实验二放大器输入、输出电阻和频响特性的测量

一、实验目的

掌握放大器输入电阻、输出电阻和频率特性的测量原理和方法。 二、实验原理

1.放大器输入电阻Ri 的测试

最简单的测试方法是“串联电阻法”。其原理如图2-1所示，在被测放大器与信号源之间串入一个已知标准电阻Ri，只要分别测出放大器的输入电压Ui和输入电流Ii，就可以求出： Ri=Vi/Ii=

UiU=i•Rn

UR/RnUR但是，要直接用交流毫伏表或示波器测试Rn两端的电压UR是有困难的，因UR两端不接地。使得测试仪器和放大器没有公共地线，干扰太大，不能准确测试。为此，通常是直接测出US和Ui来计算Ri，由图不难求出： Ri=

Ui• Rn

USUi注：测Ri时输出端应该接上RL，并监视输出波形，保证在波形不失真的条件下进行上述测量。

信号 源 Rn US Ui 放 大 器 Ri

图2-1放大电路输入端模型

2.放大器输出电阻Ro的测试

放大器输出端可以等效成一个理想电压源Uo和Ro相串联，如图2-3所示。

在放大器输入端加入US电压，分别测出未接和接入RL时放大器的输出电压Uo和UL值，则 R0(U01)RL UL注意：要求在接入负载RL（或RW）的前后，放大器的输出波形都无失真。

放RsVs 大器RoRLVLVo 图2-3放大电路输出端模型 3．放大器幅频特性的测试 对阻容耦合放大器，由于耦合电容及射极电容的存在，使AV随信号频率的降低而降低；又因分布电容的存在及受晶体管截止频率的限制，使AV随信号频率的升高而降低。仅中频段，这些电容的影响才可忽略。描述AV与f关系的曲线称为RC耦合放大器的幅频特性曲线，如图2-4所示。 图中，AV=0.707 AV时所对应的fH和fL分别称为上限频率和下限频率，B称为放大器的通频带，其值为B=fH-fL。 Av 0.707Av B 0 fL fH f(Hz) 43图2-4幅频特性曲线 三、实验内容分析： 50，ICQ1mA ， VBEc*R212*5.11.7V,

Rb1RpR210Rp5.1 Rp20.9K rbe200(1)26mv26mv200(1)1.526K, IEQ1mARi(Rb1Rp)//Rb2//rbe1.13K,

RoRc3K

fl111 fl2,

2(RcRL)C22rbeC1fl13110.26Hz

2(RcRL)C22(310)*103*47*10645fl211124Hz, 362rbec12*1.526*10*0.84*10C1C1Ce10*470.84uF (1)*10Ce51*1047fl1与fl2相差4倍以上，取较大的值作为放大电路的下限频率 rbb'++Vi-Rbrb'eCgmVb'eRL'V0- 图2-4高频等效电路 RLRC//RL2.3K,Rb(Rb1Rp)//R2,rbb200,rberberbb15262001326Kgm(RC//RL) rbebe(RC//RL)50*230086.7 1326Cn'Cbe(1K)C4087.7*4390.8pF, Cbegm5040pF 62fT1326*2*150*10112.35MHz 2(rbb//rbe)C2*173*390*1012TitlefH 四、实验内容、方法及结果： 3SizeBDate:File:Number23-Dec-2006E:\\我的protel电路图\\lqp重修卷.ddb1.调整静态工作点 45（1）按图2-5所示电路，接好并检查无误后，接通直流电源+12V，在无信号输入情况下，调整偏置可变电阻RP，使IC1mA,(即URC=3V)

（2）测量UCQ、UCEQ、UEQ、UBEQ和UBQ的值。 Ec+12VRp100kKRb1RnC110UF10kRc3kC247UF3DG6+VLRL10k+Us1kI5.1kRe1kR2--Ce47UF- 图2-5共射极放大电路 2．测量输入电阻 在静态工作点不变的情况下，将开关K打开，用函数信号发生器在输入端加入Us=10mV、f=1KHZ的正弦信号，用毫伏表测量出此时的US，Ui值。测量结果记入表1-2中,按“串联电阻法”测量原理，计算出输入电阻的大小。 表2-1 Vs(mV) 10 Vi(mV) 5.2 Ri(K)测 1.08 Ri(K)计 1.13 误差% -0.04 3.测量输出电阻 开关K闭合保持静态工作点不变，输入信号的频率、电压不变，分别测出不接和接时的输出电压Uo、UL, 测量结果记入表2-2中,计算出输出电阻的大小。 表2-1 Vo(V) 0.86 3VL(V) 0.66 Ro(K)测 2.7 Ro(K)理 误差% 43 10 4.测量放大器的幅频特性

开关K闭合，保持输入信号幅度不变，在输出信号不失真的前提下，改变输入信号的频率，测出输出电压的大小，找出fL,fH计算出B值, 结果记入表2-3中。

表2-3

Vo(V)(f1KHz) Vo(v) (Vo=0.707Vo) fL(Hz) fH(Hz) B(BfHfL) o.86 o.6 124 262 261.8 五、实验结果分析、小结： 1、放大器输入电阻Ri 的测试

输入电阻Ri的大小表示放大电路从信号源或前级放大电路获取电流的多少。输入电阻越大，索取前级电流越小，对前级的影响就越小。

测试方法是“串联电阻法”，即在被测的放大电路的输入端与信号源之间串入一个已知电阻Rn，在放大器正常工作的情况下，直接用交流毫伏表测出US和Ui，根据输入电阻的定义可得： Ri=

Ui• Rn

USUi测量时应注意以下几点：

由于电阻Rn两端没有电路公共接地点，所以测量Rn两端电压时必须分别测出测出US和Ui，然后按UR=US-Ui，求出UR

电阻Rn的值不宜取得过大，过大会引入干扰；但也不宜取得太小，太小易引起较大的测量误差。最好取Rn和Ri的阻值为同一数量级

2、放大器输出电阻Ro的测试

输出电阻Ro的大小表示电路带负载能力的大小。输出电阻越小，带负载能力越强。

在放大器输入端加入Ui电压，测出输出端不接负载RL输出电压Uo和接入负载RL输出电压UL，即可求输出电阻Ro。

R0(U01)RL UL 在测试时应注意：必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。 3、放大器幅频特性的测量

放大器幅频特性指放大器的电压放大倍数Av与输入信号频率f之间的关系曲线。一般用逐点法进行测量。在保持输入信号幅值不变的情况下，改变输入信号的频率，逐点测量对应于不同频率时的电压增益，用对数坐标纸画出幅频特性曲线。通常将放大倍数下降到中频电压放大倍数的0.707倍时所对应的频率称为该放大电路上、下限截止频率，用fH和fL表示，则该放大电路的通频带为B=fH-fL

六、实验预习要求

1．计算图2-5中当IC=1mA时的UCQ、UCEQ、UEQ、UBEQ和UBQ值。

2．计算图2-5中的输入电阻Ri、输出电阻Ro、下限截止频率fL、上限截止频率fH、频带宽度

B。

七、实验报告要求

1．整理实验记录，并对其结果进行分析讨论。 2．总结测量输入电阻、输出电阻和频率特性的方法。

八、实验设备

1．示波器 一台 2．函数信号发生器 一台 3．交流毫伏表 一台 4．直流稳压电源 一台 5．万用表 一只 6．实验箱 一台