单级放大器放大特性研究

单级放大器放大特性研究
一、实验目的
1、学习单级放大器静态工作点及电压放大倍数的测试方法。
2、观察偏轩电阻对放大电路静态工作点的影响，以及对工作点的变化对波形
失真的影响。
3、观察电压放大倍数与电路参数的关系。
4、学习常用电子仪器的使用方法。
二、预习要求
1、认真阅读本实验原理和内容，熟悉共射放大电路工作原理及电路元件的作用。
2、复习信号源、毫伏表、示波器、万用表、数字表的使用。
3、思考题
（1） 在放大电路中电解电容的极性应如何接？
（2） 测量Rb的阻值时，不断开Rb与电路连接一端行吗？为什么？
（3） 图1—1 所示的三种波开对于NPN 管来说属于那一类型的失真（饱和失真
还是截止失真？原因是什么？如何克服？）

（4）在测量电压放大倍数Au时，输入信号电压Ui用信号发生器开路测得值和信号
源输出端接入实验电路后测得值有什么不同？在什么条件可以近似地看成一样？应使
用哪一个是严格的？
三、实验原理和实验电路
（1）静态工作点的调整
图1—2 是单级阻容耦合放大器的原理图；图1—3 是晶体管一输出特性曲线，
图中线段AB 为直流载线。
放大器在没有输入信号时的工作状态称为静态。静态时，当放大器的偏置电阻Rb为
确实值时，其基极电流I B，集电极电流IC和集电极与发射极之间的电压UCE都
有确定的值，空位在图1—3 所示晶体管输出特性曲线上对应着一个点Q，这个点就叫
做放大器的静态工作点。

图1-2 单极交流放大器 图1-3 静态工作点对输出波形的影响

作点在晶体管的放大区，如图1—3Q点，电路便正常放大。当输入幅值不太大的正弦信
号电压时，输出也为正弦电压，且无削波失真
若工作点选得偏高，如图1—3“Q’”点，当输入大小相同的正弦信号时，输入
波形的正半周将有一部分工作点进入饱和区，使输出电压波形的负半周出现如图1—1
（a）所示的削波失真，这种失真为饱和失真，也叫底部失真。
当工作点选得偏低时，如图1—3“Q’”点，当输入大小相同的正弦信号时，输入
波形的负半周工作点有一部分进入截止区，使输出电压波形的正半周出现如图1—1（b）
所示的削波失真，这种失真为截止失真，也叫顶部失真。
当Q 点处于放大区，若当信号幅度成相对比较大时，也会出现如图1—1（c）所示
的失真。
2、电压放在倍数AU的测量

电压放大倍数表示放大器对信号电压放大能力的一个技术指标，其定义为：

图1-4 实验电路图
四、实验仪器
1、模拟电路实验学习机一台 一台
2、示波器 一台
3、DF1632 脉冲函数发生器 一台

4、DF217B 双路交流毫伏表 一台
5、数字万用表 一块
五、实验内容
1、 按图1—4 所示的实验电路在模拟电路实验学习机上连接电路。（注意因学
习机内有稳压电源，所以无须外接12V 电源。连接电路前先关断电源再接
线）。
2、 观察Rb对静态工作点及输出波形的影响。
（1）测量电路在放大状态时的表态工作点。
检查电路无误后，接通电源，慢慢调节电位器RW，在集电极电压UC分别为8V、
6V的情况下，测量基极对“地”电压UB（用数字电压表测量）和偏置电阻Rb
的值，由于Rb和UB算出Ib、Ic和β 值，填写表1—1。

3、观察Rb、RC、RL对电压放大倍数的影响。（1） 观察Rb 对电压放大倍数的影响。
（a）在RC =2k 时，调节电位器使=8V，（ =2mA）,输入f=1kHz,Ui=5mV
的正弦交流信号，用示波器观察输出波形，在波形不失真的情况下，用交流毫伏表测量
输出电压，计算电压放大倍数，填入表1—3。
w1 R C U C I
0 U u A
（b）保持、不变调节使由8V 变为6V（即IC 由2 mA 增大到3mA）,
测量输出电压，计算放大倍数Au，填主表1—3。
c R L R w R C U
0 U
（2） 观察Rc 对电压放在倍数的影响。
将Rc 由2k ，调节Rw1 使Uc 由8V 变为6V（即=2mA）,输入f=1kHz,Ui=5mv
正弦交流信号，测出。算出Au，并与Rc=2k 时的情况下比较。填入表1—3。
C I
0 U
（3） 观察RL 对电压放大倍数的影响。
保持静态工作点不变，在Rc=3k ，放大器的输出加上=3k 负载电阻，然后输
入f=1kHz,Ui=5mv 正弦信号，在输出波形不失真的情况下，测出。算出Au，
并与空载（即= ）时相比较，填入表1—3

4、 用示波器观察输入，输出波形的相位关系。
按图1—4 连接电路，在UC=8V情况下，输入f=1kHz，Ui=5mv的正弦交流信号，示波
器功能开关置于“交替”，示波器探极Y1 接放大器的输入端，示波器探极Y2 接输出端，
先调节示波器的灵敏度开关使波形高度适中，再调节“触发电平”旋钮使波形稳定，观
察并记录输入，输出波形的相位关系。
六、实验报告要求
⑴ 整理测量数据记录表
⑵ 说明Rb 对静态工作点和输出波形的影响。
⑶ 总结为了提高电压放大倍数Au，应采取什么措施？
⑷ 回答预习思考题。