一、实验目的
l、掌握放大电路静态工作点的测试方法,进一步理解电路元件参数对静态工作点的影
响,以及调整静态工作点的方法。
2、掌握测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。
二、原理简介
放大电路的用途非常广泛,单管放大电路是最基本的放大电路。共射极单管放大电路是电流负反馈工作点稳定电路,它的放大能力可达到几十到几百倍,频率响应在几十赫兹到上千赫兹范围。不论是单级或多级放大器它的基本任务是相同的,就是对信号给予不失真的、稳定的放大。
1、放大电路静态工作点的选择
当对放大电路仅提供直流电源,不提供输入信号时,称为静态工作情况,这时三极管的各电极的直流电压和电流的数值,将和三极管特性曲线上的一点对应,这点常称为Q点。静态工作点的选取十分重要,它影响放大器的放大倍数、波形失真及工作稳定性等。静态工作点如果选择不当会产生饱和失真或截止失真。一般情况下,调整静态工作点,就是调整电路有关电阻,使ICQ和UCEQ达到合适的值。
由于放大电路中晶体管特性的非线性或不均匀性,会造成非线性失真,在单管放大电路中不可避免,为了降低这种非线性失真,必须使输入信号的幅值较小。
2、放大电路的基本性能
当放大电路静态工作点调好后,输入交流小信号ui,这时电路处于动态工作情况,放大电路的基本性能主要由动态参数描述,包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。这些参数必须在输出信号不失真的情况下才有意义。基本性能测量的原理电路如图1-1所示。

(1)电压放大倍数Au的测量
用晶体管毫伏表测量图1-1中Ui和Uo的值。即:
Au=Uo/Ui
(2)输入电阻Ri的测量
如图1-1所示,放大器的输入电阻Ri就是从放大器输入端看进去的等效电阻。即;
Ri=Ui/Ii
通常测量Ri的方法是:在放大器的输入回路串一个已知电阻R,选用R≈Ri(这里Ri为理论估算值)。在放大器输入端加正弦信号电压,用示波器观察放大器输出电压uo,在uo不失真的情况下,用晶体管毫伏表测电阻R两端对地的电压和Ui(见图1-1),
则有:

(3)输出电阻Ro的测量
如图1-1所示,放大电路的输出电阻是从输出端向放大电路方向看进去的等效电用Ro表示。测量Ro的方法是在放大器的输入端加信号电压,在输出电压uo不失真的情况下,用晶体管毫伏表分别测量空载时放大器的输出电压U∞和带负载时放大器的输出电压UOL值,则输出电阻:

三、实验内容和步骤
1、调节静态工作点
按图1-2连好电路(VCC为6V也可以为12V,原理图以6V为电源),将输入端对地短路,调节电位器W1,使UC=VCC/2,测静态工作点UC、UE、UB的数值,记入表1-1中,并计算IB、IC。为了计算IB、IC,应测量RW1阻值,测量时应切断电源,并且将它与电路的连接断开,按下式计算静态工作点:


也可以用数字万用表测量1R5两端电压U1R5及Rc两端电压URc,则


2、测量电压放大倍数及观察负载电阻对放大倍数的影响
在实验步骤l的基础上,把输入对地断开,接入f=1Kz、Ui=5mV的正弦波信号,负载电阻分别为RL=2KΩ、RL=5.1KΩ和RL=∞,用毫伏表测量输出电压的值,用示波器观察输入电压和输出电压波形,把数据填写入表1-2中。

3、测量输入电阻和输出电阻
按图1-3连好电路,输入端接入f=lKHz、Ui=20mV的正弦信号,分别测出电阻1R1两端对地信号电压Ui及U’i,将测量数据及实验结果填入表1-3中。

测出负载电阻RL开路时的输出电压U∞,和接入RL时的输出电压Uo,将测量数据及实验结果填入表1-3中。

四、实验器材
1、实验箱2、数字万用表
3、函数信号发生器
4、交流毫伏表
5、双踪示波器
五、实验结果
1、调节静态工作点
表1-1

2、测量电压放大倍数及观察负载电阻对放大倍数的影响

3、测量输入电阻和输出电阻

以上就是单级交流放大器的模电实验原理的相关介绍,如果您有更多疑问或需求可以关注西安安泰测试Agitek哦!非常荣幸为您排忧解难。
相关产品
OE4003 超低噪声前置放大器,2 nV/√Hz输入噪声。10,20,50,100倍增益,10kΩ输入阻抗,单端或差分输入
OE4002是一款低噪声超高输入阻抗的前置放大器,输入阻抗高达10MΩ,并具有绝佳的共模抑制能力。
OE4101是跨阻电流放大器,通过负反馈结构,利用反馈电阻实现输入电流到电压的转换,并且控制放大倍数。 OE4102通过测量输入电流通道上电阻的压降来检测电流,放大并输出与被测电流成正比的电压信号。
OE4101是跨阻电流放大器,通过负反馈结构,利用反馈电阻实现输入电流到电压的转换,并且控制放大倍数。OE4102通过测量输入电流通道上电阻的压降来检测电流,放大并输出与被测电流成正比的电压信号。
相关文章
锁相放大器(也称为相位检测器):一种可从干扰的环境中分离出特定载波频率信号的放大器,是一种用于检测微弱信号的精密仪器,通过相敏检测技术显著提高信噪比。 假设有一个参考信号,锁相放大器会将输入信号与参考信号相乘,然后通过低通滤波器提取出直流分量,这样噪声就会被抑制,因为只有与参考信号同频率且同相位的信号才会被有效放大。
锁相放大器是微弱信号检测领域的核心工具,广泛应用于电生理、传感器测量等场景。其核心在于利用信号相关性,从强噪声背景中提取有用信号。
锁定放大器(Lock-in Amplifier)是一种专用的信号处理装置,常被用于提取微弱信号或信噪比低的信号。它通过将输入信号与参考信号相互比较,并利用同步检测技术进行滤波和放大,从而有效地抑制噪声和杂散信号,提取出所需的信号成分。锁定放大器广泛应用于科学研究、光学测量、谱分析等领域,具有高灵敏度、高准确性等特点。
斯坦福研究系统(Stanford Research Systems)生产的SR830锁相放大器是一款高性能、高精度的信号检测仪器,广泛应用于物理、化学、材料科学及精密测量等领域。其核心功能是通过参考频率与输入信号的同步解调,实现对微弱信号的高信噪比提取。正确设置参考频率是确保测量精度和稳定性的关键步骤。本文将系统介绍S...
在精密测量与信号处理领域,锁相放大器(Lock-in Amplifier)与信号发生器(Signal Generator)的同步是实现高信噪比检测的关键技术之一。锁相放大器通过提取与参考信号同频同相的交流信号成分,能够从强噪声背景中恢复微弱信号,而其性能的发挥高度依赖于与信号发生器的精确同步。
联系电话: 18165377573