实验七 单级放大电路静态工作点

1、实验七 单级放大电路静态工作点一 实验目的1理解单级放大电路静态工作点变动对输出波形的影响。2学习掌握单级放大电路检查、调整、测试方法。二 实验仪器SAC-MD网络智能模拟电路实验台、泰克示波器、函数信号发生器、交流毫伏表。三 实验预习1预习单级放大电路工作原理。2预习单级放大电路调整测试方法。四 实验原理放大电路种类很多,实验以单级阻容耦合低频放大电路为例, 它的功能是将频率从几十HZ到几百KHZ的低频弱小信号进行不失真的放大。它是电子线路基本单元电路之一。 电路原理如图71所示。图中，RPRb1Rb2组成直流分压偏置电路。Re是稳定电路工作点的发射极电阻，Ce是发射极旁路电容，可以使Re两

2、端交流短路，使输出值减少损失。RC是三极管直流负载，与RC两端并联RL组成交流负载。C1C2是传递交流信号电容，又起到电路级与级之间静态工作时的隔直作用。放大电路静态工作时，工作点的设置合理与否很重要，它关系到放大电路能否正常工作。所谓工作点是指放大电路无输入信号工作时，三极管各极直流电流和电压在特性曲线上所决定的点。如图72所示Q点。一般用基极电流（IBQ）、电压（VBEQ）和集电极电流（ICQ）、电压（VCEQ）表示。图72中，静态工作点的位置变化对输图72工作点的位置对输出波形的影图71 单级放大电路出信号波形影响很大，若Q点选取在线性区中部，运用范围又未超过线性区，则输出电流和电压的波

3、形都不失真。若Q¢点选取在靠近饱和区，处在饱和区的部分信号得不到放大，则输出电流iC正半周和输出电压vCE负半周的波形产生饱和失真。若Q¢¢点选取在靠近截止区，处在截止区的部分信号得不到放大，则输出电流iC的负半周和输出电压vCE的正半周产生截止失真。故电路静态工作时，要求其工作点调整选取在曲线线性区中点。由上述知,电路一旦设计连接完后，必须进行静态工作点的调整和检测。a工作点的调整：电路静态工作时，电源电压EC的变动，负载RC的改变，基极电流Ib的变化都会影响工作点。图73中，若RC和Ib不变，改变EC会使整个负载线平行移动，工作点Q沿IBQ移到Q1点。若EC和

4、Ib不变，改变RC会使负载线的斜率随之改变，工作点Q沿IBQ移到Q2点。若RC与EC不变，工作点Q随Ib的增大沿负载线移到Q3点。同理，Ib减小工作点则下移。b工作点的检测：用直流电流表、电压表测出静态时管子各极电流值、电压值（IBQ、VBEQ、ICQ、VCEQ）。由于IBQ测值很小（mA数量级），一般不测IBQ。测试时，若VCEC或VE0，则IC0，表示管子工作在截止区。若VC太小，即VCVEVCE0.3V（硅管），则IC太大，使RC压降过大，表示管子工作在饱和区。 图73 电路参数的变化对工作点正常的VBE值为0.2V（锗管）或0.7V（硅管）。当各极电流、电压都处于正常值时，表示电路工作

5、正常。c工作点的计算：常用偏置电路分为固定式和分压式二种，实验要求用分压式偏置电路进行理论计算，且验证实验值。下面列出分压式偏置电路静态工作点的理论计算公式：VBQRRb1b2b2+REc71VCEQ=EC-ICQRC-IEQRe 72式中 ICQ=bIBQIEQ=VBQ-VBEQRe五 实验内容及步骤1. 用万用表检测判断图71所示各电子元件的好坏，尤其三极管和电容器 2. 按图71所示正确连线 3. 静态调试电路输入端不输入信号，接通直流电源EC+12V ，调节RP 阻值，使IC1mA ，且测试三极管各极电流、电压值，将值填入表71内。表71表中IBQ计算公式：IBQ4. 动态调试（1）从

6、电路输入端输入Vi20mV，fi1KHz信号，逐渐增大输入信号幅值，用示波器观察输出信号波形，调RP阻值，使输出波形正负半周幅值为最大且同时不失真，此时，表示工作点在负载线正中位置，即电路工作在最佳状态。否则继续调RP阻值，使输出波形正负半周幅值为最大且同时不失真止。（2）用毫伏表测出电路输出信号电压Vo值，求出动态范围2Vom=22VO=VB1Q-VBQ100K-VBQ20K。保持其他条件不变，将RL换成5.1K，重复上述步骤，可测出相应动态范围，将值填入表72内。表72（3）减小输入Vi值，使恢复到20mV，再测出输出Vo值。则电路的电压放大倍数AV可计算求得：AV=VoVi5. 观察负载电阻RC（或RL）的改变，对电路输出信号的影响。（1）取RC2K，保持输入信号Vi值及其他元件值不变，分别观察改变电路负载电阻RL，使RL2K、5.1K、¥时的输出信号波形情况，将值填入表73内。表73（2）取RL2K，保持输入信号Vi值及其他元件值不变，分别观察改变电路集电极负载电阻RC，使RC2K、1K、4K时的输出信号波形情况，将值填入表74内。表7六 实验思考题：1.直流负载线和交流负载线，它们表示的物理意义是什么？2.放大电路外接负载