2014模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(自動(dòng)化)

2014模擬電子技術(shù)201491--PAGE16-模電實(shí)驗(yàn)一 單管交流放大器專業(yè)班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 成一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜る娮釉骷蚑B型模擬電路實(shí)驗(yàn)儀。學(xué)會(huì)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法。分析電路參數(shù)的變化對(duì)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)及輸出波形的影響。掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻最大不失真輸出電壓的測(cè)量方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1．DF4328示波器1臺(tái)2．DF1731直流穩(wěn)壓電流1臺(tái)3．DF1027信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)4．DF1930毫伏表1臺(tái)5．MF-47萬(wàn)用表1臺(tái)6．TB型模擬電路實(shí)驗(yàn)儀器及①號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)０迦?、?shí)驗(yàn)電路及原理1臺(tái)估算電流放大倍數(shù)β晶體三極管的β值可以由輸出特性曲線上求出。先通過Q點(diǎn)做橫軸垂直線，確定對(duì)應(yīng)Q點(diǎn)的Vce值，再?gòu)膱D中求出一定Vce條件下的△Ib和相應(yīng)的△Ic，則Q點(diǎn)附近的交流電流放大倍數(shù)為：β=△Ic/△Ib│Vce=常數(shù)因此，只要在圖上測(cè)試出輸出特性曲線，即可估算出β值。1-1所示。Rb1Rb2組成的分壓電路。在放大器的輸入端加上輸入信號(hào)Ui以后，在放大器的輸出端便可得到幅值被放大的相位相反的輸出信號(hào)Uo,放大。22K2VCC12VRb1680K3 1RbR2R3Rb22K3.9KC10uK151KR1C10uTK32KVceUoUsUiRL22K圖1-1靜態(tài)工作點(diǎn)：

CEQ

V I RC CQ CVI BQ

VBEQRb

ICQ動(dòng)態(tài)參數(shù)：電壓放大倍數(shù)

UO

R' LU Ui rbe其中

200

26(mV)

R'R

//Rbe IE

(mA)

L C L輸入電阻 be輸出電阻 R≈RO C放大器輸入電阻測(cè)試方法如下：當(dāng)開關(guān)K1斷開（R1接入）時(shí)，測(cè)得Us和Ui，即可計(jì)算輸入電阻Ri

Ui R輸出電阻可用下式計(jì)算

UsUi 1Ro(Uo1)RU LL其中UoRL(即RL=).UL為接入負(fù)載電阻后的輸出電壓。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)。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。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟按圖示連線在①號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳线B接好電路，將Rb1的阻值調(diào)到最大，檢查連線無(wú)誤后接通電源。靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試f=1kHz,Ui=10mRc=2kRb1（使輸出波形最大且不失真2-1并計(jì)算出IBQ、ICQ。表1-1測(cè)量值測(cè)量值計(jì)算值U（V）U（V）BEQ CEQR（KΩ）bI(μA)BQI（mA）CQ放大倍數(shù)測(cè)試將信號(hào)發(fā)生器調(diào)到f=1kHz幅值為10mV，接到放大器的輸入端Ui觀察Ui和Uo端的波形，并比較與輸入端的相位。輸入信號(hào)頻率不變，逐漸加大輸入信號(hào)的幅度，在RL=Uo3-2。表1-2觀察結(jié)果觀察結(jié)果計(jì)算電壓放大倍數(shù)估算電壓放大倍數(shù)U（mV）iU（V）oAuAuC 觀察RbR、R對(duì)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)及輸出波形的影響。3-3要求，輸入信號(hào)Ui=10mV，f=1kHz，正弦波，記錄測(cè)量數(shù)據(jù)和UoC 表1-3測(cè)量結(jié)果測(cè)量結(jié)果由測(cè)量值計(jì)算給定條件VCEQVBEQUo圖ICQIBQAu波形合適值Rc=2k?Rb變小變大RL=∞Rc3.9k?Rb為合適值RL=∞RL2.2k?RbRc=2k?(選做)圖1-3輸入、輸出電阻測(cè)量電路4.7K3-314入電阻的計(jì)算方法，即可計(jì)算出輸入的電阻Ri。輸出電阻的測(cè)量，在輸出端接入負(fù)載電阻2.7K，在輸出Uo測(cè)空載Uo與負(fù)載ULRo。五、注意事項(xiàng)示波器亮度不宜太亮，以免熒光屏老化；儀器測(cè)試信號(hào)線應(yīng)接放大器輸入（或輸出端，屏蔽線接地，勿接反。六、思考題如何測(cè)量Rb1電阻的數(shù)值？不關(guān)閉電源或不斷開Rc電阻行嗎？為什么？如何正確選擇放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，在調(diào)試中應(yīng)該注意什么？放大電路中哪些元件是決定電路靜態(tài)工作的？下列各種輸出電壓波形是什么類型的失真？是什么原因造成的？如何解決？(b) (c)七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求整理測(cè)量數(shù)據(jù)列入表內(nèi)?？偨Y(jié)Rb和Rc變化對(duì)靜態(tài)工作、放大倍數(shù)及輸出波形的影響。將電壓放大倍數(shù)的估算值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較并討論。分析輸出波形失真的原因，并提出解決辦法?；卮鹚伎碱}。模電實(shí)驗(yàn)二 負(fù)反饋放大器專業(yè)班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 成一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康妮斎胱杩购头蔷€形失真的影響。鞏固掌握測(cè)試放大器性能的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．DF1731SB雙路直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)2．DF1027信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)3．DF1930毫伏表1臺(tái)4．DF4328二蹤示波器1臺(tái)5．MF-47型萬(wàn)用表1臺(tái)6．TB型模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)儀及①號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)０迦?、?shí)驗(yàn)電路及原理1臺(tái)負(fù)反饋在電子電路中有著非常廣泛的應(yīng)用,雖然它使放大器的放大倍數(shù)降低，但能在和展寬通頻帶等。因此，幾乎所有的實(shí)用放大器都帶有負(fù)反饋。電壓串聯(lián)負(fù)反饋為例，分析負(fù)反饋對(duì)放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響。如圖所示。圖中T1，T2C9011Rf是從第二級(jí)T2的集電極接到第一級(jí)T1的發(fā)射極構(gòu)成負(fù)反R把輸出電壓uT的發(fā)射極上，在發(fā)射極f o 1電阻R上形成反饋電壓u。根據(jù)反饋的判斷法可知，它屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋。e1 f實(shí)驗(yàn)電路如圖Rs4.7KRs4.7KUiVsVccRp11MRc12KRp24.7KRc22KC20.47ufRb1100KC10.47ufRb18.2KC100ufT1C9011T2C9011KB AUoRpf10KRe'100Rb23KRe2'100RL4.7KRf2KRe''2KC447ufRe2''2KC347uf圖2-1AB，負(fù)反饋放大器放大倍數(shù)的一般表達(dá)式為AA VVf 1AVV其中A＝U／U—基本放大器（無(wú)反饋）的電壓放大倍數(shù)，即開環(huán)電壓放大倍數(shù)。V O iF—反饋深度，它的大小決定了負(fù)反饋對(duì)放大器性能改善的程度。VV若Am代表中頻開環(huán)放大倍數(shù)，且放大電路在高頻段和低頻段都只有一個(gè)RC環(huán)節(jié)起作用，則加負(fù)反饋后，放大電路的上限截止頻率和下限頻率分別為fHf=fH(1+AmF)fLf=fL(1+AmF)其中fH和fL分別是不加負(fù)反饋的上下限頻率。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟Vcc=12V加信號(hào)電壓Ui=10mv，f=1kHz。調(diào)Rp1,Rp2使輸出波形剛好不失真。Rf使輸出波形最大，測(cè)量電壓放大倍數(shù)Au。加信號(hào)電壓Ui=10mv,f=1kHz,測(cè)量Uo算出Au=Uo/Ui測(cè)量輸入電阻Ri輸入端串入一個(gè)Rs=100ΩUs=20m,調(diào)節(jié)Rs測(cè)量Ui=10mVRi=RsL測(cè)量輸出電阻Ro使Ui=10mv,RL=4.7KΩ,測(cè)出U。則LRo=(Uo/UL-1)RL測(cè)量上限頻率fH及下限頻率。送Ui=10mV，f=1kHz，測(cè)出Uo，往低段(高段)調(diào)節(jié)頻率，使輸出電壓為Uo×0.707讀出此頻率為（。表2-1測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)由測(cè)量數(shù)據(jù)考慮Rf(KΩ)無(wú)反饋Uo(mV)UL(mV)fH(kHz)fL(kHz)Us(mV)Ui(mv)Rs(KΩ)AvRi(KΩ)Ro(KΩ)有反饋Uo(mV)UL(mV)fH(kHz)fL(kHz)Us(mV)Ui(mv)Rs(KΩ)AvfRi(KΩ)Ro(KΩ)五、注意事項(xiàng)1、儀器正確接線，各旋鈕開關(guān)放在相關(guān)位置。2、放大器輸入輸出端測(cè)試線應(yīng)盡可能短，以防外界干擾信號(hào)。六、思考題Auf有關(guān)？2-1，試確定反饋電阻Rf。七、報(bào)告要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明電壓串聯(lián)負(fù)反饋對(duì)放大電路的影響。利用深度負(fù)反饋的近似公式，估算電壓放大倍數(shù)Auf。模電實(shí)驗(yàn)三比例、求和運(yùn)算放大器專業(yè)班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 成一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆者\(yùn)算放大器組成比例求和電路的特點(diǎn)性能及輸出電壓于輸入電壓的函數(shù)關(guān)系學(xué)會(huì)上述電路的測(cè)試和分析方法。二、儀器及設(shè)備MF-47型萬(wàn)用表 1臺(tái)DF4328二蹤示波器 1臺(tái)TB型模擬電路試驗(yàn)儀器和⑤號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)０?1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)電路及原理集成運(yùn)算放大器是具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級(jí)放大電路。當(dāng)外部接入不同的線性或非線性元件組成輸入和負(fù)反饋電路時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟每個(gè)比例、求和運(yùn)算電路試驗(yàn)，都應(yīng)該進(jìn)行以下兩項(xiàng)：按電路圖接好線后，確保正確無(wú)誤。將各輸入端接地，接通電源，用示波器觀察是否出現(xiàn)自激振蕩，則需要更換集成運(yùn)放電路。調(diào)零：各輸入端仍接地，調(diào)節(jié)零電位器，使輸出電壓為零（用數(shù)字電壓表200mV檔測(cè)量，輸出電壓絕對(duì)不超過0.5mV）（一）反相比例放大器9－1RfRf100KViR1A1-Vo10K3B2741+RLR22K10K預(yù)習(xí)要求：

圖3-1反相比例放大器分析圖91反相比例放大器的主要特點(diǎn)（包括反饋類型出電阻。將59－19－1中的內(nèi)容。將反相比例放大器的輸入端接DCDC于合適位置，調(diào)節(jié)電位器，使Vi9－1所列各值，分析測(cè)出的值，填在表9-1中。實(shí)驗(yàn)步驟（做表9－1的內(nèi)容）先將反相比例放大器輸入端接地。調(diào)整調(diào)零電位器，使。將反相比例放大器的輸入端接DC信號(hào)源，調(diào)整DC信號(hào)源，使Vi輸入電壓，測(cè)出Vo填在表中。表中的交流信號(hào)輸入條件，測(cè)出Vo填在表中。輸入直流信號(hào)輸入交流信號(hào)f=1kHz輸入直流信號(hào)輸入交流信號(hào)f=1kHz反相比例0.010.10.60.010.10.6同相比例Vi(V)0.10.15-0.1-0.15V+(V)V-(V)Ui(V)Uo(V)Vo(V)Auf=Vo/ViAuf波形V+(V)V-(V)Ui(V)Uo(V)Vo(V)AufAuf=Vo/Vi波形（二）同相比例放大器9-2Rf100KRf100KR1A1-3Vo10KB2741+R210KRL2K圖3-2同相比例放大器預(yù)習(xí)要求：分析9-2同相比例放大器的主要特點(diǎn)（包括反饋類型，求出表9-1算值，并定性說明輸入電阻和輸出電阻的大小。實(shí)驗(yàn)步驟將5號(hào)試驗(yàn)?zāi)０迳习磮D9－2“同相比例放大器”連好線，并按上電源線，參照“反相比例放大器”的實(shí)驗(yàn)步驟，做表9－1中的內(nèi)容。（三）電壓跟隨器（選做）實(shí)驗(yàn)電路如圖9-3預(yù)習(xí)要求：9-39-2中各理論估算值。熟悉實(shí)驗(yàn)任務(wù)，自擬實(shí)驗(yàn)步驟，并做好記錄準(zhǔn)備工作。RfRf100KA1-VoVi R132741+100KBRL10K3-3電壓跟隨器實(shí)驗(yàn)步驟：在5號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳希磮D9-3和表9-2的要求連接好導(dǎo)線和電源線，分別測(cè)出表9-2中個(gè)條件下的Vo值。表3-2Vi(mV)Vi(mV)測(cè)試條件30Rs=10k?Rf=10k?RL開路10010003000同左同左Rs=100k?Rf=100k?RL開路Rs=10k?Rf=10k?RL=10k?同左Rs=100k?Rf=10k?RL開路Rs=10k?Rf=10k?RL開路Vo理論估算值實(shí)測(cè)值誤差（四）反相求和電路（選做）實(shí)驗(yàn)電路如圖3-4所示。Rf100KRf100KVi1R110KA1-Vi23Vo2741+R210KBR110K圖3-4反相求和電路預(yù)習(xí)要求：9-4反相求和電路的特點(diǎn)，并估算理論值：9-3內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并和理論計(jì)算值比較輸入直流Ui(V)輸入直流Ui(V)信號(hào) 實(shí)測(cè)值輸入U(xiǎn)o(V)理論值Vi1(mV)300-300Vi2(mV)200-200五、注意事項(xiàng)測(cè)量選對(duì)萬(wàn)用表量程，避免萬(wàn)用表反打表指針。六、思考題分析實(shí)驗(yàn)中所得的值，試回答下列問題：深負(fù)反饋概念解釋之。么？個(gè)電路的運(yùn)算精度高？做比例、求和等運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果不先調(diào)零。行么？為什么？為了使運(yùn)放集成電路能正常工作，不至損壞，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意什么問題？七、報(bào)告要求總結(jié)本實(shí)驗(yàn)中的各項(xiàng)運(yùn)算電路的特點(diǎn)及性能。分析理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因。模電實(shí)驗(yàn)四 RC正弦波振蕩器專業(yè)班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 成一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)雙T網(wǎng)絡(luò)RC振蕩器組成原理及振蕩條件。學(xué)習(xí)振蕩電路的調(diào)整與測(cè)量振蕩頻率的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器DF4328二蹤示波器 1臺(tái)MF-47萬(wàn)能表 1臺(tái)TB型模擬電路儀和④號(hào)實(shí)驗(yàn)摸板 1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)電路及原理RC正弦波振蕩器是沒有輸入信號(hào)的帶選頻網(wǎng)絡(luò)的正反饋放大器，若用RC選頻網(wǎng)絡(luò)，就稱為RCRC選頻電路有多種形式，本實(shí)驗(yàn)采用的是雙T網(wǎng)絡(luò)的正弦波振蕩器。用“李沙育圖形”比較法測(cè)量頻率，它是用已知的標(biāo)準(zhǔn)頻率f與被測(cè)的未知的頻率fM（均為正弦波）相比較而進(jìn)行測(cè)量。若將未知頻率的電壓Uo和已知頻率的電壓U分別送M入示波器的Y軸和X軸輸入端，則被測(cè)頻率的數(shù)值，可由示波器熒光屏上所顯示出的圖形性質(zhì)來(lái)確定，這種圖形稱為“李沙育圖形Vcc+12Vcc+122Rp100KR55.1KR747KR120KR220KR3DC6T29013C1C247K10uAC410uT19013C70.1u0.1uB10uR424KRe20KRe20K1Rp22KC30.1uR62KC510u圖4-1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟4-1RC4號(hào)實(shí)驗(yàn)摸板上先不接入雙T與C，D處不連接）調(diào)T1管靜態(tài)工作點(diǎn)，使D7-8V。將A與B，C與D連通，即使入雙T網(wǎng)絡(luò)后，用示波器觀察輸出電壓波形。若不起調(diào)節(jié)器1Rp.使電路振蕩并調(diào)到較理想的波形（輸出波形為最大且不失真的正弦波3．用示波