模擬電路實(shí)驗(yàn)?zāi)夸?/P>

實(shí)驗(yàn)一  單級(jí)交流放大器     2

實(shí)驗(yàn)二兩級(jí)阻容耦合放大電路  7

實(shí)驗(yàn)三負(fù)反饋放大電路       10

實(shí)驗(yàn)四  射極跟隨器     14

實(shí)驗(yàn)五  差動(dòng)放大電路         17

實(shí)驗(yàn)六  比例求和運(yùn)算電路         20

實(shí)驗(yàn)七  積分與微分電路     25

實(shí)驗(yàn)八  波形發(fā)生電路         27

*實(shí)驗(yàn)九  有源濾波器  30

實(shí)驗(yàn)十  電壓比較器     34

實(shí)驗(yàn)十一   串聯(lián)穩(wěn)壓電路  37

實(shí)驗(yàn)十二   集成電路RC正弦波振蕩器    40

實(shí)驗(yàn)十三   波形變換電路  42

附錄Ⅰ　電阻器的標(biāo)稱值及精度色環(huán)標(biāo)志法     44

附錄Ⅱ　用萬(wàn)用電表對(duì)常用電子元器件檢測(cè)     46

附錄Ⅲ 實(shí)驗(yàn)箱簡(jiǎn)易信號(hào)源的使用       50

 

實(shí)驗(yàn)一  單級(jí)交流放大器

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/P>

l、掌握放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試方法，進(jìn)一步理解電路元件參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響，以及調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)的方法。

2、掌握測(cè)量電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓幅值的方法。

3、觀察電路參數(shù)對(duì)失真的影響。

二、原理簡(jiǎn)介

放大電路的用途非常廣泛，單管放大電路是最基本的放大電路。共射極單管放大電路是電流負(fù)反饋工作點(diǎn)穩(wěn)定電路，它的放大能力可達(dá)到幾十到幾百倍，頻率響應(yīng)在幾十赫茲到上千赫茲范圍。不論是單級(jí)或多級(jí)放大器它的基本任務(wù)是相同的，就是對(duì)信號(hào)給予不失真的、穩(wěn)定的放大。

1、放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇

    當(dāng)對(duì)放大電路僅提供直流電源，不提供輸入信號(hào)時(shí)，稱為靜態(tài)工作情況，這時(shí)三極管

的各電極的直流電壓和電流的數(shù)值，將和三極管特性曲線上的一點(diǎn)對(duì)應(yīng)，這點(diǎn)常稱為Q

點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)的選取十分重要，它影響放大器的放大倍數(shù)、波形失真及工作穩(wěn)定性等。

    靜態(tài)工作點(diǎn)如果選擇不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生飽和失真或截止失真。一般情況下，調(diào)整靜態(tài)工作

點(diǎn)，就是調(diào)整電路有關(guān)電阻，使ICQ和UCEQ達(dá)到合適的值。

    由于放大電路中晶體管特性的非線性或不均勻性，會(huì)造成非線性失真，在單管放大電路中不可避免，為了降低這種非線性失真，必須使輸入信號(hào)的幅值較小。

2、放大電路的基本性能

  當(dāng)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)好后，輸入交流小信號(hào)ui，這時(shí)電路處于動(dòng)態(tài)工作情況，放

大電路的基本性能主要由動(dòng)態(tài)參數(shù)描述，包括電壓放大倍數(shù)、頻率響應(yīng)、輸入電阻、輸出電阻。這些參數(shù)必須在輸出信號(hào)不失真的情況下才有意義?；拘阅軠y(cè)量的原理電路如圖1-1所示.。

 (1)電壓放大倍數(shù)Au的測(cè)量

用晶體管毫伏表測(cè)量圖1-1中Ui和Uo的值。即：

     

   (2)輸入電阻Ri的測(cè)量

    如圖1-1所示，放大器的輸入電阻Ri就是從放大器輸入端看進(jìn)去的等效電阻。即；

     

    通常測(cè)量Ri的方法是：在放大器的輸入回路串一個(gè)已知電阻R，選用R≈Ri (這里的Ri為理論估算值)。在放大器輸入端加正弦信號(hào)電壓，用示波器觀察放大器輸出電壓uo，

在uo不失真的情況下，用晶體管毫伏表測(cè)電阻R兩端對(duì)地的電壓和Ui (見圖1-1)，

則有：

(3)輸出電阻Ro的測(cè)量

如圖1-1所示，放大電路的輸出電阻是從輸出端向放大電路方向看進(jìn)去的等效電

用Ro表示。

測(cè)量Ro的方法是在放大器的輸入端加信號(hào)電壓，在輸出電壓uo不失真的情況下，用

晶體管毫伏表分別測(cè)量空載時(shí)放大器的輸出電壓U∞和帶負(fù)載時(shí)放大器的輸出電壓UOL值，則輸出電阻：

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟

1、調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)

    按圖1-2連好電路（VCC為6V也可以為12V，原理圖以6V為電源），將輸入端對(duì)地短路，調(diào)節(jié)電位器W1，使UC=VCC／2，測(cè)靜態(tài)工作點(diǎn)UC、UE、UB的數(shù)值，記入表1-1中，并計(jì)算IB、IC。為了計(jì)算IB、IC，應(yīng)測(cè)量RW1阻值，測(cè)量時(shí)應(yīng)切斷電源，并且將它與電路的連接斷開，按下式計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)：

也可以用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量1R5兩端電壓U1R5及Rc兩端電壓URc,則

 

   表 1-1

UC(V)        UE(V)        UB(V)        IB(μA)       IC(mA)      RW1(Ω)

2、測(cè)量電壓放大倍數(shù)及觀察負(fù)載電阻對(duì)放大倍數(shù)的影響

在實(shí)驗(yàn)步驟l的基礎(chǔ)上，把輸入對(duì)地?cái)嚅_，接入f=1Kz、Ui=5mV的正弦波信號(hào)，負(fù)載電阻分別為RL=2KΩ、RL=5.1KΩ和RL=∞，用毫伏表測(cè)量輸出電壓的值，用示波器觀察輸入電壓和輸出電壓波形，把數(shù)據(jù)填寫入表1-2中。

       表1-2

RL(Ω)        Ui(mV)      Uo(mV)    Au

2K                      

5.1K                   

∞                      

3、測(cè)量輸入電阻和輸出電阻

按圖1-3連好電路，輸入端接入f=lKHz、Ui=20mV的正弦信號(hào)，分別測(cè)出電阻1R1兩端對(duì)地信號(hào)電壓Ui及U’i，將測(cè)量數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表1-3中。

測(cè)出負(fù)載電阻RL開路時(shí)的輸出電壓U∞，和接入RL時(shí)的輸出電壓Uo，將測(cè)量數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表1-3中。 

         表1-3

Ui(mV)      U’i(mV) Ri(Ω)        U∞(V)      Uo(V)        Ro(Ω)

                                              

4、 觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器輸出波形的影響

按圖1-2連好電路, 負(fù)載電阻RL=5.1KΩ，將觀察結(jié)果分別填入表1-4，表1-5中。

 （1）輸入端接入f=lKHz、Ui=5mV的正弦信號(hào)，用示波器觀察正常工作時(shí)輸出電壓的波形并描繪下來。

    （2）逐漸減小W1的阻值，觀察輸出之壓的變化，在輸出電壓波形出現(xiàn)明顯削波失真時(shí)，把失真的波形描繪下來，并說明是哪種失真，如果W1=0Ω后仍不出現(xiàn)失真，可以加大輸入信號(hào)ui或?qū)b1由100KΩ改為10KΩ，直到出現(xiàn)明顯失真波形。

   （3）逐漸增大W1的阻值，觀察輸出電壓的變化，在輸出電壓波形出現(xiàn)明顯削波失真時(shí)，把失真波形描畫下來，并說明是哪種失真，如果RW1=1MΩ后仍不出現(xiàn)失真，可以加大輸入信號(hào)ui，直到出現(xiàn)明顯失真波形。

（4）調(diào)節(jié)W1使輸出電壓波形不失真且幅值為最大，測(cè)量此時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)UC，UB，RW和輸出電壓的數(shù)值。并估算此時(shí)的動(dòng)態(tài)范圍（用有效值表示）。

       表1-4

阻值         波形         何種失真

正常                  

RB減少           

RB增大           

       表1-5

RB(Ω)        UC(V)        UB(V)        UOm(V)

                           

四、實(shí)驗(yàn)器材

1、 實(shí)驗(yàn)箱  2、數(shù)字萬(wàn)用表    3、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器   4、交流毫伏表

 5、雙蹤示波器

五、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求

1、三極管及單管放大器工作原理。

2、放大器動(dòng)態(tài)及靜態(tài)測(cè)量方法。

3、閱讀相關(guān)教材。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入表中，并按要求進(jìn)行計(jì)算。

2、總結(jié)電路參數(shù)變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)和電壓放大倍數(shù)的影響。

3、分析輸入電阻和輸出電阻的測(cè)試方法。

4、討論靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器輸出波形的影響。

七、思考題

1、實(shí)驗(yàn)電路的參數(shù)RL及VCC變化，對(duì)輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍有何影響?如果輸入信號(hào)加大，輸出信號(hào)的波形將產(chǎn)生什么失真?

    2、本實(shí)驗(yàn)在測(cè)量放大器放大倍數(shù)時(shí)，使用交流毫伏表，而不用萬(wàn)用表，為什么?

    3、測(cè)一個(gè)放大器的輸入電阻時(shí)，若選取的串入電阻過大或過小，則會(huì)出現(xiàn)測(cè)試誤差，請(qǐng)分析測(cè)試誤差。

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實(shí)驗(yàn)二兩級(jí)阻容耦合放大電路

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/P>

1、掌握兩級(jí)阻容耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整方法。

2、掌握兩級(jí)阻容耦合放大電路電壓放大倍數(shù)的測(cè)量方法。

3、掌握放大電路頻率特性的測(cè)定方法。

二、原理簡(jiǎn)介

阻容耦合放大器是多級(jí)放大器中常見的一種，其各級(jí)直流工作點(diǎn)互不影響，可分別單獨(dú)調(diào)整，電路圖2-1是一個(gè)兩級(jí)阻容耦合放大器。

 

多級(jí)放大器是逐級(jí)連續(xù)放大的，前級(jí)輸出電壓就是后級(jí)的輸入電壓，因此多級(jí)放大器的總電壓放大倍數(shù)為 

即多級(jí)放大器的總電壓放大倍數(shù)等于各級(jí)放大倍數(shù)的

乘積。

阻容耦合放大器電路中有電抗性元件存在，放大倍數(shù)隨信號(hào)頻率而變，高、低頻段的放大倍數(shù)均會(huì)降低，其頻率響應(yīng)曲線如圖2-2所示。

多級(jí)放大電路的上限頻率與其各級(jí)上限頻率之間，

存在以下近似關(guān)系：

多級(jí)放大電路的下限頻率與其各級(jí)下限頻率之間也存在以下近似關(guān)系：

在實(shí)際的多級(jí)放大電路中，當(dāng)各放大級(jí)的時(shí)間常數(shù)相差懸殊時(shí)，可取起主要作用的那—級(jí)作為估算的依據(jù)。例如，若其中第k級(jí)的上限頻率fHk比其他各級(jí)小得多時(shí)，可近似認(rèn)為總的fH=fHk。同理，若其中第m級(jí)的下限頻率fLm比其他各級(jí)大得多時(shí)，可以近似認(rèn)為總的fL=fLm。  

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟

1、調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)

    按圖2-1連好電路,首先將電源電壓調(diào)到VCC=12V，調(diào)節(jié)電位器RW1，使UC1=(11.8~11.85)V，調(diào)節(jié)電位器RW2，使UC2=(7~8)V。給放大器輸入一個(gè)頻率為1KHz，大小為50mV的信號(hào)。用示波器分別觀察第一級(jí)和第二級(jí)放大器輸出波形。若波形有失真，則可微調(diào)W1、W2，直到使兩級(jí)放大器輸出信號(hào)波形都不失真為止。測(cè)量晶體管T1與T2的各極電位，將數(shù)據(jù)記入表2-1中。

       表2-1

T1管        T2管

UC1(V)     UB1(V)     UE1(V)      UC2(V)     UB2(V)     UE2(V)

                                              

2、測(cè)量電壓放大倍數(shù)

輸入信號(hào)仍為f=lKHz、50mV交流信號(hào)，在不失真的情況下，按表2-2中給定的條件，分別測(cè)量放大器的第一級(jí)和第二級(jí)的輸出電壓UO1，UO把數(shù)據(jù)記入表2-2中。

測(cè)試輸入與輸出電壓     計(jì)算電壓放大倍數(shù)  

        

Ui(V)        

Uo1(V)     

Uo(V)       

放大器空載

RL=∞                                                     

接入

RL=5.1K                                                 

表2-2

3、測(cè)試放大器幅頻特性  

    測(cè)量放大器的幅頻特性可采用逐點(diǎn)法。

(1)保持輸入信號(hào)Ui=50mV不變，接入負(fù)載RL=5.1K，改變頻率測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓UO，將數(shù)據(jù)記入表2-3中。

（2）找出上下限截止頻率fH，fL(增益下降到中頻增益的0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn)，即3分貝點(diǎn))，并求出放大器的帶寬，BW=fH—fL。

   表2-3

f(Hz)         

UO(V)      

Au   

4、用掃頻儀測(cè)試放大器幅頻特性  

 用掃頻儀測(cè)出放大器的幅頻特性曲線，讀出通頻帶的上下限截止頻率fH，fL。

四、實(shí)驗(yàn)器材

1、 實(shí)驗(yàn)箱  2、數(shù)字萬(wàn)用表    3、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器   4、交流毫伏表

 5、雙蹤示波器  6、掃頻儀

五、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求

1、閱讀相關(guān)教材。

2、了解掃頻儀的使用方法。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算兩級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù)，說明總的電壓放大倍數(shù)與各級(jí)放大倍數(shù)的關(guān)系以及負(fù)載電阻對(duì)放大倍數(shù)的影響。

2、用計(jì)算機(jī)畫出實(shí)驗(yàn)電路的幅頻特性曲線，標(biāo)出fH和fL。

3、求出放大器的帶寬，BW=fH—fL。

七、思考題

如何增加阻容耦合放大器的頻率范圍？