浙大版電工電子學實驗報告05單管電壓放大電路

2021-03-03 23:06:55 字數 2582 閱讀 6133

保持ui(約為10mv)不變的情況下,調節rp,在輸出波形不失真的條件下分別測出不同靜態工作點所對應的輸出電壓值uo(接入rl),記入表7-3,計算電壓放大倍數au。(為使ui穩定,可在h點與地之間接入分壓電阻,即可將實驗板中h點與k點之間用導線連線起來)。

表7-3

4.靜態工作點對放大電路輸出波形失真的影響

在放大電路中,靜態工作點的設定是否合理將直接影響放大電路是否能正常工作。當靜態工作電流ic過小或過大時,在輸入訊號幅度很小時輸出波形失真不明顯,但當輸入訊號幅度較大時,輸出波形會出現較大失真。在靜態工作電流ic過小時,當輸入訊號幅度增大到一定大小時,將首先出現截止失真(輸出波形uo正半周失真);在靜態工作電流ic過大時,當輸入訊號幅度增大到一定大小時,將首先出現飽和失真(輸出波形uo負半周失真)。

因此,在一定的輸入訊號幅度下,為避免輸出波形失真,靜態工作電流ic的大小要合適。但即使靜態工作電流ic的大小合適,當輸入訊號幅度過大時,則會使輸出波形uo同時出現截止失真和飽和失真。

(1)將放大電路的靜態工作電流ic調到小於1ma,放大電路的輸入端加頻率為1khz的正弦波訊號,用示波器觀察輸入、輸出訊號波形,逐漸增大輸入訊號幅度,使輸出訊號波形出現明顯失真。按表7-4要求測量(或計算)這時的靜態值ic、uc、ue、uce和輸入電壓有效值ui,記入表中,畫出輸出電壓uo的波形,並分析和體會失真情況(屬於哪一種失真)。

表7-4

(2)將放大電路的靜態工作電流ic分別調到約2ma和大於3ma,重複實驗1)的內容。

注:以上(1)、(2)實驗都是在接入負載的情況下進行的。

四、實驗總結

1.整理實驗資料,將實測值與理論估算值相比較,分析差異原因。

填表,具體資料已填入上述各表,各資料的計算方法如下:

表7-1:

uce= uc-ue

表7-2:

au= uo/ ui 需要換算單位

ri =ui rs/(us-ui)

ro=(uo』/ uo-1)/ rl

表7-3:

au= uo/ ui 需要換算單位

表7-4:

無計算,只需觀察波形和判斷失真型別即可

據理論知識可知,輸出電阻ro的理論值應等於rc的值,即3.3kω;而表7-2中由實驗資料計算而來的ro為3.15kω,與理論值相差(3.

3-3.15)/3.15=4.

7%,可見實測值與理論值還是比較接近的。

對於其他實測值,由於難以準確計算理論值,而只能與估算值比較。由於實驗電路各部分工作正常,儀器測得的數值都在正常範圍內,資料之間的相互關係也屬於正常範圍,因此可以認為實測值是很接近理論估算值的。當然,實驗期間必然存在或多或少的誤差,而且理論估算值也是忽略了一些次要因素後而得來的,因此兩者之間存在一定差距是難以避免的。

2.總結靜態工作點對放大電路效能的影響。

由表7-3得:隨著ic的增大,uc逐漸增大,ui逐漸減小,uo逐漸增大,au也逐漸增大。可見,當靜態工作點在適當範圍內時,當其提高時,電壓放大倍數隨之增大。

因此當需要較大的電壓放大倍數時可以選擇將靜態工作點適當提高。

但由表7-4可以看出,當ic在不恰當的範圍時,放大後的波形容易出現失真。具體為:當ic很小時,如遇上超過某一大小的輸入電壓,則會出現輸出電壓的波形截止失真的情況;當ic很大時,只要有很小的輸入電壓,就會導致飽和失真,幾乎使放大電路失效。

而如若將ic控制在合適的範圍內,則可以大大減少輸出電壓失真的條件,使輸入電壓在較大範圍內變化都不會引起失真;當然,如若輸入電壓足夠大,也會導致輸出失真,但此時的失真是兼有截止失真和飽和失真的。

綜上所述,ic應控制在一定的合適範圍內,放大電路才能較好地工作。當對放大倍數要求不高時,可適當減小ic,從而達到節能的目的;而反之如果需要較大倍數的放大電壓,可以增大ic的值,但這樣做也可能會引起雜訊(雜波)。因此控制合適的ic是非常重要的。

五、心得體會

1.討論實驗中易出現的問題:

本次實驗所使用的共發射極放大電路對於我們來說還是乙個比較複雜的電路,分析起來有一定的困難,而且容易出錯,因此在實驗過程中需要謹慎耐心。在這次實驗中,由於實驗室所給電路內的元件比實驗冊上的多了幾個,在開始實驗前應明確哪些是需要用的、哪些是不需要的,才能較好地進行連線。值得注意的是,由於實驗板上有乙個多餘的可變電阻,在做實驗前應將其調到0,否則可能會產生影響。

另外,本次實驗簡化了實驗冊上的開關k,使得整個實驗中k都是斷開的,這需要在資料計算的時候加以注意,以免和書本上的混淆。

2.心得體會:

通過本次實驗我們更進一步學習掌握了單擊發射電路的原理和功效,了解了檢測此電路的多種方法,進一步熟悉了示波器和訊號發生器的使用。

在本次實驗的資料記錄中,根據表7-4,可以看出雖然截止失真和飽和失真都屬於失真,但其波形並不一樣,除了乙個是正半周失真、另乙個是負半周失真之外,波形的失真形狀也略有不同。仔細觀察可以看出,截止失真的上半周某高度以上的部分幾乎是被全部「切掉」,下半周保持原有的正弦波形;而飽和失真的下半周則呈扁圓弧,並沒有截止失真那麼稜角分明,其上半周仍為原有的正弦波型。可見,雖同屬失真,但由於失真的原理不同,所造成的波形的形狀也是不一樣的。

除此之外,本次實驗還需注意的是,雖然實驗板上都已經標明了各元件的引數,但實際值並不一定如此,實驗時需要對重要元件(比如電阻)進行測量,用於進行更準確的計算。另外,測量電壓、電流時一定要明確是直流電還是交流電,否則不僅不會測到正確的值,還有可能損壞電表。

浙大電工電子學實驗報告試驗七單管電壓放大電路

表7 3 4.靜態工作點對放大電路輸出波形失真的影響 在放大電路中,靜態工作點的設定是否合理將直接影響放大電路是否能正常工作。當靜態工作電流ic過小或過大時,在輸入訊號幅度很小時輸出波形失真不明顯,但當輸入訊號幅度較大時,輸出波形會出現較大失真。在靜態工作電流ic過小時,當輸入訊號幅度增大到一定大小...

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