模擬放大電路實(shí)驗現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合的方法，解析了模擬放大電路實(shí)驗過(guò)程中出現的一些似乎無(wú)法解釋或跟理論相悖的實(shí)驗現象，較直觀(guān)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；圖解法；電壓放大電路

0 引言
《模擬電路技術(shù)實(shí)驗》是一門(mén)實(shí)踐性很強的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎實(shí)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(mén)課程的重要的基本的內容，貫穿于整個(gè)模擬電子技術(shù)基礎課程的教學(xué)中。電壓放大電路實(shí)驗包括基本共射放大電路實(shí)驗、射極電壓跟隨器實(shí)驗、多級電壓放大電路實(shí)驗、負反饋放大電路實(shí)驗和差動(dòng)放大電路實(shí)驗等，是模擬電子電路課程實(shí)驗的基本的也是重要的實(shí)驗。對于電壓放大電路實(shí)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(shí)驗電路中往往通過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)(即調節基極偏置電阻)的改變，實(shí)現對放大性能的影響；負載電阻的阻值的改變，實(shí)現對放大性能的影響；單級放大電路的級聯(lián)提高電壓放大能力；引入負反饋改善放大電路的各性能參數。下面就從影響放大電路性能的幾個(gè)主要因素入手，對放大電路實(shí)驗中常出現的、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)驗原理圖與輸出特征曲線(xiàn)，理論上可通過(guò)凋節Rb，Rc或更換三極管的方法實(shí)現靜態(tài)工作點(diǎn)的調整，但在實(shí)驗中一般只通過(guò)調節基極靜態(tài)偏置電阻(即Rb2)，研究靜態(tài)工作點(diǎn)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(diǎn)又存在動(dòng)態(tài)的交流信號，且直流信號為放大動(dòng)態(tài)的交流信號提供合適的靜態(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，而交流信號在放大電路中的流動(dòng)必須建立在靜態(tài)的基礎上。由此可知：靜態(tài)工作點(diǎn)的改變必定對放大電路的性能產(chǎn)生影響。
首先分析調節Rb2時(shí)，靜態(tài)工作點(diǎn)的移動(dòng)。由于，且VCC、Rc不變，即直流負載線(xiàn)不變，則當Rb2增大時(shí)，Q點(diǎn)沿直流負載線(xiàn)下移，如圖1(b)中的Q1點(diǎn)；當Rb2減小時(shí)，Q點(diǎn)沿直流負載線(xiàn)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，電壓放大倍數及輸入電阻：

從式(1)表面無(wú)法看出Rb2的調節對共射極放大電路的電壓放大能力的影響，但實(shí)驗中卻明顯地得出：當Rb2改變時(shí)，共射極放大電路的電壓放大倍數在改變。對靜態(tài)工作點(diǎn)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。