模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：一寫4個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，每個(gè)報(bào)告裝訂成一份，每人4份，不要將4個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告裝訂成1份了。實(shí)驗(yàn)一：常用電子儀器的使用。（包括示波器的使用、萬用表的使用、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的使用等內(nèi)容）實(shí)驗(yàn)二：晶體管共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)三：射極跟隨器實(shí)驗(yàn)四：差動(dòng)放大器二手寫報(bào)告，不得打印。三具體怎樣寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，可參考大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求。四3月26日前，收好后統(tǒng)一交給老師。模擬電子實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書目 錄實(shí)驗(yàn)一示波器原理及使用2實(shí)驗(yàn)二晶體管共射極單管放大器12實(shí)驗(yàn)三射極跟隨器19實(shí)驗(yàn)四差動(dòng)放大器24實(shí)驗(yàn)一示波器原理及使用一、示波器的基本結(jié)構(gòu)示波器的種類很多，但它們都包含下列基本組成部分，如附圖11 所示。附圖11 示

2、波器的基本結(jié)構(gòu)框圖1、 主機(jī)主機(jī)包括示波管及其所需的各種直流供電電路，在面板上的控制旋鈕有：輝度、聚焦、水平移位、垂直移位等。2、垂直通道垂直通道主要用來控制電子束按被測(cè)信號(hào)的幅值大小在垂直方向上的偏移。它包括Y軸衰減器，Y軸放大器和配用的高頻探頭。通常示波管的偏轉(zhuǎn)靈敏度比較低，因此在一般情況下，被測(cè)信號(hào)往往需要通過Y軸放大器放大后加到垂直偏轉(zhuǎn)板上， 才能在屏幕上顯示出一定幅度的波形。 Y軸放大器的作用提高了示波管Y軸偏轉(zhuǎn)靈敏度。為了保證Y軸放大不失真，加到Y(jié)軸放大器的信號(hào)不宜太大，但是實(shí)際的被測(cè)信號(hào)幅度往往在很大范圍內(nèi)變化，此Y軸放大器前還必須加一Y軸衰減器，以適應(yīng)觀察不同幅度的被測(cè)信號(hào)。示

3、波器面板上設(shè)有“Y軸衰減器”（通常稱“Y軸靈敏度選擇”開關(guān)）和“Y軸增益微調(diào)”旋鈕，分別調(diào)節(jié)Y 軸衰減器的衰減量和Y軸放大器的增益。對(duì)Y軸放大器的要求是：增益大，頻響好，輸入阻抗高。為了避免雜散信號(hào)的干擾，被測(cè)信號(hào)一般都通過同軸電纜或帶有探頭的同軸電纜加到示波器Y軸輸入端。但必須注意，被測(cè)信號(hào)通過探頭 幅值將衰減(或不衰減)，其衰減比為101(或11)。3、水平通道水平通道主要是控制電子束按時(shí)間值在水平方向上偏移。主要由掃描發(fā)生器、水平放大器、觸發(fā)電路組成。3.1） 掃描發(fā)生器掃描發(fā)生器又叫鋸齒波發(fā)生器，用來產(chǎn)生頻率調(diào)節(jié)范圍寬的鋸齒波，作為X 軸偏轉(zhuǎn)板的掃描電壓。鋸齒波的頻率（或周期）調(diào)節(jié)是由

4、“掃描速率選擇”開關(guān)和“掃速微調(diào)”旋鈕控制的。使用時(shí)，調(diào)節(jié)“掃速選擇”開關(guān)和“掃速微調(diào)”旋鈕，使其掃描周期為被測(cè)信號(hào)周期的整數(shù)倍，保證屏幕上顯示穩(wěn)定的波形。3.2） 水平放大器其作用與垂直放大器一樣，將掃描發(fā)生器產(chǎn)生的鋸齒波放大到X軸偏轉(zhuǎn)板所需的數(shù)值。3.3） 觸發(fā)電路用于產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)以實(shí)現(xiàn)觸發(fā)掃描的電路。為了擴(kuò)展示波器應(yīng)用范圍，一般示波器上都設(shè)有觸發(fā)源控制開關(guān)，觸發(fā)電平與極性控制旋鈕和觸發(fā)方式選擇開關(guān)等。二、示波器的二蹤顯示1、 二蹤顯示原理示波器的二蹤顯示是依靠電子開關(guān)的控制作用來實(shí)現(xiàn)的。電子開關(guān)由“顯示方式”開關(guān)控制，共有五種工作狀態(tài)，即Y1、Y2、Y1Y2、交替、斷續(xù)。當(dāng)開關(guān)置于“交替

5、”或“斷續(xù)”位置時(shí)，熒光屏上便可同時(shí)顯示兩個(gè)波形。當(dāng)開關(guān)置于“交替”位置時(shí)，電子開關(guān)的轉(zhuǎn)換頻率受掃描系統(tǒng)控制，工作過程如附圖12所示。即電子開關(guān)首先接通Y2通道，進(jìn)行第一次掃描，顯示由Y2通道送入的被測(cè)信號(hào)的波形；然后電子開關(guān)接通Y1通道，進(jìn)行第二次掃描，顯示由Y1通道送入的被測(cè)信號(hào)的波形；接著再接通Y2通道這樣便輪流地對(duì)Y2和Y1兩通道送入的信號(hào)進(jìn)行掃描、顯示，由于電子開關(guān)轉(zhuǎn)換速度較快，每次掃描的回掃線在熒光屏上又不顯示出來，借助于熒光屏的余輝作用和人眼的視覺暫留特性，使用者便能在熒光屏上同時(shí)觀察到兩個(gè)清晰的波形。這種工作方式適宜于觀察頻率較高的輸入信號(hào)場(chǎng)合。當(dāng)開關(guān)置于“斷續(xù)”位置時(shí)，相當(dāng)于

6、將一次掃描分成許多個(gè)相等的時(shí)間間隔。在第一次掃描的第一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)顯示Y2信號(hào)波形的某一段；在第二個(gè)時(shí)間時(shí)隔內(nèi)顯示Y1信號(hào)波形的某一段；以后各個(gè)時(shí)間間隔輪流地顯示Y2、Y1兩信號(hào)波形的其余段，經(jīng)過若干次斷續(xù)轉(zhuǎn)換，使熒光屏上顯示出兩個(gè)由光點(diǎn)組成的完整波形如附圖13(a)所示。由于轉(zhuǎn)換的頻率很高，光點(diǎn)靠得很近，其間隙用肉眼幾乎分辨不出，再利用消隱的方法使兩通道間轉(zhuǎn)換過程的過渡線不顯示出來,見附圖13(b)，因而同樣可達(dá)到同時(shí)清晰地顯示兩個(gè)波形的目的。這種工作方式適合于輸入信號(hào)頻率較低時(shí)使用。 附圖1-2 交替方式顯示波形 附圖1-3 斷續(xù)方式顯示波形2、觸發(fā)掃描在普通示波器中，X軸的掃描總是連續(xù)進(jìn)

7、行的，稱為“連續(xù)掃描”。為了能更好地觀測(cè)各種脈沖波形，在脈沖示波器中，通常采用“觸發(fā)掃描”。采用這種掃描方式時(shí)，掃描發(fā)生器將工作在待觸發(fā)狀態(tài)。它僅在外加觸發(fā)信號(hào)作用下，時(shí)基信號(hào)才開始掃描，否則便不掃描。這個(gè)外加觸發(fā)信號(hào)通過觸發(fā)選擇開關(guān)分別取自“內(nèi)觸發(fā)”（Y軸的輸入信號(hào)經(jīng)由內(nèi)觸發(fā)放大器輸出觸發(fā)信號(hào)），也可取自“外觸發(fā)”輸入端的外接同步信號(hào)。其基本原理是利用這些觸發(fā)脈沖信號(hào)的上升沿或下降沿來觸發(fā)掃描發(fā)生器，產(chǎn)生鋸齒波掃描電壓，然后經(jīng)X軸放大后送X軸偏轉(zhuǎn)板進(jìn)行光點(diǎn)掃描。適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)“掃描速率”開關(guān)和“電平”調(diào)節(jié)旋鈕，能方便地在熒光屏上顯示具有合適寬度的被測(cè)信號(hào)波形。上面介紹了示波器的基本結(jié)構(gòu)，下面將結(jié)

8、合使用介紹電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中常用的CA8020型雙蹤示波器。三、CA8020型雙蹤示波器1、概述CA8020型示波器為便攜式雙通道示波器。本機(jī)垂直系統(tǒng)具有020MHz的頻帶寬度和5mV/DIV5V/DIV的偏轉(zhuǎn)靈敏度，配以101探極，靈敏度可達(dá)5V/DIV。本機(jī)在全頻帶范圍內(nèi)可獲得穩(wěn)定觸發(fā)，觸發(fā)方式設(shè)有常態(tài)、自動(dòng)、TV和峰值自動(dòng)，尤其峰值自動(dòng)給使用帶來了極大的方便。內(nèi)觸設(shè)置了交替觸發(fā)，可以穩(wěn)定地顯示兩個(gè)頻率不相關(guān)的信號(hào)。本機(jī)水平系統(tǒng)具有0.5S/DIV0.2S/DIV的掃描速度，并設(shè)有擴(kuò)展×10，可將最快掃速度提高到20nS/DIV。2、面板控制件介紹CA8020面板圖如附圖14所示附圖

9、14CA8020型雙蹤示波器面板圖序號(hào)控制件名稱功能（1）亮度調(diào)節(jié)光跡的亮度（2）輔助聚焦與聚焦配合，調(diào)節(jié)光跡的清晰度（3）聚焦調(diào)節(jié)光跡的清晰度（4）跡線旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)光跡與水平刻度線平行（5）校正信號(hào)提供幅度為0.5V，頻率為1KHz的方波信號(hào)，用于校正101探極的補(bǔ)償電容器和檢測(cè)示波器垂直與水平的偏轉(zhuǎn)因數(shù)（6）電源指示電源接通時(shí)，燈亮（7）電源開關(guān)電源接通或關(guān)閉（8）CH1移位PULL CH1XCH2Y調(diào)節(jié)通道1光跡在屏幕上的垂直位置，用作XY顯示（9）CH2移位PULL INVERT調(diào)節(jié)通道2光跡在屏幕上的垂直位置，在ADD方式時(shí)使CH1CH2或CH1CH2（10）垂直方式CH1或CH2：通道

10、1或通道2單獨(dú)顯示ALT：兩個(gè)通道交替顯示CHOP：兩個(gè)通道斷續(xù)顯示，用于掃速較慢時(shí)的雙蹤顯示ADD：用于兩個(gè)通道的代數(shù)和或差（11）垂直衰減器調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度（12）垂直衰減器調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度（13）微調(diào)用于連續(xù)調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度，順時(shí)針旋足為校正位置（14）微調(diào)用于連續(xù)調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度，順時(shí)針旋足為校正位置（15）耦合方式(AC-DC-GND)用于選擇被測(cè)信號(hào)饋入垂直通道的耦合方式（16）耦合方式(AC-DC-GND)用于選擇被測(cè)信號(hào)饋入垂直通道的耦合方式（17）CH1ORX被測(cè)信號(hào)的輸入插座（18）CH2 ORY被測(cè)信號(hào)的輸入插座（19）接地(GND)與機(jī)殼相聯(lián)的接地端（20）外觸

11、發(fā)輸入外觸發(fā)輸入插座（21）內(nèi)觸發(fā)源用于選擇CH1、CH2或交替觸發(fā)（22）觸發(fā)源選擇用于選擇觸發(fā)源為INT（內(nèi)），EXT（外）或LINE（電源）（23）觸發(fā)極性用于選擇信號(hào)的上升或下降沿觸發(fā)掃描（24）電平用于調(diào)節(jié)被測(cè)信號(hào)在某一電平觸發(fā)掃描（25）微調(diào)用于連續(xù)調(diào)節(jié)掃描速度，順時(shí)針旋足為校正位置（26）掃描速率用于調(diào)節(jié)掃描速度（27）觸發(fā)方式常態(tài)（NORM）：無信號(hào)時(shí)，屏幕上無顯示；有信號(hào)時(shí)，與電平控制配合顯示穩(wěn)定波形。自動(dòng)（AUTO）：無信號(hào)時(shí)，屏幕上顯示光跡；有信號(hào)時(shí)，與電平控制配合顯示穩(wěn)定波形。電視場(chǎng)（TV）：用于顯示電視場(chǎng)信號(hào)。峰值自動(dòng)（PPAUTO）：無信號(hào)時(shí)，屏幕上顯示光跡；有信號(hào)

12、時(shí)，無須調(diào)節(jié)電平即能獲得穩(wěn)定波形顯示。（28）觸發(fā)指示在觸發(fā)掃描時(shí)，指示燈亮（29）水平移位PULL×10調(diào)節(jié)跡線在屏幕上的水平位置拉出時(shí)掃描速度被擴(kuò)展10倍3、操作方法1)、電源檢查CA8020雙蹤示波器電源電壓為220V±10%。接通電源前，檢查當(dāng)?shù)仉娫措妷?，如果不相符合，則嚴(yán)格禁止使用！2)、面板一般功能檢查A將有關(guān)控制件按下表置位控制件名稱作用位置控制件名稱作用位置亮度居中觸發(fā)方式峰值自動(dòng)聚焦居中掃描速率0.5mS/div位移居中極性正垂直方式CH1觸 發(fā) 源INT靈敏度選擇10mV/div內(nèi)觸發(fā)源CH1微調(diào)校正位置輸入耦合ACB接通電源，電源指示燈亮，稍預(yù)熱后，屏

13、幕上出現(xiàn)掃描光跡，分別調(diào)節(jié)亮度、聚焦、輔助聚焦、跡線旋轉(zhuǎn)、垂直、水平移位等控制件，使光跡清晰并與水平刻度平行。C用101探極將校正信號(hào)輸入至CH1輸入插座。D調(diào)節(jié)示波器有關(guān)控制件，使熒光屏上顯示穩(wěn)定且易觀察方波波形。E將探極換至CH2輸入插座，垂直方式置于“CH2”，內(nèi)觸發(fā)源置于“CH2”，重復(fù)D操作。3)、垂直系統(tǒng)的操作A垂直方式的選擇當(dāng)只需觀察一路信號(hào)時(shí)，將“垂直方式”開關(guān)置“CH1”或“CH2”，此時(shí)被選中的通道有效，被測(cè)信號(hào)可從通道端口輸入。當(dāng)需要同時(shí)觀察兩路信號(hào)時(shí)，將“垂直方式”開關(guān)置“交替”，該方式使兩個(gè)通道的信號(hào)被交替顯示，交替顯示的頻率受掃描周期控制。當(dāng)掃速低于一定頻率時(shí)，交替

14、方式顯示會(huì)出現(xiàn)閃爍，此時(shí)應(yīng)將開關(guān)置于“斷續(xù)”位置。當(dāng)需要觀察兩路信號(hào)代數(shù)和時(shí)，將“垂直方式”開關(guān)置于“代數(shù)和”位置，在選擇這種方式時(shí)，兩個(gè)通道的衰減設(shè)置必須一致，CH2移位處于常態(tài)時(shí)為CH1CH2，CH2移位拉出時(shí)為CH1CH2。B輸入耦合方式的選擇直流（DC）耦合：適用于觀察包含直流成份的被測(cè)信號(hào)，如信號(hào)的邏輯電平和靜態(tài)信號(hào)的直流電平，當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率很低時(shí)，也必須采用這種方式。交流（AC）耦合：信號(hào)中的直流分量被隔斷，用于觀察信號(hào)的交流份量，如觀察較高直流電平上的小信號(hào)。接地（GND）：通道輸入端接地（輸入信號(hào)斷開），用于確定輸入為零時(shí)光跡所處位置。C靈敏度選擇(V/div)的設(shè)定按被測(cè)信

15、號(hào)幅值的大小選擇合適檔級(jí)?！办`敏度選擇”開關(guān)外旋鈕為粗調(diào)，中心旋鈕為細(xì)調(diào)（微調(diào)），微調(diào)旋鈕按順時(shí)針方向旋足至校正位置時(shí)，可根據(jù)粗調(diào)旋鈕的示值(V/div)和波形在垂直軸方向上的格數(shù)讀出被測(cè)信號(hào)幅值。4)、觸發(fā)源的選擇A觸發(fā)源選擇當(dāng)觸發(fā)源開關(guān)置于“電源”觸發(fā)，機(jī)內(nèi)50Hz信號(hào)輸入到觸發(fā)電路。當(dāng)觸發(fā)源開關(guān)置于“常態(tài)”觸發(fā)，有兩種選擇，一種是“外觸發(fā)”，由面板上外觸發(fā)輸入插座輸入觸發(fā)信號(hào)；另一種是“內(nèi)觸發(fā)”，由內(nèi)觸發(fā)源選擇開關(guān)控制。B內(nèi)觸發(fā)源選擇“CH1”觸發(fā)：觸發(fā)源取自通道1。“CH2”觸發(fā)：觸發(fā)源取自通道2。“交替觸發(fā)”：觸發(fā)源受垂直方式開關(guān)控制，當(dāng)垂直方式開關(guān)置于“CH1”，觸發(fā)源自動(dòng)切換到通

16、道1；當(dāng)垂直方式開關(guān)置于“CH2”，觸發(fā)源自動(dòng)切換到通道2；當(dāng)垂直方式開關(guān)置于“交替”，觸發(fā)源與通道1、通道2同步切換，在這種狀態(tài)使用時(shí)，兩個(gè)不相關(guān)的信號(hào)其頻率不應(yīng)相差很大，同時(shí)垂直輸入耦合應(yīng)置于“AC”，觸發(fā)方式應(yīng)置于“自動(dòng)”或“常態(tài)”。當(dāng)垂直方式開關(guān)置于“斷續(xù)”和“代數(shù)和”時(shí)，內(nèi)觸發(fā)源選擇應(yīng)置于 “CH1”或”CH2”。5)、水平系統(tǒng)的操作A掃描速度選擇(t/div)的設(shè)定按被測(cè)信號(hào)頻率高低選擇合適檔級(jí)，“掃描速率”開關(guān)外旋鈕為粗調(diào)，中心旋鈕為細(xì)調(diào)（微調(diào)），微調(diào)旋鈕按順時(shí)針方向旋足至校正位置時(shí)，可根據(jù)粗調(diào)旋鈕的示值(t/div)和波形在水平軸方向上的格數(shù)讀出被測(cè)信號(hào)的時(shí)間參數(shù)。當(dāng)需要觀察波

17、形某一個(gè)細(xì)節(jié)時(shí)，可進(jìn)行水平擴(kuò)展×10，此時(shí)原波形在水平軸方向上被擴(kuò)展10倍。B觸發(fā)方式的選擇“常態(tài)”：無信號(hào)輸入時(shí)，屏幕上無光跡顯示；有信號(hào)輸入時(shí)，觸發(fā)電平調(diào)節(jié)在合適位置上，電路被觸發(fā)掃描。當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率低于20Hz時(shí)，必須選擇這種方式。“自動(dòng)”：無信號(hào)輸入時(shí)，屏幕上有光跡顯示；一旦有信號(hào)輸入時(shí)，電平調(diào)節(jié)在合適位置上，電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換到觸發(fā)掃描狀態(tài)，顯示穩(wěn)定的波形，當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率高于20Hz時(shí)，最常用這一種方式。“電視場(chǎng)”：對(duì)電視信號(hào)中的場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行同步，如果是正極性，則可以由CH2輸入，借助于CH2移位拉出，把正極性轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)極性后測(cè)量。“峰值自動(dòng)”：這種方式同自動(dòng)方式，但無須調(diào)節(jié)電平即能

18、同步，它一般適用于正弦波、對(duì)稱方波或占空比相差不大的脈沖波。對(duì)于頻率較高的測(cè)試信號(hào)，有時(shí)也要借助于電平調(diào)節(jié)，它的觸發(fā)同步靈敏度要比“常態(tài)”或“自動(dòng)”稍低一些。C“極性”的選擇用于選擇被測(cè)試信號(hào)的上升沿或下降沿去觸發(fā)掃描。D“電平”的位置用于調(diào)節(jié)被測(cè)信號(hào)在某一合適的電平上啟動(dòng)掃描，當(dāng)產(chǎn)生觸發(fā)掃描后，觸發(fā)指示燈亮。4、測(cè)量電參數(shù)1) 電壓的測(cè)量示波器的電壓測(cè)量實(shí)際上是對(duì)所顯示波形的幅度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)應(yīng)使被測(cè)波形穩(wěn)定地顯示在熒光屏中央，幅度一般不宜超過6div，以避免非線性失真造成的測(cè)量誤差。1.1) 交流電壓的測(cè)量A將信號(hào)輸入至CH1或CH2插座，將垂直方式置于被選用的通道。B將Y軸“靈敏度微調(diào)

19、”旋鈕置校準(zhǔn)位置，調(diào)整示波器有關(guān)控制件，使熒光屏上顯示穩(wěn)定、易觀察的波形，則交流電壓幅值Vp-p = 垂直方向格數(shù)(div)×垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)(V/div)1.2) 直流電平的測(cè)量A設(shè)置面板控制件，使屏幕顯示掃描基線。B設(shè)置被選用通道的輸入耦合方式為“GND”。C調(diào)節(jié)垂直移位，將掃描基線調(diào)至合適位置，作為零電平基準(zhǔn)線。D將“靈敏度微調(diào)”旋鈕置校準(zhǔn)位置，輸入耦合方式置“DC”，被測(cè)電平由相應(yīng)Y輸入端輸入，這時(shí)掃描基線將偏移，讀出掃描基線在垂直方向偏移的格數(shù)(div)，則被測(cè)電平V 垂直方向偏移格數(shù)（div）×垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)（V/div）×偏轉(zhuǎn)方向（或一）式中，基線向上偏移

20、取正號(hào)，基線向下偏移取負(fù)號(hào)。2)、時(shí)間測(cè)量時(shí)間測(cè)量是指對(duì)脈沖波形的寬度、周期、邊沿時(shí)間及兩個(gè)信號(hào)波形間的時(shí)間間隔（相位差）等參數(shù)的測(cè)量。一般要求被測(cè)部分在熒光屏X軸方向應(yīng)占(46)div。2.1) 時(shí)間間隔的測(cè)量 對(duì)于一個(gè)波形中兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔的測(cè)量，測(cè)量時(shí)先將“掃描微調(diào)”旋鈕置校準(zhǔn)位置，調(diào)整示波器有關(guān)控制件，使熒光屏上波形在X軸方向大小適中，讀出波形中需測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間水平方向格數(shù)，則時(shí)間間隔：時(shí)間間隔 = 兩點(diǎn)之間水平方向格數(shù)（div）×掃描時(shí)間因數(shù)（t/div）2.2） 脈沖邊沿時(shí)間的測(cè)量上升（或下降）時(shí)間的測(cè)量方法和時(shí)間間隔的測(cè)量方法一樣，只不過是測(cè)量被測(cè)波形滿幅度的10%和90%

21、兩點(diǎn)之間的水平方向距離，如附圖1-5所示。用示波器觀察脈沖波形的上升邊沿、下降邊沿時(shí)，必須合理選擇示波器的觸發(fā)極性（用觸發(fā)極性開關(guān)控制）。顯示波形的上升邊沿用“”極性觸發(fā)，顯示波形下降邊沿用“”極性觸發(fā)。如波形的上升沿或下降沿較快則可將水平擴(kuò)展×10，使波形在水平方向上擴(kuò)展10倍，則上升（或下降）時(shí)間：2.3） 相位差的測(cè)量A參考信號(hào)和一個(gè)待比較信號(hào)分別饋入“CH1”和“CH2”輸入插座。B根據(jù)信號(hào)頻率，將垂直方式置于“交替”或“斷續(xù)”C設(shè)置內(nèi)觸發(fā)源至參考信號(hào)那個(gè)通道。D將CH1和CH2輸入耦合方式置“”，調(diào)節(jié)CH1、CH2移位旋鈕，使兩條掃描基線重合。E將CH1、CH2耦合方式開關(guān)

22、置“AC”，調(diào)整有關(guān)控制件，使熒光屏顯示大小適中、便于觀察兩路信號(hào)，如附圖1-6所示。讀出兩波形水平方向差距格數(shù)D及信號(hào)周期所占格數(shù)T，則相位差：附圖1-5 上升時(shí)間的測(cè)量 附圖1-6 相位差的測(cè)量實(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(huì)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(duì)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(cè)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21為電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖。它的偏置電路采用RB1和RB2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

23、輸入端加入輸入信號(hào)ui后，在放大器的輸出端便可得到一個(gè)與ui相位相反，幅值被放大了的輸出信號(hào)u0，從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。圖21 共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)電路在圖21電路中，當(dāng)流過偏置電阻RB1和RB2 的電流遠(yuǎn)大于晶體管T 的基極電流IB時(shí)（一般510倍），則它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算 UCEUCCIC（RCRE）電壓放大倍數(shù) 輸入電阻RiRB1 / RB2 / rbe輸出電阻 RORC由于電子器件性能的分散性比較大，因此在設(shè)計(jì)和制作晶體管放大電路時(shí)，離不開測(cè)量和調(diào)試技術(shù)。在設(shè)計(jì)前應(yīng)測(cè)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(cè)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)

24、。一個(gè)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(shí)和設(shè)計(jì)方法外，還必須掌握必要的測(cè)量和調(diào)試技術(shù)。放大器的測(cè)量和調(diào)試一般包括：放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試，消除干擾與自激振蕩及放大器各項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量與調(diào)試等。1放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試1) 靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量測(cè)量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)在輸入信號(hào)ui0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，分別測(cè)量晶體管的集電極電流IC以及各電極對(duì)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(cè)量電壓UE或UC，然后算出IC的方法，例如，只要測(cè)出UE，即可用算

25、出IC（也可根據(jù)，由UC確定IC），同時(shí)也能算出UBEUBUE，UCEUCUE。為了減小誤差，提高測(cè)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 放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對(duì)管子集電極電流IC（或UCE）的調(diào)整與測(cè)試。靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適，對(duì)放大器的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點(diǎn)偏高，放大器在加入交流信號(hào)以后易產(chǎn)生飽和失真，此時(shí)uO的負(fù)半周將被削底，如圖22(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22(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(dòng)態(tài)調(diào)試，即在放大器的輸入端加入一定的輸入

26、電壓ui，檢查輸出電壓uO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。 (a) (b)圖22 靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)uO波形失真的影響改變電路參數(shù)UCC、RC、RB（RB1、RB2）都會(huì)引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變化，如圖23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RB2，則可使靜態(tài)工作點(diǎn)提高等。圖23 電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響最后還要說明的是，上面所說的工作點(diǎn)“偏高”或“偏低”不是絕對(duì)的，應(yīng)該是相對(duì)信號(hào)的幅度而言，如輸入信號(hào)幅度很小，即使工作點(diǎn)較高或較低也不一定會(huì)出現(xiàn)失真。所以確切地說，產(chǎn)生波形失真是信號(hào)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(hào)幅度的要求，

27、靜態(tài)工作點(diǎn)最好盡量靠近交流負(fù)載線的中點(diǎn)。2放大器動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試放大器動(dòng)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(dòng)態(tài)范圍）和通頻帶等。1) 電壓放大倍數(shù)AV的測(cè)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uO不失真的情況下，用交流毫伏表測(cè)出ui和uo的有效值Ui和UO，則2) 輸入電阻Ri的測(cè)量為了測(cè)量放大器的輸入電阻，按圖24 電路在被測(cè)放大器的輸入端與信號(hào)源之間串入一已知電阻R，在放大器正常工作的情況下， 用交流毫伏表測(cè)出US和Ui，則根據(jù)輸入電阻的定義可得 圖24 輸入、輸出電阻測(cè)量電路測(cè)量時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn): 由于電阻R兩端沒有電路公共接地點(diǎn)，所以

28、測(cè)量R兩端電壓 UR時(shí)必須分別測(cè)出US和Ui，然后按URUSUi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(cè)量誤差，通常取R與Ri為同一數(shù)量級(jí)為好，本實(shí)驗(yàn)可取R12K。3)輸出電阻R0的測(cè)量按圖2-4電路，在放大器正常工作條件下，測(cè)出輸出端不接負(fù)載 RL的輸出電壓UO和接入負(fù)載后的輸出電壓UL，根據(jù) 即可求出 在測(cè)試中應(yīng)注意，必須保持RL接入前后輸入信號(hào)的大小不變。4) 最大不失真輸出電壓UOPP的測(cè)量（最大動(dòng)態(tài)范圍）如上所述，為了得到最大動(dòng)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(hào)的幅度，并同時(shí)調(diào)節(jié)RW（改變靜態(tài)工作點(diǎn)），用示波器

29、觀察uO，當(dāng)輸出波形同時(shí)出現(xiàn)削底和縮頂現(xiàn)象（如圖25）時(shí)，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(hào)，使波形輸出幅度最大，且無明顯失真時(shí)，用交流毫伏表測(cè)出UO（有效值），則動(dòng)態(tài)范圍等于?；蛴檬静ㄆ髦苯幼x出UOPP來。圖 25 靜態(tài)工作點(diǎn)正常，輸入信號(hào)太大引起的失真 5) 放大器幅頻特性的測(cè)量放大器的幅頻特性是指放大器的電壓放大倍數(shù)AU與輸入信號(hào)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26所示，Aum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)的倍，即0.707Aum所對(duì)應(yīng)的頻率分別稱為下限頻率fL和上限頻率fH，則通頻帶fBWfHf

30、L放大器的幅率特性就是測(cè)量不同頻率信號(hào)時(shí)的電壓放大倍數(shù)AU。為此，可采用前述測(cè)AU的方法，每改變一個(gè)信號(hào)頻率，測(cè)量其相應(yīng)的電壓放大倍數(shù)，測(cè)量時(shí)應(yīng)注意取點(diǎn)要恰當(dāng)，在低頻段與高頻段應(yīng)多測(cè)幾點(diǎn)，在中頻段可以少測(cè)幾點(diǎn)。此外，在改變頻率時(shí)，要保持輸入信號(hào)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 3DG 9011(NPN) 3CG 9012(PNP) 9013(NPN) 圖 26 幅頻特性曲線 圖27晶體三極管管腳排列三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件112V直流電源 2函數(shù)信號(hào)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3DG6×1

31、(50100)或9011×1 （管腳排列如圖27所示） 10. 電阻器、電容器若干四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)電路如圖21所示。各電子儀器可按實(shí)驗(yàn)一中圖11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(shí)信號(hào)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，如使用屏蔽線，則屏蔽線的外包金屬網(wǎng)應(yīng)接在公共接地端上。1調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)接通直流電源前，先將RW調(diào)至最大， 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出旋鈕旋至零。接通12V電源、調(diào)節(jié)RW，使IC2.0mA（即UE2.0V）， 用直流電壓表測(cè)量UB、UE、UC及用萬用電表測(cè)量RB2值。記入表21。表2-1 IC2mA測(cè) 量 值計(jì) 算 值UB（V）UE（V）

32、UC（V）RB2（K）UBE（V）UCE（V）IC（mA） 2測(cè)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(hào)uS，調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓Ui10mV，同時(shí)用示波器觀察放大器輸出電壓uO波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測(cè)量下述三種情況下的UO值，并用雙蹤示波器觀察uO和ui的相位關(guān)系，記入表22。表22 Ic2.0mA Ui mVRC（K）RL(K)Uo(V)AV觀察記錄一組uO和u1波形2.41.22.42.43觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響置RC2.4K，RL，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(cè)量數(shù)組IC和UO值

33、，記入表23。表23RC2.4K RL UimVIC(mA)2.0UO(V)AV測(cè)量IC時(shí)，要先將信號(hào)源輸出旋鈕旋至零（即使Ui0）。4觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形失真的影響置RC2.4K，RL2.4K， ui0，調(diào)節(jié)RW使IC2.0mA，測(cè)出UCE值，再逐步加大輸入信號(hào)，使輸出電壓u0 足夠大但不失真。 然后保持輸入信號(hào)不變，分別增大和減小RW，使波形出現(xiàn)失真，繪出u0的波形，并測(cè)出失真情況下的IC和UCE值，記入表24中。每次測(cè)IC和UCE 值時(shí)都要將信號(hào)源的輸出旋鈕旋至零。表24 RC2.4K RL UimVIC(mA)UCE(V)u0波形失真情況管子工作狀態(tài)2.05測(cè)量最大不失真輸出電壓置

34、RC2.4K，RL2.4K，按照實(shí)驗(yàn)原理2.4)中所述方法，同時(shí)調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的幅度和電位器RW，用示波器和交流毫伏表測(cè)量UOPP及UO值，記入表25。 表25 RC2.4K RL2.4KIC(mA)Uim(mV)Uom(V)UOPP(V)*6測(cè)量輸入電阻和輸出電阻 置RC2.4K，RL2.4K，IC2.0mA。輸入f1KHz的正弦信號(hào)，在輸出電壓uo不失真的情況下，用交流毫伏表測(cè)出US，Ui和UL記入表2-6。保持US不變，斷開RL，測(cè)量輸出電壓Uo，記入表2-6。表2-6 Ic2mA Rc2.4K RL2.4KUS(mv)Ui(mv)Ri（K）UL（V）UO（V）R0（K）測(cè)量值計(jì)算值測(cè)量值

35、計(jì)算值*7測(cè)量幅頻特性曲線取IC2.0mA，RC2.4K，RL2.4K。 保持輸入信號(hào)ui的幅度不變，改變信號(hào)源頻率f，逐點(diǎn)測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓UO，記入表27。 表27 Ui mV fl fo fn f（KHz）UO（V）AVUO/Ui 為了信號(hào)源頻率f取值合適，可先粗測(cè)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)總結(jié) 1列表整理測(cè)量結(jié)果，并把實(shí)測(cè)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，RL及靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的影響。3討論靜態(tài)

36、工作點(diǎn)變化對(duì)放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。實(shí)驗(yàn)三射極跟隨器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握射極跟隨器的特性及測(cè)試方法2、 進(jìn)一步學(xué)習(xí)放大器各項(xiàng)參數(shù)測(cè)試方法二、實(shí)驗(yàn)原理射極跟隨器的原理圖如圖31所示。 它是一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路，它具有輸入電阻高，輸出電阻低，電壓放大倍數(shù)接近于1，輸出電壓能夠在較大范圍內(nèi)跟隨輸入電壓作線性變化以及輸入、輸出信號(hào)同相等特點(diǎn)。圖31 射極跟隨器射極跟隨器的輸出取自發(fā)射極，故稱其為射極輸出器。1、輸入電阻Ri 圖31電路 Rirbe(1)RE 如考慮偏置電阻RB和負(fù)載RL的影響，則 RiRBrbe(1)(RERL) 由上式可知射極跟隨器的輸入電阻R

37、i比共射極單管放大器的輸入電阻RiRBrbe要高得多，但由于偏置電阻RB的分流作用，輸入電阻難以進(jìn)一步提高。輸入電阻的測(cè)試方法同單管放大器，實(shí)驗(yàn)線路如圖32所示。圖32 射極跟隨器實(shí)驗(yàn)電路即只要測(cè)得A、B兩點(diǎn)的對(duì)地電位即可計(jì)算出Ri。2、輸出電阻RO 圖31電路如考慮信號(hào)源內(nèi)阻RS，則 由上式可知射極跟隨器的輸出電阻R0比共射極單管放大器的輸出電阻RORC低得多。三極管的愈高，輸出電阻愈小。輸出電阻RO的測(cè)試方法亦同單管放大器，即先測(cè)出空載輸出電壓UO，再測(cè)接入負(fù)載RL后的輸出電壓UL，根據(jù) 即可求出 RO 3、電壓放大倍數(shù)圖31電路 1上式說明射極跟隨器的電壓放大倍數(shù)小于近于1，且為正值。

38、這是深度電壓負(fù)反饋的結(jié)果。但它的射極電流仍比基流大(1)倍， 所以它具有一定的電流和功率放大作用。4、電壓跟隨范圍電壓跟隨范圍是指射極跟隨器輸出電壓uO跟隨輸入電壓ui作線性變化的區(qū)域。當(dāng)ui超過一定范圍時(shí)，uO便不能跟隨ui作線性變化，即uO波形產(chǎn)生了失真。為了使輸出電壓uO正、負(fù)半周對(duì)稱，并充分利用電壓跟隨范圍，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)選在交流負(fù)載線中點(diǎn)，測(cè)量時(shí)可直接用示波器讀取uO的峰峰值，即電壓跟隨范圍；或用交流毫伏表讀取uO的有效值，則電壓跟隨范圍U0PP2UO三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、12V直流電源2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器3、雙蹤示波器 4、交流毫伏表5、直流電壓表 6、頻率計(jì)7、3DG12×

39、1 (50100)或9013 電阻器、電容器若干。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按圖32組接電路 1、靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整接通12V直流電源，在B點(diǎn)加入f1KHz正弦信號(hào)ui，輸出端用示波器監(jiān)視輸出波形，反復(fù)調(diào)整RW及信號(hào)源的輸出幅度，使在示波器的屏幕上得到一個(gè)最大不失真輸出波形，然后置ui0，用直流電壓表測(cè)量晶體管各電極對(duì)地電位，將測(cè)得數(shù)據(jù)記入表31。 表31UE(V)UB(V)UC(V)IE（mA） 在下面整個(gè)測(cè)試過程中應(yīng)保持RW值不變（即保持靜工作點(diǎn)IE不變）。 2、測(cè)量電壓放大倍數(shù)Av 接入負(fù)載RL1K，在B點(diǎn)加f1KHz正弦信號(hào)ui，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)幅度，用示波器觀察輸出波形uo，在輸出最大不失真情況下，用交

40、流毫伏表測(cè)Ui、UL值。記入表32。（求出，代人就可求出Av）表32Ui（V）UL（V）AV3、測(cè)量輸出電阻R0接上負(fù)載RL1K，在B點(diǎn)加f1KHz正弦信號(hào)ui，用示波器監(jiān)視輸出波形，測(cè)空載輸出電壓UO，有負(fù)載時(shí)輸出電壓UL，記入表33。表33U0（V）UL（V）RO(K)4、測(cè)量輸入電阻Ri在A點(diǎn)加f1KHz的正弦信號(hào)uS，用示波器監(jiān)視輸出波形，用交流毫伏表分別測(cè)出A、B點(diǎn)對(duì)地的電位US、Ui，記入表34。表34US（V）Ui（V）Ri(K)5、測(cè)試跟隨特性 接入負(fù)載RL1K，在B點(diǎn)加入f1KHz正弦信號(hào)ui，逐漸增大信號(hào)ui幅度，用示波器監(jiān)視輸出波形直至輸出波形達(dá)最大不失真，測(cè)量對(duì)應(yīng)的UL

41、值，記入表35。表35Ui(V)UL(V)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并畫出曲線ULf(Ui)及ULf(f)曲線。2、 分析射極跟隨器的性能和特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)四差動(dòng)放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深對(duì)差動(dòng)放大器性能及特點(diǎn)的理解2、學(xué)習(xí)差動(dòng)放大器主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法二、實(shí)驗(yàn)原理圖41是差動(dòng)放大器的基本結(jié)構(gòu)。 它由兩個(gè)元件參數(shù)相同的基本共射放大電路組成。當(dāng)開關(guān)K撥向左邊時(shí)，構(gòu)成典型的差動(dòng)放大器。調(diào)零電位器RP用來調(diào)節(jié)T1、T2管的靜態(tài)工作點(diǎn)，使得輸入信號(hào)Ui0時(shí)，雙端輸出電壓UO0。RE為兩管共用的發(fā)射極電阻， 它對(duì)差模信號(hào)無負(fù)反饋?zhàn)饔茫蚨挥绊懖钅ｋ妷悍糯蟊稊?shù)，但對(duì)共模信號(hào)有較強(qiáng)的負(fù)反饋?zhàn)饔?，故可以有效地抑制零漂，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。圖41 差動(dòng)放大器實(shí)驗(yàn)電路當(dāng)開關(guān)K撥向右邊時(shí)，構(gòu)成具有恒流源的差動(dòng)放大器。 它用晶體管恒流源代替發(fā)射極電阻RE，可以進(jìn)一步提高差動(dòng)放大器抑制共模信號(hào)的能力。1、靜態(tài)工作點(diǎn)的估算典型電路 （認(rèn)為UB1UB20） 恒流源電路 2、差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)當(dāng)差動(dòng)放大器的射極電阻RE足夠大，或采用恒流源電路時(shí)，差模電壓放大倍數(shù)Ad由輸出端方式?jīng)Q定，而與輸入方式無關(guān)。雙端輸出:RE，RP在中心位置時(shí)，單端輸出