东南大学模电单级低频放大器扩展实验

东南大学电工电子实验中心实验报告学号：姓名：第4次实验名称：单级低频电压放大器（扩展）提交报告时间：2011年04月24日完成名次：成绩：审批教师：2011年月日实验目的掌握幅频特性等的基本概念以及测量方法了解负反馈对放大电路特性的影响实验原理实验电路图电路图（1）电路图（2）实验基本原理电路频率特性的下限频率值主要受C1，C2和CE影响，其关系分别为

幅频特性曲线、上限频率、下限频率、截止频率中心频率、带宽的测量方法(a)单级放大器放大特性 (b)低通特性 (c)高通特性 (d)带通特性幅频特性反应了电路增益和频率之间的关系，上图列出了常见的幅频特性类型。(a)和(d)中的fL表示下限频率，fH表示上限频率，(d)中的f0表示中心频率，带宽BW=fH-fL；(b)和(c)中的f0表示截止频率。在实验中可采用“逐点法”测量不同频率时的电压放大倍数AV来测量幅频特性。测量时，保持输入信号幅度不变，改变输入信号频率，每改变一次信号频率，用交流毫伏表或示波器测量一个输出电压值，计算其增益，然后将测试数据列表、整理并在坐标纸上将其连接成曲线。由于函数发生器的输出信号幅度在不同的频率会有变化，因此每改变一次频率都要用交流毫伏表或示波器测量输入信号的幅度，一定要保证输入信号的幅度不改变。为了更快更准确的测量幅频特性，必须根据不同幅频特性类型，选择不同的测量技巧。对于(a)可先测出中频区的输出电压值，然后调高或调低频率使输出电压降到中频电压值的0.707倍，从而找到fL和fH，然后在fL和fH之间和左右找3至5个点进行测量，即可较准确的绘制曲线。(b)和(c)也可参考这种方式来测量。对于(d)可从较低的频率值逐步增加频率，用交流毫伏表或示波器测量输出信号，刚开始输出信号幅度随着频率的增加而增加，当增加到某一个频率时，输出信号幅度随着频率的增加开始减小，则该频率为中心频率，记下该频率对应的幅度，然后调高或调低频率使输出电压降到中心频率电压的0.707倍，从而找到fL和fH。预习思考：对于小信号放大器来说一般希望上限频率足够大，下限频率足够小，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以增加图1中放大电路的上限频率，那些方法可以降低下限频率。答：降低下限频率应增大RS，C1，C2或CE，降低IBQ.负反馈对放大器性能的影响答：引入交流负反馈后，放大器的电压放大倍数将下降，其表达式为式中，F为反馈网络的传输系数；AV为无负反馈时的电压放大倍数。引入负反馈后通频带加宽，负反馈放大器的上限频率fHF与下限频率fLF的表达式分别为和 。引入负反馈还会改变放大器的输入电阻与输出电阻，其中并联负反馈能降低输入阻抗，串联负反馈能提高输入阻抗，电压负反馈使输出阻抗降低，电流负反馈使输出阻抗升高。必做实验：按电路图（1）搭建电路，调整ICQ=2.5mA(设计值)，保持Vi=5mV不变，改变信号频率，用逐点法测量不同频率下的VO值，计入表1中，并画出幅频特性曲线，记录下限频率fL、上限频率fH，计算带宽BWf/kHZ0.10.150.1550.20.250.3VO/mV340420431480520540f/kHZ1260300320330350VO/mV610462440430420405由表格数据知fL=155HZ,fH=320KHZ带宽BW≈fH=320KHZ幅频特性曲线如下：增加以下内容：输入Vi=5mV，f=fL，用示波器双踪显示输入输出波形，记录波形，并测量两者间的相位差图1.测量下限频率输入输出波形由公式知相位差为输入Vi=5mV，f=fH，用示波器双踪显示输入输出波形，记录波形，并测量两者间的相位差图2.测量上限频率输入输出波形由公式知相位差注：以上数据均用交流毫伏表测得，与示波器显示的数据有误差。负反馈对放大器性能的影响在实验电路中增加反馈电阻RF=10Ω，见电路图（2），构成电流串联负反馈放大器,调整ICQ=,2.5mA(设计值)，测量该电路的增益、输入阻抗、输出阻抗、下限频率fL、上限频率fH、带宽BW，并和前面实验测量的结果进行分析比较。数据记录表格如下Vi（mV）Vo（mV）VS(mV)VO’(mV)fL(kHz)fH(kHZ)53425.16780.08350AVF=VO/Vi=342/5=68.4Ri=S=千欧姆3=2.95千欧姆BW≈fH=350KHZ分析：此电路为电流串联负反馈，引入负反馈后，放大器电压增益减