第一篇:實驗三阻容耦合放大電路實驗報告
學(xué)生實驗報告
院別 電子信息學(xué)院 課程名稱
電子技術(shù)實驗 班級 無線技術(shù) 12 實驗名稱 實驗三 阻容耦合放大電路 姓名 Alvin 實驗時間
2014 年 3 月 20 日 學(xué)號 33 指導(dǎo)教師
文毅 報 告 內(nèi) 容 一、實驗?zāi)康暮腿蝿?wù) 1.學(xué)習(xí)放大電路頻率特性的測量方法; 2.觀察電路元件參數(shù)對放大電路頻率特性的影響; 3.進一步熟練掌握和運用放大電路主要性能參數(shù)(如靜態(tài)工作點參數(shù)、放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻)的測試方法; 4.鞏固多級放大電路的有關(guān)理論知識。
二、實驗原理介紹 本實驗中所采用的電路如圖 3-1 所示。
R1 5.1kR2 51R3 33kR4 24kRc1 5.1kRe1 1.8kRe2 1.8kR5 47kR6 20kRc2 3kRL
3kRp680kC110uCe110uC310uCe210uUs +12v Uo UiUo1Ui2C210u100Ref
圖 3-1
阻容耦合放大電路
1. 中頻段的電壓放大倍數(shù) 在圖 3-1 電路的中頻段,耦合電容和旁路電容可以當作交流短路,三極管的電容效應(yīng)可以忽略不計。此時,考慮后級放大電路對前級放大電路所構(gòu)成的負載效應(yīng)時,也就是將
后級放大電路的輸入電阻 R i2 作為前級放大電路的負載,則前級放大電路的電壓放大倍數(shù)為
ef 1 1 be2 i 1 C 1i1 O1 UR)1(r)R // R(UUA? ? ??? ? ?
(3-1)
其中,R i2 是后級放大電路的輸入電阻,2 be 22 b 21 b 2 ir // R // R R ?
后級放大電路的放大倍數(shù)為
be“L 2 C 21 OO2 Ur)R // R(UUA?? ? ?
(3-2)
其中,Lf L”LR // R R ?
全電路的電壓放大倍數(shù)為
U 1 U1 OOi1 OiOUmA AUUUUUUA ? ? ?
(3-3)
2. 低頻段和高頻段的電壓放大倍數(shù)
在低頻段和高頻段,放大電路的電壓放大倍數(shù)是一個復(fù)數(shù),它是頻率的函數(shù),其模值與相角都隨頻率而變化。
(1)
單級放大電路在低頻段和高頻段的電壓放大倍數(shù)
在低頻段,三極管的電容效應(yīng)可以忽略不計;但耦合電容和旁路電容的容抗較大,它們的交流壓降不能忽略。電壓放大倍數(shù)用下式表示:
f / jf 1AALUmUL???
(3-4)
其中,f L 是放大電路的下限頻率。
在高頻段,耦合電容和旁路電容的阻抗非常小,它們的交流壓降很小,可以忽略,可作交流短路處理;但三極管的電容效應(yīng)對電路性能的影響則必須考慮。電壓放大倍數(shù)可用下式表示:
HUmUHf / jf 1AA???
(3-5)
其中,fH 是放大電路的上限頻率。
(2)
多級放大電路在低頻段和高頻段的電壓放大倍數(shù) 多級放大電路的電壓放大倍數(shù)等于各級放大電路電壓放大倍數(shù)的乘積:
......A A A A 3 U 2 U 1 U U? ? ? ??
(3-6)
將上式分別用幅值和相角來表示:
A U =A U1 A U2 A U3 …
(3-7)
...3 2 1? ? ? ? ? ? ? ?
(3-8)
3. 放大電路的頻率特性的測量
頻率特性分為幅頻特性和相頻特性兩方面。
幅頻特性即放大倍數(shù)的大小隨頻率變化的關(guān)系曲線。它可以用掃頻儀來測量,也可通過逐點法測量。逐點法,就是在一定頻段內(nèi)合理選取一些頻點,分別測量出各頻率點處的電壓放大倍數(shù),然后,在對數(shù)坐標系中繪出幅頻特性曲線。本實驗就是學(xué)習(xí)利用逐點法測量電路的幅頻特性。
相頻特性即放大倍數(shù)的相角隨頻率變化的關(guān)系特性曲線,它反映了輸出電壓與輸入電壓的相位差隨頻率變化的特性??捎美钣硤D法、雙蹤示波法進行測量。
三、實驗內(nèi)容和數(shù)據(jù)記錄
實驗電路見圖 3.1
1.靜態(tài)工作點設(shè)置:要求第二級在輸出波形不失真的前提下幅值盡量大,第一級為增加信噪比,工作點盡可能低。(通常 V C1 調(diào)在 6V 左右)。注意測靜態(tài)工作點時應(yīng)斷開輸入信號。
表 3.1 靜態(tài)工作點 第一級(v)第二級(v)V C1 V b1 V e1 V C2 V b2 V e2 5.99 2.87 2.24 8.56 3.09 2.40 6.08 2.83 2.20 8.56 3.09 2.40 2.在輸入端 Us 輸入頻率為 1KHz,VP-P 為 200mV 的交流信號(一般采用實驗箱上加衰減的辦法,即信號源用一個較大的信號,在實驗板上經(jīng) 100:l 衰減電阻衰減,降為 2mV),使 Ui1 為 2mV,調(diào)整工作點使輸出信號不失真。
注意:如發(fā)現(xiàn)有寄生振蕩,可采用以下措施消除:
①重新布線,盡可能走線短。
②可在三極管 eb 間加幾 p 到幾百 p 的電容。
③信號源與放大電路用屏蔽線連接。
R L =∞,按表 3.2 要求測量并計算。
表 3.2 輸入/輸出電壓(mV)
電壓放大倍數(shù) 第 1 級 第 2 級
整體 U i =2 mV
V 01 V 02 A V1 A V2 A V R L =∞ 20.8 1620 10.4 77.88 810
成績
教師簽名
批改時間
****年**月**日
第二篇:多級放大電路實驗報告(定稿)
多級放大電路的設(shè)計與測試
電子工程學(xué)院
一、實驗?zāi)康?/p>
1.理解多級直接耦合放大電路的工作原理與設(shè)計方法 2.熟悉并熟悉設(shè)計高增益的多級直接耦合放大電路的方法 3.掌握多級放大器性能指標的測試方法 4.掌握在放大電路中引入負反饋的方法
二、實驗預(yù)習(xí)與思考
1.多級放大電路的耦合方式有哪些?分別有什么特點?
2.采用直接偶爾方式,每級放大器的工作點會逐漸提高,最終導(dǎo)致電路無法正常工作,如何從電路結(jié)構(gòu)上解決這個問題?
3.設(shè)計任務(wù)和要求
(1)基本要求
用給定的三極管2SC1815(NPN),2SA1015(PNP)設(shè)計多級放大器,已知VCC=+12V,-VEE=-12V,要求設(shè)計差分放大器恒流源的射極電流IEQ3=1~1.5mA,第二級放大射極電流IEQ4=2~3mA;差分放大器的單端輸入單端輸出不是真電壓增益至少大于10倍,主放大器的不失真電壓增益不小于100倍;雙端輸入電阻大于10kΩ,輸出電阻小于10Ω,并保證輸入級和輸出級的直流點位為零。設(shè)計并仿真實現(xiàn)。
三、實驗原理
直耦式多級放大電路的主要涉及任務(wù)是模仿運算放大器OP07的等效內(nèi)部結(jié)構(gòu),簡化部分電路,采用差分輸入,共射放大,互補輸出等結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計出一個電壓增益足夠高的多級放大器,可對小信號進行不失真的放大。
1.輸入級 電路的輸入級是采用NPN型晶體管的恒流源式差動放大電路。差動放大電路在直流放大中零點漂移很小,它常用作多級直流放大電路的前置級,用以放大微笑的直流信號或交流信號。
典型的差動放大電路采用的工作組態(tài)是雙端輸入,雙端輸出。放大電路兩邊對稱,兩晶體管型號、特性一致,各對應(yīng)電阻阻值相同,電路的共模抑制比很高,利于抗干擾。
該電路作為多級放大電路的輸入級時,采用vi1單端輸入,uo1的單端輸出的工作組態(tài)。計算靜態(tài)工作點:差動放大電路的雙端是對稱的,此處令T1,T2的相關(guān)射級、集電極電流參數(shù)為IEQ1=IEQ2=IEQ,ICQ1=ICQ2=ICQ。設(shè)UB1=UB2≈0V,則Ue≈-Uon,算出T3的ICQ3,即為2倍的IEQ也等于2倍的ICQ。
此處射級采用了工作點穩(wěn)定電路構(gòu)成的恒流源電路,此處有個較為簡單的確定工作點的方法: 因為IC3≈IE3,所以只要確定了IE3就可以了,而IE3?UR4UE3?(?VEE),?R4R4UE3?UB3?Uon?(VCC?(?VEE))?R5?Uon
R5?R6uo1?ui1采用ui1單端輸入,uo1單端輸出時的增益Au1?2.主放大級
?(Rc//RLRL?(P//)12??2
Rb?rbeR1?rbe本級放大器采用一級PNP管的共射放大電路。由于本實驗電路是采用直接耦合,各級的工作點互相有影響。前級的差分放大電路用的是NPN型晶體管,輸出端uo1處的集電極電壓Uc1已經(jīng)被抬得較高,同時也是第二級放大級的基極直流電壓,如果放大級繼續(xù)采用NPN型共射放大電路,則集電極的工作點會被抬得更高,集電極電阻值不好設(shè)計,選小了會使放大倍數(shù)不夠,選大了,則電路可能飽和,電路不能正常放大。對于這種情況,一般采用互補的管型來設(shè)計,也就是說第二級的放大電路用PNP型晶體管來設(shè)計。這樣,當工作在放大狀態(tài)下,NPN管的集電極電位高于基極點位,而PNP管的集電極電位低于基極電位,互相搭配后可以方便地配置前后級的工作點,保證主放大器工作于最佳的工作點上,設(shè)計出不失真的最大放大倍數(shù)。
采用PNP型晶體管作為中間主放大級并和差分輸入級鏈接的參考電路,其中T4為主放大器,其靜態(tài)工作點UB4、UE4、UC4由P1、R7、P2決定。
差分放大電路和放大電路采用直接耦合,其工作點相互有影響,簡單估計方式如下:,UC4??VEE?IC4?RP2 UE4?VCC?IE4?R7,UB4?UE4?Uon?UE4?0.7(硅管)由于UB4?UC1,相互影響,具體在調(diào)試中要仔細確定。此電路中放大級輸出增益AU2?3.輸出級電路
輸出級采用互補對稱電路,提高輸出動態(tài)范圍,降低輸出電阻。
其中T4就是主放大管,其集電極接的D1、D2是為了克服T5、T6互補對稱的交越失真。本級電路沒有放大倍數(shù)。
四、測試方法
用Multisim仿真設(shè)計結(jié)果,并調(diào)節(jié)電路參數(shù)以滿足性能指標要求。給出所有的仿真結(jié)果。
電路圖如圖1所示
uo2??Rc ??uo1Rb?rbe
仿真電路圖
圖1 靜態(tài)工作點的測量:
測試得到靜態(tài)工作點IEQ3,IEQ4如圖2所示,符合設(shè)計要求。
圖2 靜態(tài)工作點測量
輸入輸出端電壓測試:
測試差分放大器單端輸入單端輸出波形如圖3,輸入電壓為VPP=4mV,輸出電壓為VPP=51.5mV得到差分放大器放大倍數(shù)大約為12.89倍。放大倍數(shù)符合要求。
圖3 低電壓下波形圖 主放大級輸入輸出波形如圖4
圖4 主放大級輸入輸出波形圖
如圖所示輸入電壓為VPP=51.5mV,輸出電壓為VPP=6.75V放大倍數(shù)為131.56倍。整個電路輸入輸出電壓測試如圖5
圖5 多級放大電路輸入輸出波形圖
得到輸入電壓為VPP=4mV,輸出電壓為VPP=4.29V,放大倍數(shù)計算得到為1062倍 實驗結(jié)論:
本電路利用差動放大電路有效地抑制了零點漂移,利用PNP管放大級實現(xiàn)主放大電路,利用互補對稱輸出電路消除交越失真的影響,設(shè)計并且測試了多級放大電路,得到放大倍數(shù)為1000多倍,電路穩(wěn)定工作。
第三篇:實驗報告(電路實驗實驗報告要求)
實驗報告
課程:__________實驗名稱:__________
日期:___________完成者:_______合作者:_________
一、實驗?zāi)康模?/p>
二、實驗設(shè)備:
三、實驗原理:
四、實驗內(nèi)容及步驟:
五、實驗結(jié)果分析:
六、思考題的回答:
第四篇:模擬電路.實驗預(yù)習(xí)及實驗報告要求
實驗預(yù)習(xí)、實驗報告要求及實驗評分標準
1.進入實驗室前要寫出實驗預(yù)習(xí)報告。(20分)
內(nèi)容包括:實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗電路圖、實驗簡要步驟及預(yù)習(xí)思考題解答。
2.按指導(dǎo)教師的要求獨立完成實驗內(nèi)容,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查數(shù)據(jù)合格后,給出實驗操作成績,方可離開實驗室。(40分)
3.實驗報告評分標準:
實驗數(shù)據(jù)處理20分;
實驗誤差計算及分析5分;
實驗結(jié)論分析5分;
實驗思考題解答10分。
第五篇:基本放大電路的總結(jié)
基本放大電路的總結(jié)
問題
一、在電子線路的分析計算中,哪些因素可以忽略,哪些因素不能忽略?
問題
二、在放大電路中,交流信號源為什么要標出正、負(+、-)? 問題
三、在下圖的共射電路中,Cb1和Cb2的作用是什么?它們兩端電壓的極性和大小如何確定?
問題
四、如果用PNP型三極管組成的共射電路,直流電源和耦合電容的極性應(yīng)當如何考慮?直流負載線的方程式有何變化?
問題
五、工作點是一個什么概念? 除了直流靜態(tài)工作點之外,有沒有交流動態(tài)工作點?
問題
六、什么是管子的靜態(tài)功耗?如果交流輸入信號幅值較大,如何減小這一功耗?
問題
七、放大電路負載最大的情況究竟是Ro→∞還是RL=0?為什么經(jīng)常說RL愈小,電路負載愈大?
問題
八、交流電阻和直流電阻區(qū)別何在?線性電阻元件有沒有這兩種電阻?為什么rbe不能用于靜態(tài)計算?
問題
九、在的放大電路中,如果RL→∞(空載),調(diào)節(jié) 使電路在一定的時產(chǎn)生最大不失真輸出電壓,問應(yīng)為多大?怎樣才能調(diào)到最佳位置?
問題
十、在采用NPN型管組成放大電路時,如何判斷輸出波形的失真是由于飽和還是截止?如果彩PNP型管,判斷的結(jié)果又如何?
問題
十一、對于圖(a)的放大電路如果要用圖解法求最大不失真輸出電壓幅值,應(yīng)該怎樣進行?
問題十二、一般認為放大電路的輸入電阻Ri愈大愈好,但在某些情況下則要求Ri小些。這些是什么情況?
問題
十三、“共射放大電路的交流輸入量和輸出量反相”,這種說法確切嗎? 問題
十四、在用微變等效電路求放大電路的輸出電阻時,對受控電流源應(yīng)該如何處理?
問題
十五、共射放大電路的電壓增益管子是否可以提高放大電路的電壓增益?
。選擇電流放大系數(shù)β大的答案如下:
一、在電子線路的分析計算中,哪些因素可以忽略,哪些因素不能忽略?
答:在電子線路的分析計算中,經(jīng)常根據(jù)工程觀點,采用近似的計算方法。這是為了簡化復(fù)雜的實際問題,突出主要矛盾,使分析計算得以比較順利地進行。在這里,過分追求嚴密,既無必要,也不可能。但是,近似計算又必須是合理的,必須滿足工程上對計算精度的要求。例如,在固定偏置的放大電路中,偏置電流中如Vcc=12V,VBEQ=0.7V,則相對于Vcc,在計算時完全可以略去VBEQ,而認為
這樣做,計算誤差小于10%,滿足工程要求。但是,如果 是兩個數(shù)值較大而又比較接近的電流之差:
此時第一個除式中的VBEQ就 不能忽略,而且兩個除式的計算都要比較精確,要有較多的有效數(shù)字位數(shù),否則會得出不合理的結(jié)果。又如,在求兩個電阻并聯(lián)后的總電阻時,如果一個電阻比另一 個大10倍以上,則可認為總電阻近似等于較小的電阻,這樣的近似計算誤差也不大于10%。再如,在求放大電路的輸出電阻時,管子的rec往往是和一個比它小得多的電阻(例如RC)并聯(lián)。這時,因為rce>>Rc,在并聯(lián)時rce就可略去,而認為輸出電阻RO≈Rc。但是,在晶體管恒流源中,如果略去管子的rce,則恒流源的輸出電阻Ro→∞。在這里,rce是和一個無限大的電阻并聯(lián),當然就不能略去。一個電阻是否可忽略,要看他和其他電阻相比所起作用的大小。
二、在放大電路中,交流信號源為什么要標出正、負(+、-)?
答:前面說過,放大電路的特點之一是交、直流共存。直流電壓和電流的方向(極性)是固定的,而交流電壓和電流的方向(極性)是隨時間變化的。為了分析的方便,對交流電壓和電流要標出假定的正方向,即參考方向。對交流電壓,參考方向是以放大電路的輸入和輸出回路的共同端(⊥)作為負(-)端,其它各點為正(+)端。對交流電流,參考方向則是ic、ib以流入電極為正,ie以流出電極為正。對于微變等效電路中的受控源,受控量的參考方向取決于控制量的參考方向。例如,對雙極型三極管,當ib的參考方向為從b極到e極時,ic的參考方向必為從c極到e極。對場效應(yīng)管,當id的參考方向為 G(+)S(-)時,的參考方向為流入D極。參考方向是電路分析的重要工具,必須正確理解和掌握。
三、Cb1和Cb2的作用是什么?它們兩端電壓的極性和大小如何確定? 答:弄清這個問題有助于真正理解放大電路的工作原理和交、直流共存的特點,也是初學(xué)者容易產(chǎn)生疑問的地方。放大電路在靜態(tài)(νi=0)和動態(tài)(νi≠0)時,各處的電壓如上圖所示。對Cb1:在靜態(tài)時,+Vcc通過Rb對它充電,穩(wěn)態(tài)時,它兩端的電壓必然等于VBEQ,而通過它的直流電流為零。電壓極性是右正左負。所以,它的作用之一是“隔斷直流”,不使它影響信號源。在動態(tài)時,如果電容量很大,而vi幅值很小,Cb1兩端的電壓將保持不變。這樣,Cb1兩端的交流電壓將為零,而全部Vi都加在管子的b-e結(jié)上,使VCE=VCBQ+vi所以,Cb1的另一個作用是“傳送交流”,使交流信號順利通過。
對Cb2情況相似。在靜態(tài)時,Vcc通過Rc對它充電。穩(wěn)態(tài)時,它兩端的電壓必然等VBEQ,極性是左正右負,而通過它的直流電流為零,所以RL上的電壓vo=0。這是Cb2的隔直作用。在動態(tài)時,如果電容量很大,Cb2兩端的電壓將保持不變,仍為VBEQ。這樣,Cb2兩端的交流電壓將為零,而VCE=VCBQ+vce中的交流分量全部出現(xiàn)在RL上,即vo=vce。這是Cb2的傳送交流作用。
四、如果用PNP型三極管組成的共射電路,直流電源和耦合電容的極性應(yīng)當如何考慮?直流負載線的方程式有何變化? 答:這里也有初學(xué)者容易產(chǎn)生混淆的問題。
在采用PNP型管時,首先電源的極性要反接,耦合電容(一般用電解電容器)的極性也要反接。電路中IB、Ic和VCE的方向也要和NPN型管的相反。這樣,直流負載線的的方程式應(yīng)為-VCE=VCC-ICRC。它的形式與采用NPN管時略有不同。所以,建議放大電路中直流電壓和電流的極性和方向以NPN管為準,對PNP管則全部反號。這時,直流負載線的方程式仍為 VCE=VCC-ICRC,式中VCE、VCC、IC都為負值。
五、工作點是一個什么概念? 除了直流靜態(tài)工作點之外,有沒有交流動態(tài)工作點? 答:工作點是放大電路分析中一個十分重要的概念,它指的是電路中二極管或晶體管的工作狀態(tài),經(jīng)常用它們極間的電壓和流入電極的電流的大小來表示。例如,二極管的VD、ID,三極管的VBE,ib,VCE,ic。管子的工作狀態(tài)和工作點分兩類。一類是不加交流輸入信號,電路中只有直流量的工作狀態(tài)和工作點,叫“靜態(tài)”和“靜態(tài)工作點”。另一類是加了交流輸入信號后,電路中直流和交流量共存的工作狀態(tài)和工作點。此時,電路和管子中的電壓和電流都隨時間變動,所以叫“動態(tài)”和“動態(tài)工作點”。前面說過,在直流電源、元件參數(shù)和管子特性(有時還包括負載電阻)確定之后,直流靜態(tài)工作點只有一個。而在交流動態(tài)時,工作點隨交流輸入信號在時間上不斷變化,它的變化軌跡就是交流負載線。在某一交流輸入信號下,管子的交流動態(tài)工作點在交流負載線上的變化范圍就是動態(tài)范圍。
六、什么是管子的靜態(tài)功耗?如果交流輸入信號幅值較大,如何減小這一功耗? 答:管子的靜態(tài)功耗PVQ就是在靜態(tài)時管子集電極上消耗的功率:PVQ=VCEQICQ。為了減少這一功耗,就要盡量降低管子的靜態(tài)工作點Q。但是,在交流輸入信號幅度較大時,降低Q點會使放大電路輸出信號失真。此時,可以采用新的電路組成方案來解決,如乙類推挽或互補對稱電路(見功率放大器)。
七、放大電路負載最大的情況究竟是Ro→∞還是RL=0?為什么經(jīng)常說RL愈小,電路負載愈大?
答:電路負載的大小是指負載上輸出功率的大小。在中頻時,放大電路可以等效畫成交流空載輸出電壓與輸出電阻的串聯(lián),如圖所示,其中V∞是電路的空載輸
出電壓,RO是內(nèi)阻,RL是負載電阻。不難求出,負載上的輸出功率為
利用上式可求出Po為最
大值Pomax時,負載電阻RLo=Ro,而這就是說,從RL=0到RL=PLO,電路的輸出功率P0隨RL的增大而增大:從RL=PLO到RL→∞,P0則隨RL的增大而減小,如圖(b)所示。放大電路一般工作在RL>RLO=RO的情況,所以說負載電阻RL愈小,Po也就是電路負載愈大。如果RL→∞(空載)或RL=0(短路),則均有Po=0,是負載最小的情況。
八、交流電阻和直流電阻區(qū)別何在?線性電阻元件有沒有這兩種電阻?為什么rbe不能用于靜態(tài)計算?
答:對線性電阻元件,只要工作頻率不太高,它的電阻是個常數(shù)。也就是說,它在直流工作和交流工作時電阻相同,沒有直流(靜態(tài))電阻與交流(動態(tài))電阻之分。非線性電阻元件則不然。它的伏安特性I=f(V)不是直線,是曲線。即使是在直流工作時,只要電壓和電流不同,或者說靜態(tài)工作點不同,它的直流(靜態(tài))電阻R=也不同(見圖)。如果直流信號上還疊加著交流小信號,則非線性電阻元件對交流小信號的交流(動態(tài))電阻就是伏安特性在靜態(tài)工作點處切線斜率的倒數(shù),即。所以,非線性電阻元件的交流(動態(tài))電阻隨工作點的不同而不同。從幾何上說,非線性電阻元件的直流電阻由伏安特性在靜態(tài)工作點處的割線斜率決定,而交流電阻則由伏安特性在靜態(tài)工作點處的切線斜率決定。晶體管的發(fā)射結(jié)是PN結(jié),它的伏安特性是非線性的。,其中第二部分就是PN結(jié)的伏安特性在靜態(tài)工作點處切線斜率的倒數(shù)折合到基極回路后的值,是發(fā)射結(jié)的交流(動態(tài))電阻,當然不能用,也不能由靜態(tài)的VBEQ和IBQ來求來求靜態(tài)電流。否則,就是混淆了放大電路中直流量和交流量的區(qū)別,混淆了非線性元件直流(靜態(tài))電阻和交流(動態(tài))電阻的區(qū)別。
九、在的放大電路中,如果RL→∞(空載),調(diào)節(jié)Rb使電路在一定的vi時產(chǎn)生最大不失真輸出電壓,問Rb應(yīng)為多大?怎樣才能調(diào)到最佳位置?
答:在RL→∞時,放大電路的直流負載線與交流負載線重合。為了產(chǎn)生最大不失真輸出電壓,Q點應(yīng)選在負載線中央。此時必有
即所以。在實際工作中,通過調(diào)節(jié)Rb來調(diào)整Q點是比較簡單可行因而也是經(jīng)常使用的方法。在調(diào)節(jié)時,應(yīng)使輸出電壓既無飽和失真(對NPN型管是波形底部削平),又無載止失真(對NPN型管是波形頂部削平)。同時,在充分加大Vi時,輸出波形又同時在預(yù)部和底部出現(xiàn)失真。
十、在采用NPN型管組成放大電路時,如何判斷輸出波形的失真是由于飽和還是截止?如果是PNP型管,判斷的結(jié)果又如何?
答:這也是初學(xué)時容易混淆而又不易記住的問題。實際上,由于采用NPN管和PNP管時,電壓的極性相反,所以判斷的方法也將相反。在左圖,畫出了兩種管子工作在截止失真的情況。對于NPN 管,因為電壓極性為正,截止失真發(fā)生的輸出波形正半周的頂部。對于PNP管,因為電壓極性為負,截止失真發(fā)生在輸出波形負半周的底部。如果是飽和失真,則 判斷結(jié)果與上述相反。
十一、對于圖(a)的放大電路如果要用圖解法求最大不失真輸出電壓幅值,應(yīng)該怎樣進行?
答:這里的主要問題在射極上有電阻Re和R`e。在動態(tài)時,R`e被短路,但Re還在。畫交流負載線時應(yīng)該考慮它,而且用交流負載線上的動態(tài)范圍決定出來的最大不失真電壓幅值不是(Vcm)M,而是(Vcem)M,兩者還相差Re上的電壓。
1.作直流負載線,如圖(b)上的虛線。用分析射極偏置電路的方法求出ICQ=2.71mA,用它和直流負載線的交點定出Q點。
2.作交流負載線
過Q點作斜率為的直線(如圖(b)上的交流負載線。注意:對應(yīng)于這條線,橫坐標表示的將是vo而不是vCE)。由此定出(Vom)M=12.3-6.9=5.4V。十二、一般認為放大電路的輸入電阻Ri愈大愈好,但在某些情況下則要求Ri小些。這些是什么情況?
答:一般情況下,放大電路的信號源是一個電壓源,它的內(nèi)阻ro很小。為了使放大電路的輸入電壓Vi盡可能不失真地復(fù)現(xiàn)信號源電壓Vs,希望放大電路的輸入電阻Ri盡可能大,使。在把放大電路用在測量電壓的儀器內(nèi)時,這一點尤為重要。在陰極射線示波器內(nèi)用放大電路驅(qū)動磁偏轉(zhuǎn)線圈時,也是這樣。但是,當信號源是一個內(nèi)阻Ro很大的電流源時,就要求放大電路的輸入電阻Ri比信號源內(nèi)阻Ro小得多,使流入放大電路輸入端的電流Ii盡可能接近信號源電流
。例如,光電管和硅光電池都以高內(nèi)阻提供電流。為了把電流變換為低內(nèi)阻電壓源,就使用輸入電阻小的放大電路。另外,為了減小外界干擾對放大電路的影響時,也 希望放大電路的輸入電阻小。必須指出:輸入電阻的要領(lǐng)是對靜態(tài)工作點附近的變化信號來說的,屬于交流動態(tài)電阻,不能用來計算放大電路的靜態(tài)工作點。
十三、“共射放大電路的交流輸入量和輸出量反相”,這種說法確切嗎?
答:這種說法不確切,因為它沒有指明輸入量和輸出量是什么。在放大電路的分析中,經(jīng)常是講電壓增益。這時,輸出量和輸入量都是電壓。在這種情況下,共射 放大電路從集電極輸出的交流電壓是和從基極輸入的交流電壓反相的。如果講的是基極輸入電壓和射極輸出電流(約等于集電極輸出電流)的相位關(guān)系,則在共射放 大電路中兩者是同相的。
十四、在用微變等效電路求放大電路的輸出電阻時,對受控電流源應(yīng)該如何處理?
答:對不同接法組態(tài)的放大電路,決定輸出電阻的微變等效電路不同,對受控電流源的處理也不同。例如,對
共射電路決定輸出電阻的等效電路如圖,圖中的Rs是信號源內(nèi)阻,rce是三極管的輸出電阻.在這個電路中,由于流過rbe的,受控源β
也是零。所以,輸出電阻又如,對上圖的共基電路,決定輸出電阻的等效電路如下圖(a).如果不考慮rbe,則因,而Ro=Rc。如果考慮rbe,則可將有內(nèi)阻rbe的受控電流源變換為有內(nèi)阻rbe的受控電壓源,其方向為左正右負(圖(b)).令R=Rs//Re//rbe,則得,所以或從而求得
可見Ro很大,是(1+β)rce量級,而
十五、共射放大電路的電壓增益是否可以提高放大電路的電壓增益? 答:從
。選擇電流放大系數(shù)β大的管子的表達式看,似乎加大β就可以提高
。實際上還應(yīng)考慮到管子的參數(shù)rbe和β有關(guān),即。如果不考慮rbb’,并認為1+β≈β,則。提高
.由此可見,加大β并不能有效地提高的有效途徑是調(diào)整放大電路的靜態(tài)工作點以增大IEQ,這是在實踐中經(jīng)常采用的方法。