光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 AID(nA) A ID (mA) 001 0.12 100uA 0.10 cs=0 Vcs=5V 80uA 0.08 60u4 0.06 0.04 In=2OuA 0.02 In=0 0.20.40.60.81.01.2 UDs() 2468 10 UDs(v) (a)输入特性 (6)输出特性 对于NPN型管，判断的方法相类似，读者可自行思考。 测试过程中，若发现晶体管任何两极之间的正、反电阻都很小（接近于零） 或是都很大（表针不动），这表明管子己击穿或烧坏。 (三)选择一些不同类型的电阻、电位器、电容、电感、变压器等常用元件加 以辩认。 五、报告要求 (一)说明使用示波器观察波形时，为了达到下列要求，应调节哪些旋钮？ 1、波型清晰且亮度适中： 2、波型在荧光屏中央且大小适中： 3、波型完整： 4、波型稳定： (二)说明用示波器观察正弦波电压时，若荧光屏上分别出现下列图形时，是 哪些旋钮位置不对，应如何调节？ (三)总结用万用表测试二极管和三极管的方法。 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 5 对于 NPN 型管，判断的方法相类似，读者可自行思考。 测试过程中，若发现晶体管任何两极之间的正、反电阻都很小（接近于零）， 或是都很大（表针不动），这表明管子已击穿或烧坏。 （三）选择一些不同类型的电阻、电位器、电容、电感、变压器等常用元件加 以辩认。 五、报告要求 （一）说明使用示波器观察波形时，为了达到下列要求，应调节哪些旋钮？ 1、波型清晰且亮度适中； 2、波型在荧光屏中央且大小适中； 3、波型完整； 4、波型稳定； （二）说明用示波器观察正弦波电压时，若荧光屏上分别出现下列图形时，是 哪些旋钮位置不对，应如何调节？ （三）总结用万用表测试二极管和三极管的方法
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 实验二单级放大电路 一、实验目的 1、 熟悉电子元器件和模拟电路实验箱。 2、掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。 3、学习测量放大器Q点，Av,n,的方法，了解共射极电路特性 4、学习放大器的动态性能。 二、实验原理 图2一1为电阻分压式单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R和R 组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R,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u:后，在放大器的输出端便可得到一个与u 相位相反，幅值被放大了的输出信号u,从而实现了电压放大。 mA >51K Vcc(+12V) Rb2 Rb=Rb2+Rp Rp C1 680K Uo R1 vi 0, Us 5K1 10u RL 51 Re1>100 Ce 卡10u Re2>1K8 图2一1共射极单管放大器实验电路 在图2一1电路中，当流过偏置电阻R和R的电流远大于品体管T的 基极电流1时（一般5~10倍），则它的静态工作点可用下式估算 U≈ R时 Ucc B+R2 :0 RE UCE =Ucc-Ic(Rc+RE) 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 6 实验二 单级放大电路 一、实验目的 1、熟悉电子元器件和模拟电路实验箱。 2、掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。 3、学习测量放大器Q点，AV，ri ，ro 的方法，了解共射极电路特性。 4、学习放大器的动态性能。 二、实验原理 图 2－1 为电阻分压式单管放大器实验电路图。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u0，从而实现了电压放大。 Rp 680K Rb2 51K RC 5K1 R2 51 Rb1 24K R1 5K1 Re1 100 Re2 1K8 RL 5K1 Q1 + Ce 10u + C1 10u + C2 10u Rb=Rb2+Rp Vcc(+12V) Ui Uo Us mA 图 2－1 共射极单管放大器实验电路 在图 2－1 电路中，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 CC B2B1 B1 B U RR R U C E BEB E I R UU I CE ECCCC )RR(IUU
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 电压放大倍数 A,=-BRc∥R Ibe 输入电阻 R:=Ra∥Re∥r 输出电阻 R。≈R。 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作品体管放大电路 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，除了学习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，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u,=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U、U和Ue。一般实验中，为 了避免断开集电极，所以采用测量电压U或U,然后算出I的方法，例如，只 要测出U,即可用 e≈lE=UE 算出1。（也可根据1='x-U,确定1， RE 同时也能算出U=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U。)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，此时的负半周将被削 底，如图2一2(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2一2()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u,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。 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 7 电压放大倍数 be LC V r RR βA // 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，除了学习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，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 E E EC R U II 算出IC（也可根据 C CCC C R UU I ，由UC确定IC）， 同时也能算出 UUU EBBE ， CE UUU EC 。 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
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 (a) (6) 图2一2静态工作点对u波形失真的影响 改变电路参数Uc、Rc、R(R、R)都会引起静态工作点的变化，如图2 一3所示。但通常多采用调节偏置电阻R的方法来改变静态工作点，如减小R, 则可使静态工作点提高等。 ic 80uA 60 Q1(RB2 401B Q2(Uccl) -20 Q3(Rc4) -10 Ucc 图2一3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u,在输出电压不 失真的情况下，用交流毫伏表测出u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2一4电路在被测放大器的输入端与信 号源之间串入一己知电阻R,在放大器正常工作的情况下，用交流毫伏表测出 Us和U,则根据输入电阻的定义可得 .Ui U: U 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 8 (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。 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 UU U R U U I U R iS i R i i i i
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 信 (UL) 图2-4 输入、输电阻测量电路 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Us和U,然后按UR=Us-U: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=1~2KQ。 (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 R UL=Ro+R -0n 即可求出 R=(点-1DR 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。 (4)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项现 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来。 杭州电子科技大学理学院物理 言息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 9 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 UU iS 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 O LO L L U RR 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2 U2 0。或用示波器直接读出UOPP来