年秋國開《模擬電子電路》實驗報告一至四題庫.doc

1、年秋國開模擬電子電路實驗報告一至四題庫實驗一 集成運放的線性運算電路 溫馨提示：進行試驗操作之前，您可能需要先了解一下 電路仿真軟件Multisim（一）實驗目的 1掌握運放運算電路的測量分析p 方法。2鞏固集成運放幾種典型運算電路的用法，掌握電路元、器件選擇技巧。（二）實驗儀器與設備 1模擬電路實驗箱：包括本實驗所需元器件； 2雙蹤示波器 1 臺； 3萬用電表 1 臺。（三）實驗原理 1 反相求和運算電路 圖 1-1 為典型的反相求和運算電路，輸出 U o 與輸入 U I 有如下關系若設 R 1 =R 2 =R 3 =R F ，上式可簡化為圖 1-1 反相求和運算電路 2 差分比例運算電路

2、圖 1-2 為差分比例運算電路，輸出 U o 與輸入 U I 有如下關系 電路的輸入電阻為圖 1-2 差分比例運算電路 （四）實驗內(nèi)容與步驟 1 反相求和運算電路實驗 （1）按照圖 1-1 連接電路； （2）調(diào)節(jié)實驗箱上的可調(diào)電阻器，在 01.5V 范圍內(nèi)分別為 U I1 、U I2 、U I3選擇一組給定值； （3）測量輸入電壓 U I1 、U I2 、U I3 和輸出電壓 U o ，將測量結(jié)果填入下表中； （4）重復（2）、（3），完成三組數(shù)據(jù)測量。U I1（V）U I2（V）U I3（V）U o （V）誤差 測量值 計算值 第 1 組第 2 組第 3 組2 差動比例運算電路實驗 （1）按

3、圖 1-2 連接電路電路，接通電；（2）按下表在輸入端加上直流電壓，測量對應的輸出電壓，填入表中，并與計算值比較。U I10mV 40mV 0.4V 1.2V U I"15mV 50mV 0.6V 2V U I" -U IU O （實測值）U O （計算值）（五）作業(yè)要求 預習要求 1復習第 1 單元有關內(nèi)容； 2下載或繪制實驗記錄表； 3預習雙蹤示波器的使用方法 實驗報告要求 1填寫實驗表格； 2進行實驗小結(jié)； 3上傳實驗報告。實驗二 晶體管放大電路（一）實驗目的 1掌握共射放大電路的靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)的測量方法； 2鞏固理解晶體管放大電路的電路特性； 3熟悉儀器儀表的功能和

4、使用方法。（二）實驗儀器與設備 1模擬電路實驗箱：包括本實驗所需元器件； 2示波器 1 臺；3萬用電表 1 臺； 4低頻信號發(fā)射器 1 臺； 5毫伏表 1 臺。（三）實驗原理 實驗電路如圖 2-1 所示。其中圖（a）為基本共射放大電路，圖（b）為穩(wěn)定工作點的共射放大電路。圖 2-1 1 靜態(tài)工作點 （1）基本共射放大電路 基極電流：集電極電流：集射極電壓：（2）穩(wěn)定工作點的共射放大電路 基極電壓：集電極電流：基極電流：集射極電壓：2 動態(tài)參數(shù)測量 電壓放大倍數(shù)：式中 ，輸入電阻：輸出電阻：（四）實驗內(nèi)容與步驟 1 基本共射放大電路測量 （1）靜態(tài)工作點測量 按照圖 2-1（a）連接電路，用萬用

5、表的直流電壓 10V 檔測量晶體三極管的 U CE ，調(diào)節(jié)電位器 R W 使 U CEQ =5V； 萬用表的直流電壓檔（2.5V 檔）測量晶體三極管的 U BE ，此時的 U BE 為U BEQ ； 斷開 R W 與電的連接，用萬用表的電阻 1k 檔測量 R b 和 R W 的串聯(lián)電阻值，將測量結(jié)果填入下表中，并恢復電路連接； 更換一個 值較大的晶體三極管，重復上述測試。R bU CEQU BEQI CQI BQV CC實測值 1實測值 2計算值（2）動態(tài)參數(shù)測量 將低頻信號發(fā)射器的信號頻率調(diào)到 1kHz 至 100kHz，電壓調(diào)低至零，并接放大電路輸入端，將毫伏表同時接至電路輸入端； 將示波

6、器截止電路輸出端，將萬用表調(diào)至交流電壓 20V 檔； 依次打開實驗箱、低頻信號發(fā)生器、毫伏表、示波器和萬用表電，逐漸調(diào)高輸入信號電壓，增大輸入信號時，注意調(diào)整各儀器的量程； 用示波器觀察輸出波形，隨著輸入信號電壓的增大，找到最大不失真電壓值，將最大輸出電壓值 U o 和對應的輸入電壓值 U i 記錄于下表中； 更換一個 值較大的晶體三極管，重復上述測試。實測值 1 實測值 2 計算值 U omU iA u2 穩(wěn)定工作點的共射放大電路 （1）靜態(tài)工作點測量 按照圖 2-1（b）連接電路，與基本放大電路實驗類似，按下表要求完成各項測試并記錄。 更換一個 值較大的晶體三極管，重復上述測試。U BQU

7、 CEQU BEQI CQI BQ實測值 1實測值 2計算值（2）動態(tài)參數(shù)測量 同樣類似于基本放大電路，按下表要求完成圖 2-1（b）電路的動態(tài)參數(shù)測試并記錄。實測值 1 實測值 2 計算值 U omU iA u（五）作業(yè)要求 預習要求 1復習第 2 單元有關內(nèi)容； 2下載或繪制實驗記錄表； 3預習示波器、低頻信號發(fā)射器、毫伏表等儀器的使用方法。實驗報告要求 1填寫實驗表格； 2進行實驗小結(jié)； 3上傳實驗報告。實驗三 波形發(fā)生電路（一）實驗目的 1進一步理解 RC 電橋正弦波振蕩電路和非正弦波發(fā)生電路的工作原理； 2掌握振蕩電路的調(diào)試和測量方法； 3熟悉儀器儀表的功能和使用方法。（二）實驗儀器

8、與設備 1模擬電路實驗箱：包括本實驗所需元器件； 2示波器 1 臺；3萬用電表 1 臺； （三）實驗原理 1 RC 電橋正弦波振蕩電路圖 3-1 RC 電橋正弦波振蕩電路實驗電路如圖 3-1（a）所示，圖 3-1（b）為振蕩電路的正反饋支路，反饋系數(shù)為分析p 可知： 當 時， ，幅值達到最大值。由此可畫出它的幅頻特性曲線和相頻特性曲線，見圖 3-2 所示。為了滿足起振條件，要求 ，即 。圖 3-2 實驗電路中，可選用電阻 和電位器。改變電位器阻值，可使振蕩器由不起振到起振，再到波形失真。2 非正弦波發(fā)生電路圖 3-3 該電路的第一級為滯回比較器，U 01 輸出為方波；第二級為積分運算電路，U

9、0 輸出為三角波。分析p 電路可知：輸出電壓表達式：輸出電壓幅值：閾值電壓：振蕩周期：（四）實驗內(nèi)容與步驟 1 RC 電橋正弦波振蕩電路 按圖 3-1（a）連接電路，接通電，在輸出端接示波器，觀察電路的輸出波形變化。 將電位器 R W 調(diào)至最大，觀察電路是否有波形輸出，若無波形，表示振蕩器處在停振狀態(tài)，若有波形，逐漸增大 R W 使波形消失； 斷開電及電阻與運放的連接，用萬用表測量R 1 +R W 值，并記錄下表中； 減小電位器 R W 值至電路起振，用示波器觀察輸出波形狀態(tài)，找出波形不失真時 R W 最大和最小值； 重復所述測量方法并記錄 R 1 +R W 值，并記錄示波器觀察到的波形和諧振

10、頻率； 繼續(xù)減小電位器 R W 值，觀察并記錄輸出波形的失真情況。停振狀態(tài) 起振狀態(tài) 1 （不失真 R W 最大時）起振狀態(tài) 2 （不失真 R W 最大時）起振狀態(tài) 3 （波形失真時）R 1 + R W 實測值計算值u O 實測波形頻率 f 0 計算值2 非正弦波發(fā)生電路 按圖 3-3 連接電路，接通電，在電路輸出端 U 01 和 U 0 接示波器，觀察兩路輸出波形。 用示波器測量電路輸出端 U 01 波形的幅值、周期和脈沖寬度，記錄測量值于下表中； 用示波器測量電路輸出端 U 0 波形的幅值和周期，記錄測量值于下表中； 用示波器的雙蹤顯示功能觀察并記錄兩路波形的相位差，在表格中按示波器的時間

11、對應關系畫出兩路輸出的波形。電壓幅值 （V）周期 （ms）脈沖寬度 （ms）波形 輸出端 U 01輸出端 U 0周期 T 計算值相位差 （五）作業(yè)要求 預習要求 1復習第 8 單元有關內(nèi)容； 2下載或繪制實驗記錄表； 3復習用示波器測量電壓幅值、時間周期和相位關系的方法。實驗報告要求 1填寫實驗表格； 2進行實驗小結(jié)； 3上傳實驗報告。實驗四 直流穩(wěn)壓電路（一）實驗目的 1掌握直流穩(wěn)壓電的整流、濾波和穩(wěn)壓部分的電路參數(shù)測量方法； 2進一步理解直流穩(wěn)壓電的工作原理。（二）實驗儀器與設備 1模擬電路實驗箱：包括本實驗所需元器件； 2調(diào)壓器 1 臺； 3示波器 1 臺； 4萬用電表 1 臺。（三）實

12、驗原理 1 整流電路 實驗電路如圖 4-1 所示。圖中開關 K 斷開為單相橋式整流電路，合上為電容濾波電路。圖 4-1 由圖可知，u 2 為正半周時，橋式整流電路的電流流向是 AD 1 R L D 3 B，輸出電壓 u O 近似等于 u 2 ；u 2 為負半周時，電流流向是 BD 2 R L D 4 A，輸出電壓 u O 近似等于-u 2 。相對負載 R L ，電流流向始終由上至下，使輸出電壓 u O 保持上正下負的脈動波。輸出電壓平均值為2 濾波電路 負載兩端加了濾波電容后，隨著脈動波的起伏，電容開始周期性的充電、放電。時，有一對二極管導通，對電容充電，充電時間常數(shù) 非常小，負載上的電壓與輸

13、入脈動電壓波形一致； 時，所有二極管截止，電容通過 放電，放電時間參數(shù) ，由于 ，放電很緩慢，使得輸出電壓波形平滑，脈動大大減小，接近直流輸出。當時，輸出電壓平均值為3 濾波電路 實驗電路如圖 4-2 所示。它由調(diào)整管 T、基準電壓、取樣電阻和比較放大電路組成。其中調(diào)整管 T 是電路的核心，U CE 隨 U I 和負載產(chǎn)生變化以穩(wěn)定 U O 。由R 1 、R 2 和 R 3 構成的串聯(lián)分壓電路對輸出電壓 U O 取樣，與基準電壓共同決定 U O的大小。圖 4-2 由于某種原因使輸出電壓 U O 增大或減小時，電路的負反饋功能使其向相反的方向變化，從而起到穩(wěn)定的作用。由于 R 2 是可調(diào)電阻，取

14、樣電阻的分壓比可變，使負載上獲得的穩(wěn)定電壓可調(diào)。調(diào)節(jié)范圍是（四）實驗內(nèi)容與步驟 1 整流濾波電路測量 按照圖 4-1 連接電路，電容支路的開關 K 斷開，檢查無誤后將電路輸入端接通 220V 交流電； 用萬用表的交流電壓檔測量整流電路輸入端交流電壓有效值 U 2 ，用萬用表的直流電壓檔測量整流輸出電壓 U 0(AV) ，用示波器觀察輸出端的波形，將測得的數(shù)據(jù)和觀察到的波形記錄于下表中； 閉合開關 K，將電容接入電路構成濾波電路； 再次用萬用表的直流電壓檔測量經(jīng)過濾波后的輸出電壓 U 0(AV) ，用示波器觀察輸出端的波形，將測得的數(shù)據(jù)和觀察到的波形記錄于下表中。輸入電壓 U 2輸出電壓 U 0(AV)輸出波形圖 整流電路（K 斷開）實測值計算值整流濾波電路（K 閉合）實測值計算值2 穩(wěn)壓電路測量 按照圖 4-2 連接電路，將其輸入端與圖 4-1 電路輸出端（去掉負載電阻R L ）相連接； 調(diào)節(jié)調(diào)壓器使穩(wěn)壓電輸入電壓 U 1 為 220V，測量并記錄變壓器次級電壓 U 2 及穩(wěn)壓電路的輸出電壓 U 0 于下表中； 調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸入電壓增減 10，測量電變壓器初級電壓 U 1 、次級電壓 U 2 及穩(wěn)壓電路的輸出電壓 U 0 ，記錄并計算輸入電壓和輸出電壓調(diào)壓前后的相對變化量。次級電壓 U 2輸出電壓 U 0測量值 相對變化值 測量值 相對變化值 U 1 =220VU 1 增加或