB2分压获取,基极串 联R2接分压可减少分压电阻对输入电阻测量的影响。 输入交流信号通过C1直接输入基极。输出交流信号通过C2 输 出。CE为旁路电容。 VCC RB1 10K RC 2K RB2 10K RE 100 GND R2 100K Vi C1 10uF CE 10uF 电路主要动态参数: 电压放大倍数Av : (Av=-β*RL ’/rbe=VoIVi) 输入电阻 ri(ri =rbe//RB) 输出电阻 ro (ro=RC)。 C2 10uF Vo
3.2、1电路的调试与测量原理放大电路的静态工作点10.静态工作点是指在电路输入信号为零时,电路中各支路电流和各节点的电压值。通常直流负载线与交流负载线的交点Q所对应的参数IBQ、IcQVcEQ是主要观测对象,如图-2所示。图-2静态工作点示意图C交流负载线IcQIBIc直流负载线VCEVcEQ电压VccIcoXRLVCE32025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 3 1)放大电路的静态工作点 静态工作点是指在电路输入信号为零时,电路中各支路电流和各节点的 电压值。通常直流负载线与交流负载线的交点Q所对应的参数IBQ、ICQ、 VCEQ是主要观测对象,如图-2所示。 3.2、电路的调试与测量原理 图- 2 静态工作点 示意图
静态工作点的设置原则2.在有负载的情况下,输入信号的变化使工作点沿交流负载线变化,从图-4中VcE的变化规律可以看出:在不考虑三极管的饱和压降时,VcE向减小方向的变化幅度为VcEQ,向增大方向的变化幅度为lcQ×RL,要获得最大的不失真输出幅度,则:VCEQ=IcQXRL'由于VcEQ和lcQ满足直流负载线方程VcEQ=Vcc-IcQ*Rc代入上式得:VcEQ=Vcc*RL/(Rc+2RL)上式表明:当RL=Rc时:VcEQ=Vcc/3时获得最大不失真输出电压当RL=时:VcEQ=Vcc/2时获得最大不失真输出电压。3)静态工作点的测量方法:用万用表测量直流电压;②用示波器测量直流电压方法:A校正示波器零电压基准,将输入端短路,调整垂零电压线:B将示波器探头接入被测电路,采用直流DC耦合输入测量C读取测量电压:a、用数字示波器:直接读出直流电压值b、用模拟示波器:直流电压=垂直灵敏度×垂直偏转格数2025/11/15长江大学龙从玉4
2025/11/15 长江大学 龙从玉 4 2)静态工作点的设置原则 在有负载的情况下,输入信号的变化使工作点沿交流负载线 变化,从图- 4中VCE的变化规律可以看出:在不考虑三极管的饱 和压降时,VCE向减小方向的变化幅度为VCEQ,向增大方向的变 化幅度为ICQ×RL’ ,要获得最大的不失真输出幅度,则: VCEQ=ICQ×RL’ 。 由于VCEQ和ICQ满足直流负载线方程VCEQ=VCC - ICQ *RC 代入 上式得:VCEQ=VCC *RL/(RC+2RL) 上式表明: 3)静态工作点的测量方法:①用万用表测量直流电压; ②用示波器测量直流电压方法: A 校正示波器零电压基准,将输入端短路,调整垂零电压线; B将示波器探头接入被测电路,采用直流DC耦合输入测量; C读取测量电压: a、用数字示波器:直接读出直流电压值; b、用模拟示波器:直流电压=垂直灵敏度×垂直偏转格数。 当RL=RC时:VCEQ=VCC/3时获得最大不失真输出电压。 当RL=∞ 时:VCEQ=VCC/2时获得最大不失真输出电压
3.3、放大电路动态参数的测量原理单管放大电路的动态参数测量电路如图-3,其中的虚框部分为单管放大电路动态参数的等效电路Vi单管放大电路VoRs6?5图-3单管放大电路的动态参数测量电路1)放大电路电压放大倍数Av的测量:Ay=V/V2)放大电路输入电阻r,与输出电阻r。的测量原理电阻的测量采用串联电阻的间接测量法:串联合适(阻值与输入电阻同数量级)的固定电阻,测量分压比,计算电阻:输入电阻ri=Rs*Vi/Vs-V)输出电阻r。=RL*Vo-VoL)/VoL3)测量注意事项:信号源、示波器的输入与输出要共地52025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 5 3.3、放大电路动态参数的测量原理 1)放大电路电压放大倍数AV的测量:AV =VO/Vi ri RS RL ro Vs VO VO Vi 2)放大电路输入电阻ri与输出电阻ro的测量原理 单管放大电路的动态参数测量电路如图- 3 ,其中的虚框 部分为单管放大电路动态参数的等效电路。 单管放大电路 电阻的测量采用串联电阻的间接测量法:串联合适(阻值 与输入电阻同数量级)的固定电阻,测量分压比,计算电阻: 输入电阻ri = RS *Vi /(Vs-Vi) 输出电阻ro= RL *(VO-VOL )/VOL 3)测量注意事项:信号源、示波器的输入与输出要共地。 图-3 单管放大电路的动态参数测量电路