两极阻容耦合放大器

两极阻容耦合放大器

实验目的

1．测量每级放大器基极和集电极的直流电压，并比较测量值与计算值。

2．测定每级放大器的静态工作点在直流负载线上的位置。

3．测定每级放大器的电压增益，并比较测量值与计算值。

4．测量两极放大器的总电压增益，并比较测量值与计算值。

5．察两极阻容偶合放大器电压输出波形与输入波形之间的相位差。

二、实验仪器

2N3904NPN三极管                                 2个

10V电源;1个

示波器                                       1uF3个，27uF 2 个

信号发生器                                        1台

数字万用表                                        1个

电阻   250Ω、750Ω、10KΩ、50KΩ各2个，5KΩ3个，100KΩ1个

三、             实验原理

两极阻容耦合放大器电路如图1所示。在三极管T₁的输出特性曲线中直流负载与横

的交点为V_ceo1=Vcc,与纵轴的交点为V_ce=0时的集电极电流 

静态工作点Q1位于直流负载线的中部附近，有静态时的集电极电流I_cq1和集-射电压V_ceq1  确定。当流过上下偏流电阻的电流足够大时，三极管T₁的基极偏压

                         

三极管T₁的静态发射极电流

静态集电极电流近似等于发射极电流

               I_cq1=I_eq1-I_bq1 Ieq1

三极管T_1­的静态集电极电压

两极阻容耦合放大器的总电压增益

                A_v=A_v1A_v2

其中第一级放大器的电压增益

三极管 T₁的等效交流负载电阻 

作为第一级放大器的外接负载，第二级放大器的输入电阻

                   R_i2=R₃∥R₄∥[r_be2+(1+β₂)R_e2]

三极管T₁和T₂的输入电阻分别为

第二级放大器的电压增益                  

其中等效交流负载电阻 

四、实验内容

1．在EWB平台上建立如图1所示的两极阻容耦合放大电路。分别双击万用表、示波器和信号发生器的图标，调出三种仪器的虚拟面板，然后按图1进行设置。

图1 两极阻容耦合电路

2．  单击仿真开关进行动态分析。移动万用表的测试杆，分别测量节点V_b1、V_c1、V_b2和V_c2的直流电压，并记录测量结果。

3．  根据阻值R₁、R₂、和电源电压Vcc，计算节点V_b1的直流电压。

4．  设V_be为0.7V,由基极偏压V_b1估算T₁管的射击偏压V_e1、射击电流I_e1和集电极电流I_c1。根据I_c1和R_c1估算集电极偏压V_e1。

5．  确定T₁管的静态工作点Q₁,即I_bq1、I_eq1和V_ceq1。

6．  将万用表的虚拟面板缩成图标以免挡住示波器的屏幕。单击仿真开关再次进行动态分析。记录峰值输入电压V_ip和峰值输出电压V_op,同时记录输出和输入电压波形的相位差。将示波器的探头移到节点V_c1,运行仿真动态分析，并记录集电极峰值电压V_cp1,必要是可调整示波器。

7．  根据步骤6的读数，计算第一级和第二级放大器增益.

8．  根据步骤6的读数，计算两极放大器的总电压增益Av。

9．  用第一级放大器增益A_V1和第二级放大器增益A_v2计算总增益A_v。

10．设β₂为200，用R_c1、R_e1 、R₃、R₄、和R_i2计算第一级放大器增益A_v1。

11．用R_c2、R_L、、r_be2­和R_e2计算第二级放大器的电压增益A_v2。

12.将R_L改为100KΩ,然后单击仿真开关运行动态分析，记录峰值输入电压V_ip和峰值集电极电压V_c1p。将示波器探头移到电路输出端Vo,进行仿真分析，记录输出峰值电压V_op,必要是可调整示波器。

13.根据步骤12的读数，计算两极放大器的总电压增益。

14.根据步骤12的读数，计算第一级放大器的增益,和第二级放大器的增益。

五、思考与分析

1．在步骤2中直流节点电压V_b1的测量值与步骤3中的计算值比较，情况如何？

2．在步骤2中直流节点电压V_c1的测量值与步骤4中的计算值比较，情况如何？

3．放大器的静态工作点在直流负载线的中部附近吗？

4．第一级放大器电压增益的测量值与计算值比较，情况如何？

5．第二级放大器电压增益的测量值与计算值比较，情况如何？

6．在步骤8中放大器总电压增益的测量值与步骤9中的分级计算值比较，情况如何？7.两极阻容耦合放大器输出电压波形与输入电压波形之间的相位差怎样？

7．在步骤 12中，负载电阻R_L增大后对两极放大器的总电压增益有何影响？对第一级放大器的电压有何影响？对第二级放大器的电压增益有何影响？