实验二放大器静态工作点和放大倍数的测量剖析
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)。
模拟电路 实验二 单级放大器(硬件)
路 路 码术 数 位 发
选 分 器运 器 寄 器
择配
算
存
器器
器
译
电电 压流 表表
灯 指七 泡 示段
灯数 码 管
译峰条
码鸣形
数器光
码
柱
管
码 条 形 光 柱
其它器件库
仪器库
熔 数子 有 无 断 据电 耗 耗 器 写路 传 传
入网 输 输 器表 线 线
晶 直真 开 开 开 体 流空 关 关 关
电三 式 式 式 机极 升 降 升
管压压降 变变压 压压变 器器压 器
数 函示 波字 逻逻
字 数波 特信 辑辑
多 信器 图号 分转
用号
仪发 析换
表发
生 仪仪
生
器
器
2.EWB仪器库栏
数字多用表
这是一种自动调整量程的数字多用表。其电压栏、电流档的内 阻、电阻档的电流值和分贝档标准电压值都可任意进行设置。下图 为它的图标和面板（双击图标可弹出）。
5. 动态参数测量电路
输入正弦波信号 : 频率 f = 1kHz 幅值 Vi = 30mV
单级放大电路的负载线
图2-3 静态工作点过低输出电压 (截止)失真的波形 图2-4 静态工作点过高输出电压 (饱和)失真的波形
条件
工作点位置合适
VCE=4V
工作点位置合适
VCE=4V
输入信号幅度太大 0.3V
接地 触发 B通道
时基控制
面板展开 外触发输入
X轴偏置
Y轴偏置 Y轴输入方式
自动触发
触发控制
为了能够更细致地观察波形，按下示波器面板上的Expand按钮将面板进一步展开成下 图所示。通过拖曳指针可以详细读取波形任一点的读数，以及两个指针间读数的差。
实验二实验报告
注：表格空间不够可自行加页.
2.300
（3）保持Rc不变，放大器接入负载RL，在改变RL数值情况下测量并计算,结果填表2.3。
表2.3负载对电压增益的影响
给定参数
实测
实测计算
估算
RL
Vin（mV）
Vout（V）
Au
Au
100K
5.0
11.5m
2.3
2.26
2.2K
5.0
10.9m
2.18
2.0
5.1K
5.0
3.39m
0.678
答：1）静态工作点受所选三极管以及R1,R2,RC,RE,滑动变阻器的影响，除滑动变阻器外值都确定，所以主要受滑动变阻器的影响，调节滑动变阻器使得Ve处在1.9~2.2之间，使得电路处在静态工作点，起放大电路作用。
（2）电压放大倍数与所选三极管和输出电阻（R4,R5,R6）有关。输出电阻越大，电压放大倍数越大。输出电阻越小，电压放大倍数越小，对输出波形影响较小。
三、实验内容
1、实验电路图
2、实验原理
分压式共射极放大电路，其电压增益为：
若发射极Re加入旁路电容，电压增益变为：
3、实验步骤
1.基本电路
按所给电路图进行连接
2.静态分析
设定电路各元件参数，调整滑动变阻器RV2使电路处于放大工作状态（VE=1.9-2.2V左右），通过测量并计算填表2.1。
记录电路各阻值大小：RV2= 30k；R1= 33k；R2= 24k；RE= 2.2k；RC= 5.1k；电源V= +12V。
实验两级放大电路实验报告
实验四 两级放大电路一、实验目的l 、掌握如何合理设置静态工作点。
2、学会放大器频率特性测试方法。
3、了解放大器的失真及消除方法。
二、实验原理1、对于二极放大电路，习惯上规定第一级是从信号源到第二个晶体管 BG2 的基极，第二级是从第二个晶体管的基极到负载，这样两极放大器的电压总增益 Av 为：A VV O 2 V O 2 V O 2 V O 2 V O1V SV i ,V i1V i 2A V1 A V2V i1式中电压均为有效值，且 V O1 V i 2 ，由此可见，两级放大器电压总增益是单级电压增益的乘积，由结论可推广到多级放大器。
当忽略信号源内阻 R S 和偏流电阻 R b 的影响，放大器的中频电压增益为：A V 1 V O1 V O11R L1 1R C1 // r be2V S V i1 r be1 r be1A V 2V O 2 V O 22R L2R C2// R LV i1 V O1 r be22r be2A VA V 1 A V 2R C1 // r be2R C2// R L12r be2r be1必须要注意的是 A V1、A V2 都是考虑了下一级输入电阻（或负载）的影响，所以第一级的输出电压即为第二级的输入电压， 而不是第一级的开路输出电压，当第一级增益已计入下级输入电阻的影响后，在计算第二级增益时，就不必再考虑前级的输出阻抗，否则计算就重复了。
2、在两极放大器中 β 和 I E 的提高，必须全面考虑，是前后级相互影响的关系。
3、对两级电路参数相同的放大器其单级通频带相同，而总的通频带将变窄。
G uo G u1o G u 2o 式中 G u20 log A V (dB)三、实验仪器l 、双踪示波器。
2、数字万用表。
3 、信号发生器。
4、毫伏表5、分立元件放大电路模块 四、实验内容1 、实验电路见图 4-1(+12V)Rb1 RC1 Rb21Rc251K5K1 47K3KVi4+C2Vi2 Vi3+ C3Rp 2RP680K10u100K10uR1C15K1+V1V210uVi1R2+ Ce RLRb22 Re5110u20K1K3K图 4-1 两级交流放大电路2、设置静态工作点(l) 按图接线，注意接线尽可能短。
实验二基本放大电路的研究
六 实验报告要求
整理实验数据，列表进行必要的计算， 画出必要的曲线。
讨论Rw、Rc的变化对静态工作点、 电压增益及输出波形的影响。 分析比较实测值与理论值。 分析放大器输出波形失真的原因，
提出解决的办法。
七 思考题
1．如何调节最佳静态工作点? 2．当图3-3-1中电容 CE 去掉后，静态工作 点是否受到影响?电压放大倍数呢？为什么？ 3．测通频带时，怎样测量最方便? 4．输出端接负载RL后，静态工作点、电压 增益是否受到影响?
2调节r5mv的正弦信号电压观察输出波形在不失真的条件下测量输出电压u观察输出波形的变化再分别测出相应的静态工作点i5用晶体管图示仪或数字万用表测量三极管的电流放大倍数从理论上估计a12rw工作点测量值uiuoauicqucqubqueq实测值理论值正常值2ma5mv最大值输出波形最小值输出波形13基本放大电路通频带幅频特性的测量1电路的静态工作点恢复至icq2ma保持输入信号幅度5mv不变确定flkhz时的输出电压uo或电压放大倍数
静态工作点的调整
实验电路为分压式偏置共发射极电路，原理如 图3-3-1所示。为使电路正常工作须设置合适的静态 工作点。影响工作点的因素很多，当晶体管T确定后， 电源电压UCC的变动、集电极负载RC的改变、基极 电流 IB 的变化都会影响工作点Q。一般通过调节上 偏置电阻 RW 大小来调整静态工作点。
三 基本原理
阻容耦合放大器是多级放大器中最常见的一种放大 电路，为使放大器能正常工作而不产生非线性失真， 必须设置合适的静态工作点。静态工作点Q设三极管 输入特性线性部分，同时，使Q点位于输出特性的 放大区，当输入信号变化时，工作点始终在放大区 内，且要求所设置的静态工作点保持稳定， 即不随外界因素的变化而变化。
测量放大器的静态工作点的测量方法
一、概述测量放大器的静态工作点是放大器设计和分析中的重要参数，它直接影响到放大器的线性度、功耗和稳定性。
准确地测量静态工作点对于放大器的设计和调试至关重要。
二、测量放大器的静态工作点的重要性1. 静态工作点的定义及其对放大器性能的影响放大器的静态工作点是指在没有输入信号的情况下，放大器的直流工作状态。
它通常表示为静态电流和静态电压的值。
静态工作点的选择会直接影响放大器的线性度和功耗。
如果静态工作点选择不当，会出现信号失真、功耗增大等问题。
2. 静态工作点的测量方法静态工作点的测量方法一般有直流测量法和交流测量法两种。
三、直流测量法1. 实验装置概述直流测量法主要通过连接电流表、电压表等仪器测量放大器的静态工作点。
2. 测量步骤1) 电压放大器的静态工作点的测量a) 将电流表连接到电源端，通过电流表测量输入端的静态电流。
b) 将电压表连接到输出端，通过电压表测量输出端的静态电压。
2) 电流放大器的静态工作点的测量a) 将电流表连接到输入端，通过电流表测量输入端的静态电流。
b) 将电压表连接到负载端，通过电压表测量负载端的静态电压。
3. 实验结果分析直流测量法可以较为准确地测量放大器的静态工作点，但在实际应用中需要注意避免对放大器的工作状态造成干扰。
四、交流测量法1. 实验装置概述交流测量法主要通过连接示波器、信号源等仪器，测量放大器的静态工作点。
2. 测量步骤1) 通过信号源输入一个直流电压，使其通过放大器。
2) 通过示波器观察输出端信号的直流偏置情况。
3) 调整输入直流电压的大小，直到输出信号的直流偏置为零。
3. 实验结果分析交流测量法可以观察到放大器输出端信号的直流偏置情况，从而间接得到放大器的静态工作点。
五、总结通过直流测量法和交流测量法，可以较为准确地测量放大器的静态工作点。
在实际工程应用中，根据实际情况选择合适的测量方法，可以更好地指导放大器的设计和调试工作。
静态工作点的准确测量可以保证放大器性能的稳定和可靠。
实验二放大器静态工作点和放大倍数的测量
实验二 放大器静态工作点 和放大倍数的测量
一、实验目的
1.了解晶体管放大器静态工作点变动 对其性能的影响。 2.掌握放大器电压放大倍数Av的测量 方法。 3.了解电路参数的变化对Av的影响。
理论
AV
测量
误差 （%）
3K 5.1K
注意：电压放大倍数的测量方法
①调整放大器到合适的静态工作点， ②加入输入信号（f=1KHZ，VI有效值 =10mV ） ③用示波器观察放大器的输入输出信号的 波形 ④在输出电压的波形不失真的情况下，测 量输入电压和输出电压的有效值Ui和U0
双踪示波器
仿真图
放大器 输出波形
实验结束时,请将与实验板的连线拆 除,但不要拆除连接仪器上的连线！ 老师检查完实验原始数据并签字后， 实验电路方可拆掉。 实验仪器收拾好后，必须经老师检 查后才能离开。
（2）保持输入信号幅度不变，改变 电路参数使RC=3K，RL=5.1 K，测量 RL改变时的Vo值，计算AV。
（3）调节RP，使ICQ≈2mA，或ICQ ≈ 0， 改变输入信号幅度，用示波器观察并绘 下放大器输出波形的变化，分析失真的 原因。(选做）
记录数据表2
RC 3K RL Vi(v) Vo(v) AV 1K
放大器 输入波形
三、注意事项：
1、正确识别三极管的管脚 2、直流稳压电源输出端不能短路，以免损 坏电源（固定12V电压） 3、示波器双踪测量 4、检查导线及探头
四、实验设备
1．示波器 2．信号发生器 3．交流毫伏表 4．直流稳压电源 5．万用表 6．实验箱 一台 一台 一台 一台 一只 一台
实验二 单管共射放大电路实验
实验二单管共射放大电路实验一、实验目的：1.研究交流放大器的工作情况，加深对其工作原理的理解。
2.学习交流放大器静态调试和动态指标测量方法。
3.进一步熟悉示波器、实验箱等仪器仪表的使用方法。
4.掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和最大不失真输出电压的测试方法。
二、实验仪器设备：1．实验箱 2.示波器 3.万用表三、实验内容及要求：1.按电路原理图在试验箱上搭接电路实验原理：如图为电阻分压式共射放大电路，它的偏置电路由Rw、Rb1和Rb2组成，并在发射极接有电阻Re’和Re’’，构成工作点稳定的放大电路。
电路静态工作点合适的情况下，放大器的输入端加入合适的输入信号Vi后，放大器的输出端便可得到一个与Vi相位相反、幅度被放大了的输出信号V0，从而实现了电压放大。
2.静态工作点的测试打开电源，不接入输入交流信号，调节电位器W2使三极管发射极电位UE =2.8V。
用万用表测量基极电位UB、集电极电位UC和管压降UCE，并计算集电极电流IC。
、3.动态指标测量（1）由信号源输入一频率为1kHz ，峰峰值为400mv 的正弦信号，用示波器观察输入、输出的波形，观察并在同一坐标系下画出输入ui 和uo 的波形示意图。
（2）按表中的条件，测量 us 、 ui 、 uo 、 uo'，并记算Au 、ri 和ro 。
s i s i i i iR U U U I U r -== Lo o oo o oR U U U I U r -=='4. 研究静态工作点与波形失真的关系在以上放大电路动态工作情况下，缓慢调节增大和减小W2观察两种不同失真现象，并记录失真波形。
若调节W2到最大、最小后还不出现失真，可适当增大输入信号。
5. 实验数据记录。
（1）. 静态工作点的测试（2）. 动态指标测量 1. Ui 和Uo 的波形（3） 测量 Us 、Ui 、Uo 、Uo'，并记算Au 、Ri 和Ro 。
Uo Ui t（4）研究静态工作点与波形失真的关系Uo Uit增大R w2Uo Ui减小R W2四、思考题（1）总结放大电路静态工作点、负载、旁路电容的变化，对放大电路的电压放大倍数及输出波形的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如何调整静态工作点？
调节电阻 RP
数字电 压表
2．放大倍数的测量
(1）令RC=3K，RL=1 K，调节RP，使IC ≈ 1mA，(URc=3V)，输入信号为f=1KHZ，VI 有效值=10mV，测出放大器输入电压Ui和 输出电压Uo，求出AV。
（2）保持输入信号幅度不变，改变 电路参数使RC=3K，RL=5.1 K，测量 RL改变时的Vo值，计算AV。
实验二 放大器静态工作点 和放大倍数的测量
一、实验目的
1.了解晶体管放大器静态工作点变动 对其性能的影响。
2.掌握放大器电压放大倍数Av的测量 方法。
3.了解电路参数的变化对Av的影响。
二、实验内容 1、测量静态工作点
令RC=3K，在无输入信号情况下，调节上偏 置电阻RP，使ICQ ≈ 1mA (URc=3V) ，然后用 万用表分别测量UCEQ、UCQ、UBQ和UEQ值。
四、实验设备
1．示波器 2．信号发生器 3．交流毫伏表 4．直流稳压电源 5．万用表 6．实验箱
一台 一台 一台 一台 一只 一台
注意：
实验结பைடு நூலகம்时,请将与实验板的连线拆 除,但不要拆除连接仪器上的连线！
老师检查完实验原始数据并签字后， 实验电路方可拆掉。
实验仪器收拾好后，必须经老师检 查后才能离开。
记录数据表1
UCEQ(V) UCQ(V) UBQ(V) UEQ(V) 计算值 测量值 误差（%）
注意：为什么首先要调整静态
工作点？
静态工作点的设置是要使放大电 路产生的非线性失真最小，动态范围 最大。
静态工作点是否合适，对放大器 的性能和输出波形都有很大的影响。
当静态工作点偏高， 放大器在 加入交流电路以后易产生饱和失真， 此时输出电压波形U0的负半周期将 被削底。
=10mV ） ③用示波器观察放大器的输入输出信号的
波形 ④在输出电压的波形不失真的情况下，测
量输入电压和输出电压的有效值Ui和U0
双踪示波器
仿真图
放大器 输出波形
放大器 输入波形
三、注意事项：
1、正确识别三极管的管脚 2、直流稳压电源输出端不能短路，以免损
坏电源（固定12V电压） 3、示波器双踪测量 4、检查导线及探头
（3）调节RP，使ICQ≈2mA，或ICQ ≈ 0， 改变输入信号幅度，用示波器观察并绘
下放大器输出波形的变化，分析失真的
原因。(选做）
记录数据表2
RC
RL
V V A A i(v)
o(v)
V理论
误差
V测量
（%）
3K 1K
3K 5.1K
注意：电压放大倍数的测量方法
①调整放大器到合适的静态工作点， ②加入输入信号（f=1KHZ，VI有效值
当静态工作点偏低， 则易产 生截止失真，此时输出电压U0的正 半周期将被缩顶（一般截止失真不 如饱和失真明显）。
这些情况都不符合不失真放大的要求。
Vco
0 t
工作点选得太低会引起截止失真 工作点选得太高会引起饱和失真
所以，在选定静态工作点以后还必须 进行动态调试，即在放大器的输入端 加入一定的输入电压，检查输出电压 的波形是否满足要求，如不满足，则 应调节静态工作点的位置。