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第一篇:單管低頻放大器
單管低頻放大器
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1)學(xué)習(xí)元器件的放置和手動(dòng)、自動(dòng)連線方法。(2)熟悉元件標(biāo)號(hào)及虛擬元件值的修改方法。(3)熟悉節(jié)點(diǎn)及標(biāo)注文字的放置方法。
(4)熟悉電位器的調(diào)整方法。
(5)熟悉信號(hào)源的設(shè)置方法。(6)熟悉示波器的方法。
(7)熟悉放大器主要性能指標(biāo)的測試方法。
(8)掌握示波器、信號(hào)源、萬用表、電壓表、電流表的應(yīng)用方法。(9)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫方法。
二、分壓式偏置電路的工作計(jì)算
對(duì)于如圖所示的小信號(hào)低頻放大電路,若已知負(fù)載電阻RL、電源電壓EC、集電極電流ICO和晶體管的電流放大系數(shù)?,則偏置電路元件可按照下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,凡是按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果的各個(gè)元件參數(shù),一般應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值,然后在實(shí)驗(yàn)中,必要時(shí)適當(dāng)修改電路元件參數(shù),進(jìn)行調(diào)整。
(1)基極直流工作點(diǎn)電路IbQ IbQ≈ICQ/?
(2)分壓電流I1 I1≈EC/(R1+R2)=(5~10)IbQ
(3)發(fā)射極電壓UeQ UeQ=0.2EC或取UeQ=1~3V(4)發(fā)射極電阻Re
Re≈UeQ/ICQ
(5)基極電壓
Ubo=Uco+UbeQ
式中,硅管的UbeQ≈0.7V,鍺管的UbeQ≈0.2V。(6)分壓器電阻R1和R2
R1≈(EC-UbQ)/IbQ R2≈UbQ/I1
(7)集電極電阻RC RC =(1~5)RL
(8)輸入電阻Ri和輸出電阻RO的測量方法見第三章第二節(jié)的例一。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)電路如上圖所示,調(diào)用元件并連接電路:(1)測量IC=?(調(diào)整RW,按電路計(jì)算IC設(shè)置)。
IC=2.793mV
(2)信號(hào)發(fā)生器設(shè)置為正弦波,f=1kHz,V=3mV。
(3)調(diào)整RW,在示波器上觀察波形,使波形輸出幅度最大,且不失真。
1-1
1-2
1-3
1-4
1-5
1-6
1-7
所以93%時(shí)輸出波形最大且不失真
(4)測量單管放大器的輸入輸出電阻Ri、RO。
輸入電阻:Ri=Ui/Ii=1.471/0.087=16.9?
輸出R:(UO/UL-1)?RL=(325.142/209.535-1)?5100=2.813K?
(5)用“失真度測量儀”測量電路的失真度。
(6)用“波特圖示儀”測試電路的幅頻特性曲線。
fL=92.69HZ
fH=2.822KHz fW=fH-fL=2822-92.69=2729.31Hz
第二篇:單管低頻放大器
單管低頻放大器
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1)學(xué)習(xí)元器件的放置和手動(dòng)、自動(dòng)連線方法。(2)熟悉元件標(biāo)號(hào)及虛擬元件值的修改方法。(3)熟悉節(jié)點(diǎn)及標(biāo)注文字的放置方法。
(4)熟悉電位器的調(diào)整方法。
(5)熟悉信號(hào)源的設(shè)置方法。(6)熟悉示波器的方法。
(7)熟悉放大器主要性能指標(biāo)的測試方法。
(8)掌握示波器、信號(hào)源、萬用表、電壓表、電流表的應(yīng)用方法。(9)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫方法。
二、分壓式偏置電路的工作計(jì)算
對(duì)于如圖所示的小信號(hào)低頻放大電路,若已知負(fù)載電阻RL、電源電壓EC、集電極電流ICO和晶體管的電流放大系數(shù)?,則偏置電路元件可按照下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,凡是按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果的各個(gè)元件參數(shù),一般應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值,然后在實(shí)驗(yàn)中,必要時(shí)適當(dāng)修改電路元件參數(shù),進(jìn)行調(diào)整。
(1)基極直流工作點(diǎn)電路IbQ IbQ≈ICQ/?
(2)分壓電流I1 I1≈EC/(R1+R2)=(5~10)IbQ
(3)發(fā)射極電壓UeQ UeQ=0.2EC或取UeQ=1~3V(4)發(fā)射極電阻Re
Re≈UeQ/ICQ
(5)基極電壓
Ubo=Uco+UbeQ
式中,硅管的UbeQ≈0.7V,鍺管的UbeQ≈0.2V。(6)分壓器電阻R1和R2
R1≈(EC-UbQ)/IbQ R2≈UbQ/I1
(7)集電極電阻RC RC =(1~5)RL
(8)輸入電阻Ri和輸出電阻RO的測量方法見第三章第二節(jié)的例一。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)電路如上圖所示,調(diào)用元件并連接電路:(1)測量IC=?(調(diào)整RW,按電路計(jì)算IC設(shè)置)。
IC=2.793mV
(2)信號(hào)發(fā)生器設(shè)置為正弦波,f=1kHz,V=3mV。
(3)調(diào)整RW,在示波器上觀察波形,使波形輸出幅度最大,且不失真。
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所以93%時(shí)輸出波形最大且不失真
(4)測量單管放大器的輸入輸出電阻Ri、RO。
輸入電阻:Ri=Ui/Ii=1.471/0.087=16.9?
輸出R:(UO/UL-1)?RL=(325.142/209.535-1)?5100=2.813K?
(5)用“失真度測量儀”測量電路的失真度。
(6)用“波特圖示儀”測試電路的幅頻特性曲線。
fL=92.69HZ
fH=2.822KHz fW=fH-fL=2822-92.69=2729.31Hz
第三篇:單級(jí)低頻小信號(hào)放大電路
單級(jí)低頻小信號(hào)放大電路
一、理解電路原理、和的作用:的作用:、組成什么反饋:什么作用:組成什么反饋:什么作用:的作用:的作用:的作用:
二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、測出三極管
極對(duì)地電位,判斷三極管工作區(qū)域、輸入端接,峰峰值為的正弦波,測出輸出端的峰峰值,算出放大倍數(shù):去掉,輸入端接,峰峰值為的正弦波,測出輸出端的峰峰值,算出放大倍數(shù):哪個(gè)放大倍數(shù)大:、輸入端接,峰峰值慢慢變大的正弦波,查看輸出端波形變化,出現(xiàn)什么現(xiàn)象?、輸入端接,峰峰值的正弦波,調(diào)節(jié),查看輸出端波形變化,出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
第四篇:單管低頻放大器
單管低頻放大器
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1)學(xué)習(xí)元器件的放置和手動(dòng)、自動(dòng)連線方法。(2)熟悉元件標(biāo)號(hào)及虛擬元件值的修改方法。(3)熟悉節(jié)點(diǎn)及標(biāo)注文字的放置方法。
(4)熟悉電位器的調(diào)整方法。
(5)熟悉信號(hào)源的設(shè)置方法。(6)熟悉示波器的方法。
(7)熟悉放大器主要性能指標(biāo)的測試方法。
(8)掌握示波器、信號(hào)源、萬用表、電壓表、電流表的應(yīng)用方法。(9)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫方法。
二、分壓式偏置電路的工作計(jì)算
對(duì)于如圖所示的小信號(hào)低頻放大電路,若已知負(fù)載電阻RL、電源電壓EC、集電極電流ICO和晶體管的電流放大系數(shù)?,則偏置電路元件可按照下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,凡是按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果的各個(gè)元件參數(shù),一般應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值,然后在實(shí)驗(yàn)中,必要時(shí)適當(dāng)修改電路元件參數(shù),進(jìn)行調(diào)整。
(1)基極直流工作點(diǎn)電路IbQ IbQ≈ICQ/?
(2)分壓電流I1 I1≈EC/(R1+R2)=(5~10)IbQ
(3)發(fā)射極電壓UeQ UeQ=0.2EC或取UeQ=1~3V(4)發(fā)射極電阻Re
Re≈UeQ/ICQ
(5)基極電壓
Ubo=Uco+UbeQ
式中,硅管的UbeQ≈0.7V,鍺管的UbeQ≈0.2V。(6)分壓器電阻R1和R2
R1≈(EC-UbQ)/IbQ R2≈UbQ/I1
(7)集電極電阻RC RC =(1~5)RL
(8)輸入電阻Ri和輸出電阻RO的測量方法見第三章第二節(jié)的例一。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)電路如上圖所示,調(diào)用元件并連接電路:(1)測量IC=?(調(diào)整RW,按電路計(jì)算IC設(shè)置)。
IC=2.793mV
(2)信號(hào)發(fā)生器設(shè)置為正弦波,f=1kHz,V=3mV。
(3)調(diào)整RW,在示波器上觀察波形,使波形輸出幅度最大,且不失真。
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所以93%時(shí)輸出波形最大且不失真
(4)測量單管放大器的輸入輸出電阻Ri、RO。
輸入電阻:Ri=Ui/Ii=1.471/0.087=16.9?
輸出R:(UO/UL-1)?RL=(325.142/209.535-1)?5100=2.813K?
(5)用“失真度測量儀”測量電路的失真度。
(6)用“波特圖示儀”測試電路的幅頻特性曲線。
fL=92.69HZ
fH=2.822KHz fW=fH-fL=2822-92.69=2729.31Hz
第五篇:單級(jí)低頻放大電路
實(shí)驗(yàn)三 單級(jí)低頻放大電路
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1)研究單管低頻小信號(hào)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的意義。(2)掌握放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整與測量方法。(3)掌握放大電路主要性能指標(biāo)的測試方法。
2.實(shí)驗(yàn)涉及的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)知識(shí)
本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了三極管的工作原理、放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)試方法以及放大器性能指標(biāo)的基本測試方法。
3.實(shí)驗(yàn)儀器
信號(hào)發(fā)生器、示波器、直流穩(wěn)壓電源、電壓表
4.實(shí)驗(yàn)電路
實(shí)驗(yàn)電路如圖3.1.1所示。圖中電位器RW是為調(diào)節(jié)晶體管靜態(tài)工作點(diǎn)而設(shè)置的。RB1 RW 100kΩ Ucc(+12V)RC 2kΩ Rs + 3kΩ usRB2 18kΩ R1 6.2kΩ 9013 + C2 10μF + + RL 2kΩ uO CE 47μF RE 1kΩ 圖3.1.4 輸入電阻測量原理圖 圖3.1.5 輸出電阻測量原理圖
在被測放大電路前加一個(gè)電阻R,輸入正弦信號(hào),用示波器分別測量R兩端對(duì)地的電壓us和ui。則
Ri?uiR
us?ui為了減小測量誤差,一般取R接近Ri或?qū)換成一個(gè)可變電阻RW,調(diào)RW使ui?1us,2這時(shí),Ri= RW。
④輸出電阻Ro 任何放大電路的輸出都可以等效成一個(gè)有內(nèi)阻的電壓源,從放大電路輸出端看進(jìn)去的等效內(nèi)阻稱為輸出電阻Ro。輸出電阻的大小反映了放大器帶負(fù)載的能力。由于負(fù)載與輸出電阻具有串接的關(guān)系,Ro越小,帶負(fù)載的能力越強(qiáng)。當(dāng)Ro
?u?Ro??o?1?RL?uL?
在測量時(shí)要注意測量uo和uL時(shí),輸入電壓ui應(yīng)保持一致,且大小適當(dāng),保證在RL接入和斷開時(shí)輸出波形均不失真。且RL應(yīng)與Ro處于同一數(shù)量級(jí)。
⑤通頻帶BW
Au Aum 0.707 Aum BW fL fH 0 低頻段 中頻段 高頻段 f/Hz 圖3.1.6 放大電路的幅頻特性 通頻帶用于衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力。由于放大電路中電容和晶體管內(nèi)部PN結(jié)的結(jié)電容存在,在輸入信號(hào)頻率較低或較高時(shí),放大倍數(shù)的數(shù)值會(huì)下降;而在中間頻帶范圍內(nèi),輸出幅度基本不變。圖3.1.6所示為放大電路的增益與輸入信號(hào)頻率之間的關(guān)系曲線。稱為放大電路的幅頻特性曲線。圖中Aum為中頻放大倍數(shù)。
在信號(hào)頻率下降到一定程度時(shí),放大倍數(shù)的數(shù)值明顯下降,使放大倍數(shù)的數(shù)值等于0.707倍Aum的頻率稱為下限截止頻率fL。信號(hào)頻率上升到一定程度,放大倍數(shù)數(shù)值也將減小,使放大倍數(shù)的數(shù)值等于0.707倍Aum的頻率稱為上限截止頻率fH。f小于fL的部分稱為放大電路的低頻段,f大于fH的部分稱為放大電路的高頻段,而fH與fL之間形成的頻帶稱為中頻段,也稱為放大電路的通頻帶BW。
BW=fH – fL 通頻帶越寬,表明放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力越強(qiáng)。對(duì)于擴(kuò)音機(jī),其通頻帶應(yīng)該寬于音頻(20Hz~20kHz)范圍,才能完全不失真地放大聲音信號(hào)。在實(shí)用電路中,有時(shí)也希望頻帶盡可能窄,如選頻放大電路,希望它只對(duì)單一頻率的信號(hào)放大,以避免干擾和噪聲的影響。幅頻特性及通頻帶通常有如下兩種測試方法。I.逐點(diǎn)法
(1)幅頻特性的測量
在保持輸入信號(hào)大小不變的情況下,改變輸入信號(hào)頻率f,用示波器逐點(diǎn)測出輸出電壓uo。由Au=uo/ui計(jì)算對(duì)應(yīng)于不同頻率下放大器的電壓增益,按順序列表記錄,在坐標(biāo)紙上將得到的數(shù)據(jù)逐點(diǎn)描繪出頻率特性曲線,即該放大器增益的幅頻特性曲線。在圖中可以找出fH與fL,并計(jì)算通頻帶BW。
(2)通頻帶BW的測量 具體步驟如下。
1)將信號(hào)發(fā)生器接入被測放大電部的輸入端,示波器接到被測放大電路的輸出端。2)調(diào)整輸入信號(hào)幅度,改變輸入信號(hào)頻率(約1kHz左右),用示波器測量放大電路最大不失真輸出波形。
3)保持輸入信號(hào)幅度不變,用示波器測量放大電路的最大不失真輸出波形幅度。4)增大輸入信號(hào)頻率,使放大電路的輸出電壓為最大值的0.707倍,測出此時(shí)的頻率fH。
5)減小輸入信號(hào)頻率,使放大電路的輸出電壓為最大值的0.707倍,測出此時(shí)的頻率fL。
6)計(jì)算BW=fH – fL。
在保持輸入信號(hào)大小不變的情況下,改變輸入信號(hào)頻率,用示波器逐點(diǎn)測出輸出電壓。按順序列表記錄,在坐標(biāo)紙上將所測數(shù)據(jù)逐點(diǎn)描繪出頻率特性曲線,找出fH與fL,計(jì)算通頻帶BW。
II.掃頻法
利用掃頻儀直接在屏幕上顯示出放大器的Au – f曲線,在屏幕顯示的曲線上測出通頻帶BW。
6.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(1)單級(jí)低頻放大電路的實(shí)驗(yàn)參考電路如圖3.1.1所示。C1、C2和CE的極性不要接反。
(2)測量并調(diào)試放大器的靜態(tài)工作點(diǎn),研究電路參數(shù)RW、Rc、UCC的變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響。
實(shí)驗(yàn)中對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的測量可用示波器分別測量晶體管三個(gè)管腳的電位UB、UC、UE,然后再計(jì)算UBEQ、UCEQ。實(shí)際測量中,進(jìn)行電流測量時(shí)通常采用間接測量法,因此,測量集電極電流ICQ可以通過測量電壓來換算電流。例如,只要測出UC,可由ICQ =(UCC-UC)/RC,算出ICQ。用這種方法測量電流,不僅可以不用變動(dòng)被測電路,而且還消除了由于反復(fù)拆裝線路導(dǎo)致發(fā)生故障的可能。
1)RW對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響:
①調(diào)節(jié)RW和輸入信號(hào),使放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)為最佳狀態(tài)(即當(dāng)輸入信號(hào)幅度增大時(shí),輸出波形同時(shí)出現(xiàn)飽和與截止失真)。撤去信號(hào)發(fā)生器,用示波器測量UBQ、UCQ、UEQ,并計(jì)算出ICQ。
②將信號(hào)發(fā)生器重新連入放大器輸入端,且保持輸入信號(hào)不變。將RW增大,觀察并記錄波形。撤去信號(hào)發(fā)生器,示波器測量UBQ、UCQ、UEQ,計(jì)算出ICQ,并根據(jù)波形和數(shù)據(jù)判斷出失真類型。
③將信號(hào)發(fā)生器再次連入放大器輸入端,且保持輸入信號(hào)不變。將RW減小,觀察并記錄波形。撤去信號(hào)發(fā)生器,用示波器測量UBQ、UCQ、UEQ,計(jì)算出ICQ,并根據(jù)波形和數(shù)據(jù)判斷出失真類型。
2)集電極電阻Rc對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響:
將輸入信號(hào)接入放大器,在集電極電阻Rc上并聯(lián)Rc',Rc'=Rc=15k,觀察并記錄輸出波形。撤去信號(hào)發(fā)生器,用示波器測量UBQ、UCQ、UEQ,并計(jì)算出ICQ。將此情況與無Rc'時(shí)比較。測試后仍將Rc'斷開,恢復(fù)電路原狀。
3)電源電壓UCC對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響
將輸入信號(hào)接入放大器,再將UCC由+12V減至+7V,或增加至+15V,觀察并記錄輸出波形。撤去信號(hào)發(fā)生器,用示波器分別測量UBQ、UCQ、UEQ,并計(jì)算ICQ。將此情況與UCC=+12V時(shí)比較,測試后將UCC恢復(fù)為+12V。
(3)測量放大器的性能指標(biāo) 1)放大器增益的測量
將1kHz的正弦輸入信號(hào)接入放大器,用示波器觀察輸出電壓波形,在波形沒有出現(xiàn)失真的情況下,改變負(fù)載,分別令RL=1kΩ、RL=15kΩ和輸出開路三種情況下,測量放大器輸入和輸出電壓,計(jì)算放大器增益Au。
2)最大輸出動(dòng)態(tài)范圍
在測量電壓放大倍數(shù)的基礎(chǔ)上,逐漸增加輸入信號(hào)幅值,同時(shí)觀察輸出波形,當(dāng)輸出波形剛出現(xiàn)失真時(shí)的Uo即為Uo,max。
3)放大器輸入電阻的測量
用輸入換算法測量輸入電阻。輸入信號(hào)不變,在放大器輸入回路串入與輸入電阻為同一數(shù)量級(jí)的電阻R,用示波器分別測量R兩端對(duì)地的電壓us和ui。則
Ri4)放大器輸出電阻的測量
ui?R us?ui用輸出換算法測量輸出電阻。負(fù)載電阻RL=15k?,輸入端加入正弦信號(hào),用示波器分別測量空載時(shí)和加負(fù)載電阻RL時(shí)的輸出電壓uo和uL。則
?u?Ro??o?1?RL
?uL?5)放大器幅頻特性的測量 采用逐點(diǎn)描跡法測量放大器的幅頻特性,并繪出幅頻特性曲線。6)要想進(jìn)一步擴(kuò)展通頻帶,給出一個(gè)切實(shí)可行的方法。
7.注意事項(xiàng)
(1)在分別組裝好電路和調(diào)整好穩(wěn)壓直流電源,經(jīng)檢查無誤后,再接入電路打開電源開關(guān)。
(2)測試靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí),應(yīng)將輸入端加入的動(dòng)態(tài)信號(hào)撤掉。
(3)進(jìn)行電路指標(biāo)的測試過程中,一定要保證在輸出電壓波形始終不失真。(4)信號(hào)源的輸出端切勿與直流電源輸出端相連接,以免損壞儀器。
8.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
(1)認(rèn)真整理和處理測試數(shù)據(jù),并用坐標(biāo)紙畫出相關(guān)曲線。
(2)通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析各參數(shù)對(duì)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的影響,與理論分析結(jié)果進(jìn)行比較,作出簡明扼要的結(jié)論。
(3)分析、總結(jié)射極負(fù)反饋電阻的作用。
(4)總結(jié)、分析負(fù)載電阻RL的變化對(duì)放大電路的影響。(5)總結(jié)主要性能指標(biāo)的測試方法。
(6)記錄產(chǎn)生故障情況,說明排除故障的過程和方法。(7)回答思考題。
[思考題] 1.在圖3.1.1所示的電路中,一般都是通過改變上偏置電阻RB1來調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn),為什么?改變下偏置電阻RB2來調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)可以嗎?調(diào)節(jié)RC呢?為什么?
2.在示波器上顯示的PNP和NPN型晶體管放大器輸出電壓的截止失真波形和飽和失真波形相同嗎,為什么?
3.單管放大電路中,決定電路的靜態(tài)工作點(diǎn)的元件有哪些?
4.負(fù)載電阻RL變化時(shí),對(duì)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)有無影響?對(duì)電壓放大倍數(shù)有無影響? 5.如果在實(shí)驗(yàn)電路中,將NPN型晶體管換成PNP型晶體管,試問UCC及電解電容極性應(yīng)如何改動(dòng)?
6.能否用數(shù)字萬用表來進(jìn)行放大器幅頻特性曲線的測試,為什么?