实验七单级放大电路静态工作点

发布 2019-04-30 02:24:37 阅读 4695

一实验目的。

1.理解单级放大电路静态工作点变动对输出波形的影响。

2.学习掌握单级放大电路检查、调整、测试方法。

二实验仪器。

sac-mdⅱ网络智能模拟电路实验台、泰克示波器、函数信号发生器、交流毫伏表。

三实验预习。

1.预习单级放大电路工作原理。

2.预习单级放大电路调整测试方法。

四实验原理。

放大电路种类很多,实验以单级阻容耦合低频放大电路为例, 它的功能是将频率从几十hz到几百khz的低频弱小信号进行不失真的放大。它是电子线路基本单元电路之一。

电路原理如图7-1所示。图中,组成直流分压偏置电路。是稳定电路工作点的发射极电阻,是发射极旁路电容,可以使两端交流短路,使输出值减少损失。

是三极管直流负载,与两端并联组成交流负载。是传递交流信号电容,又起到电路级与级之间静态工作时的隔直作用。

放大电路静态工作时,工作点的设置合理与否很重要,它关系到放大电路能否正常工作。所谓工作点是指放大电路无输入信号工作时,三极管各极直流电流和电压在特性曲线上所决定的点。如图7-2所示q点。

一般用基极电流()、电压()和集电极电流()、电压()表示。图7-2中,静态工作点的位置变化对输出信号波形影响很大,若q点选取**性区中部,运用范围又未超过线性区,则输出电流和电压的波形都不失真。若点选取在靠近饱和区,处在饱和区的部分信号得不到放大,则输出电流正半周和输出电压负半周的波形产生饱和失真。

若点选取在靠近截止区,处在截止区的部分信号得不到放大,则输出电流的负半周和输出电压的正半周产生截止失真。故电路静态工作时,要求其工作点调整选取在曲线线性区中点。

由上述知,电路一旦设计连接完后,必须进行静态工作点的调整和检测。

a工作点的调整:

电路静态工作时,电源电压的变动,负载的改变,基极电流的变化都会影响工作点。图7-3中,若和不变,改变会使整个负载线平行移动,工作点q沿移到q1点。若和不变,改变会使负载线的斜率随之改变,工作点q沿移到q2点。

若与不变,工作点q随的增大沿负载线移到q3点。同理,减小工作点则下移。

b工作点的检测:

用直流电流表、电压表测出静态时管子各极电流值、电压值(、、

由于测值很小(数量级),一般不测。

测试时,若=或=0,则=0,表示管子工作在截止区。若太小,即-=≤0.3v(硅管),则太大,使压降过大,表示管子工作在饱和区。

正常的值为0.2v(锗管)或0.7v(硅管)。当各极电流、电压都处于正常值时,表示电路工作正常。

c工作点的计算:

常用偏置电路分为固定式和分压式二种,实验要求用分压式偏置电路进行理论计算,且验证实验值。下面列出分压式偏置电路静态工作点的理论计算公式:

式中 五实验内容及步骤。

1. 用万用表检测判断图7-1所示各电子元件的好坏,尤其三极管和电容器。

2. 按图7-1所示正确连线。

3. 静态调试。

电路输入端不输入信号,接通直流电源=+12v ,调节阻值,使≈1ma ,且测试三极管各极电流、电压值,将值填入表7-1内。

表中计算公式:

4. 动态调试。

1)从电路输入端输入=20mv,=1khz信号,逐渐增大输入信号幅值,用示波器观察输出信号波形,调阻值,使输出波形正负半周幅值为最大且同时不失真,此时,表示工作点在负载线正中位置,即电路工作在最佳状态。否则继续调阻值,使输出波形正负半周幅值为最大且同时不失真止。

2)用毫伏表测出电路输出信号电压值,求出动态范围。

保持其他条件不变,将换成5.1k,重复上述步骤,可测出相应动态范围,将值填入表7-2内。

3)减小输入值,使恢复到20mv,再测出输出值。则电路的电压放大倍数可计算求得:

5. 观察负载电阻(或)的改变,对电路输出信号的影响。

1)取=2k,保持输入信号值及其他元件值不变,分别观察改变电路负载电阻,使=2k、5.1k、时的输出信号波形情况,将值填入表7-3内。

2)取=2k,保持输入信号值及其他元件值不变,分别观察改变电路集电极负载电阻,使=2k、1k、4k时的输出信号波形情况,将值填入表7-4内。

六实验思考题:

1.直流负载线和交流负载线,它们表示的物理意义是什么?

2.放大电路外接负载值的大小对电路本身的动态范围有何影响?何种情况下,可近似认为对动态范围无影响?

3.从公式可知,增大值可提高,若无限止的增大,是否也随之无限止的增大?为什么?

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