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1、实验二 晶体管单管放大器,欢迎大家进入电子技术实验室,请大家到讲台签到请大家对号入座,.学习晶体管单级放大器静态工作点的调试方法，了解静态工作点对放大器性能的影响2.学习放大器电压放大倍数及输入电阻、输出电阻的测量方法。3.熟悉常用电子仪器及模拟电子实验箱的使用方法。,实验目的,模拟电路实验箱介绍,电源总开关,直流稳压电源,直流信号源,函数信号发生器,提供5V，0.5A、12V，0.5A四路直流稳压电源及1.318V,0.5A可调直流稳压电源一路。,提供两路-5+5V直流可调直流信号。,输出频率范围为15Hz90kHz；输出幅度峰峰值为015Vp-p。,频率计,测频范围为1Hz300kHz。,
2、万用表测试二极管的方法,将红表笔插入”VmA”插孔,黑表笔插入”COM”插孔。此时红表笔极性为“+”。将功能量程开关置于 量程位置，将红表笔接到被测二极管的阳极，黑表笔接到二极管的阴极，由显示器上读取被测二极管的近似正向压降值。,常用元器件的测量,（2）二极管,用万用表 档测试硅二极管正向压降0.60.8V，反向截止锗二极管正向压降0.10.3V，反向截止,PN结正向偏置测试,二极管测试操作方法,硅管的正反向阻值一般比锗管大，所以当测得正向阻值在,5001000 欧之间，则为锗管,几千几十千 欧之间，则为硅管,且正反向阻值差别越大，管子性能越好。,电路通断测试,将红表笔插入”VmA”插孔,黑表
3、笔插入”COM”插孔。功能量程开关置于量程 位置。将表笔并接到被测电路的两点。如果该两点间的电阻低于约.5K,内置蜂鸣器会发出响声指示该两点间导通。,常用元器件的测量,（3）三极管,（1）先用万用表的【】档测试三极管两个PN结，并可测得三个参数（三极管的结构、基极、材料）。（2）根据己测得三极管的结构、基极，再调节万用表旋钮到【hFE】档，选择对应的结构插孔，把基极引脚插入，另外两引脚分别插入E和C插孔读数，然后两引脚对调再读数，两次测量值较大的值表示两引脚与对应E和C是相符的。测得三极管的值和确定E、B、C引脚。,三极管的识别,三极管主要有N PN 型和PN P型两大类。一般，我们可以根据命
4、名法从三极管管壳上的符号辨别出它的型号和类型。例如：3DG6，表明它是NPN型高频小功率硅三极管。3AX31，则是PNP型低频小功率锗三极管。,三极管的三个电极的辨别：对于小功率三极管来说，有金属外壳封装和塑料外壳封装两种。,三极管的识别,金属外壳封装,塑料外壳封装,金属外壳封装的管壳上带有定位销，那么将管底朝上，从定位销起，按顺时针方向，三根电极依次为e、b、c。如图（a）,塑料外壳封装的，我们面对平面，三根电极置于下方，从左到右，三根电极依次为e、b、c，如图（b）所示。,e,b,c,（a）,（b）,晶体管测试,1.将功能量程开关置于HFE位置。2.判断被测晶体管是PNP还是NPN型,将基
5、极、发射极和集电极分别插入仪表面板上晶体管测试插座的相应孔内。3.由显示器上读取HFE的近似值。,常用元器件的测量,元器件的识别四色环电阻表示法,元器件的识别五色环电阻表示法,左第一位 红：2左第二位 黑：0右第二位 黄：104右第一位 金（误差）5电阻标称值：20104 5=200K 5,色码电阻表示法,从左右向中间读,（2）可变式电阻器：分为滑线式变阻器和电位器。其中应用最广泛的是电位器。电位器是一种具有三个接头的可变电阻器，其阻值可在一定范围内连续可调。,（4）电容器,电容器是一种储能元件。在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路和能量转换等。电容器按其结构可分为三种（1）固定电容器：电容量是
6、固定不可调的。（2）半可变电容器：电容量可在小范围内变化。（3）可变电容器：电容器容量可在一定范围内连续变化。,电容器按介质材料可分为以下几种（1）电解电容器：以铝、钽、铌、钛等金属氧化膜作介质的电容器。（2）云母电容器：以云母片作介质的。（3）瓷介电容器：以高介电常数、低损耗的陶瓷材料为介质。（4）玻璃釉电容：以玻璃釉作介质。（5）纸介电容器：纸介电容器的电极用铝箔或锡箔做成，绝缘介质是浸蜡的纸，相叠后卷成圆柱体，外包防潮物质，。（6）有机薄膜电容器。,应用最广的是铝电解电容器。它容量大、体积小、耐压高，常用于交流旁路和滤波。电解电容有正、负极之分（外壳为负端，另一接头为正端）。一般，电容器
7、外壳上都标有“+”、“-”记号，如无标记则引线长的为“+”端，引线短的为“-”端，使用时必须注意不要接反。,电容器的主要性能指标：1.电容量:指电容器加上电压后,贮存电荷的能力。一般电容器上直接写出其容量。也有的则是用数字来标志容量的。如有的电容器上只标出“332”，左起两位数字给出电容量的第一、二位数字，第三位数字则表示附加上零的个数，以pF为单位。因此“332”即表示电容量为3300pF的电容。,2.额定工作电压:是电容器在规定的工作温度范围内,长期、可靠地工作所能承受的最高电压。,以上介绍的是几种常用的元、器件。下面我们用这些器件组成实验电路晶体管单级放大器。,射极偏置放大器稳定静态工作
8、点典型电路,实验原理,为使不失真输出电压最大，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。,静态工作点的测量,静态工作点：vi=0时三极管IBQ、ICQ和VCEQ,工作点通过调节Rp来实现,单级共射放大电路,12k,560,20k,2k,3DG6三极管Rp=100k 47uF电容使用实验箱上元件,电压放大倍数的测量,单级共射放大电路,电压放大倍数Av是指输出电压与输入电压的有效值之比,即 Av=Vo/Vi,Ri=Vi/Ii=Vi/（Vs-Vi）R,5.输出电阻的测量;输出电阻Ro的大小表示电路带负载能力的大小。输出电阻越小，带负载能力越强。Ro的测量原理如图2.3所示。用毫伏表分别测量放大
9、器的开路电压Vo和负载电阻上的电压VoL，则Ro可通过计算求得。Ro=（Vo/VoL-1）RL,图2.2 测试输入电阻原理图,图2.3 测试输出电阻原理图,4.输入电阻的测量:输入电阻Ri的大小表示放大电路从信号源或前级获取电流的多少。Ri 越大索取 前级 电流越小，对前级的影响越小。Ri 的测量原理如图2.2 所示。在信号源与放大电路之间串入一个已知阻值的电阻R,用毫伏表分别测出R两端的电压Vs和Vi,则输入电阻为,实验内容,1.按图2.1连接好实验电路，经检查无误后接通+12V电源。,2.测量静态工作点 在Vi=0的情况下，调节Rp，同时用万用表直流电压档测量Vce、使Vce5.5V时，作
10、为放大器的初选静态工作点Q，再用万用表直流电压档测出Rb11上的电压VRb11、Vce、VRE、Vbe、Ic、将测量结果填入自拟表格中。,直流工作电压测量,输出级电流调整好后，测量各级静态工作点，记入表7-1,表7-1 IC2=IC3=mA UA=2.5V,实验内容,3.测量电压放大倍数 由信号发生器提供f=1KHz，Vi=10mv的正弦波信号加到放大器的输入端，保持上述工作点不变，在RL=和RL=5.1K时，分别测量电压放大倍数，并用示波器观察Vi和Vo的波形，记录结果。,4.工作点的改变对输出波形的影响 改变Rp在最大和最小时，用示波器观察输出波形的变化，并记录此时的Vce值，将结果记入表
11、中。,实验内容,电子技术基础精品课程模拟电子技术基础,iC(mA),vCE(V),0,iB=20mA,0mA,40,60,80,100,12,6,9,3,3,2,1,斜率为,图解分析法,静态工作点与失真 3.饱和失真,ib=60mA100mAiC 和vCE波形将饱和失真。,Rb=150kW时，此时ibQ=80mA，工作点Q上移Q点,Q,Q,t,0,输出电压vo底部失真为饱和失真静态工作点过高，易产生饱和失真,电子技术基础精品课程模拟电子技术基础,图解分析法,iC(mA),vCE(V),0,iB=20mA,0mA,40,60,80,100,12,6,9,3,3,2,1,当ib=10mA，ib=0
12、mA30mAiC 和vCE波形将截止失真。,Rb=1200kW时，IB=10mA，工作点Q下移Q点,t,vo(V),0,静态工作点与失真 4.截止失真,Q,Q,t,0,输出电压vo顶部失真为截止失真静态工作点过低，易产生截止失真,电子技术基础精品课程模拟电子技术基础,图解分析法,iC(mA),vCE(V),0,iB=20mA,0mA,40,60,80,100,12,6,9,3,3,2,1,当Q点选在交流负载线中间，就可尽量避免失真。但有没有产生失真的可能呢？有！,Q点过低，易产生截止失真Q点过高，易产生饱和失真,静态工作点与失真 5.最大不失真输出幅度,Q,t,0,当信号幅度过大时，Q点即使在交流负载线中间，仍有可能产生失真！,当ibQ=40mA，ib幅度为60mAiC 和vCE波形将双向失真。,5.放大器输入电阻的测量 按图2.2接好线路。R=1K，Vs=10mv，f=1KHz，在输出电压Vo不失真的情况下，用毫伏表测出Vs和Vi的值，则 Ri=（Vi/Vs-Vi）R 6.输出电阻Ro的测量 按图2.3接好线路，取RL=5.1K，输入交流信号不变，用毫伏表分别测出RL=时的开路电压Vo及 RL=5.1K时的输出电压VoL，则 Ro=（Vo/VoL-1）RL,实验内容,使用坐标纸绘制波形，vi和vo在时间轴上对准,t(0.2ms/div),vi(20mV/div),
