晶体管单级低频放大器实验原理

出处：siyanaxun 发布于：2008-09-17 15:12:13

　　1．静态工作点及常用的偏置电路
　　任何组态放大器的基本任务都是不失真地放大信号。合理地选取静态工作点是实现这一要求的前提。一般来说，静态工作点近似选在输出特性曲线上交流负载线的中点，以获得动态范围。若工作点选得太高或太低，则可能引起饱和失真和截止失真。对于小信号放大器来说，由于输出交流信号的幅度很小，非线性失真往往不是主要问题，因此工作点Q可按其他要求灵活考虑。如在不失真前提下，工作点选得高一点有利于提高放大倍数，而工作点选得低一点则有利于降低直流损耗和增大管子的输入电阻值r_be。

　　确定工作点常用的是分压式偏置电路和混合偏置电路。这两种电路都具有自动调节静态工作点的能力，所以当环境温度变化或管子参数变化时，Q点能基本保持不变，即实现了静态工作点的稳定。本实验电路有两种偏置方式可供选择，一种是简单偏置电路，一种是分压式偏置电路，实验者可对二者进行对比。
　　 2，低频放大器输入电阻r_i的测量
放大器输入电阻r_i定义是从放大器输入端看进去的等效电阻，即

　　测量ri的方法颇多，如直接用仪器（电桥）测量，也可用换算法和替代法测量。以下介绍的是替代法测量的原理（如图1所示）。
　　当开关S置于2时，记下数字交流亳伏表的电压读数；再将开关S置于3，调节R_P，使电压的读数仍为原来值，则R_P的阻值即为r_i的值，测量时输出端要接上负载电阻R_L，在输出波形不失真的条件下进行测量。测量时戏和矶用同一量程测量。
　　为了测量放大器的输入电阻，也可在电路输入端与信号源间串入一己知电阻R_S，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，则由下式可求得：

式中，US为信号源电压，Ui为放大器的输入电压。

　　3．低频放大器输出电阻r_o的测量
　　放大器的输出电阻r_o的定义是输入电压源短路（但保留内阻），从放大器输出端看进去的等效电阻，即

　　测量输出电阻的方法也很多，这里仅介绍用换算法测量输出电阻的原理（如2所示）。
　　在图2中，放大器输入端加一固定信号电压，分别测量R_L开路和接上时的输出电压U'_Ｏ和U_O。，按下式可计算输出电阻r_o：

图1 输入电阻的测量图2 输出电阻的测量

　　4．低频放大器幅频特性的测量

　　维持输入信号电压U_S幅值不变，改变输入信号频率，测量频率时的电压放大倍数（要求输出信号不失真），即可得到放大器幅频特性。当增益下降到中频段增益的0.707倍时（或-3 dB）所对应的频率就是上限频率f_H和下限频率f_L，两者之差称为放大器的通频带或3dB带宽，即
f_3dB=f_H-f_{L (3-11)
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