不变, 分别增大和减小 W, 使波形出现失真, 绘出 U o 的波形, 并测出失真情况下的 I C 和 U CE 值, 记入表 2.4 中每次测 I C 和 U CE 值时要使输入信号为零 ( 即使 u i =0) 表 2.4 C=2.4k, L=,U i= mv I C /ma U CE /V

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添悍强
5 years ago
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1 3. 测量电压放大倍数调节一个频率为 1kHz 峰- 峰值为 50mV 的正弦波作为输入信号 U i 断开 DTP5 接地的线, 把输入信号连接到 DTP5, 同时用双踪示波器观察放大器输入电压 U i (DTP5 处 ) 和输出电压 U o (DTP25 处 ) 的波形, 在 U o 波形不失真的条件下用毫伏表测量下述三种情况下 :1 不变实验电路时 ;2 把 DTP32 和 DTP33 用连接线相连时 ;3 断开 DTP32 和 DTP33 连接线,DTP25 连接到 DTP52 时的 U o 值 (DTP25 处 ), 并用双踪示波器观察 U o 和 U i 的相位关系, 记入表 2.2 中表 2.2 I C=2.0mA,U i= mv( 有效值 ) C /k L /k U o /V A u 观察记录一组 U o 和 U i 波形注意 : 由于晶体管元件参数的分散性, 定量分析时所给 U i 为 50mV 不一定适合, 具体情况需要根据实际给适当的 U i 值, 以后不再说明由于 U o 所测的值为有效值, 故峰 - 峰值 U i 需要转化为有效值或用毫伏表测得的 U i 来计算 A u 值切记万用表毫伏表测量都是有效值, 而示波器观察的都是峰峰值 4. 观察静态工作点对电压放大倍数的影响在步骤 3 的 C =2.4kΩ, L = 连线条件下, 调节一个频率为 1kHz 峰- 峰值为 50mV 的正弦波作为输入信号 U i 连到 DTP5 调节 W, 用示波器监视输出电压波形, 在 u o 不失真的条件下, 测量数组 I C 和 U o 的值, 记入表 2.3 中测量 I C 时, 要使 U i =0( 断开输入信号 U i,dtp5 接地 ) 表 2.3 C=2.4k, L=,U i= mv( 有效值 ) I C /ma 2.0 U o /V A u 5. 观察静态工作点对输出波形失真的影响在步骤 3 的 C =2.4kΩ L = 连线条件下, 使 u i =0, 调节 W 使 I C =2.0mA( 参见实验内容步骤 2), 测出 U CE 值调节一个频率为 1kHz 峰 - 峰值为 50mV 的正弦波作为输入信号 U i 连到 DTP5, 再逐步加大输入信号, 使输出电压 U o 足够大但不失真然后保持输入信号 13

2 不变, 分别增大和减小 W, 使波形出现失真, 绘出 U o 的波形, 并测出失真情况下的 I C 和 U CE 值, 记入表 2.4 中每次测 I C 和 U CE 值时要使输入信号为零 ( 即使 u i =0) 表 2.4 C=2.4k, L=,U i= mv I C /ma U CE /V U o 波形失真情况管子工作状态 6. 测量最大不失真输出电压在步骤 3 的 C =2.4kΩ L =2.4kΩ 连线条件下, 同时调节输入信号的幅度和电位器 W, 用示波器和毫伏表测量 U OPP 及 U o 值, 记入表 2.5 中表 2.5 C=2.4k, L=2.4k I C /ma U im /mv 有效值 U om /V 有效值 U OPP /V 峰峰值 7. 测量输入电阻和输出电阻如图 2.4 所示, 取 =2k, 置 C =2.4kΩ, L =2.4kΩ,I C =2.0mA 输入 f=1khz 峰 - 峰值为 50mV 的正弦信号, 在输出电压 u o 不失真的情况下, 用毫伏表测出 U S U i 和 U L, 用公式 (2.8) 算出 i 保持 U S 不变, 断开 L, 测量输出电压 U o, 根据公式 (2.10) 算出 o 8. 测量幅频特性曲线取 I C =2.0mA, C =2.4kΩ, L =2.4kΩ 保持上步输入信号 u i 不变, 改变信号源频率 f, 逐点测出相应的输出电压 U o, 自制表记录之为了频率 f 取值合适, 可先粗略测一下, 找出中频范围, 然后再仔细读数晶体管系列元件分布如图 2.7 所示号为选做内容, 以后不再作说明另外, 测量幅频特性时要求用外置信号源, 以后测量幅频特性时不再说明 14

3 图 2.7 晶体管系列元件分布图 15

4 实验三晶体管两级放大器一实验目的 (1) 掌握两级阻容放大器的静态分析和动态分析方法 (2) 加深理解放大电路各项性能指标二实验仪器 (1) 双踪示波器 ; (2) 万用表 ; (3) 交流毫伏表 ; (4) 信号发生器三实验原理实验电路图如图 3.1 所示图 3.1 晶体管两级阻容放大电路阻容耦合因有隔直作用, 故各级静态工作点互相独立, 只要按实验二的分析方法, 一级 16

5 一级地计算就可以了 ( 一 ) 两级放大电路的动态分析 1. 中频电压放大倍数的估算 A A A (3.1) u u1 u2 单管基本共射电路电压放大倍数的公式如下 : 单管共射 A u r be L (1 ) e (3.2) 要特别注意的是, 公式中的等效至输入端的电阻, 即前一级输出端往后看总的等效电阻 2. 输入电阻的估算 L, 不仅是本级电路输出端的等效电阻, 还应包含下级电路两级放大电路的输入电阻一般来说就是输入级电路的输入电阻, 即 i i1 (3.3) 3. 输出电阻的估算两级放大电路的输出电阻一般来说就是输出级电路的输出电阻, 即 o o2 (3.4) ( 二 ) 两级放大电路的频率响应 1. 幅频特性已知两级放大电路总的电压放大倍数是各级放大电路放大倍数的乘积, 则其对数幅频特性便是各级对数幅频特性之和, 即 20lg A 20lg A 20lg A (3.5) u u1 u2 2. 相频特性两级放大电路总的相位为各级放大电路相位移之和, 即 1 2 (3.6) 四实验内容 (1) 在实验箱的晶体管系列模块中, 按图 3.1 所示正确连接电路,U i U o 悬空, 接入 + 17

6 12V 电源 (2) 测量静态工作点在步骤 (1) 连线基础上, 在 U i =0 情况下, 打开直流开关, 第一级静态工作点已固定, 可以直接测量调节 100k 电位器, 使第二级的 I C2 =1.0mA( 即 U E2 =0.43V), 用万用表分别测量第一级第二级的静态工作点, 记入表 3.1 中表 3.1 静态工作点测量实验数据 U B /V U E /V U C /V I C /ma 第一级第二级 (3) 测试两级放大器的各项性能指标调节一个频率为 1kHz 峰 - 峰值为 50mV 的正弦波作为输入信号 U i 用示波器观察放大器输出电压 U o 的波形, 在不失真的情况下用毫伏表测量出 U i U o, 算出两级放大器的倍数, 输出电阻和输入电阻的测量按实验二方法测得,U o1 与 U o2 分别为第一级电压输出与第二级电压输出 A u1 为第一级电压放大倍数,A u2 (U o2 /U o1 ) 为第二级电压放大倍数,A u 为整个电压放大倍数, 根据接入的不同负载测量性能指标记入表 3.2 表 3.2 放大器放大倍数测量数据负载 U i /mv U o1 /V U o2 /V U o /V A u1 A u2 A u i /kω o /kω L = L =10k (4)* 测量频率特性曲线保持输入信号 U i 的幅度不变, 改变信号源频率 f, 逐点测出 L =10k 时相应的输出电压 U o, 用双踪示波器观察 U o 与 U i 的相位关系, 制作表格记录数据为了频率 f 取值合适, 可先粗略测一下, 找出中频范围, 然后再仔细读数相关元件分布图参见实验二晶体管系列模块元件分布图实验四场效应管放大器一实验目的 (1) 了解结型场效应管的性能和特点 18

7 (2) 进一步熟悉放大器动态参数的测试方法二实验仪器 (1) 双踪示波器 ; (2) 万用表 ; (3) 交流毫伏表 ; (4) 信号发生器三实验原理实验电路如图 4.1 所示图 4.1 结型场效应管共源极放大器 1. 结型场效应管的特性和参数场效应管的特性主要有输出特性和转移特性图 4.2 所示为 N 沟道结型场效应管 3DJ6F 的输出特性和转移特性曲线其直流参数主要有饱和漏极电流 I DSS 夹断电压 U P 等 ; 交流参数主要有低频跨导 g I D m UGS U 常数 GS 19

8 图 4.2 3DJ6F 的输出特性和转移特性曲线表 4.1 列出了 3DJ6F 的典型参数值及测试条件表 4.1 3DJ6F 的典型参数及测试条件参数名称饱和漏极电流 I DSS /ma 夹断电压 U P /V 跨导 g m /(µa/v) U DS =10V U DS =10V U DS =10V 测试条件 I DS =3mA U GS =0V I DS =50µA f=1khz 参数值 1~3.5 < -9 > 场效应管放大器性能分析图 4.1 所示为结型场效应管组成的共源极放大电路其静态工作点为 g1 U GS =U G -U S = GS I D =I DSS 1 U U P 2 g1 g2 U DD -I D S (4.1) (4.2) 中频电压放大倍数 A u =-g m L =-g m D // L (4.3) 输入电阻 i = G + g1 // g2 (4.4) 输出电阻 o D (4.5) 式中, 跨导 g m 可由特性曲线用作图法求得, 或用如下公式计算 : g m 2I U DSS P U 1 U GS P (4.6) 但要注意, 计算时 U GS 要用静态工作点处的数值 20

9 3. 输入电阻的测量方法场效应管放大器静态工作点电压放大倍数和输出电阻的测量方法, 与实验二中晶体管放大器测量方法相同其输入电阻的测量, 从原理上讲, 也可采用实验二中所述方法, 但由于场效应管的 i 比较大, 如直接测量输入电压 U S 和 U i, 由于测量仪器的输入电阻有限, 必然会带来较大的误差因此为了减小误差, 常利用被测放大器的隔离作用, 通过测量输出电压 U o 来计算输入电阻测量电路如图 4.3 所示图 4.3 输入电阻测量电路在放大器的输入端串入电阻, 把开关 K 掷向位置 1( 即 =0), 测量放大器的输入电压 U o1 =A u U S ; 保持 U S 不变, 再把 K 掷向 2( 即接入 ), 测量放大器的输出电压 U o2 由于两次测量中 A u 和 U S 保持不变, 故 U o2 =A u U i = i U S Au, 由此可以求出 i i Uo2 U U o1 o2 (4.7) 式中, 和 i 不要相差太大, 本实验可取 =100~200kΩ 四实验内容 (1) 在实验箱的晶体管系列模块中有一块如图 4.4 所示已连好的连线图, 从此处按图 4.1 展开连线, 且使电位器 D 初始值调到 4.3k 图 4.4 晶体管模块图 (2) 静态工作点的测量和调整 1 查阅场效应管的特性曲线和参数, 记录下来备用, 如图 4.2 可知放大区的中间部分 : U DS 在 4~8V,U GS 在 -1~-0.2V 2 使 U i =0, 打开直流开关, 用万用表测量 U G U S 和 U D 检查静态工作点是否在特性 21

10 曲线放大区的中间部分如合适则把结果记入表 4.2 中 3 若不合适, 则适当调整 g2, 调好后, 再测量 U G U S 和 U D, 并记入表 4.2 中表 4.2 静态工作点测量数据测量值计算值 U G /V U S /V U D /V U DS /V U GS /V I D /ma U DS /V U GS /V I D /ma (3) 电压放大倍数 A u 输入电阻 i 和输出电阻 o 的测量 1 A u 和 o 的测量按图 4.1 电路实验, 把 D 值固定在 4.3k 接入电路, 在放大器的输入端加入频率为 1kHz 峰 - 峰值为 200mV 的正弦信号 U i, 并用示波器监视输出 u o 的波形在输出 u o 没有失真的条件下, 分别测量记入表 4.3 L 和 L =10kΩ 的输出电压 U o ( 注意 : 保持 U i 不变 ), 表 4.3 A u o 实验数据测量值计算值 U i 和 U o 波形 U i /V U o /V A u o /kω A u o /kω L L =10k 用示波器同时观察 u i 和 u o 的波形, 描绘出来并分析它们的相位关系 2 i 的测量按图 4.3 改接实验电路, 把 D 值固定在 4.3k 接入电路, 选择合适大小的输入电压 U S, 将开关 K 掷向 1, 测出 =0 时的输出电压 U o1, 然后将开关掷向 2 ( 接入 ), 保持 U S 不变, 再测出 U o2, 根据公式 : i Uo2 U U o1 o2 求出 i, 记入表 4.4 表 4.4 i 的测量实验数据测量值计算值 U o1 /V U o2 /V i /kω i /kω 22

11 * 场效应管在使用过程中很容易损坏, 不宜作为分立元件搭建电路做实验, 故此仅仅了解一下即可 * 元件分布图参见实验一电源模块的直流信号源元件分布图和实验二晶体管系列模块元件分布图 23

第 3 章分立元件基本电路 3.1 共发射极放大电路 3.2 共集电极放大电路 3.3 共源极放大电路 3.4 分立元件组成的基本门电路

第 3 章分立元件基本电路 3.1 共发射极放大电路 3.2 共集电极放大电路 3.3 共源极放大电路 3.4 分立元件组成的基本门电路 3.1 共发射极放大电路 3.1.1 电路组成 3.1.2 静态分析 3.1.3 动态分析 3.1.4 静态工作点的稳定 3.1.5 频率特性 3.1.1 电路组成基极电阻输入电容 u i C C 2 C 1 CE E 晶体管集电极电阻 u 0 CC 直流电源

不变, 分别增大和减小 W, 使波形出现失真, 绘出 U o 的波形, 并测出失真情况下的 I C 和 U CE 值, 记入表 2.4 中 每次测 I C 和 U CE 值时要使输入信号为零 ( 即使 u i =0) 表 2.4 C=2.4k, L=,U i= mv I C /ma U CE /V

不变, 分别增大和减小 W, 使波形出现失真, 绘出 U o 的波形, 并测出失真情况下的 I C 和 U CE 值, 记入表 2.4 中每次测 I C 和 U CE 值时要使输入信号为零 ( 即使 u i =0) 表 2.4 C=2.4k, L=,U i= mv I C /ma U CE /V