模擬放大電路實驗現(xiàn)象的理論與圖解法解析

摘要：從影響放大電路性能的幾個主要因素入手，采用理論與圖解法結(jié)合的方法，解析了模擬放大電路實驗過程中出現(xiàn)的一些似乎無法解釋或跟理論相悖的實驗現(xiàn)象，較直觀地使學(xué)生深入理解了放大電路的性能，有利于學(xué)生真正掌握模擬放大電路的原理與實質(zhì)。
關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；實驗；圖解法；電壓放大電路

0 引言
《模擬電路技術(shù)實驗》是一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)實驗課程，是對模擬電子技術(shù)理論知識的重要補充。電壓放大電路是模擬電子技術(shù)這門課程的重要的基本的內(nèi)容，貫穿于整個模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中。電壓放大電路實驗包括基本共射放大電路實驗、射極電壓跟隨器實驗、多級電壓放大電路實驗、負(fù)反饋放大電路實驗和差動放大電路實驗等，是模擬電子電路課程實驗的基本的也是重要的實驗。對于電壓放大電路實驗，主要研究的是電壓放大電路的性能，即電壓放大能力、帶負(fù)載能力以及從信號源索取電流的能力。為了研究放大電路的性能，實驗電路中往往通過靜態(tài)工作點(即調(diào)節(jié)基極偏置電阻)的改變，實現(xiàn)對放大性能的影響；負(fù)載電阻的阻值的改變，實現(xiàn)對放大性能的影響；單級放大電路的級聯(lián)提高電壓放大能力；引入負(fù)反饋改善放大電路的各性能參數(shù)。下面就從影響放大電路性能的幾個主要因素入手，對放大電路實驗中常出現(xiàn)的、學(xué)生覺得無法解釋或與理論似乎又相悖的問題進(jìn)行理論分析與基于圖解法的解析，以期望使學(xué)生深入理解放大電路的性能，真正掌握模擬放大電路的原理與實質(zhì)。

1 靜態(tài)工作點對放大電路性能的影響
如圖1為基本共射放大電路的實驗原理圖與輸出特征曲線，理論上可通過凋節(jié)Rb，Rc或更換三極管的方法實現(xiàn)靜態(tài)工作點的調(diào)整，但在實驗中一般只通過調(diào)節(jié)基極靜態(tài)偏置電阻(即Rb2)，研究靜態(tài)工作點的改變對放大電路性能的影響。

在電壓放大電路中既存在直流信號又存存交流信號，即既存在靜態(tài)工作點又存在動態(tài)的交流信號，且直流信號為放大動態(tài)的交流信號提供合適的靜態(tài)工作點，保證放大電路能不失真且最大限度地放大交流信號，而交流信號在放大電路中的流動必須建立在靜態(tài)的基礎(chǔ)上。由此可知：靜態(tài)工作點的改變必定對放大電路的性能產(chǎn)生影響。
首先分析調(diào)節(jié)Rb2時，靜態(tài)工作點的移動。由于，且VCC、Rc不變，即直流負(fù)載線不變，則當(dāng)Rb2增大時，Q點沿直流負(fù)載線下移，如圖1(b)中的Q1點；當(dāng)Rb2減小時，Q點沿直流負(fù)載線上移，如圖1(b)中Q2點。
再通過理論分析叮得動態(tài)參數(shù)，電壓放大倍數(shù)及輸入電阻：

從式(1)表面無法看出Rb2的調(diào)節(jié)對共射極放大電路的電壓放大能力的影響，但實驗中卻明顯地得出：當(dāng)Rb2改變時，共射極放大電路的電壓放大倍數(shù)在改變。對靜態(tài)工作點的改變必定對放大電路的性能產(chǎn)生影響的解析如下所述。