rc一阶电路动态特性的观察与测试实验的误差来源有哪些_生活广记

晶体管共射极单管放大器
一、实验目的
1、学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。
2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
二、实验原理
图10－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，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ui后，在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大。只有测量放大器输入电阻时，才可以从A点加入输入信号。
图10－1共射极单管放大器实验电路
在图10－1电路中，当流过偏置电阻RB1和RB2 的电流远大于晶体管T 的
基极电流IB时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算

UCE＝UCC－IC（RC＋RE）
电压放大倍数
输入电阻
　Ri＝RB1 // RB2 // rbe
输出电阻
RO≈RC
1、放大器静态工作点的测量与调试
1)　静态工作点的测量
测量放大器的静态工作点，应在输入信号ui＝0的情况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE 。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压UE或UC ，然后算出IC的方法，例如，只要测出UE ，即可用
算出IC（也可根据，由UC确定IC），
同时也能算出UBE＝UB－UE ， UCE＝UC－UE 。
为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。
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IC（或UCE）的调整与测试。
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uO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uO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。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压ui，检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。
(a)(b)
图10－2静态工作点对uO波形失真的影响
改变电路参数UCC、RC、RB（RB1、RB2）都会引起静态工作点的变化，如图10－3所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点，如减小RB2，则可使静态工作点提高等。
图10－3电路参数对静态工作点的影响
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AV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ui，在输出电压uO不失真的情况下，用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和UO，则
　2)　输入电阻Ri的测量
为了测量放大器的输入电阻，按图10－4 电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R，在放大器正常工作的情况下，用交流毫伏表测出US和Ui，则根据输入电阻的定义可得
图10－4输入、输出电阻测量电路
测量时应注意下列几点:
① 由于电阻R两端没有电路公共接地点，所以测量R两端电压 UR时必须分别测出US和Ui，然后按UR＝US－Ui求出UR值。
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② 电阻R的值不宜取得过大或过小，以免产生较大的测量误差，通常取R与Ri为同一数量级为好，本实验可取R＝1～2KΩ 。
3)　输出电阻R0的测量
按图10-4电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载 RL的输出电压UO和接入负载后的输出电压UL ，根据
即可求出
在测试中应注意，必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。
4)　最大不失真输出电压UOPP的测量（最大动态范围）
如上所述，为了得到最大动态范围，应将静态工作点调在交流负载线的中点。为此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RW（改变静态工作点），用示波器观察uO，当输出波形同时出现削底和缩顶现象（如图10－5）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，用交流毫伏表测出UO（有效值），则动态范围等于。或用示波器直接读出UOPP来。
图 10－5静态工作点正常，输入信号太大引起的失真
三、实验设备与器件
1、实验电路板2、函数信号发生器
3、双踪示波器　4、交流毫伏表
5、万用表6、模拟实验箱
四、实验内容
按图10-1接线。先将实验板固定到实验箱面板上。电路板上是两级放大电路，本实验用第一级（左边）放大器，实验前用导线短接发射极100Ω电阻和+12V供电支路上开路点，交流毫伏表和示波器的屏蔽线信号线黑笔都联公共端（发射极为公共端，即接地端），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Ui，接输出端（与耦合电容C2相连），则测量Uo 。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ui和uo波形。
1、调试静态工作点
接通直流电源前，先将RW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RW，使IC＝2.0mA（即UE＝2.0V），用直流电压表测量UB、UE、UC及用万用电表测量RB2值。
2、测量电压放大倍数
在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号uS，调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压Ui 10mV ，同时用示波器观察放大器输出电压uO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UO值，并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系
3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响
置RC＝2.4KΩ，RL＝∞ ， Ui设为20mV，调节RW，改变大小IC，用示波器监视输出电压波形，在uO不失真的条件下，测量数组UO和AV值，
4、观察静态工作点对输出波形失真的影响
置RC＝2.4KΩ ， RL＝2 KΩ，调节RW使IC＝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RW ，使波形出现失真，绘出u0的波形，并测出失真情况下的IC和UCE值，记入表10－4中。每次测IC和UCE 值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。
五、实验总结
1、列表整理测量结果，并把实测的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻之值与理论计算值比较（取一组数据进行比较），分析产生误差原因。
2、总结RC ， RL及静态工作点对放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的影响。
3、讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。
4、分析讨论在调试过程中出现的问题。
τ=RC=10*0.1=1X10^-3这是理论值
测量方法就是用RC一阶电路的电路图，加入输入信号，将输出信号的波形画出来，再根据下降的波形，找到U=0.368Um的那点，再对应到横坐标的时间，就是时间常数了。我也前两天刚刚做了这个实验，就是这样写实验报告的