03-單級(jí)共射放大電路

1、明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新1電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)、測(cè)試與實(shí)驗(yàn)電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)、測(cè)試與實(shí)驗(yàn)華中科技大學(xué)電子與信息工程系楊彩虹 2015.11HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新單管放大器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單管放大器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)p單級(jí)共射放大電路（實(shí)驗(yàn)五）單級(jí)共射放大電路（實(shí)驗(yàn)五）明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容p實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)要求p實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容p實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理p電路組裝與調(diào)試方法電路組裝與調(diào)試方法p驗(yàn)收要求驗(yàn)收要求明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

2、要求實(shí)驗(yàn)要求晶體管放大電路的設(shè)計(jì)、仿真方法；晶體管放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置與調(diào)整方法；晶體管放大電路性能指標(biāo)的測(cè)試方法及調(diào)試技術(shù)；了解負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響。明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容n按圖4.5.1組裝電路n測(cè)量放大狀態(tài)下的靜態(tài)工作點(diǎn)，確保電路工作狀態(tài)正常n調(diào)節(jié)電路到最大不失真狀態(tài)*，記錄輸入、輸出波形，計(jì)算放大倍數(shù)（ AV30 ）n測(cè)量放大狀態(tài)下的靜態(tài)工作點(diǎn)，記錄到表格4.5.1n測(cè)量fH和fL，計(jì)算通頻帶，n測(cè)量輸入電阻n測(cè)量輸出電阻n觀(guān)察失真現(xiàn)象，測(cè)量失真狀態(tài)下的靜態(tài)工作點(diǎn)，記錄到表格4.5.2明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是

3、、創(chuàng)新電路工作原理（電路工作原理（P82P82圖圖.1） o 采用的是分壓式電流負(fù)反饋偏置電路。o 放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)Q主要由RB1、RB2、RE、RC及電源電壓+VCC所決定。 RB2 10k CB 20k RC 5.1k RE2 1k CE 10F 47F RL 5.1k 10F CC 12V VCC T1 3DG6 RB1 * Vo Vi RP 100k RE1 51 注意：書(shū)上參數(shù)錯(cuò)誤！注意：書(shū)上參數(shù)錯(cuò)誤！明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新7電路安裝與測(cè)試電路安裝與測(cè)試n首先在面包板上組裝好電路，參考上圖搭接好實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)。看錄像參考:http:/ 1. 電路

4、組裝與測(cè)試電路組裝與測(cè)試特別注意：特別注意： 1. 1. 所有交流量均用示波器測(cè)試。所有交流量均用示波器測(cè)試。 2. 2. 發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，要用發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，要用測(cè)試方法排查故障。測(cè)試方法排查故障。 3. 3. 實(shí)驗(yàn)前，先用萬(wàn)用表測(cè)出實(shí)驗(yàn)前，先用萬(wàn)用表測(cè)出 值。值。 RB2 10k CB 20k RC 5.1k RE2 1k CE 10F 47F RL 5.1k 10F CC 12V VCC T1 9813 RB1 * Vo Vi RP 100k RE1 51 明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新電路安裝明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新10靜態(tài)調(diào)試靜態(tài)調(diào)試 （

5、1）接通電源，將電路輸入端接地，測(cè)量電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。 （2）用萬(wàn)用表直流電壓檔，分別測(cè)量晶體管的B、E、C極對(duì)地電壓VBQ、VEQ及VCQ。 （3）一般VBQ（25）V，VCEQ正幾伏。如果出現(xiàn)VCEQ VCC，說(shuō)明晶體管工作在截止?fàn)顟B(tài)；如果出現(xiàn)VCEQ 0.5V，說(shuō)明晶體管已經(jīng)飽和。（4）調(diào)節(jié)電位器RP1，使VCEQ正幾伏，此時(shí)說(shuō)明晶體管基本工作在線(xiàn)性放大狀態(tài)。但Q點(diǎn)不一定是最佳的，還要進(jìn)行動(dòng)態(tài)波形觀(guān)測(cè)。明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新2.2.測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn) Vi Vi為為f f1KHz1KHz，VippVipp100mv100mv正弦波，調(diào)節(jié)正弦波，調(diào)節(jié)RpRp

6、和和信號(hào)幅值，使信號(hào)幅值，使VoVo最大不失真最大不失真。動(dòng)態(tài)調(diào)試到最大不失真動(dòng)態(tài)調(diào)試到最大不失真關(guān)閉信號(hào)源，用萬(wàn)用表測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)關(guān)閉信號(hào)源，用萬(wàn)用表測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新動(dòng)態(tài)調(diào)試動(dòng)態(tài)調(diào)試若放大器的輸出vo的波形的頂部被壓縮（，這種現(xiàn)象稱(chēng)為截止失真），說(shuō)明靜態(tài)工作點(diǎn)Q偏低，應(yīng)增大基極偏流IBQ（減小Rp），即增大ICQ。 vi (t)vo (t)oott截止失真明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新動(dòng)態(tài)調(diào)試動(dòng)態(tài)調(diào)試 如果輸出波形的底部被削波，這種現(xiàn)象稱(chēng)為飽和失真），說(shuō)明靜態(tài)工作點(diǎn)Q偏高，應(yīng)減小IBQ （增大Rp） ，即減小ICQ 。 vi (t)vo

7、 (t)oott飽和失真明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新動(dòng)態(tài)調(diào)試動(dòng)態(tài)調(diào)試（1）調(diào)節(jié)RB1，使放大器的輸出vo不失真。（2）增大輸入信號(hào)（如ViPP =120mV）， vo無(wú)明顯失真，或者逐漸增大輸入信號(hào)時(shí)， vo頂部和底部差不多同時(shí)開(kāi)始畸變，說(shuō)明Q點(diǎn)設(shè)置得比較合適。-最大無(wú)失真概念！（3）此時(shí)移去信號(hào)源，分別測(cè)量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)VBQ、VEQ、VCQ，并計(jì)算VCEQ 、ICQ、 IBQ、 。14明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新3. 3. 測(cè)量放大倍數(shù)測(cè)量放大倍數(shù) 在波形不失真的條件下，測(cè)出Vi (有效值)或Vim(峰值)或Vpp(峰-峰值)和Vo(有效值)或Vom(峰

8、值)或Vpp(峰-峰值) ，則： p-ipp-opimomioVVVVVVVA明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新4. 4. 測(cè)量通頻帶測(cè)量通頻帶BWBW 放大器的頻率特性如圖所放大器的頻率特性如圖所示，示，采用采用“逐點(diǎn)法逐點(diǎn)法”測(cè)量放測(cè)量放大器的幅頻特性曲線(xiàn)。大器的幅頻特性曲線(xiàn)。1.1.記錄記錄f f1KHz1KHz時(shí)的時(shí)的AvoAvo2.2.減小減小f f，直到，直到AvlAvl0.7070.707* *AvoAvo，記錄，記錄f(l)f(l)3.3.增大增大f f，直到，直到AvhAvh0.7070.707* *AvoAvo，記錄，記錄f(h)f(h)（調(diào)整（調(diào)整f f時(shí)，一定

9、要用示波器監(jiān)時(shí)，一定要用示波器監(jiān)視視ViVi的幅值，保證幅值不變）的幅值，保證幅值不變）4.4.通頻帶通頻帶BwBwf(h)-f(l)f(h)-f(l)03中頻區(qū)低頻區(qū)高頻區(qū)BWfLfHf /Hzf /Hz90180270/度20lg AV /dB0(a)(b)fHfL注意：保持輸入信號(hào)的幅值不變，而且輸出波形不失真注意：保持輸入信號(hào)的幅值不變，而且輸出波形不失真明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新5. 5. 測(cè)量輸入電阻測(cè)量輸入電阻 用“串聯(lián)電阻法”測(cè)量放大器的輸入電阻Ri，即在信號(hào)源輸出與放大器輸入端之間，串聯(lián)一個(gè)已知電阻R(一般以選擇R的值接近Ri的值為宜）。 放 大 器信 號(hào)

10、源RRiVsVi明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新計(jì)算輸入電阻計(jì)算輸入電阻 在輸出波形不失真情況下，用晶體管毫伏表或示波器，分別測(cè)量出Vi與Vs的值，則 RVVVRisii式中，Vs為信號(hào)源的輸出電壓值。 明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新6. 6. 測(cè)量輸出電阻原理圖測(cè)量輸出電阻原理圖 在輸出波形不失真的情況下進(jìn)行測(cè)量。Vo為放大器負(fù)載開(kāi)路時(shí)的輸出電壓的值；VoL為接入RL后放大器負(fù)載上的電壓的值，則 LoLoo)1(RVVR信 號(hào) 源放 大 器RoSRLVoVoL如果輸出開(kāi)路時(shí)，發(fā)現(xiàn)如果輸出開(kāi)路時(shí)，發(fā)現(xiàn)Vo出現(xiàn)失真，則要減小輸入信號(hào)的幅值，出現(xiàn)失真，則要減小輸入信號(hào)的幅

11、值，直到失真消失，然后再重新分別測(cè)量開(kāi)路和帶負(fù)載時(shí)的直到失真消失，然后再重新分別測(cè)量開(kāi)路和帶負(fù)載時(shí)的Vo值值明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，要學(xué)會(huì)用測(cè)試方法排查故障。發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，要學(xué)會(huì)用測(cè)試方法排查故障。 如果輸入正弦信號(hào)后，在示波器上無(wú)法觀(guān)察到正常的輸如果輸入正弦信號(hào)后，在示波器上無(wú)法觀(guān)察到正常的輸出波形，問(wèn)可能的故障有哪些？出波形，問(wèn)可能的故障有哪些？1 1）示波器信號(hào)線(xiàn)、信號(hào)源的信號(hào)線(xiàn)有問(wèn)題）示波器信號(hào)線(xiàn)、信號(hào)源的信號(hào)線(xiàn)有問(wèn)題（用示波器（用示波器ProbeProbe輸出檢查）輸出檢查）2 2）信號(hào)源使用不正確、示波器使用不正確（）信號(hào)源使用不正

12、確、示波器使用不正確（不要使用不要使用TTL TTL OUTOUT，SYMSYM和和OFFSETOFFSET旋至最左；示波器觸發(fā)源設(shè)置正確）旋至最左；示波器觸發(fā)源設(shè)置正確）穩(wěn)壓電源使用不正確穩(wěn)壓電源使用不正確（使用一路，負(fù)極接到電路參考地）（使用一路，負(fù)極接到電路參考地）3 3）電路靜態(tài)工作點(diǎn)不正常）電路靜態(tài)工作點(diǎn)不正常電路連接錯(cuò)誤電路連接錯(cuò)誤（檢查原理、連接關(guān)系）（檢查原理、連接關(guān)系）電路參數(shù)錯(cuò)誤電路參數(shù)錯(cuò)誤（核實(shí)各電阻阻值，測(cè)量三極管（核實(shí)各電阻阻值，測(cè)量三極管值）值）三極管管腳接錯(cuò)三極管管腳接錯(cuò)三、電路調(diào)試三、電路調(diào)試明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新電路調(diào)試電路調(diào)試怎樣排查？

13、怎樣排查？1 1）示波器信號(hào)線(xiàn)、信號(hào)源的信號(hào)線(xiàn)有問(wèn)題）示波器信號(hào)線(xiàn)、信號(hào)源的信號(hào)線(xiàn)有問(wèn)題2 2）信號(hào)源使用不正確、示波器使用不正確）信號(hào)源使用不正確、示波器使用不正確將示波器的信號(hào)線(xiàn)直接接到示波器提供的方波將示波器的信號(hào)線(xiàn)直接接到示波器提供的方波信號(hào)源上，觀(guān)察示波器是否顯示方波信號(hào)信號(hào)源上，觀(guān)察示波器是否顯示方波信號(hào)用上述方法可以判斷任何信號(hào)線(xiàn)是否有問(wèn)題用上述方法可以判斷任何信號(hào)線(xiàn)是否有問(wèn)題將信號(hào)源輸出的信號(hào)線(xiàn)直接與示波器的信號(hào)線(xiàn)將信號(hào)源輸出的信號(hào)線(xiàn)直接與示波器的信號(hào)線(xiàn)連接，觀(guān)察示波器是否有正常波形顯示，調(diào)整連接，觀(guān)察示波器是否有正常波形顯示，調(diào)整信號(hào)源相關(guān)按鈕和旋鈕信號(hào)源相關(guān)按鈕和旋鈕明德、

14、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新電路調(diào)試電路調(diào)試怎樣排查？怎樣排查？穩(wěn)壓電源使用不正確穩(wěn)壓電源使用不正確（用萬(wàn)用表測(cè)試）（用萬(wàn)用表測(cè)試）3 3）電路靜態(tài)工作點(diǎn)不正常）電路靜態(tài)工作點(diǎn)不正常電路連接錯(cuò)誤電路連接錯(cuò)誤（目視檢查）（目視檢查）電路參數(shù)錯(cuò)誤電路參數(shù)錯(cuò)誤（用萬(wàn)用表測(cè)試）（用萬(wàn)用表測(cè)試）三極管管腳接錯(cuò)三極管管腳接錯(cuò)（目視檢查）（目視檢查）用萬(wàn)用表測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)（用萬(wàn)用表測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)（VE、VCE、VB等），等），與理論估算值比較與理論估算值比較電位器未調(diào)整到正確阻值電位器未調(diào)整到正確阻值（調(diào)整電位器后再測(cè)靜（調(diào)整電位器后再測(cè)靜態(tài)工作點(diǎn)）態(tài)工作點(diǎn)）明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是

15、、創(chuàng)新電路的調(diào)試步驟電路的調(diào)試步驟n檢查電路連接檢查電路連接磨刀不誤砍柴工！磨刀不誤砍柴工！按照電路圖來(lái)檢查實(shí)際安裝的線(xiàn)路特別注意：電源供電(包括極性)、信號(hào)源連線(xiàn)是否正確;地線(xiàn)的共地問(wèn)題；n靜態(tài)測(cè)試；靜態(tài)測(cè)試；靜態(tài)工作點(diǎn)情況n動(dòng)態(tài)測(cè)試；動(dòng)態(tài)測(cè)試；基本信號(hào)輸入輸出情況n整機(jī)聯(lián)調(diào)；整機(jī)聯(lián)調(diào)；性能指標(biāo)測(cè)試與電路參數(shù)調(diào)整23明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新明德、厚學(xué)、求是、創(chuàng)新電路調(diào)試電路調(diào)試本實(shí)驗(yàn)電路調(diào)試的較有效的方法和次序是：本實(shí)驗(yàn)電路調(diào)試的較有效的方法和次序是：1)1) 電路組裝完畢且通電后，首先測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)電路組裝完畢且通電后，首先測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)2)2) 調(diào)整電位器，使工作點(diǎn)處于合適的位置（調(diào)整電位器，使工作點(diǎn)處于合適的位置（V VE E=1.2=1.2 1.8V1.8V） （如果無(wú)法調(diào)到合適的位置，則可能是例（如果無(wú)法調(diào)到合適的位置，則可能是例3 3所列的故障所列的故障) )3)3) 將信號(hào)源的信號(hào)直接輸入示波器，調(diào)整出符合要求的信號(hào)將信號(hào)源的信號(hào)直接輸入示波器，調(diào)整出符合要求的信號(hào)4)4) 再將信號(hào)接入放大電路的輸入端再將信號(hào)接入放大電路的輸入端5)5) 分別用示波器的兩個(gè)輸入通道，同時(shí)觀(guān)察輸入、輸出波形分別用示波器的兩個(gè)輸入通道，同時(shí)觀(guān)察輸入、輸出波形6)6) 有正常輸出波形后，再按實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行測(cè)試有正常輸出波形后，再按實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行測(cè)試明德、厚學(xué)、求是、