单级放大电路静态参数测试实验报告

1、实验目的

1、 孰悉模拟电子技术实验箱的结构，学习电子线路的搭接方法。

2、 学习测量和调整放大电路的静态工作点，观察静态工作点设置对输出波 形的影响。

二、实验说明

图6—1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RB】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U。，从而实现了电压放大。

图6-1共射极单管放大器实验电路

在图6-1电路中，旁路电容CE是使RE对交流短路，而不致于影响放大 倍数，耦合电容

C］和C2起隔直和传递交流的作用。当流过偏置电阻RB】和RB2 的电流远大干晶体管T的基极电流IB时（一般5〜10倍），则它的静态工作点 可用下式估算： UB Q ——ucc

Rm+R吧

U CE =U（：c_ + RE）

电压放大倍数P空d

输入电阻 R严R刖RJ% 输出电阻R（严

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。

放大黠静态工作点的測量与调试

1） 静态工作点的测量

测量放大器的静态工作点，应在输入信号堆=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 管的集电极电流人以及各电极对地的电位匕、4和（4。一般实验中，为了避 免断开集电极，所以采用测量电压久或然后算出❻•的方法，例如，只要测 出t/—即可用

u.

K

Urr -Ur

K

Ic-IE=^算出「（也可根据由匕•确定「），

E

C

同时也能算出Up严UR—UE，UCE=UC-UE0

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乙（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，此时化的负半周将被削底, 如图6-2（a）所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即你的正半周被缩顶（一 般截止失真不如饱和失真明显），如图6—

2（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％，检查输出电压®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。

图6-2静态工作点对u。波形失真的影响

改变电路参数%、&、Rs （他|、心2）都会引起静态工作点的变化，如 图6-3所示。但通常多采用调节偏置电阻心2的方法来改变静态工作点，如减 小心2,则可使静态工作点提高等。

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。 三、实验内容

实验电路如图6— 1所示。各电子仪器可按实验一中图6— 1所示方式连接， 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，先将心‘调至最大，函数信号发生器输出旋钮旋至零。接 通+12V电源、调节心，使Ic = 2.0mA （即匕=2.2V,因为1\"1卜：丿％ ）, 用直流电压表测量5、叭和匕及用万用电表电阻档测量瓦值。记入表7-10

表6-1 Ic = 2.0/A时电路测量和计算值表 测量值 计算值 Up (V) 2.6 UE (V) 2.0 Uc (V) 7.2 R,(K Q) 60 % (V) 0.6 UCE(V) 5.2 Ic (mA) 2 2、观察静态工作点对输出波形失真的影响

置Rc = 2.4M，信号源频率lKHz,坷=0 ,调节Rw使Ic = 2.0mA ,测出UCE 值,再逐步加大输入信号，使输出电压\"。足够大但不失真，即为最大不失真状态。 然后保持输入信号不变，分别増大和减小心'，使波形出现失真，绘出\"。的波形， 并测出失真情况下的「和”宀•值，记入表6 —2中。

注意：每次测人和乙值时都要使信号源的输出\"产0。为了满足该条件, 可以将图6-1中

B点连接佰号源的导线断开。

表中/c■和心•值要计算，IC\"E=H，UBE=UB—UE，UCE=UC-UEO

表6-2 Rc= 2.4M RL = oo时的实验数据 \"。波形 llo • i Ic (mA) 1.47 U(-E (V) f/c=9.20 久=0.68 失真情况 截止失真 管子工作状态 截止 UCE= 8.7 Uc=4.17 2.0 UE =2.25 ------------------------- ► t llo • i UCL = 1.71 ------------------------- ► t rio • • 不失真 放大区 1.70 S=3.58 t/£=3.39 见=0.19 ------------------------- ► t 饱和失真 饱和 四、 实验报吿要求

1、 认真做实验，记录实验数据。

2、 讨论并总结静态工作点变化对放大器输出波形的影响。

答；静态工作点不穗定，或者选的不合适，都会对输出波形遗成影响。可能会出现截 止失武，或者饱和失富两种悄况。 五、 预习要求

1、阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算实验电路的性能指标。假设： 3DG6 的& = 100, Rin = 20RG , RB2 = 60RG , Rc = 2.4RC , RL = 2.4RG。估算 放大器的静态工作点，电压

放大倍数输入电阻&和输出电阻心。 答；Ub=Rb2Ec/ (Rb 1 +Rb2)

Ic=Ie=(Ub-0.7)/Re Uce=Ec-Ic(Rc+Re) ri=300+(l+p)Ie/26 ro=Rc

Av=-pRC//RL/ri

2、能否用直流电压表直接测量晶体管的为什么实验中要采用测

5,再间接算出〃脏的方法？

答；测电路里的电流时，电压是测不准的，测电压时也是，电流是测不准的。 原因是电

路里，当你接入测量仪器时，其实电路已经改变了电压（或电流），所 以只能这样分别测算。简单说，你接入的仪器成了电路的干扰因素，那些仪器也 带电流电压功率的消耗。晶体管的测量值太小了，一丁点误差都很严重。

3・怎样测量坯2阻伍？

4Fr测駅在线电阴1口 渋确认被测电路没有并联支路并且被测电賂所有电谭己关断及 斫仃屯養匕兄亍曲」M 1 M逬行：tW匕术实脸测处R涎时滾将开:关KI折「測hl忙先将r 并转到电阳MK档，然后把红.黑表笔短路■调椎调报器•便指针指在g位置上（万

用表测壘迫阳时不同倍率档的雷点不同.毎授一档都应重谎进行一次训零，）.再把红、熬 表笔分开去测被测电阻的两端,即可测山被测电阻R«3的阻值。

4.当调节偏置电阻心2,使放大器输出波形出现饱和或截止失真时，晶体 管的管压降匕Z•

怎样变化？

答；出现饱和失真时，管压降UCE变得很小（小于IV）;出现截止失真 时，UCE增大，变得接近Vcc。

注：附图6—1所示为共射极单管放大器与带有负反馈的两级放大器共用实 验模块。如将

K】、1<2断开，则前级（I ）为典型电阻分压式单管放大器；如将 IS 1父接通，则前级（I）与后级（II）接通，组成带有电压串联负反馈两级放

大器。