晶体管共射极单管放大电路

院（系）名称 专业名称 实验课程名称 实验项目名称 实验时间 实验成绩 【实验目的】 (1) 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 (2) 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。 (3) 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 【实验仪器与材料】 (1) 模拟电路实验箱。 (2) 函数信号发生器。 (3) 双踪示波器。 (4) 交流毫伏表。 (5) 万用表。 (6) 连接线若干。 (7) 电阻。 【实验原理】 图4-6为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号Ui后，在放大器的输出端便可得到一个与Ui相位相反，幅值被放大了的输出信号UO，从而实现了电压放大。 姓名 学号 模拟电子技术基础 晶体管共射极单管放大电路 实验地点 指导教师签名 班别 图4-6 共射极单管放大器实验电路 在右图电路中，当流过基极偏置电阻的电流远大于晶体管的基极电流时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算: UB?RB1UCCRB1?RB2 IE?UB-UBE?ICRE1 ， UCE?UCC-IC(RC?RE1) 电压放大倍数 AV?-?RC1//RL1rbe 输入电阻 Ri＝RB1//RB2//rbe 输出电阻 RO=RC1 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1．放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点，应在输入信号ui＝0的情况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压UE或UC，然后算出IC的方法，例如，只要测出UE，即可用IC?IE?UE算出IC（也可根据，由UC确定IC），RE1同时也能算出：UBE＝UB－UE，UCE＝UC－UE。为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC（或UCE）的调整与测试。 静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时UO的负半周将被削底，如图(a)所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即UO的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如图(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压ui，检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。 改变电路参数UCC、RC、RB（RB1、RB2）都会引起静态工作点的变化，如图4-8所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点，如减小RB2，则可使静态工作点提高等。 (a)饱和失真 (b)截止失真 图4-7 静态工作点对uO波形失真的影响 图4-8 电路参数对静态工作点的影响 最后还要说明的是，上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的，应该是相对信号的幅度而言，如输入信号幅度很小，即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说，产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求，静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。 2．放大器动态指标测试 放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。 1) 电压放大倍数AV的测量 调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压ui，在输出电压uO不失真的情况下，单独只用用交流毫伏表或者示波器测出ui和uo的有效值Ui和UO，则 UO AV?Ui2) 输入电阻Ri的测量 为了测量放大器的输入电阻，按图4-9电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R，在放大器正常工作的情况下，单独只用交流毫伏表或者示波器测出US和Ui，则根据输入电阻的定义可得 Ri?UiUiUi??R URUS-UiIiR 图4-9 输入、输出电阻测量电路 测量时应注意下列几点： (1) 由于电阻R两端没有电路公共接地点，所以测量R两端电压 UR时必须分别测出US和Ui，然后按UR＝US－Ui求出UR值。 (2) 电阻R的值不宜取得过大或过小，以免产生较大的测量误差，通常取R与Ri为同一数