电子技术实验报告 - 图文(3)

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。

改变电路参数UCC、RC、RB（RW，R2）都会引起静态工作点的变化，但通常多采用调节偏电阻RW的方法来改变静态工作点，如减小RW，则可使静态工作点提高等。

还要说明的是，上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的，是相对信号的幅度而言，如信号幅度很小，即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切的说，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。如须满足较大信号的要求，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测试包括电压放大倍数、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Au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

Au=UoUi

（2-7）

（2）输入电阻Ri的测量

为了测量放大器的输入电阻，在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻RS，如图2-3所示。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：

Ri=Ui=Ui=IiURRSUiRS

US-Ui（2-8）

测量时应注意:

① 测量RS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RS的值不宜取得过大或过小，以免产生较大的测量误差，通常RS与Ri为同一数量级为宜，本实验可取RS =1 kΩ。

图2-3 输入电阻测量电路

图2-4 输出电阻测量电路

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（3）输出电阻Ro的测量

输出电阻Ro的测量电路如图2-4所示，同样应取RL的值接近Ro为宜。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U∞和接入负载后输出电压UL，根据：

UL=（2-9）

即可求出Ro：

Ro=(U∞-1)RLULRLU Ro+RL∞

（2-10）

在测试中应注意的是，必须保持RL接入前后的输入信号大小不变。

（4）最大不失真输出电压Uop-p的测量（最大动态范围） 为了得到最大动态范围，首先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，当输出波形在正、负峰附近同时开始出现削底和削顶现象（如图2-5）时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后再反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真时，从示波器上可直接读出动态范围Uop-p，或用交流毫伏表测出Uo（有效值），则动态范围等于22Uo。

图2-5 波形同时出现削底和削顶现象的失真

（5）放大器频率特性的测量

放大器的频率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

BW = fH -fL

（2-11）

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图2-6 幅频特性曲线

测量放大器的幅频特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数Au。可以采用前面测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即可。测量时要注意取点要恰当，在低频段与高频段要多测几个点，在中频可以少测几个点。此外，在改变频率时，要保持输入信号的幅度不变，且输出波形不能失真。

实验中通常只要求测量出通频带。利用示波器可以进行BW的简易测量，方法是在示波器上测量出输入中频段信号时的输出信号幅度后，在保持输入信号幅度不变的情况下，减小或增大输入信号的频率，再通过在示波器上观测输出信号幅度，找到输出信号幅度降低至中频段输出的1/2倍时的输入信号频率即为fL或fH。

四、实验内容

按照图2-1所示电路连接共射极单管放大器实验电路。注意当检查电路无误后，调节直流电源电压至UCC选定值12V，方可接通电源。

1、静态工作点的测量

静态工作点测量条件：没有输入信号，即Ui = 0。实验时可在电路信号输入端接地。

调节电位器RW，使ICQ =1.5 mA。实验时为了避免直接测量电流，可采取测量晶体管发射极电压UE或测量晶体管集电极电压UC的方法：调节电位器RW，使UE=1.5V或UC =9.3V；即基本可实现ICQ =1.5mA。调整好ICQ后，用万用表测量UBQ、UEQ、UCQ值，记入表2-1，根据测量值计算UBEQ=UBQ-UEQ 和UCEQ=UCQ-UEQ，再与理论计算值比较。

表2-1 静态工作点测量数据记录 电压单位： / V

测 量 值 U B Q U E Q U C Q U B E Q U C E Q I C Q mA 理 论 计 算 值 U B E Q′ 0. 7 U C E Q ′ 2、测量电压放大倍数Au

放大器性能指标测量仪器的连接如图2-7所示。

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调节信号发生器，输出频率f =1kHz、有效值为5mV左右的正弦波（用毫伏表测量）作为输入信号Ui，同时用双线示波器观察放大器输入电压Ui和输出电压Uo的波形，在Uo波形不失真的条件下，用示波器测量不同负载时放大器输出电压Uo波形，计算放大器的电压放大倍数Au。测量数据记入表2-2并记录其中一组输入、输出电压波形，注意用双线示波器观察Uo和Ui的相位关系。

表2-2 电压放大倍数AV 测量数据记录 RL / kΩ 5.1 51 ∞ ui 和uo波形 Uop-p / V Uorms /V Au 测试条件 RC=1.8 kΩ IC =1.5 mA Uirms = mV 3、观察静态工作点对输出波形失真的影响

在前面实验设定的静态工作点（RC =1.8 kΩ、IC =1.5 mA）基础上，取RL=∞。按图2-7连接测量仪器，用示波器观测放大器的输入、输出信号波形，交流毫伏表测量放大器的输入信号电压。

图2-7 放大器性能测试系统

① 调节信号发生器，输出频率为1kHz、有效值为5mV的正弦波从A1端输入信号Ui，用示波器观察输出电压的波形。然后逐步加大输入信号，使输出电压Uo最大、但不失真。测量此时的输入信号Ui和输出电压Uo，将数

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据记入表2-3

② 保持输入信号Ui不变，增大电位器RW的值，使波形出现失真，定性绘出Uo的波形，并测出失真情况下的IC和UCE值，记入表2-3

③ 仍保持输入信号Ui不变，减小电位器RW的值，使波形出现失真，定性绘出Uo的波形，并测出失真情况下的IC和UCE值，记入表2-3

注：表2-3工作状态判断：判断输出波形是否存在失真？存在的失真是截止失真还是饱和失真？晶体管工作点状态判断是否基本合适？是偏高还是偏低？

表2-3 测量静态工作点对输出波形失真的影响数据记录 RC =1.8 kΩ RL= ∞

工 作 条 件 UEQ = 1.5 V uo t Uo 波 形 工作状态判断 失真情况： 基本不失真 晶体管工作点状态： 基本合适 uo t uo t 失真情况： 晶体管工作点状态： 失真情况： 晶体管工作点状态： ① Ui = mV RW适中 UCQ = V ICQ = 1.5 mA UCEQ = V ② Ui = mV RW偏小 UEQ = V UCQ = V ICQ = mA UCEQ= V UEQ = V UCQ = V ICQ = mA UCEQ= V ③ Ui = mV RW偏大

五、预习要求

1、熟悉万用表、交流电压表（毫伏表）、低频信号发生器、双线示波器、直流稳压电源等常用电子仪器的使用。熟悉本实验用的电路板。

2、复习教材中有关共射极单管放大器的组成、静态工作点和主要性能指标的定义及其计算方法等内容。

3、阅读本实验全部内容，熟悉放大器静态工作点的测量及调试方法和放大器主要性能指标的测量方法。

4、按照实验电路的元件参数，估算电路的静态工作点和主要性能指标： Au、Ri、Ro（设IC =1.5 mA，rbb‘ =300 Ω，β= 100）。

六、实验报告

1、按实验步骤整理实验数据并按要求完成有关计算。

2、实验结果分析：分析实验观察到的现象，得出实验结论。如在实验过程中出现有异常现象或测量数据有较大的误差，试分析出现这些现象的原

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