模电实验应注意的二个问题
2018-01-06张孟忠
张孟忠
九江学院电子工程学院
模电实验应注意的二个问题
张孟忠
九江学院电子工程学院
论述了影响模电实验效果的二个问题,这二个问题一般实验指导书上较少提及,分析了这二个问题对实验结果影响的原因,提出了解决的方法,对提高实验效果有帮助作用
模电实验;耦合;共地
0 引言
模拟电子技术基础课是许多理工科学生需要学习的一门专业基础课,是一门实践性很强的课程,模电实验在模拟电子技术课程的学习过程中起着十分重要的作用,实验是否成功:直接影响着学生学习模拟电子技术课程的效果和兴趣,但模电实验如果不注意一些问题往往不容易成功,甚至得出与理论相反的结论。下面就本人多年从事模拟电子技术实验教学所遇到的三个问题进行分析
1、测量仪器对实验电路影响问题
大家知道,在三极管组成基本放大电路中,静态时,必需发射结正偏,集电结反偏,三极管处于放大区,输入正弦交流电才解正常放大。有一次一位教师说:今天做射极输出实验时,出一个怪现象,NPN三极管组成射极输出器,在基极电位Vb比发射极电位Ve低时即发射结反偏时,还能正常工作,这是与理论相矛盾的,显然是实验中某个环节出了问题。
下面我们来分析一下:在放大电路实验中我们通常用万用电表直流电压档测量三极管三个电极的静态电压Vc Vb Ve,从而判断发射结,集电结所加电压情况。在这个测量中,电压表本身电阻对测量值有影响:如图
用电压表测量R2上的电压,但我们用电压表测量时测出的是R0与R2并联电阻上的电压,当R0》R2时,并联电阻阻值与R2基本相等,所测电压与R2上电压实际值基本相等,但若R0与R2相差不大,并联电阻阻比R2就小较多,所测电压比实际电压要小许多。在模电实验中通常是先做共射极基本放大电路实验,再做射极输出器实验。在做共发射极放大电路实验时可以用内阻不大的模拟万用电表。测量Vb,Ve,因为从基极B点看进去的输入电阻不大,从发射极E点看进去的电阻也不大,万用电表对电路电压设计什么影响,所测值为真实值,能得到正确结果,如果在射极输出器实验中继续用这种内阻不大的模拟万用表测Vb,Ve,就会现错误的实验结果,因为射极输出器输入电阻大,输出电阻小,所以用模拟万用表测量基极电压时,会使测量值比实际值小许多,而测量Ve时测量值与真实值几乎一致,而发射结电压在放大电路正常工作时Vbe=0.7v或Vbe=0.3v左右,本来就不大,测量值Vb的下降将会Vb小于Ve出现发射结反偏,放大电路也能正常工作的假象。解决办法一、是换一个内阻很高的数字万用电表,二、是用模拟万用电表直接测量b-e之间电压,b-e之间电阻不大,用模拟万用电表测量时,对电路影响很小,可测量出真实值。
2、应避免交流信号电磁耦合问题
在多级放大电路实验中,曾经有一个同学第一次做出来了,第二次再却没有做出来,做法和第一次一样,电路也正常,却是不一样的结果,什么原因呢,仔细询问第一次做的认真,连接导线短线比较多,导线布置得很整齐,第二次做导线选择很随意,长导线较多,导线布置也较乱。问题就出在长导线和布置乱这个问题上。实验中连接导线虽然外层有绝缘胶皮包裹,线与线之间的信号好像不互相影响,但由于正弦交流电会产生交变电磁场,电磁场之间会互相耦合,会产生正反馈,自激振荡等互相干扰现象,从而使实验失败。如何避免这种现象呢,连线尽量短,连线间相隔尽量远,连线尽量少平行放置,就可以减少磁场之间的耦合,使实验成功。
3 结语:
在模电实验中这二个问题一般指导书很少提及,这是实验技能问题,但若不注意就会造成实验做不出来或出现错误结果的现象,所以做模电实验时,注意这二个问题会使我们的实验效果更好。
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张孟忠(1964.08),男(汉族),江西吉安人,学士,副教授,研究方向:电工电子技术