实验一 单级交流放大电路
一、实验目的
为了方便示波器观察，本书内所写参考值均用峰值，此电路为共射放大电路 1.熟悉电子元器件和模拟电路实验箱，
2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。 3.学习测量放大电路Q点，AV，ri，ro的方法，了解共射极电路特性。 4.学习放大电路的动态性能。
二、实验仪器
1.示波器 2.信号发生器
3.数字万用表
三、预习要求
1.三极管及单管放大电路工作原理。
2.放大电路静态和动态测量方法。
四、实验内容及步骤
1.装接电路与简单测量
图1.l 基本放大电路
如三极管为3DG6，放大倍数β一般是25—45；如为9013，一般在150以上
(1)用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏，电解电容C的极性和好坏。 测三极管B、C和B、E极间正反向导通电压，可以判断好坏；测电解电容的好坏必须使用指针万用表，通过测正反向电阻。
三极管导通电压UBE=0.7V、UBC=0.7V，反向导通电压无穷大。
(2)按图1.1所示，连接电路(注意：接线前先测量+12V电源，关断电源后再
连线)，将RP的阻值调到最大位置。
2.静态测量与调整
(1) 接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。改变RP，记录IC分别为0.5mA、
1mA、1.5mA时三极管V的β值（其值较低）。
参考值：IC=0.5mA时，IB=25μA，β=20; IC=1mA时，IB=40.2μA，β=24.9; IC=1.5mA时，IB=54.5μA，β=27.5; 注意：Ib和Ic的测量和计算方法
①测Ib和Ic一般可用间接测量法，即通过测Vc和Vb，Rc和Rb计算出Ib
和Ic(注意：图1.2中Ib为支路电流)。此法虽不直观，但操作较简单，建议初学者采用。
②直接测量法，即将微安表和毫安表直接串联在基极和集电极中测量。此法直观，但操作不当容易损坏器件和仪表。不建议初学者采用。
(2)按图1.2接线，调整RP使VE=2.2V，计算并填表1.1。
图1.2 工作点稳定的放大电路
为稳定工作点，在电路中引入负反馈电阻Re，用于稳定静态工作点，即当环境温度变化时，保持静态集电极电流ICQ和管压降UCEQ基本不变。依靠于下列反馈关系： T↑—β↑—ICQ↑—UE↑—UBE↓—IBQ↓—ICQ↓，反过程也一样,其中Rb2的引入是为了稳定Ub。但此类工作电路的放大倍数由于引入负反馈而减小了，而输入电阻ri变大了，输出电阻ro不变。
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Au???(RcRL)rbe?(1??)Re，ri?Rb1Rb2(rbe?(1??)Re)，ro?Rc
由以上公式可知，当β很大时，放大倍数Au约等于
表1.1
RcRLRe，不受β值变化的影响。
实测 VBE(V) 0.7 VCE(V) 3.7 Rb(KΩ) 55 实测计算 IB(μA) 44.64 IC(mA) 1.23
实际数据： 实测 VBE(V) 0.7
3.动态研究
(1)按图1.3所示电路接线。
(2) 将信号发生器的输出信号调到f=1KHz，幅值为500mV，接至放大电路的A
点，经过R1、R2衰减（100倍），Vi点得到5mV的小信号，观察Vi和VO端波形，并比较相位。
图1.3所示电路中，R1、R2为分压衰减电路，除R1、R2以外的电路为放大电路。之所以采取这种结构，是由于一般信号源在输出信号小到几毫伏时，会不可避免的受到电源纹波影响出现失真，而大信号时电源纹波几乎无影响，所以采取大信号加R1、R2衰减形式。此外，观察输出波形时要调节Rb1，使输出波形最大且不失真时开始测量。输入输出波形两者反相，相差180度。
(3) 信号源频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察VO不失真时的最大值并填
表1.2。
分析图1.3的交流等效电路模型，由下述几个公式进行计算：
VCE(V) 3.9 Rb(KΩ) 52 实测计算 IB(μA) 42.25 IC(mA) 1.30 RLRcrce26mVrbe?200?(1??)，AV???，ri?RbRb2rbe,ro?rceRc
rbeIE合适状态时：UB=0.7， UE=0， UC=3.36， Rb=135.4kΩ
IB=56μA， IC=1.72mA， β=30.7，rbe=674Ω
表1.2 RL=∞
实测
实测计算 估算
Vi(mV) 5 10 12
VO(V) 1.28 2.6 3 AV 256 260 250 AV 231.5 231.5 231.5 图1.3 小信号放大电路
(4) 保持Vi=5mV不变，放大器接入负载RL，在改变RC数值情况下测量，并将
计算结果填表1.3。
当RC=2K时，IB=56.7μA， IC=1.90mA， β=33.5，rbe=667Ω 当RC=5K1时，IB=56.6μA， IC=1.76mA， β=31.1，rbe=671.5Ω
表1.3
给定参数 RC 2K 2K 5K1 5K1
RL 5K1 2K2 5K1 2K2 5 5 5 5 实测 Vi(mV) VO(V) 0.44 0.33 0.7 0.43 实测计算 AV 88 66 140 86 估算 AV 72.15 52.6 118.1 71.2 9
给定参数 RC 2K 2K 5K1 5K1
RL 5K1 2K2 5K1 2K2 5 5 5 5 实测 Vi(mV) VO(V) 0.43 0.31 0.7 0.44 实测计算 AV 88 66 140 86 估算 AV 72.15 52.6 118.1 71.2 (5) Vi=5mV，RC=5K1，不加RL时，如电位器RP调节范围不够，可改变Rb1(51K
或150K)，增大和减小RP，观察VO波形变化，若失真观察不明显可增大Vi幅值（＞10 mV），并重测，将测量结果填入表1.4。
加Vi=10mV以上，调整RP到适合位臵，可观察到截止失真（波形上半周平顶失真）
表1.4
RP 最大 合适 最小
RP 最大 合适 最小 Vb 0.28 0.71 0.726 Vb 0.26 0.73 0.724 Vc 12.11 3.36 0.221 Vc 12.15 3.32 0.213 Ve 0 0 0 Ve 0 0 0 输出波形情况 完全截止，无输出 2.6V无失真波形 饱和失真（波形下半周切割失真） 输出波形情况 完全截止，无输出 2.6V无失真波形 饱和失真（波形下半周切割失真）
4.测放大电路输入，输出电阻。 (1) 输入电阻测量
所谓输入电阻，指的是放大电路的输入电阻，不包括R1、R2部分。
在输入端串接一个5K1电阻如图1.4，测量VS与Vi，即可计算ri。
Viri??R
Vs?Vi
图1.4 输入电阻测量
(2)输出电阻测量(见图1.5）