02实验二 单管交流放大电路整理20130613
实验二 单级交流放大器
实验一单级交流放大器一、实验目的l、掌握放大电路静态工作点的测试方法，进一步理解电路元件参数对静态工作点的影响，以及调整静态工作点的方法。
2、掌握测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压幅值的方法。
3、观察电路参数对失真的影响。
二、原理简介放大电路的用途非常广泛，单管放大电路是最基本的放大电路。
共射极单管放大电路是电流负反馈工作点稳定电路，它的放大能力可达到几十到几百倍，频率响应在几十赫兹到上千赫兹范围。
不论是单级或多级放大器它的基本任务是相同的，就是对信号给予不失真的、稳定的放大。
1、放大电路静态工作点的选择当对放大电路仅提供直流电源，不提供输入信号时，称为静态工作情况，这时三极管的各电极的直流电压和电流的数值，将和三极管特性曲线上的一点对应，这点常称为Q 点。
静态工作点的选取十分重要，它影响放大器的放大倍数、波形失真及工作稳定性等。
静态工作点如果选择不当会产生饱和失真或截止失真。
一般情况下，调整静态工作点，就是调整电路有关电阻，使I CQ和U CEQ达到合适的值。
由于放大电路中晶体管特性的非线性或不均匀性，会造成非线性失真，在单管放大电路中不可避免，为了降低这种非线性失真，必须使输入信号的幅值较小。
2、放大电路的基本性能当放大电路静态工作点调好后，输入交流小信号u i，这时电路处于动态工作情况，放大电路的基本性能主要由动态参数描述，包括电压放大倍数、频率响应、输入电阻、输出电阻。
这些参数必须在输出信号不失真的情况下才有意义。
基本性能测量的原理电路如图1-1所示.。
(1)电压放大倍数A u的测量用晶体管毫伏表测量图1-1中U i和Uo的值。
即：UiUoAu/(2)输入电阻R i的测量图1-1 交流放大电路实验原理图如图1-1所示，放大器的输入电阻R i 就是从放大器输入端看进去的等效电阻。
即； Ii Ui Ri /=通常测量R i 的方法是：在放大器的输入回路串一个已知电阻R ，选用R ≈R i (这里的R i 为理论估算值)。
单管交流放大电路实验任务书[1]
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实验二单管交流放大电路一、实验目的（1）熟悉晶体管的管型、管脚和电解电容器的极性。
（2）测量单管放大电路的电压增益，并比较测量值与计算值。
（3）测定单级共射放大电路输入与输出波形的相位关系。
（4）测定负载电阻对电压增益的影响。
（5）熟悉放大器静态工作点的调试方法以及静态工作点变化对放大器性能的影响。
（6）研究放大器的动态性能。
二、实验器材虚拟实验设备◆操作系统为Windows XP的计算机1台◆Electronics Workbench Multisim 8.x～9.x电子线路仿真软件1套◆示波器Oscilloscope1台◆直流稳压源1个◆数字万用表1个◆函数信号发生器1台◆电阻（2KΩ，1/4W）2个◆电阻（5.1KΩ，1/4W）1个◆电阻（680Ω，1/4W）1个◆电阻（4.7KΩ，1/4W）2个◆电解电容（10μF，25V）2个◆电解电容（47μF，25V）1个◆NPN型晶体管2N3903 1个实际工程实验设备◆模拟实验箱1台◆函数信号发生器DF1647 1台◆双踪示波器DF4320 1台◆数字万用表DT9806 1个◆晶体管毫伏表DF2173B 1台◆电阻（2KΩ，1/4W）2个◆电阻（5.1KΩ，1/4W）1个◆电阻（680Ω，1/4W）1个◆电阻（4.7KΩ，1/4W）2个◆电解电容（10μF，25V）2个◆电解电容（47μF，25V）1个◆NPN型晶体管2N3903 1个三、实验原理及实验电路晶体三极管由半导体材料硅或锗制成。
各种管的外形和管芯在制造工艺上各有不同，但最基本的结构只有NPN型和PNP型两种，管芯内部包含由两个PN结组成的三个区（发射区、基区、集电区）。
三极管的工作状态可以分为以下三个区域：（1）截止区 减小基极电流I B 、集电极电流I C 也随着减小，当I B =0时，I C ≈0，即特性曲线几乎与横轴重合，这时，三极管相当于一个断开的开关。
（2）饱和区 三极管的发射结、集电结均处于正向偏置，I C 基本上不受I B 控制（I C ≠βI B ），晶体管失去了电流放大作用。
实验2单管交流放大电路
实验2单管交流放大电路实验目的：1. 学习单管放大电路的基本工作原理；2. 掌握单管放大电路的设计方法；3. 通过实验，了解单管放大电路的放大特性。
实验原理：单管交流放大电路是一种利用晶体管进行电压放大的电路，其基本结构如下图所示：其中，VCC为电源电压，RE为电阻，VBE为基极-发射极电压，IC为晶体管的工作电流，RL为负载电阻，VS为输入信号。
在这个电路中，晶体管的基极与信号源之间串联一个耦合电容，用来隔离DC信号，只通过交流信号。
当输入一个交流信号时，信号在耦合电容上产生一个交变电压，将晶体管的基极电压周期性变化。
由于发射极与基极之间存在一个固定的电压VBE，因此，当基极电压变化时，发射极电压也会随之变化，改变电流IC。
在交流工作条件下，这种电流变化将与输入信号同步。
当晶体管基极电压增加时，发射极电压也会增加，使电流增大，从而使负载电阻两端的电压增加。
因此，当输入信号为正时，输出信号也会同步地增加。
当输入信号为负时，输出信号也同步地减小。
总而言之，单管放大电路可以将输入信号进行放大，达到放大器的放大效果。
实验器材：2. 变压器；3. 示波器；4. 电源。
实验步骤：1. 连接实验板将变压器连接到实验板上，将示波器连接到实验板输出端口，将电源连接到实验板上。
2. 调整电路参数调整电路参数VCC、RL、RE的大小，使实验板输出的波形为正弦波，并且波峰尽可能地靠近电源电压。
3. 更改输入电压更改输入电压，观察输出波形和幅度的变化。
4. 测量放大倍数根据示波器上的输出波形来测量输入和输出电压的幅度，并计算得到放大倍数。
注意事项：1. 在实验中需要根据实际情况调整电路参数，使得晶体管能够正常工作。
2. 当更改输入电压时，需要逐渐地改变电压，以防止电压过高损坏电路。
3. 在实验过程中需要仔细观察仪器，以确保实验的正确进行。
实验结果：在实验中，我们使用单管交流放大电路实验板来验证单管放大电路的放大特性。
通过调整电路参数，我们能够得到稳定的正弦波形并计算出放大倍数。
单管交流放大电路实验
一、实验目的
1、学习交流放大电路静态工作点的调试方法，分析 静态工作点对放大电路性能的影响
2、掌握电压放大倍数测量的方法，研究负载变化对 电压放大倍数的影响。
3、研究输入信号过大和静态工作点设置不当对输出 波形的影响
二、实验设备
1、双踪示波器 2、函数发生器 3、实验组件 4、数字万用表
若失真可能:①调节电阻RB1 ②可能输入电压太大,所以须调小输入电压
（2）不接交流信号源，用数字万用表的直流档测静态值；
3、完成所有其他情况的静态和动态测量。
饱和失真削底，截止失真削顶。
uo
uo
出现截止失真的波形
出现饱和失真的波形
电路参数
静态值测量与计算
实测值
据实测 值计算
静态工 作点
输输 入出 信信 号号
放 输出电 大 压波形 倍 数
实测 内容
RBБайду номын сангаас
RC RE RL UB UE U UBE UCE Ui UO
C
基准 参数
旋钮 3 k 1.5k ∞
居中
仅改接 RL
旋钮 3 k
居中
仅改变RB
顺时 针旋
3k
到底
1.5k 3K 1.5k ∞
仅改变RB
逆时 针旋
3k
1.5k ∞
到底
动态输入：Ui=20mv，f=1kHz
注意：当观察到UO波形显著失真时，不必测出输出电压值和放大倍数。
饱和失真削底，截止失真削顶。
步骤: 1、按照电路图接线
2、基准参数时：
（1）加入交流信号,把输入和输出信号引入示波器中进行观 察,用示波器读输入和输出电压，并同时看输入和输出信号 是否反相，输出是否失真 ；
实验二单管交流放大电路
实验二单管交流放大电路一．实验目的1．掌握单管放大器静态工作点的调整及电压放大倍数的测量方法。
2．理解静态工作点对放大器输出波形的影响。
3．熟悉信号发生器、示波器及晶体管毫伏表的使用方法。
二．电路原理简述单管放大器是放大器中最基本的一类，为保证放大器正常工作，即不失真地放大信号，首先必须建立适合的静态工作点。
工作点太高将使输出信号产生饱和失真；太低则产生截止失真，因而工作点的选取，直接影响在不失真前提下的输出电压的大小，也就影响电压放大倍数（Av =V/Vi）的大小。
本实验电路采用固定分压偏置式放大电路，如图2-1所示。
其中RW1=470kΩ，RB1=47KΩ，RB2=10KΩ，R C1=2KΩ，R L=2kΩ， C1=C2=10μF/15V,T1为9013(β=160-200)。
在晶体管、电源电压Vcc 及电路其他参数（如Rc等）确定之后，静态工作点主要取决于IB的大小。
因此，调整工作点主要是调节偏置电阻的数值（本实验通过调节Rw1电位器来实现），就可以观察工作点对输出电压波形的影响。
三．实验设备名称数量型号1．直流稳压电源 1台 0～30V可调2．低频信号发生器1台3．示波器 1台4．晶体管毫伏表 1只5．万用电表 1只四. 实验内容与步骤1．调整静态工作点实验电路按图2-1所示在9孔插件方板上接好“单管交流放大电路”单元。
调整直流稳压电源的输出电压为+12V，将RW3放在最大位置（逆时针），检查无误后用导线将电源输出分别接入“单管交流放大电路”的+12V和地端。
调节电位器RW1，用万用表测量晶体管的VCE电压，使VCE=6V左右，从而使静态工作点位于负载线的中点。
为了校验放大器的工作点是否合适，把信号发生器输出的f=1kHz正弦波信号加到放大器的输入端，从零逐渐增加信号υi的幅值，用示波器观察放大器的输出电压υ的波形。
若放大器工作点调整合适，则放大器的截止失真和饱和失真应该同时出现，若不是同时出现，只要稍微改变RW1的阻值便可得到合适的工作点。
实验二 单管交流放大电路及其应用
（3）变化对放大特2小信号放大特性测试将函数信号源的信号接到电路的输入端口函数信号源的波形选用正弦波频率1khz通过衰减器后先用示波器的一个通道观察波形并调节频率到所需状态
实验二单管交流放大电路及其应用
实验目的：
1、学会放大器静态工作点的测试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响；
2、掌握放大器的动态指标（电压放大倍数，输入电阻，输出电阻）的测试方法；
（1）调节函数信号源的信号幅度使示波器上所见的波形的值在30mV范围。用双踪示波器的另一通道观察输出的波形。使示波器显示稳定的.波形。从中可以判断和的相位关系，并测出值和值（在基本不失真条件下）。
（2）工作点变化对放大特性的影响
保持示波器二踪观察.波形状态，并保持值基本不变。将数字万用表改为测量直流电压。调节观察值增大和减小时，相应的值变化情况，当减小到多少时会出现下限幅（饱和）失真。
3、用示波器观察静态工作点对输出波形的影响
内容和方法
1、电路参数和工作点调整
未连接电路前，先测出的实际值。
按图连接电路，连接到+12V，测管的值。观察调节时的变化情况，最终调节，使，记录实际调整后的实测值。
2、小信号放大特性测试
将函数信号源的信号接到电路的输入端口，（函数信号源的波形选用正弦波，频率1kHz）通过衰减器后，先用示波器的一个通道观察波形，并调节频率到所需状态。
2、示波器二踪观察相关波形的使用方法。
3、示波器做电压幅度测试和波形时间参数测试的适用方法。
实验记录（单管交流放大电路）
实验结果及分析
电路参数实测
2.672
5.55
55.0
12
5.03
1.小信号放大特性测试
实验2.单管放大电路
单管放大电路201408080127 潘松201408080130 袁忻玮201408080106 杨滨毓201408080104 郭帅一．实验目的1、掌握放大器静态工作点的调试方法，学会分析静态工作点对放大器性能的影响。
2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
二．实验仪器1、双踪示波器2、万用表3、交流毫伏表4、信号发生器三．实验原理1、放大器静态指标的测试CC W B V R R R R U 2112++≈（2-1）C BEB E I R R U U I ≈+-=54 （2-2）)(543R R R I V U C CC CE ++-= （2-3） 电压放大倍数ebe L C V R r R R A )1(ββ++-= （2-4）输入电阻 be B B i r R R R 21= （2-5） 输出电阻 C R R ≈0 （2-6） 对于低频小功率三极管)()(26)1(200mA I mA r E be β++=2.放大器动态指标测试1) 电压放大倍数A V 的测量调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压u i ，在输出电压u o 不失真的情况下，用交流毫伏表测出u i 和u o 的有效值V i 和V o ，则A V =iOV V （2-7） 2) 输入电阻R i 的测量为了测量放大器的输入电阻，按图2-4电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R ，在放大器正常工作的情况下，用交流毫伏表测出U S 和U i ，则根据输入电阻的定义可得 R i =i i I U =RU U R i =R U U U iS i- （2-8） 3) 输出电阻R O 的测量按图2-4电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载R L 的输出电压U O 和接入负载后输出电压U L ，根据U L =O LO LU R R R + （2-9）即可求出R OR O =（1-LOU U ）R L （2-10） 4) 最大不失真输出电压U OPP 的测量（最大动态范围） 如上所述，为了得到最大动态范围，应将静态工作点调在交流负载线的中点。
单管交流放大电路实验原理
单管交流放大电路实验原理一、实验原理单管交流放大电路是电子技术中常用的一种模拟信号放大电路，其基本原理是通过晶体管的放大作用，将微弱的交流信号放大成较大的信号。
该实验主要探讨单管交流放大电路的基本工作原理和性能。
单管交流放大电路主要由电源、输入信号、晶体管、输出信号和负载等部分组成。
其中，晶体管是核心元件，其工作状态直接影响放大电路的性能。
在实验中，通常采用双极型晶体管（如锗管或硅管）或场效应管。
放大电路的主要性能指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带等。
电压放大倍数表示输出信号电压与输入信号电压的比值，是衡量放大电路放大能力的重要参数；输入电阻和输出电阻则分别表示信号源与放大电路输入端和放大电路输出端之间的等效电阻；通频带则是指放大电路对不同频率信号的放大能力。
单管交流放大电路的原理主要是利用晶体管的电流放大作用，通过反馈电路的调整，控制输入信号通过晶体管的电流，使输出信号得到适当的电压放大。
在这一过程中，反馈电路起到关键作用，它能够减小放大电路内部信号的失真和噪声干扰，提高信号的纯度和稳定性。
二、实验步骤1.搭建电路：根据实验原理图搭建单管交流放大电路，确保连接无误。
2.调整元件参数：根据实验要求，调整晶体管的偏置电流、集电极电压和输入信号的幅度等参数。
3.测试输入电阻：利用电压表和信号源测量输入电阻，确保输入信号能够有效地输入到放大电路中。
4.测试输出电阻：在输出端接上适当的负载，测量输出电阻，以了解放大电路的带载能力。
5.测量电压放大倍数：通过测量输入信号和输出信号的电压，计算电压放大倍数，以评估放大电路的放大能力。
6.研究通频带：通过改变输入信号的频率，观察输出信号的变化，了解放大电路对不同频率信号的响应。
7.测试噪声和失真特性：通过测量噪声和失真参数，了解放大电路的性能表现。
8.数据分析与处理：整理实验数据，利用表格和图表等形式进行整理和分析，以全面了解单管交流放大电路的性能。
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实验二 单管交流放大电路
一、 实验目的
1. 观察并测量电路参数的变化对放大电路的静态工作点（Q ），电压放大倍数（A V ）及
输出波形的影响。
2. 掌握常规电子测量仪器、仪表的正确使用和测量方法
二、 实验设备
1． 双踪示波器（GOS-630FC 型） 2． 模拟电路学习箱
3． 函数信号发生器（DF1641B 型） 4． 数字万用表（DT9205型）
三、 实验电路原理图
实验电路原理图如图2-1所示。
图2-1 单管交流放大电路图
四、 实验内容及步骤
1. 模拟电子实验常用的仪器
常用的仪器有双踪示波器、函数信号发生器、直流稳压稳流电源、数字万用表等。
它们的主要用途及相互间关系如图2-2所示。
图2-2 常用电子仪器相互关系示意图
2. 搭接电路
R b
Vo
Vi
检查元器件，按照图2-1搭接电路，接线无误后接通电源。
3. 测试放大器的静态参数
（1） 调节电位器R P 为最大、最小，分别测量放大器的静态工作点V B 、V C 及R b 的值，计
算I B 、I C ，数据填入表1内。
注意：测量电阻式不能带电测量，要断开V CC ；另外不能用双手同时握住电阻或测量笔，人体电阻将会与被测电阻并联在一起，表上的指示就不是被测电阻。
表1 单管交流放大电路
调节R P 使V C =7V （测试合适值时的R b 值）。
测量此时的静态工作点（R C =2k Ω，在R L =∞、R L =2.7k Ω）,重复上述方法及要求，并注意分析R b 在三种不同值时对静态工作点的影响。
（2） 改变R C =3k Ω (R L =∞、R L =2.7k Ω) ，测试此时的静态工作点。
4. 测试放大器的动态参数
（1）引入V i =10mv （峰峰值）, f =3kHz 的正弦波信号(R b 为合适值)。
R C =2k Ω,在R L =∞、R L =2.7k Ω两种负载条件下，分别观察V O 的波形（以输出波形不失真为准）。
测V O 的峰峰值， 记录V O 的波形，并计算A V 。
（2）引入V i =10mv , f =3kHz 的正弦波信号(R b 为合适值)。
R C =3k Ω,在R L =∞、R L =2.7k Ω两种负载条件下，分别观察V O 的波形（以输出波形不失真为准）。
测V O 的峰峰值，记录V O 的波形，并计算A V 。
（3）观察失真波形。
放大器在动态工作状态下，引入V i =30mV ，f =3kHz 的正弦波信号，缓慢调节增大R P 使v o 的波形出现失真为止，观察就记录此时波形。
缓慢调节减少R P 重复上述作法和要求，并分析区别两种不同失真现象。
以上有关数据其表达式为
()/C CC C C I V V R =-； ()/B C C B b I V V R
=- ()/V C be A R r β=-；50(1)*26/be E r I β=++；E C I I =
式中β用 代之；为防止干扰，电路连线尽量使用短线，避免交叉，应将所有公共地
接一点。
五、预习要求
1．共射放大电路的工作原理及电路中各元器件的作用
2．掌握共射放大电路静态工作点的设置
六、报告要求
1.画出交直流负载线
画出R C=2kΩ, R L=2.7kΩ、R b为合适值时的交直流负载线，标出静态工作点Q。
2.总结R b、R C、R L和V CC改变对Q点、V C及A V、V O波形的影响，分别讨论
3.比较A V的估算值与实测值并分析之
七、思考题
1.如果在实验电路中，将NPN型晶体管换成PNP型晶体管，试问V CC及电解电容极性应
如何改动？
2.测量放大电路静态工作点时，如果测得V CEQ<0.3V，说明三极管处于什么工作状态？如
果测得V CEQ≈V CC，说明三极管处于什么工作状态？
3.如何用数字万用表测试三极管的好坏？简述测试方法。