模電試驗（附答案）

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試驗一晶體管共射極單管放大器

一、試驗?zāi)康?/p>

1．學(xué)會放大器靜態(tài)工作點的調(diào)式方法和測量方法。

2．把握放大器電壓放大倍數(shù)的測試方法及放大器參數(shù)對放大倍數(shù)的影

響。

3．熟悉常用電子儀器及模擬電路試驗設(shè)備的使用。

二、試驗原理

圖2—1為電阻分壓式工作點穩(wěn)定單管放大器試驗電路圖。偏置電阻RB1、RB2組成分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻RE，以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點。當(dāng)在放大器的輸入端參與輸入信號后，在放大器的輸出端便可得到一個與輸入信號相位相反、幅值被放大了的輸出信號，從而實現(xiàn)了電壓放大。

三、試驗設(shè)備

1、信號發(fā)生器2、雙蹤示波器3、交流毫伏表4、模擬電路試驗箱5、萬用表

四、試驗內(nèi)容

1．測量靜態(tài)工作點

試驗電路如圖1所示，它的靜態(tài)工作點估算方法為：

UB≈

RB1?UCC

RB1?RB2

圖1共射極單管放大器試驗電路圖

IE＝

UB?UBE≈IcREUCE=UCC－IC（RC＋RE）

試驗中測量放大器的靜態(tài)工作點，應(yīng)在輸入信號為零的狀況下進(jìn)行。1）沒通電前，將放大器輸入端與地端短接，接好電源線（注意12V電源位置）。

2）檢查接線無誤后，接通電源。

3）用萬用表的直流10V擋測量UE=2V左右，假使偏差太大可調(diào)理靜態(tài)工作點（電位器RP）。然后測量UB、UC，記入表1中。

表1

測量值計算值UB（V）UE（V）UC（V）RB2（KΩ）UBE（V）UCE（V）IC（mA）2.627.2600.65.224）關(guān)掉電源，斷開開關(guān)S，用萬用表的歐姆擋（1×1K）測量RB2。將所有測量結(jié)果記入表2—1中。

UCC?UCUE5）根據(jù)試驗結(jié)果可用：IC≈IE＝或IC＝

RCREUBE＝UB－UE

UCE＝UC－UE

計算出放大器的靜態(tài)工作點。2．測量電壓放大倍數(shù)

各儀器與放大器之間的連接圖

關(guān)掉電源，各電子儀器可按上圖連接，為防止干擾，各儀器的公共端必需連在一起后接在公共接地端上。

1）檢查線路無誤后，接通電源。從信號發(fā)生器輸出一個頻率為1KHz、幅值為10mv（用毫伏表測量ui）的正弦信號參與到放大器輸入端。2）用示波器觀測放大器輸出電壓的波形，在波形不失真的條件下用交流毫

伏表測量下表中三種狀況下的輸出電壓值，記入表中。

表2

RC（K）2．41．22．4

RL（K）∞∞2．4uo（V）1.50.750.75AV15075753）用雙蹤示波器觀測輸入和輸出波形的相位關(guān)系，并描繪它們的波形。*4．測量輸入電阻和輸出電阻根據(jù)定義：輸入電阻Ri?uiui?RSIiuS?uiu0?1）RLuL（輸出電阻RO?表3usuiRi（KΩ）測量值計算值uLu0RO（KΩ）測量值計算值2.42.4(mv)(mv)100101.1(V)(V)0.751.5置RC=2.4KΩ，RL=2.4KΩ，IC=2.0mA，輸入f=1KHz，ui=10mV的正弦信號，在輸出電壓波形不是真的狀況下，用交流毫伏表測出

uS、ui和uL記入表

中。斷開負(fù)載電阻RL，保持uS不變，測量輸出電壓u0，記入表中。

五、試驗報告

1．列表整理試驗結(jié)果，把實測的靜態(tài)工作點與理論值進(jìn)行比較、分析。答：

靜態(tài)工作點實測值理論值UBE（V）UCE（V）IC（mA）0.60.75.25.222實測的靜態(tài)工作點與理論值基本一致，實測UBE＝UB－UE＝0.6V，而理論為0.7V，產(chǎn)生誤差的原因可能是UB、UE的值接近，這種接近的兩個量相減的間接測量，則合成相對誤差就比較大了。

2．分析靜態(tài)工作點對放大器性能的影響。

答：靜態(tài)工作點是否適合，對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。

如工作點偏高，放大器在參與交流信號以后易產(chǎn)生飽和失真，此時u。的負(fù)半周將被削底；

如工作點偏低則易產(chǎn)生截止，即u。的正半周被縮頂(一般截止失真不如飽和失真明顯)。

這些狀況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點以后還必需進(jìn)行動態(tài)測試，即在放大器的輸入端參與一定的ui，以檢查輸出電壓u。的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應(yīng)調(diào)理靜態(tài)工作點的位置。

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試驗二負(fù)反饋放大器試驗?zāi)康?/p>

加深理解放大電路中引入負(fù)反饋的方法和負(fù)反饋對放大器各項指標(biāo)的影響。

試驗原理

負(fù)反饋在電子電路中的作用：改善放大器的動態(tài)指標(biāo)，如穩(wěn)定放大倍數(shù)，

改變輸入輸出電阻，減小非線性失真和展寬通頻帶，但同時也會使放大器的放大倍數(shù)降低。

負(fù)反饋的幾種狀態(tài)：電壓串聯(lián)，電壓并聯(lián)，電流串聯(lián)，電流并聯(lián)。本試驗以電壓串聯(lián)為例，分析負(fù)反饋對放大器指標(biāo)的影響。

1.下圖為帶有電壓串聯(lián)負(fù)反饋的兩極阻容耦合放大器電路，在電路中通過Rr把輸出電壓Uo引回到輸入端，家在晶體管T1的發(fā)射極上，在發(fā)射極電阻Rf1上形成反饋電壓Uf。主要性能指標(biāo)如下：

（1）閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Ar=Av/1+AvFv,Av為開環(huán)放大倍數(shù)。

圖1為帶有電壓串聯(lián)負(fù)反饋的兩極阻容耦合放大器

（2）反饋系數(shù)Fv=RF1/Rf+RF1

（3）輸入電阻R1f=(1+AvFv)RfRf為基本放大器的輸入電阻

（4）輸出電阻Rof=Ro/(1+AvoFv)Ro為基本放大器的輸出電阻Avo為基本放大器Rl=∞時的電壓放大倍數(shù)。

2.本試驗還需測量放大器的動態(tài)參數(shù)，即去掉圖1的反饋作用，得到基本放大器電路如下圖2

圖2基本放大器

試驗設(shè)備與器件

模擬試驗箱，函數(shù)信號發(fā)生器，雙蹤示波器，交流伏安表，數(shù)字萬用表。

試驗內(nèi)容

1.靜態(tài)工作點的測量

條件：Ucc=12V,Ui=0V用直流電壓表測第一級，其次級的靜態(tài)工作點。Us(V)UE(V)Uc(V)Ic(mA)第一級2.812.147.332.00其次級2.722.057.352.00表3—12.測量基本放大器的各項性能指標(biāo)

試驗將圖2改接，即把Rf斷開后風(fēng)別并在RF1和RL上。測量中頻電壓放大倍數(shù)Av，輸入輸出電阻Ri和Ro。

（1）條件;f=1KH,Us=5mV的正弦信號，用示波器監(jiān)視輸出波形，在輸出波形

不失真的狀況下用交流毫伏表測量Us,Ui,UL計入3—2表基本放大器負(fù)反饋放大器Us(mV)5.0Us(mV)5.0Ui(mV)UL(V)0.50.25Uo(V)0.48Uo(V)0.20Av500Avf87Rf(KΩ)Ro(KΩ)1.11Rif(KΩ)8.522.208Rof(KΩ)1.028Ui(mV)UL(V)2.30.14表3—2（2）保持Us不變，，斷開負(fù)載電阻RL，測量空載時的輸出電壓Uo計入3—2表

2.觀測負(fù)反饋對非線性失真的改善

（1）試驗電路改接