一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1、熟悉和掌握模擬電路實(shí)驗(yàn)箱的使用方法。
2、進(jìn)一步掌握單管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整和調(diào)試方法并測定中頻電壓放大倍數(shù)。
3、掌握放大電路輸出電阻R**O和輸入電阻R**i的測定方法等各項(xiàng)特性。
4、掌握共集電極電路(射極跟隨器)的特性和測試方法。
二、實(shí)驗(yàn)儀器
交流毫伏表 直流穩(wěn)壓源
數(shù)字萬用表 子板-單級多級負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)板
模擬實(shí)驗(yàn)箱
三、實(shí)驗(yàn)原理與說明
射極跟隨器的原理圖如3-1所示。它是一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路,它具有輸入電阻高,輸出電阻低,電壓放大倍數(shù)接近于1,輸出電壓能夠在較大范圍內(nèi)跟隨輸入電壓作線性變化,并且輸入信號和輸出信號同相。其中,W1用于調(diào)整電路的靜態(tài)工作點(diǎn),為RL為可調(diào)負(fù)載電阻。
圖3-1 射極跟隨器電路
射極跟隨器的主要性能指標(biāo)有電壓放大倍數(shù)A U ,輸入電阻R I ,輸出電阻RO等。對于圖3-1電路,在開關(guān)K1閉合條件下,各性能指標(biāo)的計(jì)算式為
1.電壓放大倍數(shù)
式中,
rbe為晶體管輸入電阻。上式說明設(shè)計(jì)跟隨器的電壓放大倍數(shù)小于近于1,且為正值。這是深度電壓負(fù)反饋的結(jié)果。但它的射極電流仍比基極電流大(1+β)倍,所以它是具有一定的電流和功率放大作用。
2.輸入電阻
R i =rbe +(1+β)RE
放大器的輸入電阻反映了它消耗輸入信號源的功率的大小。若R i >>R S (信號源內(nèi)阻),放大器從信號源獲取較大電壓;若R i S ,則放大器從信號源獲取最大功率。
3.輸出電阻
R ~O~ =r ~be~ /β
式中rO為晶體管輸出電阻。
放大器輸出電阻的大小反映了它帶負(fù)載的能力。R 注意:所有電子儀器儀表的“接地”端必須與實(shí)驗(yàn)板上的“參考地”連接! 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 注意:實(shí)驗(yàn)前應(yīng)完成以下任務(wù): a、用萬用表判斷實(shí)驗(yàn)箱上三極管T的極性和好壞,電解電容C的極性和好壞,所需實(shí)驗(yàn)連線的好壞并測量+12V直流電源好壞。 b、斷開電源后,連接電路 1、 靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整與測試 電路中A點(diǎn)與基極輸入端短接,調(diào)節(jié)信號發(fā)生器,使其輸出頻率為1KH 實(shí)驗(yàn)操作01-靜態(tài)電路連接,電路中A點(diǎn)與基極輸入端短接 實(shí)驗(yàn)操作****02- 調(diào)節(jié)信號發(fā)生器,使其輸出頻率為1KH 用萬用表交流電壓檔監(jiān)測Ui值,微調(diào)函數(shù)信號發(fā)生器,使****U 實(shí)驗(yàn)操作****03- 動中調(diào)靜(最大不失真),用示波器監(jiān)視輸入、輸出波形 增大輸入信號幅度,同時(shí)調(diào)節(jié)偏置電阻,使放大電路處于最大不失真工作狀態(tài),靜態(tài)工作點(diǎn)已調(diào)好。 實(shí)驗(yàn)操作****04- 靜態(tài)集電極電位Vc 實(shí)驗(yàn)操作****05- 靜態(tài)發(fā)射極電位Ve 實(shí)驗(yàn)操作****06 -靜態(tài)發(fā)射結(jié)電壓Ube 實(shí)驗(yàn)操作****07 -靜態(tài)集電極電流Ic 實(shí)驗(yàn)操作****08 -靜態(tài)基極電流Ib 將上述測量結(jié)果記錄于表3-1中。 2、放大器動態(tài)性能指標(biāo)測試 (1) 電壓放大倍數(shù)的測量 在保證靜態(tài)工作點(diǎn)合理,輸出波形不失真的情況下,令RL=¥,將信號發(fā)生器的輸出端接至u 實(shí)驗(yàn)操作****09 -A點(diǎn)輸入信號1KHz正弦波160mV 監(jiān)測A點(diǎn)輸入信號160mV 實(shí)驗(yàn)操作****10 -測量射極空載輸出有效值 實(shí)驗(yàn)操作****10 -空載輸入輸出波形 實(shí)驗(yàn)操作****11 -測量射極帶負(fù)載輸出有效值 將上述測量結(jié)果記錄于表3-2中 (3) 輸入電阻R** 用“串聯(lián)電阻法”測量放大器的輸入電阻R 實(shí)驗(yàn)操作****12 -測量輸入電阻Ri接Rs=5.1K,保持Us=160mV輸入 實(shí)驗(yàn)操作****13 -測量A點(diǎn)Ui 3、測試跟隨特性 接上負(fù)載R 實(shí)驗(yàn)操作****14 -調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器幅值,測量跟隨特性1,A點(diǎn)45mV輸入 實(shí)驗(yàn)操作****15 -測量跟隨特性1,射極輸出 測量跟隨特****性1,輸入輸出波形 實(shí)驗(yàn)操作****16 -調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器幅值,測量跟隨特性2,A點(diǎn)76mV輸入 實(shí)驗(yàn)操作****17 -測量跟隨特性2-射極輸出 實(shí)驗(yàn)操作****18 -調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器幅值,測量跟隨特性3-A點(diǎn)145mV輸入 實(shí)驗(yàn)操作****19 -測量跟隨特性3-射極輸出 實(shí)驗(yàn)操作20 -測量跟隨特性4-A點(diǎn)200mV輸入 實(shí)驗(yàn)操作21 -測量跟隨特性4-射極輸出O愈小,帶負(fù)載的能力愈強(qiáng)。當(dāng)R O
電壓跟隨范圍是指跟隨器的輸出電壓uo跟隨輸入電壓ui作線性變化的區(qū)域。當(dāng)ui超出一定的范圍時(shí),uo不能跟隨ui作線性變化,即uo的波形出現(xiàn)失真。為了使輸出電壓uo正負(fù)半周對稱,并充分利用電壓跟隨范圍,靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)選在交流負(fù)載線中點(diǎn),測量時(shí)可以直接用示波器讀取uo的峰峰值,即電壓跟隨范圍;或用交流毫伏表讀取uo的有效值,則電壓跟隨范圍Z ,有效值為0.4V的正弦波信號,加到U1輸入,(即U S =U i =10mv),同時(shí)觀察輸出波形,調(diào)節(jié)偏置電阻使輸出波形不出現(xiàn)失真,逐漸增加輸入信號幅值,同時(shí)調(diào)節(jié)偏置電阻,直到同時(shí)產(chǎn)生飽和與截止失真為止。此時(shí),靜態(tài)工作點(diǎn)已調(diào)好,放大電路處于最大不失真工作狀態(tài)。具體步驟可以參考實(shí)驗(yàn)二靜態(tài)工作點(diǎn)的測量方法。Z ,有效值為400mV左右的正弦波信號,加到U1輸入,(即U S =U i =10mv)i=10mv1端。調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的幅度和頻率,使輸入正弦信號|=1kHz、u**S =u**i =160mV(用毫伏表在A點(diǎn)監(jiān)測,即板上2點(diǎn)),然后用示波器觀察輸入、輸出波形及相位關(guān)系。波形無失真時(shí)測量輸出電壓 u' o,計(jì)算空載時(shí)的電壓放大倍數(shù):接上負(fù)載(*R* ~L~ =3KW),重測輸出電壓*u* *~O~* ,計(jì)算帶載時(shí)的電壓放大倍數(shù):
i的測量i 。即在信號源輸出與放大器輸入端之間,串聯(lián)一個(gè)已知電阻R(一般選擇R的值接近RK值為宜),本實(shí)驗(yàn)中可在實(shí)驗(yàn)板上C1之前串入R**S (u**i接B點(diǎn),R**S =5.1KW),保持u**S =160mV。如圖2-3所示,在輸出波形不失真的情況下,分別測出u**s和ui的值,記錄到表3-4中。L = 3KW,輸入正弦信號u i ,逐漸增大輸入信號ui幅值,用示波器觀察波形不失真的情況下,測量對應(yīng)的uo值,將測量數(shù)據(jù)記錄在表3-5中。
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共集電極放大電路—射極跟隨器

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