单管电压放大电路讲解

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5－11所示。

图5－11　晶体管两级阻容放大电路

1．阻容耦合因有隔直作用，故各级静态工作点互相独立，只要按实验二分析方法，一级一级地计算就可以了。

2．两级放大电路的动态分析

（1）中频电压放大倍数的估算

A_μ＝A_μ1×A_μ2　　　　　（3－1）

单管基本共射电路电压放大倍数的公式如下：

单管共射　　　　

要特别注意的是，公式中的R′_L，不仅是本级电路输出端的等效电阻，还应包含下级电路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

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：

R_i≈R_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：

R_o≈R_o2　　　　　（3－4）

3．两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：

（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

φ＝φ₁＋φ₂　　　　　　　　　　　（3－6）

四、实验内容

1．在实验箱的晶体管系列模块中，按图5－11正确连接电路，U_i、U_o悬空，接入＋12 V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100kΩ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5－6。

表5－6　测量数据1

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_V1为第一级电压放大倍数，A_V2（U_o2／U_o1）为第二级电压放大倍数，A_V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5－7。

表5－7　测量数据2

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R_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，自作表记录数据。为了频率f取值合适，可先粗测一下，找出中频范围，然后再仔细读数。