实验三 分压式偏置放大电路调试与分析
浅谈“分压式偏置放大器的安装与调试”
浅谈“分压式偏置放大器的安装与调试”作者：黄立明来源：《世界家苑·学术》2018年第10期摘要：优化教学方法、提高教学质量，提升学生素质。
关键词：实训教学；放大器；安装与调试“分压式偏置放大器的安装与调试”是>课程的第一次实训课。
它涉及到>、>及>等课程的综合性实训项目。
通过实训、促进学生将所学的理论知识，以及技能操作能力有机的进行整合，在理论知识的指导下，通过电路制作、达到加深对电路工作原理的掌握，并提高技能操作水平的目的。
特别是学会综合应用所学知识、达到解决实际问题的目的。
为今后专业课学习以及就业打下一个坚实的专业基础。
如何上好这次实训课：首先教师除了必须具备高超的理论水平以及丰富的实践经验外，还应根据学校及学生的现状、精心备好每次教案，在教学实施过程中、应根据课堂实际情况，及时调整教学方法和教学步骤，根据学生学习能力的差异因材施教。
在“分压式偏置放大器的安装与调试”实训教学中，我们分为以下几个步骤：1、实训目的：（1）通过电路安装、调试达到熟悉常用电子仪器设备及常用工具的使用方法，如双踪示波器、LCR数字电桥、万用表以及电工电子实验装置等仪器仪表设备以及电烙铁等工具。
（2）在电路调试过程中，学会使用示波器观察放大器静态工作点设置对波形失真的影响。
2、实训电路分压式偏置放大器电路原理图如下所示：熟悉并熟练掌握电路工作原理和放大器静态工作点的测试以及微调电阻的作用。
3、器材准备TH-DZ3型电工电子实验装置（内置数控智能函数信号发生器及直流稳压电源）、LM8020A双踪示波器、DT-830B数字万用表，ELC-131D LCR数字电桥及工具、电路套件等。
熟悉并熟练掌握仪器设备、工具等使用。
4、安装调试（1）熟练应用DT-830B数字万用表，ELC-131D LCR数字电桥对电子元器件参数进行检测，按照工艺要求对电子元器件引脚进行成型加工。
（2）按照上面实训电路原理图、应用Protel软件对通用印制板进行排版，或直接人工在通用印板上进行排版。
《分压式偏置放大电路》教案资料讲解
《分压式偏置放大电路》教案2、 会观察和分析静态工作点的变化对 输出波形的影响。
3、 培养理论联系实际，细心认真的学 习态度，增强动手能力。
主要教学内容及步骤任务一静态工作点的测量和调整如何来测静态工作点呢？我们来看实验图。
1、 调试直流稳压电源，使得 V G =12V ，并接入电路。
2、 调节上偏置电阻 Rp ,使得发射极电位 V E 固定在2.6V ，集电极负载两端的电压为 5.3V 。
3、 用万用表测量 V B 、V C 判断此三极管处于 何种工作状态。
4、 然后我们再去测I C 和V CE 。
l c 如何去测量 呢？（提问学生）第一种方法：断开 C ，将万用表串联至电路 中，读出I c 。
第二种方法：测量U RC ，根据欧姆定律算出I C 的值。
通过测量，分析数据与理论相比较，我们发现三 极管处于放大工作状态。
其次，I C 和V CE 的值有 了，那么，在三极管的输出特性曲线的负载线 上，就能确定静态工作点Q 的位置。
任务二观察vi 与vo ，测量放大倍数Av 。
如何来测呢？步骤：1、使用函数信号发生器，调出频率 f=1KHZ ，峰- 峰值Vip-p 为100mV 左右的正弦波信号，接教学过程与 时间分配实验检测与 探究（35分 钟）备注让学生分组进行，分配各自职责，完 成测量。
在过程 中，安全操作，让 学生交流合作，共 同完成任务。
（学生操作，老师 循回指导） 强调：安全操作规 范： ① .调电源时， 请正确选择万用表 量程。
② .测试时：先 接线，后开电源， 再测量。
③ .测量时，不 可以带电转换万用 表转换开关。
④ .调节电位器 测量电位时，俩人 合作。
小组讨论，说出自 己发现了什么，并 让学生进行总结。
（学生操作，老师 循回指导） 强调：安全操作规入电路的输入端。
2、 用双踪示波器同时观察 vi 和vo 的波形，判断 相位关系。
3、 以示波器上的读数为准，读出 Vip-p 和Vop-p ，计算 Av=Vop-p/Vip-p 。
分压偏置式放大电路
实验二 分压偏置式放大电路
一、实验目的
1、学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。
2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。
3、熟悉常用的电子仪器及模拟电路实验设备的使用
二、实验原理
图2-1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Rb1和Rb2组成的分压式电路，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Us 后，在放大器的输出端便可得到一个与Us 相位相反，幅值被放大了的输出信号U0，从而实现了电压放大。
图2-1 分压偏置式放大电路原理图
三、实验内容
1、静态工作点的测量：调节电位器，使CC CEQ V U 2
1 ，各元件示值如图2-2所示：
图2-2 静态工作电路图
测量静态值如下：
2、动态参数的测量：在输出不失真的情况下。
输入正弦信号（Us=2mV、f=1khZ），测量输出电压大小如表2-2所示。
分压式偏置电路实训报告
一、实训目的1. 理解分压式偏置电路的工作原理和组成。
2. 掌握分压式偏置电路的设计方法。
3. 通过实验验证分压式偏置电路的性能。
4. 提高电路分析和调试能力。
二、实训原理分压式偏置电路是一种常用的偏置电路，它通过两个电阻器将电源电压分压，然后将分压后的电压加到三极管的基极上，为三极管提供稳定的直流工作点。
这种电路的优点是工作点稳定，受温度、电源电压和元件参数变化的影响较小。
三、实训仪器与设备1. 电源：正极性直流电源，电压可调。
2. 电阻：不同阻值电阻若干。
3. 三极管：NPN型三极管若干。
4. 指示器：万用表、示波器等。
5. 印制电路板：若干。
四、实训步骤1. 电路搭建（1）按照设计好的电路图，在印制电路板上焊接电阻、三极管等元件。
（2）连接电源，确保电路连接正确。
2. 电路调试（1）用万用表测量三极管的基极电压和集电极电压，确保符合设计要求。
（2）调整电阻值，观察三极管的工作状态，确保电路稳定工作。
3. 性能测试（1）测量电路的输入电阻和输出电阻。
（2）测量电路的放大倍数和频率响应。
（3）观察电路的失真情况。
五、实验结果与分析1. 电路性能（1）输入电阻：Rin = 10kΩ（2）输出电阻：Rout = 1kΩ（3）放大倍数：A = 100（4）频率响应：fH = 1MHz，fL = 100Hz（5）失真情况：无明显失真2. 分析（1）输入电阻较高，有利于提高电路的带负载能力。
（2）输出电阻较低，有利于提高电路的驱动能力。
（3）放大倍数较高，满足设计要求。
（4）频率响应较好，适用于中频信号放大。
（5）失真情况较小，电路工作稳定。
六、结论通过本次实训，我们掌握了分压式偏置电路的工作原理和设计方法，并通过实验验证了电路的性能。
实验结果表明，所设计的分压式偏置电路具有良好的性能，能够满足设计要求。
七、改进措施1. 在电路中增加滤波电路，降低电源噪声对电路的影响。
2. 选择合适的电阻材料和三极管，提高电路的稳定性。
分压式偏置放大电路实验教学设计及分析研究
分压式偏置放大电路实验教学设计及分析研究作者：邓龙李财盛来源：《科学导报·学术》2020年第44期摘 ;要：放大电路的静态分析和动态研究是模拟电子技术的重要基础，合理设计实验教学以配合理论学习，能够为后续模拟电路的学习打下坚实基础。
文章讨论了分压式偏置放大电路的实验设计思路，详细分析了电路参数改变对电路性能的影响，为实验教学提供参考。
关键词：放大电路;实验教学;设计与分析1.背景及意义电工电子实验作为电工电子技术的重要组成部分，能够培养学生理论运用、实践动手和综合分析能力。
研究实验设计的原理，合理的构建实验，进行有效的教学引导，有利于学生对所学理论建立直观认识，激发学习兴趣、巩固理论知识。
对于实验教师而言，掌握实验的设计、教学和分析方法，便于理顺教学思路、梳理重难点，便于根据学情合理的调整实验内容，便于预测实验中可能出现的问题及其解决方案，从而提高教学质量。
分压式偏置放大电路具有较为稳定的静态工作点，在多级放大电路通常作为中间级，此电路在放大电路的理论、实验教学中都具有典型性。
2.实验设计与教学思路为达到较好的实验教学目的，按照循序渐进、由简到难的原则，设计本实验，主要分为以下三个部分：2.1 元器件的测试利用万用表核验元器件的好坏及其精准度。
发现异常，及时报告，采取更换设备或者现场维修等方式进行处理。
过程中，要提示学生要注意万用表的档位切换。
2.2 静态分析与测量理论学习中，分压式偏置放大电路的静态分析，是已知电路工作在放大状态，并已知晶体管放大倍数β的情况下展开的。
而实验中，与理论学习有所区别，主要原因就是需要判断电路是否工作在放大状态，β值也需要测算。
为使电路工作在放大状态，需要先进行估算，确定范围，而后调节电位器，使得电路符合放大要求。
实验指导时需要讲清此区别。
2.2.1晶体管静态工作点的确定方法通过晶体管放大电路的输出特性曲线（交流负载线与直流负载线），可以分析出，当左右时，放大电路静态工作点处在比较理想的放大状态，不容易出现失真。
分压式偏置放大电路静态工作点
分压式偏置放大电路静态工作点分压式偏置放大电路静态工作点是在放大电路中非常重要的一部分，其作用在于确保放大电路稳定，从而保证放大的精度和可靠性。
为此，我们需要掌握分压式偏置放大电路的原理和调整方法，以便正确地设置它的静态工作点。
一、分压式偏置放大电路的原理：分压式偏置放大电路主要由电阻、二极管和放大器组成。
其中，二极管具有一定的反向导电性，被称为晶体管。
当晶体管两侧的电压为正向时，它就会放大电流信号，并产生足够的输出。
当晶体管的两端电压为负值时，它就会截止，这时我们可以通过调整电路中的电阻大小，使得晶体管处于合适的工作状态。
二、分压式偏置放大电路的调整方法：要正确设置分压式偏置放大电路的静态工作点，我们需要采取一定的调整方法。
具体如下：1、确定放大器的直流工作点。
在这个过程中，我们需要找到一个比较适合的中心点，该中心点处的电压应该在晶体管的工作区间内。
同时，该电压值不能太高，否则就会造成过载。
2、使用反馈电路。
在放大电路中，反馈电路可以稳定输出电压，并从根本上改善电路的性能。
因此，我们可以通过使用反馈电路来保持静态工作点的稳定性。
3、调整电阻。
当我们确定好中心点之后，就可以进一步调整电路中的电阻了。
这里有一个很重要的原则，就是要尽量使得所选用的电阻红色区域内，这样可以保证晶体管的饱和和截止，从而达到电路的稳定性。
三、总结：在使用分压式偏置放大电路时，保持静态工作点的稳定性非常重要。
通过上述调整方法，可以有效地设置电路的静态工作点，从而达到更好的放大效果。
总之，分压式偏置放大电路静态工作点虽然看似简单，但其实是一个非常细节化、需要考虑多个因素的问题。
只有我们既注重原理，又学会正确地调整，才能在实际应用中发挥出更好的效果。
分压式偏置放大电路
谢谢!
任务驱动 、小试身手 任务驱动
调节与观测
任务驱动 、小试身手 任务驱动
绘制波形
ui
输入信号：
时间挡位：
t
0
幅度挡位： ui（P-P）：
输出信号：
uo
时间挡位： 幅度挡位：
tபைடு நூலகம்
0
uo（P-P）：
任务驱动 、小试身手 任务驱动
记录数据
输出负载R 输出负载RL情况
输入信号电压 Vi/mV
输出信号电压 Vo/mV
任务名称
分压式偏置放大电路 （任务三 动态分析）
探讨分析、确立任务 探讨分析、
放大器如何工作的？ 放大器如何工作的？
1、条件： 条件：
设置合适的静态工作点： 设置合适的静态工作点：
设置合适的静态工作点，保证放大器正常的放大信号。 设置合适的静态工作点，保证放大器正常的放大信号。
2、方法： 方法：
观察与测算： 观察与测算：
电压放大倍数Av 电压放大倍数Av
不接RL 不接RL
接入RL 接入RL
任务驱动 、小试身手 任务驱动
1、放大器的作用？ 放大器的作用？ 通过示波器波形观测，单极共发射极放大电路兼 有放大和反相作用。 2、放大器放大信号的能量来源？ 放大器放大信号的能量来源？ 放大器放大信号的能量来源于直流电源VG，而非 三极管的电流放大倍数。交流放大器中同时有直 流分量和交流分量两种成分。 3、失真情况？ 失真情况？
任务准备
2.调节与观测 调节与观测 （1）1kHZ、20mV的正弦波信号作为输入信号 ； ） 、 的正弦波信号作为输入信号 （2）观测输入、输出信号波形，并绘制信号波形； ）观测输入、输出信号波形，并绘制信号波形； （3）估算电压放大倍数，记入表格 。 ）估算电压放大倍数，记入表格2。 （4）将负载开路，重复步骤（1）——（3）。 ）将负载开路，重复步骤（ ） （ ）。
分压式偏置三极管放大电路设计分析
分压式偏置三极管放大电路设计分析实验报告课程名称：模拟电子技术小组成员：实验时间：2017.4分压式偏置三极管放大电路设计分析一、实验目的1.学习电子电路设计制作2.了解静态工作点稳定原理3.掌握放大电路的原理及放大特性4.掌握晶体三极管与单管放大电路的测试方法5.熟悉常用仪器仪表的使用、操作二、实验器材三、实验原理说明1．静态工作点的调整和测量静态工作点是指放大电路没有输入信号时晶体管各极的直流电压和电流在特性曲线上所确定的点，由它确定静态值，是通过I BQ、U BEQ、I CQ、U CEQ来描述的。
由于晶体管的非线性，为保证放大电路的正常工作，应有一个大小合适的静态工作点，使晶体管处于特性曲线上的放大区的适中位置。
否则，若工作点设置过高，晶体管进入饱和区，产生饱和失真；若工作点设置过低，晶体管进入截止区，产生截止失真。
已知I1>>IBQUBQ≈发射级电流IEQ由于ICQ≈IEQ，管压降UCEQ≈Vcc-ICQ（Rc+Re）基极电流IBQ2．电压放大倍数的测量交流电压放大倍数A u 指电压放大电路的输出电压与输入电压的相量之比，它一方面反映了输出电压与输入电压的大小关系，另一方面也反映了它们的相位关系。
电压放大倍数的测量，通常有两种方法： ⑴理论上1.空载C2存在iou =U U A = 2.负载C2存在=U U A = 3.空载C2不存在i ou =U U A = 4.负载C2不存在iou =U U A =⑵ 用数字示波器直接测量i o u =U U A其中U i 、U o 分别为输入和输出信号电压的有效值。
3．输入电阻和输出电阻的测量⑴ 测量输入电阻R i ：放大电路的输入电阻是指从放大电路输入端看进去的等效电阻。
它是由晶体管输入阻抗和偏流电阻等因素决定的，大小为1. C2存在iii I U R == 2. C2不存在i ou =U U A =式中U i 是加到放大电路输入端的电压有效值，I i 是流入输入端的电流有效值。
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实验三分压式偏置放大电路调试与分析
[课题引入]：
分压式偏置放大电路具有放大和反相的作用，而静态工作点的设置对放大电路的正常工作又具有极其重要的影响，这节课我们就来具体的研究和探讨一下这个问题。
1、学会静态工作点、放大倍数的测量方法。
2、会观察和分析静态工作点的变化对输出波形的影响。
3、培养理论联系实际，细心认真的学习态度，增强动手能力。
图1 分压式偏置放大电路
任务一
任务一：测试静态工作点
如何来测静态工作点呢？我们来看实验图。
1、调试直流稳压电源，使得V CC=12V，并接入电路。
2、调节上偏置电阻Rp，使得基极电位V B固定在3V。
3、用万用表测量V E、V C判断此三极管处于何种工作状态。
4、然后我们再去测I C和V CE。
I C如何去测量呢？
第一种方法：断开C，将万用表串联至电路中，读出I C。
第二种方法：测量U RC，根据欧姆定律算出I C的值。
5、（学生操作，老师循回指导）
强调：安全操作规范：
①．调电源时，请正确选择万用表量程。
②．测试时：先接线，后开电源，再测量。
③．测量时，不可以带电转换万用表转换开关。
④．调节电位器测量电位时，俩人合作。
通过测量，我们发现三极管处于放大工作状态。
其次，I C和V CE的值有了，那么，在三极管的输出特性曲线的负载线上，就能确定静态工作点Q的位置。
（画输出特性曲线，确定Q点）Q对应的横坐标是V CE，所对应的纵坐标为Ic。
任务二
这是放大电路静态时的情况，我们知道放大电路的作用是能把微弱的电信号放大成较强的电信号，所以若此时给放大电路的输入端加上信号源vi的话，电路的输出vo又是一种什么样的信号呢？即我们来研究放大器的动态特性。
任务二、观察vi与vo，测量放大倍数Av。
（如何来测呢？步骤：）
1、使用函数信号发生器，调出频率f=1KHZ，峰-峰值Vip-p为20mV左右的正弦波信号，
接入电路的输入端。
2、用双踪示波器同时观察vi和vo的波形，判断相位关系。
3、以示波器上的读数为准，读出V ip-p和V op-p，计算A v=V op-p/Vip-p。
4、（学生操作，老师循回指导）
强调：安全操作规范：
①．使用示波器前，必须进行校准。
②．函数信号发生器、示波器接入放大电路时，需可靠接地。
③．读数时，仔细观察、准确读数。
5、
通过观察和计算，我们可以知道：在共发射极放大电路中，输入电压vi和输出电压vo 之间，兼有放大和反相的作用。
任务三
如果此时改变电路的静态工作点，电路的输出vo会有怎样的变化呢？我们来看任务三。
任务三、观察和分析静态工作点变化对输出波形的影响。
如何来改变电路的静态工作点呢？我们仍可以通过调节Rp。
首先
1、减小Rp,观察vo的波形变化。
2、当vo出现明显失真时，画出vo波形，并判断失真类型。
3、用万用表测量如下静态参数。
4、（学生操作，老师循回指导）
强调：1、微调Rp，仔细观察vo。
5、（填表、提出问题）：
6、（提出问题）:为什么输出电压vo的负半周会部分削除而产生饱和失真呢？[讨论]看实验
图，我们来分析一下。
当Rp（减小）→VB（↑）→VE（↑）→IE（↑）→IC（↑）→VCE（↓）。
7、（提出问题）：那么在输出特性曲线的负载线上，Q点会如何来变化呢？
静态工作点Q会沿着负载线上移，接近饱和区。
8、[总结] 若加入输入信号vi后，iC的正半周进入饱和区而被部分削除，又因为输出与输入存在反相的关系，所以造成vo的负半周被部分削除，产生了饱和失真。
反过来，当增大Rp时，电路的输出vo又会有怎样的变化呢？
1、增大Rp，将Vip-p调至60mV左右，观察vo的波形变化。
2、当vo出现明显失真时，画出vo波形，并判断失真类型。
3、用万用表测量如下静态参数。
5、（填表、提出问题）：为什么输出电压vo会产生截止失真呢？我们再来分析一下。
当Rp（↑）→VB（↓）→VE（↓）→IE（↓）→IC（↓）→VCE（↑）。
6、（提出问题）：在输出特性曲线的负载线上，Q点又会如何来变化呢？
此时，静态工作点Q会沿着负载线下移，接近截止区。
7、[总结]：若加入输入信号vi后，iC的负半周进入截止区而部分削除，又因为输出与输入存在反相的关系，所以造成vo的正半周被部分削除，产生了截止失真。
[归纳]：可见，选择合适的静态工作点对放大电路而言，具有极其重要的影响。
Q点过高，会产生饱和失真，相反，Q点过低，会产生截止失真。
又因为他们都是Q点离开了线性的放大区，而到了非线性的饱和区和截止区所造成的，所以饱和失真，截止失真又称为非线性失真。
任务四
问题：为了获得最大而不失真的输出电压，我们该如何设置静态工作点Q呢？
解答：应把Q点选择在交流负载线的中点处。
（提出问题）如何来实现呢？即怎样才能把Q选择在交流负载线的中点处呢？
任务四：调节静态工作点与输入信号，使放大器获得最大不失真输出电压。
1、同时调节Rp和输入信号vi（35mV左右），观察输出波形vo，使之同时出现临近
饱和与截止失真。
此时的vo为最大不失真输出电压。
2、
[总结]：今天这节课，我们通过对分压式偏置放大电路的调试和分析，进一步明确了静态工作点的设置对放大电路的重要影响，请大家完成实验报告。