单级放大电路是电子工程中基础且重要的组成部分,主要用于放大微弱的电信号。这个实验主要是为了让学生理解和掌握单级放大电路的工作原理、性能指标以及如何调整和优化电路的静态工作点,以达到最佳的放大效果。
实验的目标是学习如何调整放大电路的直流工作点,这是决定电路能否正常工作的前提。静态工作点指的是晶体管在没有输入信号时的电流(ICQ)和电压(VCEQ),这两个参数直接影响着放大电路的动态特性。如果静态工作点过高或过低,可能会导致饱和失真或截止失真,使得输出波形变形。因此,调整RP电位器可以改变ICQ的大小,从而调整静态工作点,使之处于适当的范围。
实验中提到了如何通过示波器观察输出波形,以此来判断失真情况。当输出波形的上半波和下半波同时出现失真时,说明静态工作点不合适,需要进行微调。通过反复增大和减小输入电压Vi,寻找最大不失真的输出波形,此时的Vi值和对应的输出电压VOPP就是电路的最佳工作点。
此外,实验还强调了观测和测量的重要性。利用直流稳压电源提供稳定的电源电压,函数发生器生成输入信号,示波器显示波形,交流毫伏表测量电压,这些工具共同帮助完成对放大电路性能的分析。例如,在测量静态工作点时,可以通过断开输入信号,测量RC上的电压以确定ICQ,再用万用表测量CE间的电压来得到VCEQ。
实验中提到的非线性失真是由于晶体管自身的特性导致的,尤其是在输出波形上半波大、下半波小时尤为明显。为便于观察失真,可以将示波器的时间基准T/DIV设置在合适的值,以便更清晰地看到削波现象。
单级放大电路的研究涉及了基本的电子元器件特性、放大电路的工作原理、静态工作点的调整以及失真分析等核心知识点。通过实际操作和测量,学生能够深入理解放大电路的动态行为,并掌握如何优化电路性能,为后续的电路设计和分析打下坚实的基础。