EL教學(xué)指導(dǎo)書模擬電子資料

1、模擬電子實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一集成運(yùn)算放大器波形發(fā)生器1實(shí)驗(yàn)二晶體管共射極單管放大器5實(shí)驗(yàn)三LC正弦波振蕩器 12實(shí)驗(yàn)四電壓一頻率轉(zhuǎn)換電路15實(shí)驗(yàn)五直流穩(wěn)壓電源-集成穩(wěn)壓器 16展曉龍2013年1月22日實(shí)驗(yàn)一集成運(yùn)算放大器波形發(fā)生器、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)習(xí)用集成運(yùn)放構(gòu)成正弦波、方波和三角波發(fā)生器。2學(xué)習(xí)波形發(fā)生器的調(diào)整和主要性能指標(biāo)的測試方法。二、實(shí)驗(yàn)原理由集成運(yùn)放構(gòu)成的正弦波、方波和三角波發(fā)生器有多種形式，本實(shí)驗(yàn)選用最常用的，線路比較簡單的幾種電路加以分析。1. RC橋式正弦波振蕩器（文氏電橋振蕩器）圖9 1為RC橋式正弦波振蕩器。其中 RC串、并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋支路，同時兼作選 頻網(wǎng)絡(luò)，R1、R2、

2、RW及二極管等元件構(gòu)成負(fù)反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器Rw可以改變負(fù)反饋深度，以滿足振蕩的振幅條件和改善波形。利用兩個反向并聯(lián)二極管D1、D2正向電阻的非線性特性來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。Dl、Ds采用硅管（溫度穩(wěn)定性好），且要求特性匹配，才能保證輸出波形正、負(fù)半周對稱。R3的接是為了削弱二極管非線性的影響，以改善波形失真。電路的振蕩頻率fo=1/2n RC起振的幅值條件RF/R1> 2式中RF= RW十 R2十（R3 II rD） , rD 二極管正向?qū)娮?。調(diào)整反饋電阻RF（調(diào)RW）使電路起振，且波形失真最小。如不能起振，則說明負(fù)反饋 太強(qiáng)，應(yīng)適當(dāng)加大 RF如波形失真嚴(yán)重 p則應(yīng)適當(dāng)減小 RF。改變

3、選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù) C或R,即可調(diào)節(jié)振蕩頻率。一般采用改變電容 C作頻率量程切換，而調(diào)節(jié)R作量程內(nèi)的頻率細(xì)調(diào)。2 方波發(fā)生器由集成運(yùn)放構(gòu)成的方波發(fā)生器和三角波發(fā)生器，一般均包括比較器和RC積分器兩大部分。圖9 2所示為由遲回比較器及簡單 RC積分電路組成的方波一三角波發(fā)生器。它的特點(diǎn) 是線路簡單，但三角波的線性度較差。主要用于產(chǎn)生方波，或?qū)θ遣ㄒ蟛桓叩膱龊?。Ui*H t>1L0K2DV7L0K圖2方波發(fā)生器該電路的振蕩頻率式中 R仁R1 ' +RWR =R2+RW方波的輸出幅值Uom= ± Uz三角波的幅值Ucm=R2/(R1+R2)Uz調(diào)節(jié)電位器RW即改變R2/ R1

4、） 可以改變振蕩頻率.但三角波的幅值也隨之變化。如要互不影響，則可通過改變Rf（或Cf）來實(shí)現(xiàn)振蕩頻率的調(diào)節(jié)。fo = 1/2RfCfL n(1 + 2R2/R1)3.三角波和方波發(fā)生器如把滯回比較器和積分器首尾相接形成正反饋閉環(huán)系統(tǒng)，如圖9-3所示，則比較器輸出的方波經(jīng)積分器積分可得到三角波，三角波又觸發(fā)比較器自動翻轉(zhuǎn)形成方波，這樣即可構(gòu)成三角波、方波發(fā)生器。由于采用運(yùn)放組成的積分電路，因此可實(shí)現(xiàn)恒流充電，使三角波線性 大大改善。E9-3三角波、方諛發(fā)生器電路的振蕩頻率Fo = R2 / 4R1（Rf + RW）Cf方波的幅值 Ucm=± Uz三角波的幅值Ucm = （R1 /R2

5、 ）Uz調(diào)節(jié)Rw可以改變振蕩頻率，改變出值R1 /R2可調(diào)節(jié)三角波的幅值。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1. 土 12V直流電源2.雙蹤示波器3.交流毫伏表4.頻率計(jì)5.卩 A741X 2 2DW7 X 1、2CPX 2電阻器、電容器若干。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. RC橋式正弦波振蕩器按圖9-1連接實(shí)驗(yàn)電路，輸出端接示波器。1）接通土 12V電源，調(diào)節(jié)電位器 Rw使輸出波形從無到有，從正弦波到出現(xiàn)失真。描繪Uo的波形，記下臨界起振、正弦波輸出及失真情況下的Rw值，分析負(fù)反饋強(qiáng)、弱對起振條件及輸出波形的影響。2）調(diào)節(jié)電位器Rw使輸出電壓Uo幅值最大且不失真，用交流毫伏表分別測量輸出電壓 Uo反饋電壓 和U，分析研究

6、振蕩的幅值條件。3）用示波器或頻率計(jì)測量振蕩率fo，然后在選額網(wǎng)絡(luò)的兩個電阻R上并聯(lián)同一阻值電阻，觀察記錄振蕩頻率的變化情況，并與理論值進(jìn)行比較。4）斷開二極管D1、D2,重復(fù)2）的內(nèi)容，將測試結(jié)果與 2）進(jìn)行比較，分析 D1、D2的穩(wěn) 幅作用。2. 方波發(fā)生器按圖9 2連接實(shí)驗(yàn)電路。1）將電位器Rw調(diào)至中心位置，用雙蹤示波器觀察并描繪方波Uo及三角波Uc的波形（注 意對應(yīng)關(guān)系），測量其幅值及頻率，記錄之。2）改變Rw動點(diǎn)的位置，觀察Uo Uc幅值及額率變化情況。 把動點(diǎn)調(diào)至最上端和最下端， 測出頻率范圍，記錄之。3）將Rw恢復(fù)至中心位置，將一只穩(wěn)壓管短接，觀察Uo波形，分析Dz的限幅作用。3

7、. 三角波和方波發(fā)生器按圖9 3連接實(shí)驗(yàn)電路。1）將電位器 Rw調(diào)至合適位置，用雙蹤示波器觀察并描繪三角波輸出Uo及方波輸出Uo',測其幅值、頻率及Rw值，記錄之。2）改變Rw的位置，觀察對 Uo Uo'幅值及頻率的影響。3）改變Rw （或R2），觀察對Uo Uo'幅值及頻率的影響。五、實(shí)驗(yàn)報告1正弦波發(fā)生器1）列表整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出波形，把實(shí)測頻率與理論值進(jìn)行比較2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析RC振蕩器的振幅條件3）討論二極管D1、D2的穩(wěn)幅作用。2方波發(fā)生器1）列表整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在同一座標(biāo)紙上，按比例畫出方波和三角波的波形圖（標(biāo)出時間和電壓幅值）。2）分析Rw變化時，對Uo波形的

8、幅值及頻率的影響。3）計(jì)論Dz的限幅作用。3.三角波和方波發(fā)生器1）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，把實(shí)測頻率與理論值進(jìn)行比較。2）在同一座標(biāo)紙上，按比例畫出三角波及方波的波形，并標(biāo)明時間和電壓幅值。3）分析電路參數(shù)變化（R1 , R2和Rw）對輸出波形頻率及幅值的影響。六、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)有關(guān)RC正弦波振蕩器、三角波及方波發(fā)生器的工作原理，并估算圖9-1、9 2、9 3電路的振蕩頻率。2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格3. 為什么在RC正弦波振蕩電路中要引入負(fù)反饋支路？為什么要增加二極管 D1和D2?它 們是怎樣穩(wěn)幅的？4. 電路參數(shù)變化對圖9-2、9-3產(chǎn)生的方波和三角波頻率及電壓幅值有什么影響?（或者：怎樣改變圖92、9 3電

9、路中方波及三角波的頻率及幅值?）5. 在波形發(fā)生器各電路中，“相位補(bǔ)償”和“調(diào)零”是否需要？為什么？6. 怎樣測量非正弦波電壓的幅值 ？實(shí)驗(yàn)二晶體管共射極單管放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)會放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法，分析靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器性能的影響。2. 掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測試 方法。3 熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理圖2 l為射極偏置放大電路（分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路）實(shí)驗(yàn)電路圖。它的偏置電路采用 RBi和FB2組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻RE以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)在放大器的輸入端加入輸入信號 Ui后，在放大器的輸出端

10、便可得到一個與Ui相位相反，幅值被放大了的輸出信號 Uo,從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。圖2-1共射極單管放大實(shí)驗(yàn)電路在圖2-1電路中，當(dāng)流過偏置電阻RB1和吊2的電流遠(yuǎn)大于晶體管T的基極電流IB時（般5 一 10倍），則它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算Rb2Rb1Rb2Vcc1 CQ ：" 1 EQU B - U beReReU CE ：" Vcc - I CQ (RC ' Re)電壓放大倍數(shù)AuAu-R'lrbe(1jRe8輸入電阻R'j =rbe (V )ReR=Ri II Fb2 II R i輸出電阻Ro RC由于電子器件性能的分散性比較大，因此在設(shè)計(jì)和制作

11、晶體管放大電路時，離不開測量和調(diào)試技術(shù)。在設(shè)計(jì)前應(yīng)測量所用元器件的參數(shù)，為電路設(shè)計(jì)提供必要的依據(jù)，在完成設(shè)計(jì)和裝配以后，還必須測量和調(diào)試放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)和各項(xiàng)性能指標(biāo)。一個優(yōu)質(zhì)放大器，必定是理論設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)調(diào)整相結(jié)合的產(chǎn)物。因此，除了學(xué)習(xí)放大器的理論知識和設(shè)計(jì)方法外， 還必須掌握必要的測量和調(diào)試技術(shù)。放大器的測量和調(diào)試一般包括：放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測 量與調(diào)試，消除干擾與自激振蕩及放大器各項(xiàng)動態(tài)參數(shù)的測量與調(diào)試等。1 放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測量與調(diào)試1）靜態(tài)工作點(diǎn)的測量測量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)在輸入信號Ui = 0的情況下進(jìn)行，即將放大器輸入端與地端短接，然后選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表，

12、分別測量晶體管的集電極電流Ic以及各電極對地的電位 UB、UC和Ue。一般實(shí)驗(yàn)中，為了避免斷開集電極，所以采用測量電壓，然后算出I C的方法，例如，只要調(diào)出Ue即可用I C I e=U/Re算出I c（也可根據(jù)I C=（ Ucc-Uc）/Rc，由Uc確定Ic），同時也能算出UBe= UB Ue, UCe= U ue。為了減小誤差，提高測量精度， 應(yīng)選用內(nèi)阻較高的直流電壓表。2）靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試I c（或UCe）的調(diào)整與測試。靜態(tài)工作點(diǎn) 如工作點(diǎn)偏高，放大器在加入交流信放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對管子集電報電流 是否合適，對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。號以后易產(chǎn)生飽和失真，此時Uo的負(fù)半

13、周將被削底，如圖 2-2（a）所示；如工作點(diǎn)偏低則易產(chǎn)生截止失真，即Uo的正半周被縮頂（一般截止失真不如飽和失真明顯 ），如圖2- 2（b）所示。 這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點(diǎn)以后還必須進(jìn)行動態(tài)調(diào)試，即在放大器的輸入端加入一定的Ui，檢查輸出電壓 Ub的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的位置。改變電路參數(shù)UCC R> RB（Rbi、Bb2）都會引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變化，如圖2 3所示。但通常多采用調(diào)節(jié)偏置電阻RB2的方法來改變靜態(tài)工作點(diǎn)，如減小吊2,則可使靜態(tài)工作點(diǎn)提高等。最后還要說明的是，上面所說的工作點(diǎn)“偏高”或“偏低”不是絕對的，應(yīng)該是相對信號

14、的幅度而言，如信號幅度很小，即使工作點(diǎn)較高或較低也不一定會出現(xiàn)失真。所以確切地說，產(chǎn)生波形失真是信號幅度與靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置配合不當(dāng)所致。如需滿足較大信號幅度的要求，靜態(tài)工作點(diǎn)最好盡量靠近交流負(fù)載線的中點(diǎn)。圖2-2 靜態(tài)工作點(diǎn)對Uo波形失真的影響圖2-3 電路參數(shù)對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響2.放大器動態(tài)指標(biāo)測試放大器動態(tài)指標(biāo)包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓（動態(tài)范圍）和通頻帶等。1）電壓放大倍數(shù)Av的測量調(diào)整放大器到合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，然后加入輸入電壓Ui，在輸出電壓不失真的情況下，用交流毫伏表測出U和UO的有效值U和UO,貝UA v = U o / U i2）輸入電阻Ri的測量為了

15、測量放大器的輸入電阻，按圖2-4電路在被測放大器的輸入端與信號源之間串入一已知電阻R,在放大器正常工作的情況下，用交流毫伏表列出Uo和U,則根據(jù)輸入電阻的定義可得Ri=Ui/li=Ui/（UR）=Ui/（Uo-Ui）R圖2 4輸入、輸出電阻測量電路測量時應(yīng)注意： 由于電阻兩端沒有電路公共接地點(diǎn)，所以測量R兩端電壓Ur時必須分別測出 U0和Ui ,然后按Ur= Uo-Ui求出UR值。 電阻R的值不宜取得過大或過小，以免產(chǎn)生較大的測量3）輸出電阻FO的測量按圖2-4電路，在放大器正常工作條件下，測出輸出端不接負(fù)載R的輸出電壓Uo和接入負(fù)載后的輸出電壓 U,根據(jù)UL = R L / （R O + R

16、 L） U O即可求出 Ro R O = （U O / U L）- 1 R L在測試中應(yīng)注意，必須保持Rl接入前后輸入信號的大小不變。4）最大不失真輸出電壓 UOpp的測量（最大動態(tài)范圍）如上所述，為了得到最大動態(tài)范圍，應(yīng)將靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。為此在放大器正常工作情況下，逐步增大輸入信號的幅度，并同時調(diào)節(jié)RW改變靜態(tài)工作點(diǎn)），用示波器觀察Uo,當(dāng)輸出波形同時出現(xiàn)削底和縮頂現(xiàn)象（如圖2-5）時，說明靜態(tài)工作點(diǎn)已調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。然后反復(fù)調(diào)整輸入信號，使波形輸出幅度最大，且無明顯失真時，用交流毫伏表測出Uo（有效值），則動態(tài)范圍等于.2 /2Uo?；蛴檬静ㄆ髦苯幼x出 UOpp圖2-

17、5靜態(tài)工作點(diǎn)正常，輸入信號太大引起的失真5）放大器頻率特性的測量放大器的頻率特性是指放大器的電壓放大倍數(shù)Av與輸入信號頻率f之間的關(guān)系曲線。單管阻容耦合放大電路的幅頻特性曲線如圖2-6所示，Avm為中頻電壓放大倍數(shù)，通常規(guī)定電壓放大倍數(shù)隨頻率變化下降到中頻放大倍數(shù)的、2 /2倍，即0.707Avm所對應(yīng)的頻率分別稱為下限頻率fL和上限頻率 幾，則通頻帶fBW = f H - f L放大器的幅頻特性就是測量不同頻率信號時的電壓放大倍數(shù)Av。為此，可采用前述測AV的方法，每改變一個信號頻率，測量其相應(yīng)的電壓放大倍數(shù)，測量時應(yīng)注意取點(diǎn)要恰當(dāng)， 在低頻段與高頻段應(yīng)多測幾點(diǎn)，在中頻段可以少測幾點(diǎn)。此外，

18、在改變頻率時，要保持輸入圖2-69012(NFN)3CG9013(PNP)信號的幅度不變，且輸出波形不得失真。6）干擾和自激振蕩的消除參考實(shí)驗(yàn)附錄、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1 . +12V直流電源2.函數(shù)信號發(fā)生器3 雙蹤示波器4.交流毫伏表5 .直流電壓表6直流毫安表7.頻率計(jì)8.萬用電表9晶體三極管 3DG6X 1（ 3=50 一 100）或9013 X 1（管腳排列如圖 2 6、2-7 所示）電阻器、電容器若干四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)電路如圖2 l所示。各電子儀器可按實(shí)驗(yàn)一中圖1 1所示方式連接，為防止干擾，各儀器的公共端必須連在一起，同時信號源、交流毫伏表和示波器的引線應(yīng)采用專用電纜線或屏蔽線，若使用屏

19、蔽線，則屏蔽線的外包金屬網(wǎng)應(yīng)接在公共接地端上。1. 測量靜態(tài)工作點(diǎn)接通電源前，先將 Rw調(diào)至最大，函數(shù)信號發(fā)生器輸出旋鈕旋至零。接通+12V電源、調(diào)節(jié) Rw,使lc=2.0mA（即UE= 2.0V），用直流電壓表測量 Ub、Ue、Uc及 用萬用電表測量 Ph值。記入表2 1。表 2 1Ic=2mA測量值計(jì)算值UB(V)UE(V)UC(V)RB2(KQ)IJBE(V)UCE(V)IC(mA)2測量電壓放大倍數(shù)在放大器輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號Ui，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器的輸出旋鈕使Ui=10mV,同時用示波器觀察放大器輸出電壓Uo的波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測量下述三種情況下的

20、Uo值，并用雙蹤示波器觀察Uo和Ui的相位關(guān)系，記入表 2 2。3. 觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對電壓放大倍數(shù)的影響表 22Ic=2mAUi= 10mVRC(KC)rl(kg)UO (v)AV觀察記錄一組UojJQ Ui波形ccKUiUotoctVv置Rc= 2. 4KQ，R-=，Ui適量，調(diào)節(jié)Rw用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，在Uo不失真的條件下，測量數(shù)組Ic和Uo值，記入表2 3。表 2 3 RC = 2.4K Q RLUi= mVIC(mA)2.0Uo(V)AV測量Ic時，要先將信號源輸出旋鈕旋至零（即使Ui = 0）。4. 觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對輸出波形失真的影響置 Rc= 2.4 KQ , Rl= 2.4

21、K Q , Ui = 0,調(diào)節(jié) FW使 I c= 2.0mA,測出 Uce值，再逐步加大輸 入信號，使輸出電壓 Uo足夠大但不失真。然后保持輸入信號不變，分別增大和減小，使波形出現(xiàn)失真，繪出Uo的波形，并測出失真情況下的Ic和UCe值，記入表2-4中。每次測I C和UCe值時都要將信號源的輸出旋鈕旋至零。表24胚=2.已IKCUi=mVIC (nA)lK£(Mv)Uo液形失真情況三根管工作狀態(tài)2,0Ii5測量最大不失真輸出電壓置Rc= 2.4K Q , RL = 2.4 K Q,按照實(shí)驗(yàn)原理4）中所述方法，同時調(diào)節(jié)輸入信號的幅度 和電位器Rw用示波器和交流毫伏表測量UOpp及Ub值，

22、記入表2-5 。表 2 5 R c= 2.4K Q , R-= 2.4 K QIC(mA)Uim(mV)Ucm(V)Uopp(V)*6 .測量輸入電阻和輸出電阻置Rc= 2.4K Q , Rl= 2.4K Q , Ic = 2.0mA 輸入f = 1KHz的正弦信號，在輸出電壓Uo不失真的情況下，用交流毫伏表測出U0, Ui和U記入表2-6。保持U0不變，斷開RL,測量輸出電壓 Ub,記入表2-6 。表 2-6 I c= 2mA Rc = 2.4K Q R l= 2.4K QUOUiRi (KQ )UlUbRc(K Q)(mV(mV)測量值計(jì)算值(V)(V)測量值計(jì)算值*7 .測量幅頻特性曲線

23、取I C= 2.0mA Rc= 2.4K Q , R_= 2.4K Q。保持輸入信號 Ui（或Ub）的幅度不變，改變信 號源頻率f,逐點(diǎn)測出相應(yīng)的輸出電壓Uo,記入表2 7。表2 7fLfofnf(KHz)UO(V)Av=Uo/Ui為了頻率f取值合適，可先粗測一下，找出中頻范圍，然后再仔細(xì)讀數(shù)。 說明：本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多，其中 6、7可作為選作內(nèi)容。五、實(shí)驗(yàn)報告1列表整理測量結(jié)果，并把實(shí)測的靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻之值與理論計(jì)算值比較（取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較），分析產(chǎn)生誤差原因。2總結(jié)Rc，R.及靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器電壓放大格數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的影響。3. 討論靜態(tài)工作點(diǎn)變化對放

24、大器輸出波形的影響。4分析討論在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題。六、預(yù)習(xí)要求1閱讀教材中有關(guān)單管放大電路的內(nèi)容并估算實(shí)驗(yàn)電路的性能指標(biāo)。假設(shè)：3DG6的 B = 100, FB1 = 20KQ , FB2= 60 KQ , R= 2.4K Q , R-= 2.4K Q。估算放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)， 電壓放大倍數(shù)AV,輸入電阻Ri和輸出電阻Ro.2閱讀實(shí)驗(yàn)附錄中有關(guān)放大器干擾和自激振蕩消除內(nèi)容。3. 能否用直流電壓表直接測量晶體管的Ube?為什么實(shí)驗(yàn)中要采用測 Ub、Ue,再間接算出UBE的方法？4. 怎樣測量FB2阻值？5. 當(dāng)調(diào)節(jié)偏置電FB2，使放大器輸出波形出現(xiàn)飽和或截止失真時，晶體管的管壓降UCe怎樣

25、變化？6. 改變靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器的輸入電阻Ri有否影響？改變外接電阻R.對輸出電阻Ro有否影響？7. 在測試Av, Ri和Ro時怎樣選擇輸入信號的大小和頻率？為什么信號頻率一般選 1KHz而不選100KHZ或更高？8. 測試中，如果將函數(shù)信號發(fā)生器、交流毫伏表、示波器中任一儀器的二個測試端子接線換位（即各儀器的接地端不再連在一起），將會出現(xiàn)什么問題？實(shí)驗(yàn)三LC正弦波振蕩器、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握變壓器反饋式 LC正弦波振蕩器的調(diào)整和測試方法。2 研究電路參數(shù)對 LC振蕩器起振條件及輸出波形的影響。二、實(shí)驗(yàn)原理LC正弦波振蕩器是用 L、C元件組成選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩器，一般用來產(chǎn)生1MHZ以上的高頻正弦

26、信號。根據(jù)LC調(diào)諧回路的不同連接方式，LC正弦波振蕩器又可分為變壓器反饋式（或稱互感耦合式）、電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式三種。圖161為變壓器反饋式 LC正弦波振蕩器的實(shí)驗(yàn)電路。其中晶體三極管TI組成共射放大電路，變壓器 Tr的原繞組L1（振蕩線圈）與電容C組成調(diào)諧回路，它既做為放大器的負(fù)載，又起選頻作用，副繞組L2為反饋線圈，Ls為輸出線圈。該電路是靠變壓器原、 副繞組同名端的正確連接（如圖中所示），來滿足自激振蕩的相位 條件，即滿足正反饋條件。在實(shí)際調(diào)試中可以通過把振蕩線圈L1或反饋線圈L2的首、末端對調(diào)，來改變反饋的極性。而振幅條件的滿足，一是靠合理選擇電路參數(shù)，使放大器建立合適的靜態(tài)工作點(diǎn)

27、，其次是改變線圈L2的匝數(shù)，或它與L1之間的耦合程度，以得到足夠強(qiáng)的 反饋量。穩(wěn)幅作用是利用晶體管的非線性來實(shí)現(xiàn)的。由于LC并聯(lián)諧振回路具有良好的選頻作用，因此輸出電壓波形一般失真不大。振蕩器的振蕩頻率由諧振回路的電感和電容決定式中L為并聯(lián)諧振回路的等效電感（即考慮其它繞組的影響）。21振蕩器的輸出端增加一級射極跟隨器，用以提高電路的帶負(fù)載能力。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1 .十12V直流電源2雙蹤示波器3 .交流毫伏表45.頻率計(jì)6.直流電壓表.振蕩線圈7.晶體三極管3DG6X 1（9013 X 1） 3DGI2 X 1（9013 X 1）電阻器、電容器若干。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按圖16 1連接實(shí)驗(yàn)電路。電

28、位器 Rw置最大位置，振蕩電路的輸出端接示波器。1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整1）接通UCG= +12V電源，調(diào)節(jié)電位器 Rw使輸出端得到不失真的正弦波形，如不起振, 可改變L2的首末端位置，使之起振。測量兩管的靜態(tài)工作點(diǎn)及正弦波的有效值比，記入表15 1。2）把Ew調(diào)小，觀察輸出波形的變化。測量有關(guān)數(shù)據(jù)，記錄之。3）調(diào)大Rw使振蕩波形剛剛消失，測量有關(guān)數(shù)據(jù)，記錄之。表 15 IUB(V)UE(V)Ic(mA)Uo(V)Uo波形Rw居中T1” UojrT2Rw小T1UoT2-uRw大T1L UoT2根據(jù)以上三級數(shù)據(jù)，分析靜態(tài)工作點(diǎn)對電路起振、輸出波形幅度和失真的影響。2. 觀察反饋量大小對輸出波形的影

29、響置反饋線圈L2于位置“ 0” （無反饋）、“1” （反饋量不足）、“2” （反饋量合適）、“3” （反饋量過強(qiáng)）時測量相應(yīng)的輸出電壓波形，記入表152。表 15 2L2為止” od” 1 ”“ 2”“ 3”改變線圈L2的首、末端位置，觀察停振現(xiàn)象；恢復(fù)L2的正反饋接法，改變 L1的首末端位置，觀察停振現(xiàn)象。4. 測量振蕩頻率調(diào)節(jié)Rw使電路正常起振，同時用示波器和頻率計(jì)測量以下兩種情況下的振蕩頻率fo ,記入表15 3。諧振回路電容1)C= 1000PF。2)C= 100PF。表 15 3C(PF)1000100F(KHz)5. 觀察諧振回路 Q值對電路工作的影響諧振回路兩端并入 R= 5.1

30、K Q的電阻，觀察R并入前后振蕩波形的變化情況。五、實(shí)驗(yàn)報告1. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并分析討論：1) LC正弦波振蕩器的相位條件和幅值條件。2) 電路參數(shù)對LC振蕩器起振條件及輸出波形的影響。2討論實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題及解決辦法。六、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)教材中有關(guān) LC振蕩器的內(nèi)容。2. LC振蕩器是怎樣進(jìn)行穩(wěn)幅的 ？在不影響起振的條件下，晶體管的集電極電流是大一 些好，還是小一些好 ？3為什么可以用測量停振和起振兩種情況下晶體管的UBE變化，來判斷振蕩器是否起振？實(shí)驗(yàn)四電壓一頻率轉(zhuǎn)換電路、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私怆妷阂活l率轉(zhuǎn)換電路的組成及調(diào)試方法、實(shí)驗(yàn)電路如圖171所示圈11電壓一頻率轉(zhuǎn)換實(shí)臉電路上述電路實(shí)際上就是一

31、個方波、鋸齒波發(fā)生電路，只不過這里是通過改變輸入電壓Ui的大小來改變波形頻率，從而將電壓參量轉(zhuǎn)換成頻率參量。二、頭驗(yàn)設(shè)備與器件1 . ± 12V直流電源2.雙蹤示波器3 ，交流毫伏表4.直流電壓表5 .頻率計(jì)6.卩 A741X 2、2DEI、4148 X 1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1按圖17 1接線，用示波器監(jiān)視Uo波形2.按下表的內(nèi)容，測量電路的電壓一頻率轉(zhuǎn)換關(guān)系Ui(V)123456用示波器測得T(ms)f(Hz)用頻率計(jì)測得f(Hz)五、實(shí)驗(yàn)報告作出電壓一頻率關(guān)系曲線，并討論其結(jié)果。六、預(yù)習(xí)要求1.指出圖171中電容器C的充電和放電回路。2定性分析用可調(diào)電壓Ui改變Uo頻率的工作原理。3.

32、 電阻R4和R5的阻值如何確定？當(dāng)要求輸出信號幅值為12Up-p,輸入電壓值為3V, 輸出頻率為3000Hz，計(jì)算出R4、R5的值。實(shí)驗(yàn)五直流穩(wěn)壓電源-集成穩(wěn)壓器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 研究集成穩(wěn)壓器的特點(diǎn)和性能指標(biāo)的測試方法。2. 了解集成穩(wěn)壓器擴(kuò)展性能的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，穩(wěn)壓電路也制成了集成器件。由于集成穩(wěn)壓器具有體積小，外接線路簡單、使用方便、工作可靠和通用性等優(yōu)點(diǎn)，因此在各種電子設(shè)備中應(yīng)用十分普遍， 基本上取代了由分立元件構(gòu)成的穩(wěn)壓電路。集成穩(wěn)壓器的種類很多， 應(yīng)根據(jù)設(shè)備對直流電源的要求來進(jìn)行選擇。 對于大多數(shù)電子儀器、設(shè)備和電子電路來說，通常是選用串聯(lián)線性集成穩(wěn)壓器。而

33、在這種類型的器件中，又以三端式穩(wěn)壓器應(yīng)用最為廣泛。78、79系列三端式集成穩(wěn)壓器的輸出電壓是固定的，在使用中不能進(jìn)行調(diào)整。78系列三端式穩(wěn)壓器輸出正極性電壓.一般有5V、6V、9V、12V、15V 18V、24V，輸出電流最大可達(dá)1.5A（加散熱片）。同類型78M系列穩(wěn)壓器的輸出電流為 O. 5A, 78L系列穩(wěn)壓器的輸出 電流為0.1A。若要求負(fù)極性輸出電壓，則可選用79系列穩(wěn)壓器。圖191為78系列的外形和接線圖。它有三個引出端輸入端（不穩(wěn)定電壓輸入端）標(biāo)以"1”輸出端（穩(wěn)定電壓輸出端）標(biāo)以"2”公共端標(biāo)以“ 3”除固定輸出三端穩(wěn)壓器外，尚有可調(diào)式三端穩(wěn)壓器，后者可通過

34、外接元件對輸出電壓進(jìn) 行調(diào)整，以適應(yīng)不同的需要。本實(shí)驗(yàn)所用集成穩(wěn)壓器為三端固定正穩(wěn)壓7812，它的主要參數(shù)有：輸出直流電壓 Uo=十12V,輸出電流 L: 0.1A , M 0.5A，電壓調(diào)整率 10mWV.輸出電阻 Ro= 0.155 Q ,輸入 電壓UI的范圍1517V。因?yàn)橐话鉛I要比Uo大3 5V,才能保證集成穩(wěn)壓器工作在線性區(qū)。圖19-1 78系列外形及接線圖圖19-3 ICQ 4B管腳圖圖192是用三端式穩(wěn)壓器7812構(gòu)成的單電源電壓輸出串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的實(shí)驗(yàn)電路圖。其中整流部分采用了由四個二極管組成的橋式整流器成品（又稱橋堆），型號為1CQ-4B,內(nèi)部接線和外部管腳引線如圖 193

35、所示。濾波電容Cl、C2一般選取幾百一幾千 微法。當(dāng)穩(wěn)壓器距離整流濾波電路比較遠(yuǎn)時， 在輸入端必須接入電容器 C3（數(shù)值為0.33卩f）, 以抵消線路的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩。輸出端電容C4（0.1卩f）用以濾除輸出端的高頻信號，改善電路的暫態(tài)響應(yīng)。Ul圖19-2由了812構(gòu)成的串聯(lián)型穩(wěn)壓電器78XX圖 19-4正、負(fù)雙電壓輸岀電路圖19-4為正、負(fù)雙電壓輸出電路，例如需要Uo1 = +18V, Uo2= 18V,則可選用7818和7918三端穩(wěn)壓器，這時的 UI應(yīng)為單電壓輸出時的兩倍。VOUTOMDDw2S圖丄9-5 輸出耳壓擴(kuò)展電路當(dāng)集成穩(wěn)壓器本身的輸出電壓或輸出電流不能滿足要求時，可通