长江大学：《电路与模拟电子技术实验》课程教学课件（PPT讲稿）5.单管电压放大器

实验二、单管电压放大器实验目的1学习调整1.1、测试单管电压放大器的静态工作点1.2.掌握单管放大器的电压放大倍数Au、输出电阻Ro和输入电阻Ri的测试方法。（*3测量最大不失真电压、*4通频带学习检查三极管和排除放大电路故障的方法1.3.2.实验原理与实验电路2.1、放大电路的直流工作点的确定由VB=RB2/(RB1+Rw+RB2）可取VcE=Vcc/26V或取：Ic=le=VE/RE=1mA工作点调整：调节上偏置电阻Rbw，测量最大不失真输出电压2.2、动态参数的测量测量式：Au-uo/ui①电压放大倍数：Au--β*(Rcl/RL)/rBE.-??输入电阻：Ri=RBllrBE测量式：Ri=Rs*ui/us-ui)测量式:Ro=RL[(uo'/uo)-1]输出电阻Ro=Rc2025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 1 1、实验目的 2.1、放大电路的直流工作点的确定 由VB=RB2/(RB1+RW+RB2) 可取VCE=VCC/2 ≈ 6V， 或取：IC≈IE=VE/RE=1mA。 工作点调整：调节上偏置电阻Rbw，测量最大不失真输出电压。 2.2、 动态参数的测量 ①电压放大倍数：Au=-ß*(RC//RL) /rBE 测量式：Au=uo/ui ②输入电阻： Ri=RB//rBE 测量式：Ri=RS *ui/(us-ui) ③输出电阻： Ro=RC 测量式: Ro=RL[(uo’/uo)-1] 2、实验原理与实验电路 实验二、单管电压放大器 1.1、学习调整、测试单管电压放大器的静态工作点； 1.2、掌握单管放大器的电压放大倍数Au、输出电阻Ro和输入 电阻Ri的测试方法。（*3测量最大不失真电压、 *4 通频带） 1.3、学习检查三极管和排除放大电路故障的方法

2.3、实验电路：中Vcc+12V图-1单管放大电路RB11）*检查三极管Rc10kuso5.1k2)单管电压放大器所Rb1Rw实验操作步骤R100kNduo，接交20K①先接直流回路C2流通道，再接12V电源10uVBC1②调整静态工作点uid10u测量静态直流电压福VEVE=Vc=VEB=VcE=5.8V.Ic=mARE1③测量电压放大倍数Au100RB2ui输入f=1k.uipp=200mV正弦信号10k输出接RL=2K，测量uo，计算AuCERL47u2k①测量输出电阻RoRE2断开RL，测uo'。计算Ro1k③测量输入电阻Ri，取us=300mV串联RS=20K，测量us与ui。计算RGND2长江大学龙从玉2025/11/15

1）*检查三极管 用万用表二极管档检 测三极管! 2025/11/15 长江大学 龙从玉 2 2.3 、实验电路： 图-1 单管放大电路 ②调整静态工作点 测量静态直流电压 VE = 、VEB= 、 VC= VCE=5.8V、Ic= mA。 R 20K us uo RB2 10k RW 100k RB1 10k RE1 100 RE2 1k VCC +12V RC 5.1k C2 10u CE 47u RL 2k Rb1 GND ui C1 10u VB VE T ①先接直流回路，接交 VC 流通道，再接12V电源 ③测量电压放大倍数Au ui输入f=1k. uipp=200mV正弦信号， 输出接RL=2K ，测量uo，计算Au ④测量输出电阻RO 断开RL ，测uo’。计算RO 。 2）单管电压放大器 实验操作步骤： ⑤测量输入电阻Ri，取us=300mV， 串联RS=20K，测量us与ui。计算Ri

3、实验内容与实验步骤3.1、单管电压放大器的静态工作点的调整与测试★先用万用表二极管档检查三极管好坏、材料、结构与管脚按单管电压放大电路图-1正确接线，接通电源Vcc=+12V调整三极管基极上偏电位器RW，使VcE=5.8V，用万用表测量静态工作点各电压值VE、VB、Vc），根据发射极电阻压降VRE1与电阻RE1，计算le=Ic。将数据记录在表-1中。测量单管放大器的放大倍数Au：从信号源输入f=1KHz3.2、3uipp=200mV正弦波，（万用表测量交流电压有效值U66mV），示波器CH1端测输入ui；CH2端测输出uo，求电压放大倍数Au=uolui。记录在表-1中。3.3、测量输出电阻Ro：分别接入与断开RL，测出输出电压uo与u。，计算输出电阻Ro=RL*[(uo'/uo)-1]。3.4、测量输入电阻Ri：将输入信号us串联电阻Rs，再接入放大器输入端，分别测出us和ui计算输入电阻Ri=Rs*uil(us-ui)32025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 3 3、实验内容与实验步骤 3.1、单管电压放大器的静态工作点的调整与测试： ☆先用万用表二极管档检查三极管好坏、材料、结构与管脚。 按单管电压放大电路图-1正确接线，接通电源VCC=+12V。 调整三极管基极上偏电位器Rw，使VCE=5.8V，用万用表测 量静态工作点各电压值(VE、 VB 、 VC)，根据发射极电阻压降 VRE1与电阻RE1，计算IE≈IC。将数据记录在表-1中。 3.2、测量单管放大器的放大倍数Au ：从信号源输入f =1KHz, uipp=200mV正弦波，（万用表测量交流电压有效值 U≈66mV）,示波器CH1端测输入ui；CH2端测输出uo，求电压 放大倍数Au=uo/ui。记录在表-1中。 3.3、测量输出电阻Ro：分别接入与断开RL，测出输出电压uo 与uo ’，计算输出电阻Ro=RL *[(uo’/uo)–1]。 3.4、测量输入电阻Ri ：将输入信号us串联电阻Rs，再接入放 大器输入端，分别测出us和ui。 计算输入电阻Ri=Rs*ui/(us–ui)

表-1单管电压放大电路实验记录表Vcc/VVEQ/VVBQ/VVca/VVCEQ/VIcQVE/RE静态工作点5.81.0mA动态参数电压放大倍数Au输出电阻Ro输入电阻Ri无负载测量条件接RL=2K测u。，测u。Rs=20kuo=Uo=uUs=测量值Uo=uipp=200mvu计算式Au-uoluiRo=RL*[(uo'/uo)-1]Ri-Rs*uil(us-ui)AuRo=Ri=实验值*3.5、测量放大器最大不失真真（空载）输出电压，观察静态工作点变化对输出波形的影响*第3学时实验内容10最大不失真（空载）输出电压的测量逐步增加放大器输入电压ui，直到输出电压uo的正或负波峰出现失真，再调节工作点消除失真，继续提高ui直到饱和与截止失真将要同时出现前的输出电压为最大不失真输出电压2025/11/15长江大学龙从玉4

2025/11/15 长江大学 龙从玉 4 表-1 单管电压放大电路实验记录表 静态 工作点 VCC/V VCEQ/V VEQ/V VBQ/V VCQ/V ICQ≈VE/RE 5.8 1.0mA 动态参数 电压放大倍数Au 输出电阻RO 输入电阻Ri 测量条件 接RL=2K 测uo 无负载 ，测uo ’ Rs=20k 测量值 uo= uo= us= uipp=200mV uo ’= ui= 计算式 Au=uo/ui RO=RL*[(uo ’ /uo)–1] Ri=Rs*ui/(us–ui) 实验值 Au= RO= Ri = *3.5、测量放大器最大不失真（空载）输出电压，观察静态工 作点变化对输出波形的影响， 1）最大不失真（空载）输出电压的测量 逐步增加放大器输入电压ui，直到输出电压uo的正或负波 峰出现失真，再调节工作点消除失真，继续提高ui 直到饱和与 截止失真将要同时出现前的输出电压为最大不失真输出电压。 *第3学时实验内容

3、实验内容与实验步骤将测量放大器输出的最大输出电压及静态电压与电流值记不失真录在表-2中观测放大器静态工作点变化对输出波形的影响207分别使电位器RW阻值减少或增加，观察输出波形的失真现象，测量出相应的各静态电压及相应的电流（测量时应关闭信号源），将放大器输出饱和与截止失真的波形及相关静态值记录在表-2中。表-2最大电压测量与工作点对输出波形的影响不失真uiv调工作点RB1VCE/Vuo/v输出波形Ic=VElRE最大不失真适中300！5.0101.0mA输出电压截止增大↑100.514.0200失真饱和减小0.71.814.0200D5长江大学龙从玉2025/11/15

2025/11/15 长江大学 龙从玉 5 3、实验内容与实验步骤 将测量放大器输出的最大不失真输出电压及静态电压与电流值记 录在表-2中。 2）观测放大器静态工作点变化对输出波形的影响 分别使电位器Rw阻值减少或增加，观察输出波形的失真现 象，测量出相应的各静态电压及相应的电流（测量时应关闭信 号源），将放大器输出饱和与截止失真的波形及相关静态值记 录在表-2中。 表-2 最大不失真电压测量与工作点对输出波形的影响 调工作点 ui/V RB1 VCE/V IC≈VE/RE uo/V 输出波形 最大不失真 输出电压 300！ 适中 5.0 1.0mA 10 失 真 截止 200 增大↑ 10 0.5↓ 4.0 饱和 200 减小↓ 0.7 1.8↑ 4.0 0 V t 0 V t 0 V t

第4学时实验内容3、实验内容与实验步骤*3.6、单管电压放大器通频带的测量1）在单管电压放大电路中，取CE=10uF，输入f=1kHz，输入电压uipp=200mV信号，测出输出电压uom2）保持输入电压ui不变，分别提高/高/降低频率f，使u。=0.7uom测量对应放大器上限频率f/下限频率f并记录在表-3中3）在电压放大表-3单管电压放大器通频带测量表uipp=200mV电路中改取电容uo*=uouom=CE=47uFCE10uF47uF测量并记录放大ffh=1000HzfL=fh=fL=电路的通频带BB=fH-fL=B=fH-fL=uom增大发射极旁路u。*=0.7uom.电容，则下限频幅频曲线率向下扩展！ffHffLfLfH62025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 6 表- 3单管电压放大器通频带测量表 uipp=200mV uo uom= uo*= CE ─── 10uF 47uF f 1000Hz fL= fH = fL= fH = B B=fH - fL= B=fH - fL= 幅频曲线 3）在电压放大 电路中改取电容 CE=47uF， 测量并记录放大 电路的通频带。 *第4学时实验内容 fH f uom fH f 增大发射极旁路 电容，则下限频 率fL向下扩展！ 3、实验内容与实验步骤 1）在单管电压放大电路中，取CE=10uF，输入f=1kHz，输入 电压uipp=200mV信号，测出输出电压uom。 2）保持输入电压ui不变，分别提高/降低频率f，使uo ’ =0.7uom， 测量对应放大器上限频率fH /下限频率fL并记录在表-3中。 uo*=0.7uom fL fL *3.6、单管电压放大器通频带的测量

单管电压放大器实验操作示意图uoAu=+UCCuiRc12RHIRc111）三极管检查步骤5.1K2K100K用万用表二极管档检查Vc2）单管电压放大器Rbl1Ri=Rs*uil(us-uiOFUol实验操作步骤VB10-usuo①先接直流回路，再接交流信90r3AC3号通道，最后接12R1TBVE20K②调整静态工作点UPLLLC1Ru测量静态直流电压020kVE=VB=LDUF100晶体管放大器VcE=5.8V、Ic=③测量电压放大OR2R3Rb12RellRLICelui输入f=1k.uipp=200mV正510020010K1K2K47UF信号，输出接RL=2K，测量uoRo=RL[(uo'uo)-1]uo计算Au，则：Au=ui①测量输出电阻Ro图-2单管电压放大实验电路断开负载RL测量uo'③测量输入电阻R取us=300mV串联RS=20K则：Ro=RL[(uo'uo)-1]测量us与ui，则：Ri=Rs*uiusui72025/11/15长江大学龙从玉

图-2 单管电压放大实验电路 2025/11/15 长江大学 龙从玉 7 1）三极管检查步骤 用万用表二极管档检查 ①测量三极管两个PN结正向电压 应为几百毫伏.(0.5-.8V为硅管) ②确定基极:两次测量为几百毫伏 时,接同一表笔的管脚是基极(b)。 ③确定三极管的结构类型： 接基极是红表笔的是NPN型管; 接基极是黑表笔则是PNP型管。 ④判断e极与c极:比较2个几百毫伏 读数,电压稍小的PN结是集电结， 对应的集电极C。 2）单管电压放大器 实验操作步骤： ①先接直流回路，再接交流信 号通道，最后接12V电源。 ②调整静态工作点 测量静态直流电压 VE= 、VB= 、VC= 、 VCE=5.8V、IC= mA。 ui ③测量电压放大倍数Au ui输入f=1k. ui pp=200mV正弦 信号，输出接RL=2K ，测量uo， 计算Au，则： ④测量输出电阻RO 断开负载RL，测量uo’， 则：Ro=RL[(uo’/uo)-1] ⑤测量输入电阻Ri取us=300mV ，串联RS=20K 测量us与ui，则： Ri=RS*ui/(us-ui) i o u u Au = 单管电压放大器实验操作示意图 us i o u u Au = uo ’ Ri=RS*ui/(us-ui) Ro=RL[(uo’/uo)-1] uo VE VB VC

实验注意事项4.4.1、开始实验时，应首先测量判断三极管的好坏，检查电路板上的测试点（ui、uo、+12V、地）。4.2、i测试静态工作点时、应关闭信号源。4.3、本实验测量时，用数字万用表测量电路的直流工作状态，交流信号用示波器来测量，通常测量的是电压峰峰值。用数字万用表测量交流电压是有效值！实验报告要求55.1、认真记录和整理单管电压放大器测试数据，按要求填入表格并画出波形图5.2、对测试结果与理论计算值进行比较，分析产生误差的原因5.3、详细记录实验过程中发生的故障现象，进行分析原因并排除故障82025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 8 4、实验注意事项 5、实验报告要求 5.1、认真记录和整理单管电压放大器测试数据，按 要求填入表格并画出波形图。 5.2、对测试结果与理论计算值进行比较，分析产生 误差的原因。 5.3、详细记录实验过程中发生的故障现象，进行分 析原因并排除故障。 4.1、开始实验时，应首先测量判断三极管的好坏，检 查电路板上的测试点（ui、uo、+12V、地）。 4.2、测试静态工作点时、应关闭信号源。 4.3、本实验测量时，用数字万用表测量电路的直流工 作状态，交流信号用示波器来测量，通常测量的是电 压峰峰值。用数字万用表测量交流电压是有效值！

附单管电压放大器RVCCProteus仿真电路VALUE=12R110KRCUS5.1kRV1AMP=30mOFFSET=0VV=-0.000288814RC2VFREQ=1kV=6.9日%C1UDPHASE=010uQ1(C)V4100KTHETA=0V=-0.0011Q1RSusC1日901310uV=1.7220KLV=1.11Q1(B)SW1接k1测AuSW2Q1(E)60接k2测RO-0RE1O接k3测静态值D.00SW-ROT-3100R3ACVols10kRL00C31.5kRE2ACm100u1.K电压放大倍数电压放大器输入/输出波形图放大电路幅频/相频曲线Au=uo/uiANALOGEANALYSISFREOLENCYRESRN40.0M1.00Ui输出电阻30.0GOINCHR22220.0MUO500MRo=RL*【(uo/uo-1】20.00.000.000.00输入电阻10.020.0M500mUO200PHASERi=Rs*ui/(us-ui)UO0.0040.DM-1.0010.0100k0.005.00M9长江大学龙从玉2025/11/15

2025/11/15 长江大学 龙从玉 9 us uo R1 10K RE2 1.K RC 5.1k RL 1.5k C1 10u C2 10u C3 100u Q1(B) V=1.72 Q1(C) V=6.9 Q1(E) V=1.11 VCC VALUE=12 us AMP=30m OFFSET=0 FREQ=1k PHASE=0 THETA=0 13% RV1 100K ui V=-0.0011 uo V=-0.000288814 RS 20K Q1 9013 SW2 输出电阻 RO=RL*【(uO'/uO) -1】 输入电阻 Ri=RS*ui/(us-ui) A B C D 放大电路幅频/相频曲线 AC Volts 0.00 SW1 SW-ROT-3 AC mV 0.00 R3 10k RE1 100 电压放大倍数 Au=uo/ui 电压放大器输入/输出波形图 接 k1测Au 接k2测 RO 接 k3测静态值 附单管电压放大器 Proteus仿真电路