掌握晶体管共射极单管放大器静态工作点的调试方法

实验一 晶体管共射极单管放大器

一、实验目的

1、熟悉和掌握模拟电路实验箱的使用方法。

2、掌握单管放大器静态工作点的调试方法并测定中频电压放大倍数。

3、掌握放大电路输出电阻R**O和输入电阻R**i的测定方法。

4、观察W1、Rc、RL变化对放大倍数和输出波形的影响。

二、实验仪器

双踪示波器 函数信号发生器

交流毫伏表 直流稳压源

数字万用表 子板-单级多级负反馈放大电路实验板

三、实验电路

实验电路如下图所示。其中，W1用于调整电路的静态工作点；RL为可调负载电阻。另外，为了减小噪声影响，提高放大器输入端的信噪比，电路左侧设置了 RO1、RO2构成的输入信号分压器，其分压比设计为：

注意：所有电子仪器仪表的“接地”端必须与实验板上的“参考地”连接！

四、实验内容及步骤

由于电子器件性能分散性比较大，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。

一个优质的放大器，必定是理论设计和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：放大器静态工作的的测量和调试，放大器各项动态参数的测量和调试等。

注意：实验前应完成以下任务：

a、用万用表判断实验箱上三极管T的极性和好坏，电解电容C的极性和好坏，所需实验连线的好坏并测量+12V直流电源好坏。

b、断开电源后，连接电路

操作步骤01-实验电路子板——单级、多级、负反馈放大电路实验板

1、静态工作点的调整与测试

(1) 按原理图在实验板上正确连线，仔细检查，确认无误后接通电源。

****操作步骤02-测量静态工作点电路连线

(2) 测量三极管的直流放大倍数和静态工作点

将万用表置直流电压档，监测晶体管T1集电极对地电压，调节W1使VC＝6～8V，

然后测量VE、VBE；再将万用表置直流电流档，分别测量IB和I C。

操作步骤03-万用表置直流电压档，监测晶体管T1集电极对地电压 **，调节W1使**VC＝6～8****V

****操作步骤04-测量VE

操作步骤05- **测量VBE**

操作步骤 06-万用表置直流电流档（200mA档） **，测量I****C**

操作步骤 06-万用表置直流电流档（20mA档） **，测量I****C**

****操作步骤 07-万用表串联接入基级支路

操作步骤 07-万用表置直流电流档（μA档） **测量I****B**

将上述测量结果记录于表2-1中。

数据示例：

表2-1

2、放大器动态性能指标测试

(1) 电压放大倍数

令RL＝∞，将低频信号发生器的输出端接至u1端。调节信号发生器的幅度和频率，使输入正弦信号f＝1kHz、u**S ＝u**i ＝5mV（用毫伏表在A点监测），然后用示波器观察输入、输出波形及相位关系。波形无失真时测量输出电压，计算空载时的电压放大倍数：

接上负载（RL ＝5.1KW），重测输出电压u**O ，计算带载时的电压放大倍数:

****操作步骤 08-函数信号发生器-开机界面

操作步骤 09-调节信号发生器，正弦信号f＝1kHz、u1＝200 **mV左右**

操作步骤10- **微调信号发生器** 幅值，用毫伏表在A点监测，使uS* ＝ui＝5mV*

** 操作步骤- 监测A点** ，调函数信号发生器幅值，使uS* ＝ui＝5mV*

****操作步骤 11-用示波器观察输入、输出波形及相位关系（空载）

操作步骤 12-波形无失真时测量输出电压u'o **，计算空载****时的电压放大倍数**

****操作步骤 13-接上负载（RL＝5.1KW）

操作步骤 14-重测输出电压uO** ，计算带载时的电压放大倍数

(2) 输出电阻RO

测量放大器输出电阻的原理电路如图2-2所示，其戴维南等效电压源即为空载时的输出电压，等效内阻Ｒ**O即为放大器的输出电阻。显然

(3) 输入电阻Ri

测量放大器输入电阻的原理电路如图2-3所示，由图可见

其中电阻RS＝5.1K****W 。本实验中可在实验板上C1之前串入R**S （u**i接B点），保持uS＝5mV ，并测量u**i 。

操作步骤15-在C **1之前串入**RS＝5.1KW，测量** u ** i，并****计算输入电阻。

3、观测W1、Rc、RL变化对放大电路的影响(仿真)

（1）将ui重新接至A点，断开负载R* L ，增大输入信号*ui的幅度，同时用示波器观察输出波形，记录uO出现失真前的幅值。将RC更换为3KW电阻，调节输入信号ui *幅度，测出新的最大不失真输出电压。

（2）将RC恢复为2.4 KW电阻，接入负载电阻R* ~L ~ =4.7 KW，用示波器观察输出波形，调节u**i的幅度，记录带载条件下的最大不失真输出电压。

(3) 保持Ui=5mV不变，增大和减小W 1 =R P ，观察UO波形变化，测量并填入表2-2。

**操作步骤16-RP ** 合适，波形无失真

**操作步骤17-RP **减小，波形饱和失真

操作步骤18- **饱和失真时，测量U**** B **

操作步骤19- **饱和失真时，测量U**** C **

操作步骤20- **饱和失真时，测量U**** E **

**操作步骤21-RP **增大，波形截止失真

~操作步骤- 测量UB~

** 操作步骤- 测量UC **

** 操作步骤- 测量UE **

数据示例：

注意 ：若失真观察不明显，可增大或减小Ui幅值重测。

五、预习要求

1、观察实验箱（或A1实验板电路图），设计图2-1实验电路接线方案。

2、预习单管放大电路原理，估算静态工作点及A**V 、R**i和R**O 。

3、估计实验电路中W1 、RC和RL变化对电压放大倍数和输出波形的影响。

4、熟悉R**i 、R**O的测量原理

六、实验报告

记录实验数据及波形，将实测A**V ，R**i ，R**O数值。与理论估算值比较，并分析误差原因。

七、思考题

1、能否不经隔直电容把输入信号直接接在放大器的输入端，为什么？

2、测量静态工作点用什么仪表；测量放大器的输入信号和输出信号用什么仪表；为什么？

3、若测出V**CEQ ≈0V或 VCEQ ≈+Vcc，分别说明什么问题？

4、分析下列波形分别是什么失真？产生原因是什么？如何解决？