厦大模电实验四

实验四单级放大电路一、实验目的1.学会在面包板上搭接电路的方法2.学习放大电路的调试方法3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带测量方法4.研究负反馈对放大器性能的影响；了解设计输出器的基本性能5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大倍数的影响二、实验原理（1）单级低频放大器的模型和性能1.单级低频放大器的模型：单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放大，是放大器中最基本的放大器，单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大器和负反馈放大器。从放大器的输出端取出信号电压（或电流）经过反馈网络得到反馈信号电压（或电流）送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反，则为负反馈。根据输出端的取样信号（电压或电流）与送回输入端的连接方式（串联或并联）的不同，一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小，因此放大器的增益下降；同时改善了放大器的其他性能：提高了增益稳定性，展宽了通频带，减小了非线性失真，以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压，因而提高了输入阻抗，而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流，从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势，与此恒压相关的是输出阻抗减小；凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势，与此恒流相关的是输出阻抗增大。2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较：电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路，它未引入交流负反馈。点如图3实在图2的基础上，去掉射极旁路电容Ce，这样就引入了电流串联负反馈。2.射极输出器的性能：电路图4是射极输出器，它是单级电压串联负反馈电路，由于它的交流输出电压VQ全部反馈回输入端，故其电压增益：=1输入电阻：Rif=Rb//[rbe+(1+β)R’L式中R’L=Rc//RL输出电阻：Rof=Re//[(Rb//Rs)+rbe]/(1+β)射极输出器由于电压放大倍数约等于1，故它具有电压跟随特性，且输入电阻高，输出电阻低的特点，在多级放大电路中常作为隔离器，起阻抗变换作用。（二）放大器参数及其测量1.静态工作点的选择2.静态工作点测量与调试3.单极放大电路的电压放大倍数Av4.放大倍数的测量5.输入阻抗的测量6.输出阻抗测量7.放大器幅频特性三、实验仪器1.示波器1台2.函数信号发生器1台3.直流稳压电源1台4.数字万用表1台5.多功能电路实验箱1台四、实验内容及数据表格1.搭接实验电路2.静态工作点测量与调试静态工作点测量值VEQ(V)VBQ(V)VCQ(V)测量计算ICQ(mA)VBEQ(V)VCEQ(V)41/2数字表（DCV）1.32.0324.9930.9790.7323.693因此得出此三极管工作在放大区3.基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量测量（41/2数字表ACV）计算VS(mV)VI(mV)VOVOLAVAVLRiRo10.57.11.41520.7416134.770.6282.088KΩ4.590Ω4.放大器上、下限频率的测量fHfLB=fH-fL398KHZ127HZ397.873KHZ5.电流串联负反馈放大器参数测量测量(41/2数字表ACV)计算VS(mV)VI(mV)VOVOLAVAVLRiRo110.656.70.2911V0.1475V5.1342.60110.52kΩ4.97KΩ五、数据误差分析第一个实验我们按照VEQ=1.3v来调节电压，但是发现ICQ与理论值偏差较大，在确认电路无误后，我们分析有可能是电阻器阻值的偏差以及三极管的偏差所造成，在上下限的测量实验中，示波器上的上限值始终在小幅波动，因此我们大概取得其中间值，但也存在小范围的误差。六、实验内容总结本次实验是对我们模电课上理论知识的一个复习检验，首先是如何判断静态工作点，我们只能接入直流电源进行测量，但是Q点不一定能达到输出特性曲线的中点，而是在其附近，还有如何测量基本放大器的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻，要注意在不失真的条件下进行测量，在频率上下限的测量中复习了关于示波器的操作，还有负反馈放大器参数的测量，也比较简单。七、实验操作总结在具体实验过程中，我们遇到了一下几点困难，首先，面包板的电路连接线不是固定的很紧，容易松动，因此我们应该尽量把电器元件插紧。在测量时要注意在测量电压时，应当注意用数字万用表测量，而且测量的是有效值，示波器测量的是幅值还是有效值要自己调整，容易出错。还有自己由于预习的不是很充分，所以在操作过程中，遇到了电阻换错等问题，影响了速度，自己以后还是要更加仔细的预习。六、思考题1、如何根据静态工作点判别电路是否处于放大状态？答：可以根据已经测得的数据算出VCEQ的值，若VCEQ≈E/2，则电路处于工作状态。2、按实验电路10，若输入信号增大到100Mv,输出电压=？是否满足Vo=Av×Vi，试说明原因。答：不满足电压放大公式。因为此时信号太大，电路处于饱和状态，会产生饱和失真。