两级阻容耦合放大电路
通常放大电路的输入信号都是很弱的,一般为毫伏或微伏数量级,输入功率常在1mV以下。为了推动负载工作,因此要求把几个单级放大电路连接起来,使信号逐级得到放大,方可在输出获得必要的电压幅值或足够的功率。由几个单级放大电路连接起来的电路称为多级放大电路。在多级放大电路中,每两个单级放大电路之间的连接方式叫耦合;如耦合电路是采用电阻、电容进行耦合,则叫做“阻容耦合”。 阻容耦合交流放大电路是低频放大电路中应用得最多、最为常见的电路。本实验采用的是两级阻容耦合放大电路,如图3-1所示。
图3-1 两级阻容耦合放大电路
在晶体管V1的输出特性曲线中直流负载线与横轴的交点UCEQ1=VCC,与纵轴的交点(UCE=0时)集电极电流为
ICQ1?VC1CCR?R?RE1
E3静态工作点Q1位于直流负载线的中部附近,由静态时的集电极电流ICQ1和集-射电压UCEQ1确定。当流过上下偏流电阻的电流足够大时,晶体管V1的基级偏压为
U?B1RV11CCR?R
2晶体管V1的静态发射极电流为
IEQ1?U?UBB1E1R?RE1?U?0.7B1E3R?RE1
E3静态集电极电流近似等于发射极电流,即
ICQ1?I?I?IEQ1BQ1EQ1
晶体管V1的静态集电极电压为
UCQ1?V?IRCCCQ1uu1u2C1
两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为
A?AA其中,第一级放大电路的电压放大倍数为
A??u?R?1be1L1r?(1??)?R1
E1晶体管V1的等效负载电阻为
R??RL1C1R
i2可作为第一级放大电路的外接负载,第二级放大电路的输入电阻为
R?R//R//[r?(1??)R]
i234be22E2晶体管V1和V2的输入电阻分别为
r?300?(1??)be1126I26I
EQ1r?300?(1??)be22
EQ2第二级放大电路的电压放大倍数为
A??u2?R?2be2L2r?(1??)R2C2
E2其中,等效交流负载电阻
R??RL2R。
L
1、两级放大电路静态工作点的测量。
(1)创建如图3-2所示两级阻容耦合放大电路。断开函数信号发生器与电路的连接,将电路输入端接地。单击仿真开关,进行仿真分析。用数字万用表或动态测试探针分别测量节点电压VB1、VC1、VE1、VB2、VC2及VE,并记录测量结果于表3-1中。
图3-2 两级阻容耦合放大电路静态工作点测量原理图
(2)根据阻值R1、R2和电源电压VCC,计算节点电压UB1。
(3)设UBE为0.7V,由基极偏压UB1估算V1管的射极偏压UE1、射极电流IE1和集电极电流IC1。根据IE1,VCC和RC1估算集电极偏压UC1。
(4)确定V1管的静态工作点Q1,即IBQ1,ICQ1和UCEQ1。 2、两级电压放大倍数的测量。
(1)创建如图3-3所示两级阻容耦合放大电路。将函数信号发生器接入电路。单击仿真开关,进行仿真分析。由双踪示波器显示的波形,记录输入电压峰值Ui1p和输出电压峰值Uo1p,同时记录输入输出波形的相位差。
(2)创建如图3-4所示两级阻容耦合放大电路。将函数信号发生器接入电路。单击仿真开关,进行仿真分析。由双踪示波器显示的波形,记录输入电压峰值Ui2p和输出电压峰值Uo2p,同时记录输入输出波形的相位差。