实验一  单级交流放大电路

一、实验目的

    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，A_V，r_i，r_o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、实验原理

    1.三极管及单管放大电路工作原理。

以NPN三极管的共发射极放大电路为例说明三极管放大电路的基本原理：

三极管的放大作用是：集电极电流受基极电流的控制，并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，。如果将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式U=R*I可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。

2.放大电路静态和动态测量方法。

放大电路良好工作的基础是设置正确的静态工作点。因此静态测试应该是指放大电路静态偏置的设置是否正确，以保证放大电路达到最优性能。

放大电路的动态特性指对交流小信号的放大能力。因此动态特性的测试应该指放大电路的工作频带，输入信号的幅度范围，输出信号的幅度范围等指标。

四、实验内容及步骤

1.装接电路与简单测量

图1.1  工作点稳定的放大电路

(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。

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                            晶体管单级放大电路

实验目的：

    1.掌握放大电路的组成，基本原理及放大条件。

    2.掌握放大电路静态工作点的测量方法。

    3.观察晶体管单级放大电路的放大现象。

实验仪器：

    1.双踪示波器

    2.函数发生器

    3.数字万用表

    4.交流毫伏表

    5.直流稳压电源

实验原理：

   1.晶体管，又叫半导体三极管，其主要分为两大类：双极性晶体管(包含发射极，基极和集电极)和场效应晶体管(包括源极，栅极，漏极)。晶体管在电路中主要起放大和开关的作用。

   2.共射放大电路原理图：

   3.放大电路的本质为它利用晶体管的基极对集电极的控制作用来实现，即iC=  iB。放大的前提是晶体管的发射极正偏，集电极反偏。

   4.放大电路的电压放大倍数是指电压不失真时，输出电压U0与输入电压Ui振幅或有效值之比，即Au=U0/Ui

   5.输出电阻R0是指从放大器输出端看进去的等效电阻，其反映了放大器带负载的能力，在被测放大器后加一个负载电阻RL，输入端加正弦信号，分别测空载时和加负载电阻RL时的输出电压U0与UL，则RL=(U0-UL)/UL。

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晶体管单级放大器

一.  试验目的

（1）       掌握Multisium11.0仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。

（2）       掌握晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响。

（3）       测量放大器的放大倍数，输入电阻和输出电阻。

二.  试验原理及电路

  

V_BQ=R_B2V_CC/(R_B1+R_B2)

I_CQ=I_EQ=(V_BQ-V_BEQ)/R_E

I_BQ=I_CQ/β;

V_CEQ=V_CC-I_CQ(R_C+R_E)

 

1.       静态工作点的选择和测量

放大器的基本任务是不失真的放大信号。为了获得最大输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线交流负载线的中点。若工作点选的太高会饱和失真；选的太低会截止失真。

  静态工作点的测量是指接通电源电压后放大器不加信号，测量晶体管集电极电流I_CQ和管压降V_CEQ。

本试验中，静态工作点的调整就是用示波器观察输出波形，让信号达到最大限度的不失真。当搭接好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器输出。静态工作点具体调整步骤如下：

根据示波器观察到的现象，做出不同的调整，反复进行。当加大输入信号，两种失真同时出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时静态工作点正好处于交流负载线的中点，这就是静态工作点。去点信号源，测量此时的V_CQ，就得到了静态工作点。

2.       电压放大倍数的测量

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实验要求

1．实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。预习要求如下：

1)认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必要的估算。

2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。

3)熟悉实验任务。

4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。

2．使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。

3．实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。

4．模拟电路实验注意：

1)在进行小信号放大实验时，由于所用信号发生器及连接电缆的缘故，往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定，有些信号源调不到毫伏以下，实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。一般可用实验箱中电阻组成衰减器，这样连接电缆上信号电平较高，不易受干扰。

2)做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波，应检查工作点设置是否正确，或输入信号是否过大，由于实验箱所用三极管hfe较大，特别是两级放大电路容易饱和失真。

5．实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。找出原因、排除故障，经指导教师同意再继续实验。

6．实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。

7．实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果(数据波形、现象)。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。

8．实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头，并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。

9．实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。

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。

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实验一单级共射放大电路

信科院 电子信息工程 20##级 胡俊 2010117114

实验目的

1．熟悉常用电子仪器的使用方法。

2．掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。

3．掌握放大器动态性能参数的测试方法。

4．进一步掌握单级放大电路的工作原理。

实验仪器

1．示波器

2．信号发生器

3．数字万用表

4．交流毫伏表

5．直流稳压源

                            静态测试

实验原理及测量方法

电路图如下:

注:由于实验箱的原因负载RL=10k。

1．电路参数变化对静态工作点的影响

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，除要保证放大电路正常工作的电压外，还要有合适的静态工作点。放大器的静态工作点是指放大器输入端短路时，流过三极管的直流电流IBQ、ICQ及管子C、E极之间的直流电压UCEQ和B、E极的直流电压UBE中的射极电阻R6、R7是用来稳定放大器的静态工作点。其工作原理如下。

①    利用RB和RB2的分压作用固定基极电压UB。

由图可知，当RB、RB2选择适当，满足I2远大于IB时，则有

?

式中，RB、RB2和VCC都是固定不随温度变化的，所以基极电位基本上为一定值。

② 通过IE的负反馈作用，限制IC的改变，使工作点保持稳定。具体稳定过程如下：

2．静态工作点的理论计算

电路的静态工作点可由以下几个关系式确定

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实验一、单管共射极放大电路实验

1.       实验目的

（1）       掌握单管放大电路的静态工作点和电压放大倍数的测量方法。

（2）       了解电路中元件的参数改变对静态工作点及电压放大倍数的影响。

（3）       掌握放大电路的输入和输出电阻的测量方法。

2.       实验仪器

①     示波器

②     低频模拟电路实验箱

③     低频信号发生器

④     数字式万用表

3.       实验原理（图）

实验原理图如图1所示——共射极放大电路。

4.       实验步骤

(1)            按图1连接共射极放大电路。

(2)            测量静态工作点。

②     仔细检查已连接好的电路,确认无误后接通直流电源。

③     调节RP1使RP1＋RB11＝30k

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