实验四    基本放大电路的研究实验（2小时）

—、实验目的

（1）充分认识分压式偏置放大电路的电压放大作用，了解其静态工作点的调节、测量，认识截止失真和饱和失真现象，了解消除截止失真和饱和失真的方法，了解发射极电阻的负反馈作用。

（2）通过射极输出器和集成功率放大电路，认识功率放大电路的作用。

二、实验电路

图1所示为基本放大电路实验电路模块。其中有两级放大电路，第1级为分压式偏置放大电路，第2级为射极输出器。

 

 

图1

三、实验内容

1．分压式偏置放大电路的研究

（1）实验电路如图1中的第1级，其中12V直流电源可直接取自实验箱上，但要注意实验电路要和12V直流电源共地（将实验电路的地连接到实验箱的GND），Rp需外接实验箱上100kΩ的可调电阻。

（2）在信号发生器上调出频率为1kHz、大小为60mV的正弦交流信号，作为放大电路的输入信号ui。

（3）Re2两端并接C3，且C2后面不带负载的情况下，将输入信号ui加在放大电路的输入端，通过示波器观察此时输出信号uo的波形，通过调节可调电阻Rp（也可适当调节ui 的大小）使uo达到最大不失真的情况。这时测量输入信号ui、输出信号uo的大小，填入表1。

（4）在第（3）步的基础上，在C2后面接上负载RL=5.1kW，但输入信号ui、可调电阻Rp都不改变，再次测量输入信号ui、输出信号uo的大小，填入表1。通过这一步可以观察负载对输出信号大小（进一步对放大电路放大倍数）的影响。

（5）在第（3）步的基础上，将Re2两端C3断开，但输入信号ui、可调电阻Rp都不改变，再次测量输入信号ui、输出信号uo的大小，填入表1。通过这一步可以观察发射极电阻对输出信号大小（进一步对放大电路放大倍数）的影响。

表1

	输入ui（mV）	输出uo（V）	Av=uo/ui
第（3）步 （Re2两端并接C3，C2后不接负载）
第（4）步 （Re2两端并接C3，C2后接负载）
第（5）步 （Re2两端断开C3，C2后不接负载）

（6）恢复到第（3）步，即Re2两端并接C3，且C2后面不带负载的情况下，撤掉输入信号ui，保持可调电阻Rp不改变，这时测量放大电路不失真时的静态值VB、VE、VC和UC1，（此UC1为T1管集电极电阻Rc1两端电压，下同）填入表2。

（7）同第（3）步，Re2两端并接C3，且C2后面不带负载的情况下，将输入信号ui加在放大电路的输入端，通过示波器观察此时输出信号uo的波形，将可调电阻Rp调大（也可适当调节ui 的大小）使uo发生截止失真（正半周失真）。这时断开C3，观察失真情况的变化。再接上C3，撤掉输入信号，这时测量放大电路截止失真时的静态值VB、VE、VC和UC1，填入表2。

（8）同第（3）步，Re2两端并接C3，且C2后面不带负载的情况下，将输入信号ui加在放大电路的输入端，通过示波器观察此时输出信号uo的波形，将可调电阻Rp调小（也可适当调节ui 的大小）使uo发生饱和失真（负半周失真）。这时断开C3，观察失真情况的变化。再接上C3，撤掉输入信号，这时测量放大电路饱和失真时的静态值VB、VE、VC和UC1，填入表2。

表2

	VB（V）	VE（V）	VC（V）	UC1（V）	Ic1=Uc1/Rc1（mA）
第（6）步 （放大电路不失真时）
第（7）步 （放大电路截止失真时）
第（8）步 （放大电路饱和失真时）

 

2．功率放大电路的研究

图1中第2级放大电路为射极输出器，没有电压放大作用，但具有功率放大作用。另外实验箱左上部有一功放集成块，即集成功率放大电路，功放集成块旁边还有一个扬声器（喇叭）SP+。

（1）将图1中第1级的输入端接频率为1kHz、大小为60mV的交流信号，第1级的集电极输出端通过电容C2接SP+，听喇叭的声音。

（2）将图1中第1级的输入端接频率为1kHz、大小为60mV的交流信号，第1级集电极输出端通过电容C2接到第2级的输入（即T2管的基极），第2级的发射极输出端通过电容C4接SP+，听喇叭的声音。

（3）将图1中第1级的输入端接频率为1kHz、大小为60mV的交流信号，第1级集电极输出端通过电容C2接功放集成块的输入IN，将功放集成块的输出OUT接SP+，听喇叭的声音。

比较以上三种情况下，喇叭声音的不同。

注意：在以上三种情况下，为了提高第1级的放大倍数，第1级的Re2两端应并接C3。

实验报告要求

• 结合实验数据，回答问题：

1. 分压偏置电压放大电路中，（1）负载对电压放大倍数的影响是什么？（2）发射极电阻Re2两端为什么要并联电容C3？（3）为什么发射极电阻Re1两端不并联电容？
2. 分析在分压偏置电压放大电路中，正常放大、截止失真和饱和失真时，电路输出信号和静态工作点各有什么特点，并总结改善失真的方法，把结果填入表3中。

表3

	VB、VE、VC数值的特点	输出电压波形	改善失真的方法
放大电路不失真时			不需要
放大电路截止失真时
放大电路饱和失真时

3.“功率放大电路的研究”实验部分，步骤（1）和（2）要达到什么实验目的？功放集成块和射极输出器电路相比，哪个功率放大效果更好？为什么？

 

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参考数据：