单管放大器的设计及仿真及误差分析 联系客服

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淮南师范学院电气信息工程学院2014届电子信息工程专业课程设计报告

图5.4(测量VOLP)

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5.5测量(VOP)

5.6(测量输出电阻电路及测量参数)

4.3系统测试与调试

(1) 静态工作点的测试与调整

根据设计,组装后的放大电路,通电前应先用万用表的“?”挡检测电源间有无短路现象、电路连接是否正确,然后才可接通电源,检测静态工作点。

为调试方便,Rb1可先用5.1k?固定电阻与由1~100k?电位器构成的可变电阻串联后替代,待调试完成后,根据实测阻值,再用相应的固定电阻取代。

测量静态工作点,应使vS?0,即将放大电路的交流输入端(耦合电容Cb1的左端)对地短路,然后用万用的直表流电压挡分别测量BJT的B、E、C极对地电压VBQ、

VEQ、VCQ。测量的目的,一是查看静态工作点是否合适,是否能保证在Vip?p范围内,

BJT都工作在放大状态;二是通过检测,确认电路设计、安装、元器件质量好坏等情

况。

如果出现VCQ?VCC,说明BJT工作在截止状态;如果出现VCEQ?0.5V,说明BJT第 13 页

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已经饱和。这时,应调整Rb1的大小,即调整可变电阻(电位器)阻值的大小,同时用万用表监测VBQ、VEQ、VCQ的变化。当工作点偏高(靠近饱和区)时,应增加Rb1的阻值,以减小IBQ;当工作点偏低(靠近截止区)时,应减小Rb1的阻值,以增大IBQ。如果测得VCEQ为正几伏,说明BJT已工作在放大状态。此时可依据VBQ、VEQ、VCQ的数值换算出ICQ,也可通过测量已知电阻Rc和Re两端的电压降,换算出对应的ICQ或

IEQ。一般在检测电路的在线电流时,多用此法,而不采用断开电路串口电流表的测量方法。虽然测得VCEQ为正几伏的电压,但并不能说明放大电路的静态工作点已设置在合适的位置,还要进行动态测试,以保证在输入信号vi(或vs)的全周期内,BJT都工作在放大状态。

按设计要求,在放大电路的输入端接入vi?10mV,fi?1kHz的正弦波信号,并用双踪示波器分别监测放大电路输入电压vi的波形和输出端(负载电阻RL两端)的输出电压vo波形,观测vo正弦波波形是否产生了失真。

如果vo的波形顶部产生了削波,说明放大电路的静态工作点偏低,电路产生了截止失真,应调大基本偏流IBQ;如果vo的波形底部被削波,说明放大电路的静态工作点偏高,电路产生了饱和失真,应调小基极偏流IBQ。如果逐渐增大输入信号vi的幅值,输出波形的顶部和底部差不多同时开始产生削波,则说明静态工作点设置得比较合适,这当然是忽略了放大电路静态功耗指标的要求。此时,移去信号源,直接调试,即在忽略BJT饱和压降VCES的情况下,使VCEQ?1/2VCC。重新使vi?0的情况下,测量VBQ=3.6V、VEQ=2.8V、VCQ=10.2V、则可知VCEQ=7.3V和ICQ=1.8mA,并移去VCC断开连线,测量并记录Rb1=60KΩ,即为所求。 (2)放大电路动态性能指标的检测

A. 电压放大倍数的测量

测量电压放大倍数,实际上是测量放大电路的输入电压与输出电压的值。在输入信号的中频段,输出波形不失真情况下,测得Vi(有效值)

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或Vip(峰值)或Vipp=18.8mV(峰峰值)与Vo(有效值)或Vop(峰值

VoVopVopp?895.4|=47.6 或Vopp=-895.4mV(峰峰值),则Av?=|??18.8ViVipVipp 如果是大致估算,用示波器即可完成测量;如果是精确测量,则使用电子交流毫伏表,示波器只是用来监测输出波形的失真情况,如果输出波形产生了失真,Av的检测是没有意义的。

B. 输入电阻的测量

工程上常采用如图(B)所示的串接电阻法来测量放大电路的输入电阻。在信号频率的中频段,给定一正弦波信号,在输出波形不失真的条件下,用电子交流毫伏表或示波器,分别测得Vs与Vi的数值,则

Ri?Vi9.1?1kΩ=1.82kΩ R=

14.1?9.1Vs?Vi为减小测量误差,一般采取串接的辅助测量电阻R为与Ri相近似的阻值,取1kΩ。

图(B)

如图(C)所示,在输出波形不失真的情况下,测得断开RL时输出电压VoL的值和接入RL后输出电压Vo的值,则

Ro?(Vo'1.2?1)?3KΩ=956Ω ?1)RL=(0.91Vo为减小测量误差,一般取RL为与Ro相近的阻值,输入信号为一稳定的中频

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