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1、实验二实验二 单级放大电路单级放大电路一、实验目的一、实验目的 1. 学会测量和调试放大器的静态工作点。 2. 掌握测量放大器的电压放大倍数、输入和输出电阻的方法。 3. 熟悉示波器、函数信号发生器、交流毫（微）伏表、电子线 路实验学习机等的使用方法。二、实验器材二、实验器材 1. 双踪示波器 2. 函数信号发生器 3. 交流毫伏表 4. 电子线路实验学习机一台 5. 数字万用电表三、预习要求三、预习要求1.搞清下列问题： （1）什么叫静态工作点？用哪些量来描述，用哪些仪器来测量。什么叫静态工作点？用哪些量来描述，用哪些仪器来测量。（2） 如何调整、测量静态工作点？如何调整、测量静态工作点？
2、（3） 放大器的动态指标是指：信号的幅度和周期（频率） 、电电 压放大倍数压放大倍数、输入电阻输入电阻、输出电阻输出电阻、最大不失真输出电压（动态 范围） 、幅频特性曲线和通频带。如何测量？（在什么条作下， 用什么仪器测量） （4）测量CI有几种方法，并说明其优、缺点。 （5）根据所给电路参数，估算出电路的放大倍数 Au，输入电阻ir,输 出电阻or。四、实验原理四、实验原理 放大器的基本任务是不失真地放大信号，实现输入变化量对输出 变化量的控制作用。要使放大器正常工作，除有保证放大器正常工 作的电压外，还要有合适的静态工作点。1.静态工作点的测量与调试静态工作点的测量与调试 放大器的放大器的
3、静态工作点是指放大器输入信号为零静态工作点是指放大器输入信号为零（即（即0iu ）时，）时， 这时三极管各电极的直流电压和电流的数值这时三极管各电极的直流电压和电流的数值（BQI、CQI、CEQU、BEQU） 。当电路参数确定后，静态工作点主要通过偏置电阻主要通过偏置电阻PR调整调整。若PR调小，工作点升高，输出波形易产生饱和失真；若PR调大，工作 点降低，输出波形容易产生截止失真，当输入信号过大时，输出波 形会产生双向失真。一般地说，静态工作点应选择在输出特性曲线静态工作点应选择在输出特性曲线 上交流负载线的中点。上交流负载线的中点。对于小信号放大器而言，若输出交流信号幅 度较小，电压放大器
4、的非线性失真将不是主要问题，因此 Q 点不一 定选在交流负载线的中点，而是根据其他要求来选择。例如，希望 放大器耗电省、噪声低，Q 点可选低一些。静态工作的调整就是当测量得到的静态工作点CQI和CEQU不合适， 或通过示波器测得的输出波形出现饱和或截止失真时，调整基极偏 置电阻值PR大小，使静态工作点处于合适位置。若测出若测出VUCEQ5 . 0， 则说明三极管进入饱和状态；如果则说明三极管进入饱和状态；如果CCCEQVU，则说明三极管工作在，则说明三极管工作在 截止状态。截止状态。这两种情况下的静态偏置都不能使电路正常工作，需要 对静态工作点进行调整。2.动态指标测试放大器的动态指标包括电压
5、放大倍数、输入电阻、输出电阻、动 态范围和频率特性等。 （1）电压放大倍数）电压放大倍数uA的测量的测量调整放大器得到合适的静态工作点，然后在输入端加输入信号调整放大器得到合适的静态工作点，然后在输入端加输入信号iu， 在输出电压在输出电压ou不失真的情况下，用交流毫（微）伏表测出不失真的情况下，用交流毫（微）伏表测出iU和和oU的的 有效值（也可用示波器测出输入电压和输出电压的峰峰值）有效值（也可用示波器测出输入电压和输出电压的峰峰值） 。则：实验值o u iUAU或opp u ippuAu；理论值L u beRAr ，其中)()()(26)1 (300mAImVrEQbe，LcLRRR/。
6、（2 2）输入电阻）输入电阻ir的测量的测量Ruuurisi i,理论值beBBirRRr/21函数信号发生 器oroU放大器irRLRsuiu ii图 3-3-1 输入电阻、输出电阻测量原理稳压电源函数信号 发生器放大 电路板示波器毫伏表 + -图 3-3-2 实验电路与各测试仪器的连接 （3）输出电阻输出电阻or的测量的测量L Lo oRUUr) 1(理论值oCrR。 注意！在注意！在LR接入和断开的测试中，必须保持输入信号大小不变，接入和断开的测试中，必须保持输入信号大小不变， 输出波形不失真输出波形不失真。+-iuBUBEUEUouCC+V1BR2BRCRERLR1C2CEC+1BIC
7、IBIEI51kpR 680k24k10u1.8k10u10u5.1k12V5.1k100图 3-3-4 单级放大器五、内容与步骤五、内容与步骤1.按图按图 3-3-43-3-4 连接电路，连接电路，2.静态调整：静态调整：0iu ，调整，调整PR ，使，使/2CECCUV，用，用 UT56UT56 数字万用表直流数字万用表直流电压电压“20V”“20V”档测量档测量BU 、CU 、EU ， （注意！指对地电压注意！指对地电压）用）用 UT56UT56 数字数字万用表测量万用表测量PR （注意！要切断电源并断开注意！要切断电源并断开PR 的一根导线的一根导线） 、BI、CI值，值，记入表记入表
8、 3-3-13-3-1 中。中。3.动态性能测试（1）PR 不变，使不变，使/2CECCUV。输入电压输入电压iu =10mV(=10mV(精确测量精确测量) )当LR =时，测量 UO、iU，记入表 3-3-1 中。当LR =5.1k 时，测量 UO、iU，记入表 3-3-1 中。当LR =1.5k 时，测量 UO、iU，记入表 3-3-1 中。（2 2）用示波器观察输入和输出信号的相位关系用示波器观察输入和输出信号的相位关系（3 3）测量放大器的输入电阻）测量放大器的输入电阻在输入端与信号源之间串联电阻 R ，CR =5.1k，LR =5.1k，f=10kHz，在输出不失真的情况下，用交流
9、毫伏表测量sU、iU，用 UT56 数字万用表测量 R 值（注意！要切断电源并断开 R 的一根导线） 。（4 4）测量放大器的输出电阻）测量放大器的输出电阻保持iu 不变，f=10kHz，在输出电压不失真的情况下，用交流毫伏表测量断开LR 时的输出电压ou及接上LR 时的输出电压LU 。 （注意！两次测量时iu 应保持相等，且大小合适，保证在接入和断开LR，输出信号不失真，LR 与oR为同数量级电阻。 ）表 3-3-1 静态工作点及动态量的测量静态工作点动态量给定条件CU/VEU/VBU/VBI/A CI/mA PR/KCEU/V iU/mVoU/VuA5.1K10PR为合适/2CECCUVL
10、R表 3-3-2 输入电阻和输出电阻的测量ir/Kor/KsU/mViU/mVR/ K测量值计算值LU/VoU/VLR/ K测量值计算值5.15.1六、注意事项六、注意事项1.连接线：连线插头可叠插使用，插入时向下并顺时针旋转即 可锁紧，松开时向上反向旋转即可拔出，不可直拉导线。2.在切断电源的状态下，连线、拆线。连线必须注意电源极性。 （红色线接电源的正极，黑色线接地。红色线接电源的正极，黑色线接地。 ）3.所有仪器和实验电路都必须所有仪器和实验电路都必须“共地共地” 。4.测量测量PR电阻值时，要切断电源并断开电阻值时，要切断电源并断开PR的一根导线。的一根导线。5.使用示波器进行测量时，
11、使用示波器进行测量时，Y 通道通道“垂直微调垂直微调” (VARIABLE) 旋钮顺时针旋到底，旋钮顺时针旋到底， “扫描微调扫描微调” (VARIABLE) 旋钮顺时旋钮顺时 针旋到底针旋到底。6.实验结束后，所有仪器的电源开关置实验结束后，所有仪器的电源开关置“关关” ，探头、电源线都，探头、电源线都 不要拔下。不要拔下。7.测量输入电阻、输出电阻时，测量输入电阻、输出电阻时，iU应保持相等，且大小适当，应保持相等，且大小适当， 保证在测量时输出波形不失真。保证在测量时输出波形不失真。8.函数信号发生器函数信号发生器“衰减衰减”换挡时，先使输出幅度调节旋钮换挡时，先使输出幅度调节旋钮 （A
12、MP）归零后，然后慢慢调节到所需要的值。）归零后，然后慢慢调节到所需要的值。9.数字万用表的使用注意事项 （1）选择功能（V、A、） 、量程。 （2）表笔插孔位置：黑笔插入“COM”插孔，红表笔插入所对应 功能（V、A、） 。 （3）测量电流（表笔插孔位置为“COM” 、 “A” ）时，表笔必须串 联在被测电路中（即拔掉一根线） 。 （4）用毕，关掉电源并把旋钮开关置于最高电压挡。 （5）测量时严禁换挡。七、实验报告七、实验报告1.完成所有实验内容的记录和计算，简述相应的结论。2.回答思考题。八、思考题八、思考题1.为什么所有仪器为什么所有仪器“共地共地”？（简答）？（简答）2.测量放大器性能指标测量放大器性能指标uA、ir、or时，为什么不用万用表测量？时，为什么不用万用表测量？3.分别增大或减少电阻1BR、CR、LR、RE、及电源电压CCV，对放 大器的静态工作点及性能指标有何影响？为什么？4.不用示波器观察输出波形，仅用毫伏表测量放大电路的输出电不用示波器观察输出波形，仅用毫伏表测量放大电路的输出电 压压ou，是否有意义，是否有意义
