模擬放大電路實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驗過程中出現的一些似乎無法解釋或跟理論相悖的實驗現象，較直觀地使學生深入理解了放大電路的性能，有利于學生真正掌握模擬放大電路的原理與實質。
關鍵詞：電子技術；實驗；圖解法；電壓放大電路

0 引言
《模擬電路技術實驗》是一門實踐性很強的專業技術基礎實驗課程，是對模擬電子技術理論知識的重要補充。電壓放大電路是模擬電子技術這門課程的重要的基本的內容，貫穿于整個模擬電子技術基礎課程的教學中。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工作點(即調節基極偏置電阻)的改變，實現對放大性能的影響；負載電阻的阻值的改變，實現對放大性能的影響；單級放大電路的級聯提高電壓放大能力；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主要因素入手，對放大電路實驗中常出現的、學生覺得無法解釋或與理論似乎又相悖的問題進行理論分析與基于圖解法的解析，以期望使學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。

1 靜態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Rb，Rc或更換三極管的方法實現靜態工作點的調整，但在實驗中一般只通過調節基極靜態偏置電阻(即Rb2)，研究靜態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，即既存在靜態工作點又存在動態的交流信號，且直流信號為放大動態的交流信號提供合適的靜態工作點，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的基礎上。由此可知：靜態工作點的改變必定對放大電路的性能產生影響。
首先分析調節Rb2時，靜態工作點的移動。由于，且VCC、Rc不變，即直流負載線不變，則當Rb2增大時，Q點沿直流負載線下移，如圖1(b)中的Q1點；當Rb2減小時，Q點沿直流負載線上移，如圖1(b)中Q2點。
再通過理論分析叮得動態參數，電壓放大倍數及輸入電阻：

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