实验2 共射极单管放大电路的测试
1.实验目的
①掌握共射极单管放大电路的设计方法。
②学会放大器静态工作点的调试方法,理解电路元件参数对静态工作点和放大器性能的影响。
③掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
④熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
2.实验设备与器件
12V直流电源、函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、频率计、万用电表、晶体管3DG6(或9011)×1(β=50~150)、电容10μF×2、50μF×1;电阻、电容若干。
3.实验内容与步骤
按图2.32所示连接实验电路,检查无误后接通电源。为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一起,同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线,如使用屏蔽线,则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。
(1)调试静态工作点
接通直流电源前,先将RP调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零。接通+12V电源,调节RP,使IC=2.0mA(即UE=2.0V),用直流电压表测量UB、UE、UC的值。
(2)测量电压放大倍数
在放大器输入端加入f=1kHz的正弦信号uS,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压Ui≈10mV,同时用示波器观察放大器输出电压uO波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述3种情况下的UO值,并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系。
(3)观察静态工作点对电压放大倍数的影响
令RC=2.4kΩ,RL=∞,Ui=10mV,调节RP,用示波器监视输出电压波形,在uO不失真的条件下,测量数据IC、UO和Au值。测量IC时,要先将信号源输出旋钮旋至零(即使Ui=0)。
(4)观察静态工作点对输出波形失真的影响
令RC=RL=2.4kΩ,Ui=0,调节RP使IC=2.0mA,测出UCE值,再逐步加大输入信号,使输出电压uO足够大但不失真。然后保持输入信号不变,分别增大和减小RP,使波形出现失真,绘出uO的波形,并测出失真情况下的IC和UCE值。每次测IC和UCE值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。
(5)测量最大不失真输出电压
令RC=RL=2.4kΩ,同时调节输入信号的幅度和电位器RP,使输出电压波形幅值最大且无明显失真用示波器和交流毫伏表测量UOPP及Uom值。
(6)测量输入电阻和输出电阻
令RC=RL=2.4kΩ,IC=2.0mA,输入f=1kHz的正弦信号,在输出电压uO不失真的情况下,测量输入电阻Ri、输出电阻RO。
(7)测量幅频特性
取RC=RL=2.4kΩ,IC=2.0mA。保持输入信号ui的幅度不变,改变信号源频率f,逐点测出相应的输出电压UO。
4.实验报告
①列表整理测量数据,并把实测的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻之值与理论计算值比较(取一组数据进行比较),分析产生误差原因。
②总结RC、RL及静态工作点对放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的影响。
③讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。
④分析讨论在调试过程中出现的问题。
5.实验总结与思考
①在放大电路调试过程中,若输出电压波形表现为顶部“被削平”、底部“被削平”或顶部和底部同时“被削平”的失真现象,应分别采取怎样的措施消除?
②要获得最大不失真输出电压应如何设置放大电路静态工作点?