PAGEPAGE18實驗1單級放大電路實驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)使用電子儀器測量電路參數(shù)的方法。學(xué)習(xí)共射放大電路靜態(tài)工作點的調(diào)整方法。研究共射放大電路動態(tài)特性與信號源內(nèi)阻、負(fù)載阻抗、輸入信號幅值大小的關(guān)系。實驗儀器示波器、信號發(fā)生器、交流毫伏表、數(shù)字萬用表。預(yù)習(xí)內(nèi)容三極管及共射放大器的工作原理。閱讀實驗內(nèi)容。實驗內(nèi)容實驗電路為共射極放大器，常用于放大電壓。由于采用了自動穩(wěn)定靜態(tài)工作點的分壓式偏置電路（引入了射極直流電流串聯(lián)負(fù)反饋），所以溫度穩(wěn)定性較好。聯(lián)接電路用萬用表判斷實驗箱上的三極管的極性和好壞。由于三極管已焊在實驗電路板上，無法用萬用表的hEF檔測量。改用萬用表測量二極管檔測量。對NPN三極管，用正表筆接基極，用負(fù)表筆分別接射極和集電極，萬用表應(yīng)顯示PN結(jié)導(dǎo)通；再用負(fù)表筆接基極，用正表筆分別接射極和集電極，萬用表應(yīng)顯示PN結(jié)截止。這說明該三極管是好的。用萬用表判斷實驗箱上電解電容的極性和好壞。對于10μF電解電容，可選擇200kΩ電阻測量檔，用萬用表的負(fù)極接電解電容的負(fù)極，用萬用表的正極接電解電容的正極，萬用表的電阻示數(shù)將不斷增加，直到超過示數(shù)的范圍。這說明該電解電容是好的。⑵按圖1.1聯(lián)接電路。⑶接通實驗箱交流電源，用萬用表測量直流12V電源電壓是否正常。若正常，則將12V電源接至圖1.1的Vcc。圖1.1共射極放大電路圖1.1共射極放大電路⑷測量電阻RC的阻值。將Vi端接地。改變RP（有案可查22kΩ、100kΩ、680kΩ三個可變電阻可選擇），測量集電極電壓VC，求IC=(VCC－VC)/RC分別為0.5mA、1mA、1.5mA時三極管的β值。建議使用以下方法。（1-1）請注意，電路斷電、電阻從電路中開路后才能用萬用表測量電阻值。本實驗用測電阻值、電壓值來計算電流值，而不是直接測量電流，是因為本實驗電路的電流較小，測量電流的測量誤差較測量電壓、電阻的誤差大。同時還因為測量電流時萬用表的內(nèi)阻趨于零，使用不當(dāng)很可能損壞萬用表。Vcc=11.992V表1.1測量β值測量值計算值0.59.4421.5821147.4364.685106.7216.8922.565782.2367.72138.891.54.3423.544552.95011.85126.58圖1.2三極管輸出特性示意圖1.2是示意圖。它示意iC并不嚴(yán)格等于βiB圖1.2三極管輸出特性示意只是近似等于βiB；或者說β并不是一個常數(shù)。通常，β隨iB增大而增大。對于一個三極管，β隨iB的變化越小越好。用圖解法表示共發(fā)射極放大器放大小信號的原理可知，β隨iB變化而變化是正弦波小信號經(jīng)共發(fā)射極放大器放大后產(chǎn)生非線性諧波失真的原因。若表1.1中β的數(shù)值較接近，則表1.6中的非線性諧波失真應(yīng)較小。使用不同實驗箱的同學(xué)之間可驗證上述分析。由此可見，在制作小信號放大器時，若要求其非線性諧波失真盡可能小，則應(yīng)挑選β值隨iB變化而變化盡可能小的三極管。2)調(diào)整靜態(tài)電壓放大器的主要任務(wù)是使失真盡可能小地放大電壓信號。為了使輸出電壓失真盡可能小，一般地說，靜態(tài)工作點Q應(yīng)選擇在輸出特性曲線上交流負(fù)載線的中點。若工作點選得太高，放大器在加入交流信號后容易引起飽和失真；若選得太低，容易引起截止失真。對于小信號放大器而言，若輸出交流信號幅度較小，電壓放大器的非線性失真將不是主要問題，因此Q點不一定要選在交流負(fù)載線的中點，而可根據(jù)其他要求來選擇。例如，希望放大器耗電省、噪聲低，或輸入阻抗高，Q點可選得低一些。將Vi端接地。調(diào)整RP，使VC=6V，測量計算并填寫表1.2，繪制直流負(fù)載線，估算靜態(tài)工作點和放大電路的動態(tài)范圍；分析發(fā)射極直流偏置對放大器動態(tài)范圍的影響。36912有興趣的實驗者可測量空載時放大器的非線性失真。使空載時輸出電壓幅值與有載時輸出電壓幅值相同，比較接載對放大器非線性諧波失真的影響。在輸出幅值相同的情況下，接載將使放大器的非線性諧波失真增大。（6）保持信號的頻率f=10KHz、有效值3mV不變，接入負(fù)載RL，改變Rp，觀測Vo的波形并填寫表1.7。分析直流偏置對放大器交流性能的影響。表1.7直流偏置對放大性能影響輸出波形Vo情況最大適當(dāng)最小4）測量放大器的輸入、輸出電阻⑴測量放大器的輸入電阻將圖1.1中的R2開路后，放大電路輸入端等效電路如圖1.3，由圖可計算出ri。應(yīng)調(diào)整輸入電壓，使放大器輸出失真盡可能小，因為希望測到的輸入電阻是放大器微變等效電路的輸入電阻，該電阻應(yīng)是線性電阻。建議將輸出端接負(fù)載，以減小輸出電壓。（1-8）⑵測量放大器的輸出電阻放大電路輸出端等效電路如圖1.4，此時應(yīng)將輸入端的R1、R2恢復(fù)為分壓電路，Vi為3mV，由圖可計算出。（1-9）將輸入、輸出電阻填入表1.8。51歐姆的要去掉圖1.3輸入等效電路圖1.3輸入等效電路圖1.4輸出等效電路表1.8測量輸入輸出電阻測輸入電阻riRs=5K1測輸出電阻ro測量值測量計算值理論