降低功耗和噪声,并提高输入阻抗。
采用简单偏置的放大电路,其静态工作点将随温度变化而变化,若采用电流
负反馈分压式偏置电路,具有自动稳定工作点的能力,获得广泛应用。 2.静态工作点测量与调试
根据定义,静态工作点是指放大器不输入信号且输入端短路(接电路COM)
时,三极管的电压和电流参数。静态工作点只测量三极管三级对电路COM的直流电压(VBQ、VEQ、VCQ),通过换算得出静态工作点的参数。 其换算关系为:
VBEQ=VBQ-VEQ ;VCEQ=VCQ-VEQ ;ICQ=VEQ / RE
3.单极放大电路的电压放大倍数Av
低频放大器的电压放大倍数是指在输出不失真的条件下,输出电压有效值与
输入电压有效值的比值: 4.放大倍数的测量
。根据理论分析: 。
放大倍数按定义式进行测量,即:输出交流电压与输入交流电压的比值。通
常采用示波器比较测量法(适用于非正弦电压)和交流电压表测量(适用于正弦电压)。
5.输入阻抗的测量
放大器输入阻抗为从输入端向放大器看进去的等效电阻,即:Ri=Vi / Ii;该
电阻为动态电阻,不能用万用表测量。为避免测量输入电路中电流,改为测电压进行换算。即:
,则:
上述测量方法仅适用于放大器输入阻抗远远小于测量仪器输入阻抗条件下。
6.输出阻抗测量
放大器输出阻抗为从输出端向放大器看进去的等效电阻,即:Ro=Vo/Io;该
电阻为动态电阻,不能用万用表测量。
若输出回路不并接负载RL,则输出测量值为:Vo∞;若输出回路并接负载RL,
则输出测量值为:VoL,则:
7.放大器幅频特性
放大器幅频特性是指放大器的电压放大倍数与频率的关系曲线。在中频段,
电压放大倍数为最大值AV=AVm。在低频段和高频段,由于上述各种因素的影响不可忽略,使电压放大倍数下降。通常将电压放大倍数下降到中频段AVm的0.707倍时所对应的频率,称为放大器的上限频率fH和下限频率fL,fH与fL之差称为放大器的通频带,即Δf0.7=fH-fL。
在保证输入Vi不变的情况下,改变输入信号频率(升高、下降),使输出Vo
下降为中频时的0.707倍,则对应的频率即为fH、fL。
四、实验内容
1、搭接实验电路
按电路图10在实验箱搭接实验电路(或参照连接图11)。检查电路连接无
误后,方可将+12V直流电源接入电路。
搭接注意事项:
①要充分利用面包板的结构,使用尽量少的导线。
②插入电阻电容器时,要注意不要使它们的脚碰到一起,造成短路,尽量分开来,不要交叉。
③在搭接前,注意检查电器件的好坏。我在做实验的过程中,第一次的电路出现了问题,最后发现是一个电容器出现了故障。 ④注意辨认电阻的色环,不要弄错。 ⑤注意检查电容器的极性是否接反。 2、静态工作点的测量和调试
按静态工作点测试方法进行测量与调试,要求ICQ≈1.3mA,测量值填入表1。
表1 静态工作点测量
测量计算 静态工作点测量值 VEQ(V) VBQ(V) VCQ(V) ICQ(mA) VBEQ(V) VCEQ(V) 41/2数字表(DCV) 1.3020 1.9222 5.425 1.3020 0.6202 4.123 计算过程:
VBEQ=VBQ-VEQ=(1.9222-1.3020)V=0.6202V VCEQ=VCQ-VEQ =(5.425-1.3020)V=4.123V ICQ=VEQ / RE=(1.3020/1)mA=1.3020mA
分析:根据上图可以看出,VCEQ=4.123V≈E/2(6V),且各个值与计算的理论值相差不多,可判断此时工作在放大区,静态工作点是合适的。 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量
(1)外加输入信号从放大器Vs端输入信号:频率f=2kHz的正弦信号,R=1K,
使Vip-p=30mV。在空载情况下,用示波器同时观察输入和输出波形(Vi和Vo),若输出波形失真,应适当减小输入信号。 空载情况下观察到的波形:
分析:可以观察到波形未失真且二者相位相反。
(2) 测量VS,Vi,VO,VOL,计算AV,AVL,Ri,RO,填入表2。
表2 电压放大倍数、输入电阻、输出电阻测量
测量(41/2数字表ACV) 计算 Vs(mV) Vi(mV) Vo(V) VOL(V) 12.73 10.46 2.24 1.138 AV AVL Ri(kΩ) Ro(kΩ) 4.61 4.94 214.15 108.80 计算过程:
( )
误差分析:
①导线连接不紧密产生的接触误差。 ②仪表不精确带来的误差。 4、放大器上限、下限频率的测量
保持输入信号Vp-p=30mV不变,当f=2kHz时,用示波器观察并测量输出
电压VOL。当频率从2kHz向高端增大时,使输出电压下降到0.707VOL时,记下此时信号发生器的频率,即为上限频率fH;同理,当频率向低端减小时,使输出电压下降到0.707VOL时,记下此时信号发生器的频率,即为下限频率fL;测量过程应保持Vi不变和波形不失真。
表3 放大器上、下限频率的测量
fH 110kHz fL 240Hz B=fH-fL 109.76kHz 5、电流串联负反馈放大器参数测量
将Ce去掉,R改为10k,使Vip-p=300mV,重复实验3步骤。