模擬放大電路實(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的一些似乎無(wú)法解釋或跟理論相悖的實(shí)驗(yàn)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(shí)質(zhì)。
關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；實(shí)驗(yàn)；圖解法；電壓放大電路

0 引言
《模擬電路技術(shù)實(shí)驗(yàn)》是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，是對(duì)模擬電子技術(shù)理論知識(shí)的重要補(bǔ)充。電壓放大電路是模擬電子技術(shù)這門(mén)課程的重要的基本的內(nèi)容，貫穿于整個(gè)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中。電壓放大電路實(shí)驗(yàn)包括基本共射放大電路實(shí)驗(yàn)、射極電壓跟隨器實(shí)驗(yàn)、多級(jí)電壓放大電路實(shí)驗(yàn)、負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)和差動(dòng)放大電路實(shí)驗(yàn)等，是模擬電子電路課程實(shí)驗(yàn)的基本的也是重要的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于電壓放大電路實(shí)驗(yàn)，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(hào)源索取電流的能力。為了研究放大電路的性能，實(shí)驗(yàn)電路中往往通過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)(即調(diào)節(jié)基極偏置電阻)的改變，實(shí)現(xiàn)對(duì)放大性能的影響；負(fù)載電阻的阻值的改變，實(shí)現(xiàn)對(duì)放大性能的影響；單級(jí)放大電路的級(jí)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(gè)主要因素入手，對(duì)放大電路實(shí)驗(yàn)中常出現(xiàn)的、學(xué)生覺(jué)得無(wú)法解釋或與理論似乎又相悖的問(wèn)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(shí)質(zhì)。

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

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

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