模電實(shí)驗(yàn)3阻容耦合放大器.ppt

實(shí)驗(yàn)三 阻容耦合放大器的研究,6.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1根據(jù)給出的單級(jí)放大電路進(jìn)行電路安裝。 2研究單級(jí)低頻小信號(hào)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的意義。 3掌握放大器主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法。 4掌握用射隨器提高放大器負(fù)載能力的方法。,6.2實(shí)驗(yàn)原理,在晶體管放大器的三種組態(tài)中，由于共射極放大器既有電流放大，又有電壓放大，所以在以信號(hào)放大為目的時(shí)，一般用共射放大器。 分壓式電流負(fù)反饋偏置是共射放大器廣為采用的偏置形式，如下頁(yè)圖所示。它的分析計(jì)算方法，調(diào)整技術(shù)和性能的測(cè)試方法等，都帶有普遍意義，并適用多級(jí)放大器。,6.2實(shí)驗(yàn)原理,電路中Rc為晶體管 的直流負(fù)載，其交流負(fù) 載由Rc與外接負(fù)載RL組 成。Rb1、Rb2及Re組成 分壓式電流反饋偏置電 路。,6.2實(shí)驗(yàn)原理,發(fā)射極交流旁路電 容Ce是用來(lái)消除Re對(duì)信 號(hào)增益的影響，隔直電 容Cl、C2是將前一級(jí)輸 出的直流電壓隔斷，以 免影響后一級(jí)的工作狀 態(tài)，同時(shí)將前一級(jí)輸出 的交流信號(hào)耦合到后一 級(jí)。,6.2實(shí)驗(yàn)原理,1靜態(tài)工作點(diǎn) 2動(dòng)態(tài)范圍（最大輸出幅度） 3頻率特性 4放大倍數(shù)的測(cè)量,1靜態(tài)工作點(diǎn),放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)是指當(dāng)放大器沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)，晶體管各極的直流電流和直流電壓在特性曲線(xiàn)上所決定的點(diǎn)。 靜態(tài)工作點(diǎn)選擇是否合理，將直接影響放大特性的好壞，為使信號(hào)得到不失真的放大，放大器的工作點(diǎn)一般選在線(xiàn)性區(qū)的中點(diǎn)。但在小信號(hào)放大器中，由于輸入信號(hào)小，運(yùn)用范圍也小，工作點(diǎn)可選低一些，以減少直流功耗。,1靜態(tài)工作點(diǎn),通常，為了使工作點(diǎn)穩(wěn)定，應(yīng)先穩(wěn)定ICQ， ICQIEQ， 因此，只要穩(wěn)定了IEQ也就穩(wěn)定了ICQ。 若滿(mǎn)足I1IBQ，則 幾乎與晶體管的參數(shù)無(wú)關(guān)，可視為恒定不變的。 若滿(mǎn)足VBVBE，則 這樣IEQ可視為穩(wěn)定的。實(shí)際中Rb1通常用一固定電阻與電位 器串聯(lián)，以便調(diào)整工作點(diǎn)IBQ。,2動(dòng)態(tài)范圍（最大輸出幅度）,放大器的最大不失真輸出信號(hào)的峰值稱(chēng)為放大器的動(dòng)態(tài)范圍：則 則動(dòng)態(tài)范圍的大小，與VCC、RC及工作點(diǎn)均有關(guān)系。只要選擇適當(dāng)，就能保證得到所需的動(dòng)態(tài)范圍。,3頻率特性,Av與 f 的關(guān)系（用逐點(diǎn)法測(cè)量） 下表中測(cè)量頻率的點(diǎn)數(shù)應(yīng)按2-5-1的規(guī)律進(jìn)行 頻率范圍由20Hz200KHz。,（注意：測(cè)量帶負(fù)載的輸出電壓VOL,且當(dāng) f 改變時(shí)，保持 Vi 不變）,3頻率特性,幅頻特性曲線(xiàn)的描繪，對(duì)橫坐標(biāo)的取值取對(duì)數(shù)，得： Lg20=1.3 Lg50=1.69，Lg100=2.0 Lg200=2.3 ，Lg500=2.69 其結(jié)果幾乎以等間隔分布，因此，橫坐標(biāo)用對(duì)數(shù)標(biāo)注顯得更為方便，如下圖：,Av,畫(huà)圖時(shí)，曲線(xiàn)用頻率的對(duì)數(shù)值(Lgf )與Av（縱坐標(biāo)不取對(duì)數(shù)）描點(diǎn)所得,它的橫坐標(biāo)只是用對(duì)數(shù)間隔標(biāo)注，坐標(biāo)標(biāo)記仍是頻率f ,而不是用頻率的對(duì)數(shù)(Lgf )表示。,100,10,1k,0,1000k,100k,10k,20 50,AV -（f ） 曲線(xiàn),4放大倍數(shù)的測(cè)量,放大倍數(shù)是反映放大電路對(duì)信號(hào)放大能力的一個(gè)參數(shù)，有電壓放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù)之分，電壓放大倍數(shù)是指輸入，輸出電壓的有效值（或峰值）之比： 放大倍數(shù)的測(cè)量，實(shí)際上是交流電壓的測(cè)量，對(duì)于低頻正弦電壓，可用晶體管毫伏表直接測(cè)量Vi及Vo。而對(duì)非正弦電壓可通過(guò)示波器比較法進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量?jī)x器連接如圖所示。,測(cè)量放大倍數(shù)的方框圖,4放大倍數(shù)的測(cè)量,為了避免不必要的機(jī)殼間的感應(yīng)和干擾，必須將所有儀器的接地端連接在一起。 示波器接在放大器的輸出端，用于觀(guān)察輸出信號(hào)是否有失真（對(duì)于正弦波電壓，應(yīng)無(wú)明顯的削波現(xiàn)象），因而，測(cè)量放大倍數(shù)，必須是在輸出信號(hào)不失真條件下的放大倍數(shù)。如果信號(hào)波形已經(jīng)失真，再測(cè)量放大倍數(shù)就毫無(wú)意義了。,6.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,1根據(jù)給出的單級(jí)放大電路進(jìn)行電路安裝。 靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試：用萬(wàn)用表的直流電壓檔測(cè)量所 設(shè)計(jì)電路中集電極對(duì)地，發(fā)射極對(duì)地的電壓時(shí)，如果VC=VCC或VCE=0，則說(shuō)明IC=0，晶體管工作在截止區(qū)；如果VC太小，即VE=VCE0.5V，則說(shuō)明IC太大，使RC上降壓過(guò)大，晶體管工作在飽和區(qū)。上述兩種情況都是靜態(tài)工作點(diǎn)選擇不合理，應(yīng)調(diào)整Rb1,，使ICQ，VCE符合規(guī)定值。 在判明放大器不截止，也不飽和后，調(diào)節(jié)Rb1值，使工作點(diǎn)達(dá)到計(jì)算值，測(cè)量晶體管各極電壓值，數(shù)據(jù)填入書(shū)中表3.1.1。,6.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,3測(cè)量放大倍數(shù)AV 按圖接好電路，調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器，使輸入f=1000Hz，vi=10mVrms的信號(hào)接至放大器的輸入端，用示波器觀(guān)察輸出波形，在波形不失真的情況下，用晶體管毫伏表測(cè)量出v0數(shù)據(jù)填入書(shū)中表3.1.2。 4研究負(fù)載RL的改變，對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響 將外接載RL分別換成1K和5.1K，在波形不失真的情況下，測(cè)量V0，數(shù)據(jù)填入書(shū)中表3.1.3。,6.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,5按照下表測(cè)量并繪制該電路的頻率響應(yīng)特性曲線(xiàn) 6觀(guān)察靜態(tài)工作點(diǎn)的變化，對(duì)放大器輸出波形的影響，保持VCC、RC及vi不變，改變Rb1值，使工作點(diǎn)偏低(引起截止失真)和偏高(引起飽和失真)，用示波器觀(guān)察并繪下放大器輸出的波形，并用VE、VB、VCE測(cè)試數(shù)據(jù)說(shuō)明是何種失真波形。,實(shí) 驗(yàn) 電 路,6.4 實(shí)驗(yàn)儀器,1直流穩(wěn)壓電源 1臺(tái) 2函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 1臺(tái) 3雙蹤示波器 1臺(tái) 4晶體管毫伏表 1臺(tái) 5萬(wàn)用表 1只,6.5 預(yù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告,1用EDA技術(shù)對(duì)電路進(jìn)行仿真，打印出仿真結(jié)果以備與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果相比較。 2根據(jù)給定的電路，計(jì)算電路參數(shù)。 3整理和計(jì)算測(cè)量效據(jù)，并列成表格。,6.6實(shí)驗(yàn)研究與思考題,1在測(cè)量過(guò)程中，為什么所有儀器的公共端(接地端)要連接在一起? 2在計(jì)算放大倍數(shù)Av時(shí)，輸入信號(hào)vi用低頻信號(hào)發(fā)生器輸出端開(kāi)路測(cè)量得的值和用低頻信號(hào)發(fā)生器輸入接入放大器測(cè)得的值，有什么