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L C V r R R βA // -=晶体管共射极放大器的调试
引言:
晶体管共射极放大器是应用最为广泛的放大电路之一，在各种电子产品中得到广泛的应用，在电路中，主要起信号放大的作用。此电路虽然结构简单，但是要想使其能够工作在最佳工作状态，必须经过严格的调试后才能达到。本文就此项内容进行系统的阐述。
一、电路原理
图 共射极单管放大器实验电路
图为共射极单管放大器电路原理图。它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端B 点加入输入信号u i 后，在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反，幅值被放大了的输出信号u 0，从而实现了电压放大.
电压放大倍数:
1、 放大器静态工作点的测量与调试
1) 静态工作点的测量
i
0V U U A 测量放大器的静态工作点，应在输入信号u i ＝0的情况下进行， 即将放大器输入端与地端短接，分别测量I C 、U B 、U C 和U E 。
2) 静态工作点的调试
放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C （或U CE ）的调整与测试。
(a) (b)
图2－2 静态工作点对u O 波形失真的影响
静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时u O 的负半周将被削底，如图10－2(a)所示；如工作点偏低则易产
生截止失真，即u O 的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明
显），如图10－2(b)所示。改变电路参数U CC 、R C 、R B （R B1、R B2）都会引起静态工作点的变化， 但通常多采用调节偏置电阻R B2的方法来改变静态工作点，如减小R B2，则可使静态工作点提高等。
2、放大器动态指标测试
放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。
1) 电压放大倍数A V 的测量
调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压u i ，在输出电压u O 不失真的情况下，用交流毫伏表测出u i 和u o 的有效值U i 和U O ，则
2） 最大不失真输出电压U OPP 的测量（最大动态范围）
在放大器正常工作情况下，逐步增大输入信号的幅度，并同时调节R W（改变静态工作点），用示波器观察u O，当输出波形同时出现削底和缩顶现象（如图3）时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真
2。或用示时，用交流毫伏表测出U O（有效值），则动态范围等于0U2
波器直接读出U OPP来。
图 3 静态工作点正常，输入信号太大引起的失真
四、调试内容
按图4实验仪器设备的相互连接图接线。交流毫伏表和示波器的屏蔽信号线黑笔都连公共端，信号源输出信号线红笔接B点（与耦合电容C1相连），交流毫伏表的红笔接B点时测量U i，接输出端（与耦合电容C2相连），则测量U o。从示波器CH1、CH2引出信号线的两个红笔（探针）分别接放大器的输入端和输出端，可观察u i和u o波形。
图1-4 实验仪器设备的相互连接
1、三极管工作状态的确定
电路安装好后，检查无误，接通电源，当R W=0欧姆时、R W=中间值时、
R W=最大值时，测量晶体管各电极电压，判断三极管的工作状态。
2、调试静态工作点
方法一、
接通直流电源前，先将R W调至最大，函数信号发生器输出旋钮旋至零。接通＋12V电源、调节R W，使I C＝2.0mA（即U E＝2.0V），用直流电压表测量出U B、U E、U C及测量R w值。
方法二、
在放大器正常工作情况下，加入1KHZ的正弦波信号，逐步增大输入信号的幅度，并同时调节R W（改变静态工作点），用示波器观察u O，当输出波形同时出现削底和缩顶现象（如图3）时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真时，此时电路的静态工作点就是合适的静态值。
3、测量电压放大倍数
（1）、负载对电路放大倍数的影响
在保持最大不失真输出波形的基础上，在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号u S，调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压U i 30mV，同时用示波器观察放大器输出电压u O波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的U O值，并用双踪示波器观察u O和u i的相位关系。
（2）、发射极电流负反馈对电路放大倍数的影响
在保持上述的条件下，RL=2.4KΩ，断开发射极旁路电路C E，测量放大器的输入电压U O及放大倍数。
(3)、观察静态工作点对输出波形失真的影响
置R C＝2.4KΩ，R L＝2.4 KΩ，调节R W使I C＝2.0mA，再逐步加大输入信号，使输出电压u0足够大但不失真。然后保持输入信号不变，
分别增大和减小R W，使波形出现失真，绘出u0的波形，并测出失真情况下的各静态值。
4、测量输入电阻和输出电阻
置R C＝2.4KΩ，R L＝2.4KΩ，I C＝2.0mA。输入f＝1KHz的正弦信号，在输出电压u o不失真的情况下，用交流毫伏表测出U S，U i和U L记入表2-6。保持U S不变，断开R L，测量输出电压U o。
5、测量幅频特性曲线
取R C＝2.4KΩ，R L＝2.4KΩ、U i＝ 60mV ，在保持输出信号最大不失真的条件下，保持输入信号u i的幅度不变，改变信号源频率f，逐点测出相应的输出电压U O，记入表2－7，并根据所测量的数据绘出幅频特性曲线。并算出此电路的通频带宽度及范围，找出上限截止频率和下限截止频率（下降至稳定值的0.707倍处）。并在特性曲线中描出通频带。
6、电路改造成两级电压串联负反馈放大电路
目的：了解在电路中引用负反馈的作用及实现方法。
作用：具有稳定电压放大倍数，减少非线性失真，拓宽通频带、改善输入输出电阻等。
将两个单级低频电压放大器，组成两级电压串联负反馈放大电路。
改造方法：将前级放大器改成固定偏置放大电路，输出经电容连接到后级的可调电位器一端，经电位器处理后在送到第二级输入端。
反馈支路：在第二级输出端电容前经8.2K电阻串联20uf电解电容器，接到第一级放大器三极管发射极上，同时在发射极上在串联一个100欧姆的反馈电阻器，在接发射极电阻和电容。
图5 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器
闭环电压放大倍数
其中 A V ＝U O ／U i — 基本放大器（无反馈）的电压放大倍数，
即开环电压放大倍数。1＋A V F V — 反馈深度，它的大小决定了负反馈
对放大器性能改善的程度。
反馈系数
调试内容：
（1）、测量两极放大器的最佳静态工作点。调试方法，输入1KHz 正弦波信号，调节u i ，R W1，R W2，保证输出最大不失真电压的前提下，既为最佳静态工作点。
将实验电路按图5改接，把R f 断开后分别并在R F1和R L 上，其它连线不动。
（2） 、测量中频电压放大倍数A V ，输入电阻R i 和输出电阻R O 。 ① 以f ＝1KHZ ，U S 约5mV 正弦信号输入放大器， 用示波器监视输出V
V V Vf F A 1A A +=F1f F1V R R R F +
=
波形，在u O不失真的情况下，用交流毫伏表测量U S、U i、U L。
②保持U S不变，断开负载电阻R L（注意，R f不要断开），测量空载
时的输出电压U O。
（3）测试负反馈放大器的各项性能指标
将实验电路恢复为5的负反馈放大电路。适当加大U S（约10mV），在输出波形不失真的条件下，测量负反馈放大器的U S、U i、U L，A Vf、R if和R Of，及空载时的Uo ，
（4）测量通频带
接上RL，保持1)中的US不变，然后增加和减小输入信号的频率，找出上、下限频率fh和fl。
（5）、观察负反馈对非线性失真的改善
1)、实验电路改接成基本放大器形式，在输入端加入f＝1KHz 的正弦信号，输出端接示波器，逐渐增大输入信号的幅度，使输出波形开始出现失真，记下此时的波形和输出电压的幅度。
2)、再将实验电路改接成负反馈放大器形式，增大输入信号幅度，使输出电压幅度的大小与1)相同，比较有负反馈时，输出波形的变化。
8、将电路改造成单级的射极跟随器。
目的:了解射极跟随器的作用及电路构成。
作用：常在电路中作为缓冲器，实现阻抗匹配。搞高输入阻抗、降低输出阻抗、带负载能力强、输入与输出同相、放大能力小于等于1。改造方法：将分压偏置放大电路的集电极电阻短接。输出端接在发射极即可。
（1）、静态工作点的测量
接通电源，输入1KHZ的正弦信号，调试方法同上所述，获得最大不失真输出波形，之后u s=0,测静态工作点数据，记录在下表2-12中（2）测量电压放大倍数A u
接入负载，在输入端加f=1KHz的正弦波信号，在输出最大不失真的情况下，用交流毫伏表分别测量U i、U L之值，算出电压放大倍数。
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