簡(jiǎn)易電路特性測(cè)試儀
一、任務(wù)
設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)易電路特性測(cè)試儀。用來(lái)測(cè)量特定放大器電路的特 性，進(jìn)而判斷該放大器由于元器件變化而引起故障或變化的原因。該測(cè)試 儀僅個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口，與特定放大器電路連接如圖 1 所 示。
制作圖 1 中被測(cè)放大器電路，該電路板上的元件按圖 1 電路圖布局， 保留元件引腳，盡量采用可靠的插接方式接入電路，確保每個(gè)元件可以容 易替換。電路中采用的電阻相對(duì)誤差的絕對(duì)值不超過(guò) 5%，電容相對(duì)誤差 的絕對(duì)值不超過(guò) 20%。晶體管型號(hào)為 9013，其 β 在 60~300 之間皆可。電 路特性測(cè)試儀的輸出端口接放大器的輸入端 Ui, 電路特性測(cè)試儀的輸入 端口接放大器的輸出端 Uo。
二、要求 1. 基本要求
（1） 電路特性測(cè)試儀輸出 1kHz 正弦波信號(hào)，自動(dòng)測(cè)量并顯示該放大器的 輸入電阻。輸入電阻測(cè)量范圍 1kΩ~50kΩ，相對(duì)誤差的絕對(duì)值不超過(guò) 10%。
（2） 電路特性測(cè)試儀輸出 1kHz 正弦波信號(hào)，自動(dòng)測(cè)量并顯示該放大器的 輸出電阻。輸出電阻測(cè)量范圍 500Ω~5kΩ，相對(duì)誤差的絕對(duì)值不超過(guò) 10%。
（3） 自動(dòng)測(cè)量并顯示該放大器在輸入 1kHz 頻率時(shí)的增益。相對(duì)誤差的絕 對(duì)值不超過(guò) 10%。
（4） 自動(dòng)測(cè)量并顯示該放大器的頻幅特性曲線。顯示上限頻率值，相對(duì)誤 差的絕對(duì)值不超過(guò) 25%。
2. 發(fā)揮部分
（1） 該電路特性測(cè)試儀能判斷放大器電路元器件變化而引起故障或變化 的原因。任意開(kāi)路或短路 R1~R4 中的一個(gè)電阻，電路特性測(cè)試儀能 夠判斷并顯示故障原因。
（2） 任意開(kāi)路 C1~C3 中的一個(gè)電容，電路特性測(cè)試儀能夠判斷并顯示故 障原因。
（3） 任意增大 C1~C3 中的一個(gè)電容的容量，使其達(dá)到原來(lái)值的兩倍。電 路特性測(cè)試儀能夠判斷并顯示該變化的原因。
（4） 在判斷準(zhǔn)確的前提下，提高判斷速度，每項(xiàng)判斷時(shí)間不超過(guò) 2 秒。
（5） 其他。
三、說(shuō)明
（1） 不得采用成品儀器搭建電路特性測(cè)試儀。電路特性測(cè)試儀輸入、輸出 端口必須有明確標(biāo)識(shí)，不得增加除此之外的輸入、輸出端口。
（2） 測(cè)試發(fā)揮部分（1）~（4）的過(guò)程中，電路特性測(cè)試儀能全程自動(dòng)完 成，中途不得人工介入設(shè)置測(cè)試儀。
方案
1. 放大器輸入電阻 R i 的測(cè)試最簡(jiǎn)單的測(cè)試方法是 “串聯(lián)電阻法 ”。在被測(cè)放大器與信號(hào)源之間串入一個(gè)已知標(biāo)準(zhǔn)電阻 Ri，只要分別測(cè)出放大器的輸入電壓 Ui 和輸入電流 Ii，就可以求出：Ri=Vi/I i=Ui/Ur/Rn U /=(Ui/Ur)*Rn 但是，要直接用交流毫伏表或示波器測(cè)試 Rn 兩端的電壓 UR是有困難的，因 UR 兩端不接地。使得測(cè)試儀器和放大器沒(méi)有公共地線，干擾太大，不能準(zhǔn)確測(cè)試。為此，通常是直接測(cè)出 US 和 Ui 來(lái)計(jì)算 Ri，不難求出：Ri=Ui/(Us-Ui）* Rn 注：測(cè) Ri 時(shí)輸出端應(yīng)該接上 Rl，并監(jiān)視輸出波形，保證在波形不失真的條件下進(jìn)行上述測(cè)量。
2. 放大器輸出電阻 R o 的測(cè)試放大器輸出端可以等效成一個(gè)理想電壓源 Uo 和 Ro相串聯(lián)。在放大器輸入端加入 US電壓，分別測(cè)出未接和接入 RL時(shí)放大器的輸出電壓 Uo和 UL 值，則R0=((U0/Ul)-1)*Rl注意：要求在接入負(fù)載 Rl（或 RW）的前后，放大器的輸出波形都無(wú)失真。
3．放大器幅頻特性的測(cè)試對(duì)阻容耦合放大器，由于耦合電容及射極電容的存在，使 AV 隨信號(hào)頻率的降低而降低；又因分布電容的存在及受晶體管截止頻率的限制，使 A V 隨信號(hào)頻率的升高而降低。僅中頻段，這些電容的影響才可忽略。描述 A V 與 f 關(guān)系的曲線稱為 RC 耦合放大器的幅頻特性曲線，如圖 2-4 所示。圖中， AV=0.707 A V 時(shí)所對(duì)應(yīng)的 fH 和 fL 分別稱為上限頻率和下限頻率， B 稱為放大器的通頻帶，其值為 B=f H-f L。
