实验一 单级放大电路静态参数的测试
(验证性实验)
一、实验目的
1. 熟悉模拟电子技术实验箱的结构,学习电子线路的搭接方法。
2. 学习测量和调整放大电路的静态工作点,观察静态工作点设置对输出波形的影响。
二、实验仪器
1. 信号源挂件
2. 模拟电子挂件 3. 万用表
三、实验说明
图1-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2
组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,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 i 后,在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u 0,从而实现了电压放大。
图1-1 共射极单管放大器实验电路
在图1-1电路中,旁路电容C E 是使R E 对交流短路,而不致于影响放大倍数,耦合电容C 1和 C2 起隔直和传递交流的作用。当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算 V B ≈
R B1
U CC
R B1+R B2
I E ≈
UCE =U CC -I C (R C +R E ) 电压放大倍数 A u =-β
V B -U BE
≈I C
R E
R C // R L
r be
输入电阻 Ri =R B1 // RB2 // r be
输出电阻 RO ≈R C
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,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。
放大器静态工作点的测量
测量放大器的静态工作点,应在输入信号u i =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I C 以及各电极对地的电位V B 、V C 和V E 。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压V E 或V C ,然后算出I C 的方法,例如,只要测出V E ,即可用
I C ≈I E =
U -V V E
算出I C (也可根据I C =CC C ,由V C 确定I C ),
R C R E
同时也能算出U BE =V B -V E ,U CE =V C -V E 。
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。
三、实验内容
实验电路如图1-1所示。各电子仪器可按实验一中图1-1所示方式连接,为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一起。 调试静态工作点:
接通直流电源前,先将R W 调至最大。接通+20V 电源、调节R W ,使I C =2.0mA (即V E ≈ 4V ), 用直流电压表测量V B 、V E 、V C 及用万用电表测量R B2值。记入表7-1。
表1-1 IC = 2mA
四、实验报告要求
1. 认真做实验,记录实验数据。
2. 讨论并总结静态工作点的确定方法。
五、预习要求
1. 阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算实验电路的性能指标。
假设:3DG6 的β=100,R B1= 20KΩ,R B2= 60KΩ,R C = 2.4KΩ,R L = 2.4KΩ。 估算放大器的静态工作点,电压放大倍数A u ,输入电阻R i 和输出电阻R O
2. 能否用直流电压表直接测量晶体管的U BE ? 为什么实验中要采用测V B 、V E ,再间接算出U BE 的方法?
3. 怎样测量R B2阻值?