厦门大学电子技术实验四单级放大电路

实

验

报

告

实验名称：实验四单级放大电路

系别：班号：实验组别：实验者姓名：

学号：

实验日期：

实验报告完成日期：

指导教师意见：

目录

一、实验目的 (3)

二、实验原理 (3)

三、实验仪器 (6)

四、实验容及数据 (6)

1、搭接实验电路： (6)

2、静态工作点的测量和调试： (7)

3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的

测量 (9)

4、放大器上限、下限频率的测量 (11)

5、电流串联负反馈放大器参数测量 (12)

五、结果分析 (14)

六、实验总结 (15)

七、思考题 (15)

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

（一）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可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。负反馈是改变放大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。由于串联负反馈是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基本放大电路，它未引入交流负反馈。 电路图3是在图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。

3、射极输出器的性能：

射极输出器是单级电压串联负反馈电路，由于它的交流输出电压V Q 全部反馈回输入端，故其电压增益：

1)1()1(vf ≤'++'+=

L

be L

R r R A ββ 输入电阻：R if =R b //[r be +（1+β）R L ’]，式中R L ’=Rc//R L 输出电阻：R of =Re//[(R b //Rs)+r be ]/(1+β)

射极输出器由于电压放大倍数A vf ≈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方法

1、静态工作点的选择：

放大器要不失真地放大信号，必须设置合适的静态工作点Q 。为获得最大不失真输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线中点，若选得太高就容易饱和失真，太低容易截止失真。

若放大器对小信号放大，由于输出交流幅度很小，非线性失真不是主要问题，故Q 点不一定要选在交流负载线中点，一般前置放大器的工作点都选的低一点，降低功耗和噪声，并提高输入阻抗。

采用简单偏置的放大电路，其静态工作点将随温度变化而变化，若采用电流负反馈分压式偏置电路，具有自动稳定工作点的能力，获得广泛应用。

2、静态工作点测量与调试：

根据定义，静态工作点是指放大器不输入信号且输入端短路（接电路COM ）时，三极管的电压和电流参数。静态工作点只测量三极管三级对电路COM 的直流电压（V BQ 、V EQ 、V CQ ），通过换算得出静态工作点的参数。

V BEQ =V BQ -V EQ ；V CEQ =V CQ -V EQ ；I CQ =V EQ / R E 3、单极放大电路的电压放大倍数Av

低频放大器的电压放大倍数是指在输出不失真的条件下，输出交流电压与输入交流电压的比值：be

L i V r R V V A '

-==

β0 式中：R L ’=Rc//R L ，)

()

(26)1(mA I mv r r EQ bb be β++=；

4、放大倍数的测量

放大倍数按定义式进行测量，即输出交流电压与输入交流电压的比值。通常采用示波器比较测量法（适用于非正弦电压）和交流电压表测量（适用于正弦电压）。

5、输入阻抗的测量

放大器输入阻抗为从输入端向放大器看进去的等效电阻，即：Ri=Vi / Ii ；该电阻为动态电阻，不能用万用表测量。为避免测量输入电路中电流，改为测电压进行换算。

R V V V I V R R V V R V I i

s i i i i i

s R i -==-==

，则： 6、输出阻抗测量

放大器输出阻抗为从输出端向放大器看进去的等效电阻，即：Ro=Vo/Io ；该电阻为动态电阻，不能用万用表测量。

若输出回路不并接负载R L ，则输出测量值为：V o ∞；若输出回路并接负载R L ，则输出测量值为：V oL ，则：

L OL L OL OL O OL R V V R V V V I V V R ???

?

??-=-=-=

∞∞∞1/0000

7、放大器幅频特性

放大器幅频特性是指放大器的电压放大倍数与频率的关系曲线。在中频段，电压放大倍数为最大值Av=Avm。在低频段和高频段，由于上述各种因素的影响不可忽略，使电压放大倍数下降。通常将电压放大倍数下降到中频段Avm的0.707

倍时所对应的频率，称为放大器的上限频率f

H 和下限频率f

L

，f

H

与f

L

之差称为

放大器的通频带，即Δf

0.7=f

H

-f

L

。

在保证输入Vi不变的情况下，改变输入信号频率（升高、下降），使输出

Vo下降为中频时的0.707倍，则对应的频率即为f

H 、f

L

。

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、多功能电路试验箱1台

6、交流毫伏表1台

四、实验容及数据

1、搭接实验电路：

按电路图10在实验箱搭接实验电路（或参照连接图11）。检查电路连接无误后，方可将+12V直流电源接入电路。