模擬電路技術(shù)基礎(chǔ)實驗

模擬電路技術(shù)根底試驗講義一、試驗目的12、把握放大器靜態(tài)工作點的測試方法和其對放大器性能的影響。3Q點及溝通參數(shù)Av，Ri，R。的方法。4、學習放大器的動態(tài)性能，觀看信號輸出波形的變化。二、試驗儀器1、雙宗示波器2、信號發(fā)生器3三、預習要求1、能正確使用示波器、信號發(fā)生器及數(shù)字萬用表。2、嫻熟三極管特性測試及單管放大電路工作原理。3四、試驗內(nèi)容１、 試驗電路RpRp680kRc5k1c2Rb151k10uR1CbTNPN5k110uRL5k1R251kRb224kRe1100ViRe2100Ce10uV。(a)680k680kRc5.1kRpC2Rb151k10uFCb10uFC3RLR1ViRe110010uF5.1kRb224kR251Re21.8kRpRp680kRc5.1kRb151kR1V5.1k9013V。Re1100R251Rb224KRL5.1KRe21.8kVi(c)〔１〕值?！玻病撤謩e先后按圖〔a〕Rb到最大位置?！玻场痴J真檢查后，送出，觀看有無特別現(xiàn)象。２、 靜態(tài)調(diào)整實測實測計算ＶVCE(V) RbIB(Ua)Ic(mA)BE(V)(KZ)調(diào)整Rp實測實測計算ＶVCE(V) RbIB(Ua)Ic(mA)BE(V)(KZ)３、 動態(tài)爭論〔１〕將信號調(diào)到f=1KHz3mVVi觀察Vi和V。端波形，并比較相位，測出相位差?！玻病砎。不失真時的最大值并填表。表二 放大倍數(shù)測量計算數(shù)據(jù)表實測實測實測計算結(jié)果Vi(mV)V。(V)AvAvVi=5mvRLRL數(shù)值的狀況下測量，并將計算值填表給定參數(shù)實測實測計算估算Ri RLVi(mv) V。(v)AvAv２K 5.1K2K 2.2K5.1K 5.1K5.1K 2.2K保持Vi=5mv不變，增大和減小Rp。觀看V。波形變化。測量并填入表4。RpRp值VbVcVe最大適宜最小Vi幅值重觀看。4。放大器輸入、輸出電阻〔３〕 輸入電阻測量在輸入端串接一個５.1K電阻。如圖i1i1J?5.1kAVSViVsViri〔４〕 輸出電阻測量在輸出端接入可調(diào)電阻作為負載。如圖RLRLAVi0選擇適宜的Rl時的rr0將上述測量及計算結(jié)果填入表５中表５測輸入電阻Rs=5.1K測輸出電阻實測 測估實測測算估算算算Vs(mv) Vi(m riv)riv。 v。RL= RLr。(kΩ)r。(kΩ∞ =)４、 將電路換為圖b、圖c。分別重復上述試驗。作記錄。５、 依據(jù)圖a、圖b、圖c、的測算結(jié)果填表電路電路圖a圖b圖cAvrir。五、試驗報告１、 對每一測試結(jié)果及數(shù)據(jù)表進展分析，得出根本結(jié)論，與估算值進展比較，分析誤差及其原理。２、 爭論三種組態(tài)的放大電路各自的特點。r。ri的因數(shù)３、 寫出試驗過程中的體會。試驗二 一、試驗目的１、爭論負反響對放大器性能的影響。２、把握負反響放大器性能的測試方法。二、試驗儀器１、雙蹤示波器２、音頻信號發(fā)生器３、數(shù)字萬用表三、預習要求２、計算圖１電路中設(shè)三極管的120，電路開環(huán)和四、試驗內(nèi)容１、負反響放大器開環(huán)和閉環(huán)放大倍數(shù)的測試。開環(huán)電路R351kR351kR55.1kR847KR103KC4R110uF5.1k9013901310uFR6100R920kR111KC510uFRL1.5KR251R424kR71.8kCFRFV。Vi3K10uF圖一RF先不接入。Vi=1mv、f＝１kH〔假設(shè)信號太強，可以衰減調(diào)整線路和參數(shù)使輸出不失真并且無振蕩。閉環(huán)電路RF，按〔一〕的要求調(diào)整電路AvfAvf與１\FAvf表一Av的差異。開環(huán)RL(K?)∞Vi(mv)1V。(mv)Av(Avf)1.5K1閉環(huán)∞11.5K1２、負反響對失真的改善作用的爭論將圖一電路開環(huán)，逐步加大Vi的幅度，使輸出信號剛好消滅失真。記錄失真波形幅度及輸入信號幅度。將電路閉環(huán)，觀看輸出狀況，適當增加Vi幅度，使輸出幅度接近開環(huán)時失真波形幅度，記錄此時的輸入波形。與開環(huán)狀況比較并得出結(jié)論。RF=3K?不變，但RFV1的基極，會消滅什么狀況，用試驗測試，觀看。畫出并記錄上述各步試驗的波形圖并做比較。３、測量放大器的頻率特性將圖一電路先開環(huán)，選擇Vi〔f=1K時不失真〕使輸出信號在示波器上有滿幅正弦波。保持輸入信號幅度不變逐步增加頻率，直到波形減小為原來的70%，此時信號頻率即為放大器fH。保持輸入信號幅度不變，逐步減小頻率，直到波形減小為原來的70%,此時的頻率為放大器的fL。將電路閉環(huán)，重復①～③步。測試結(jié)果填入表二fH(Hz)fH(Hz)fL(Hz)開環(huán)閉環(huán)五、試驗報告１、將試驗數(shù)據(jù)處理，并與理論比較，分析誤差的緣由。２、依據(jù)試驗內(nèi)容總結(jié)負反響對放大電路的影響。試驗三 差動放大電路一、試驗目的１、生疏差動放大器工作原理２、把握差動放大器的根本測試方法二、試驗儀器１、雙蹤示波器２、數(shù)字萬用表３、信號源〔低頻〕三、預習要求１、計算圖１的靜態(tài)工作點〔rbe＝３K電路放大倍數(shù)。四、試驗內(nèi)容及步驟電路

β=100〕及RcRc10KRc10KR162KVc1Vc2V2V1Rp Vi1b1ViR510RP”9013510RW1V39013R213KRe3K信號信號源源-12V１、測量靜態(tài)工作點調(diào)零將輸入端短路并接地，接通直流電源，調(diào)整電位器V。=0。測量靜態(tài)工作點測量V1 V2 V3各極對地電壓填入表一中對地對地Vc1 Vc2 Vc3 Vb1 Vb2 Vb3Ve1Ve2Ve3電壓測量值(V)２、測量差模電壓放大倍數(shù)在輸入端參加直流電壓信號Vid=±0.1v按表二要求測量并記錄，電測量數(shù)據(jù)算出單端和雙端輸出的電壓放大倍數(shù)。留意先調(diào)好DC信號的out１和out2。使其分別為+0.1v和-0.1vVi1Vi2。３、測量共模電壓放大倍數(shù)將輸入端b1,b2短接，接到信號源的輸入端，信號源另一端接地，DC信號分先后接out1和out2，分別測量并填入表二中，由測量數(shù)據(jù)算出單端和雙端輸出的CMRR=|Ad/Ac|測量及計測量及計差模輸入共模輸入算值測量值計算值測量值計算值輸入信號Vc1 Vc2 Vc3 Ad1 Ad1 Ad1 Vc3 Vc3 Vc3 Ac1 Ac2 A(v)(v)(v)(v)(v)(v)Vi1=0.1vVi2=-0.1v４、在試驗上組成單端輸入的差放電路進展以下試驗Vi2=-0.1v測量值輸出電壓值輸入計Vc1Vc2Vc1－放大倍數(shù)Av算值Vc2信號測量值輸出電壓值輸入計Vc1Vc2Vc1－放大倍數(shù)Av算值Vc2信號直流+0.1v直流-0.1v正弦信號(50mv,1KH)從b1Vi=0.05v，f=1000Hz分別測量，記錄單端及雙端輸出電壓，填入表三中，并計算單端及雙端的差模放大倍〔留意：輸入溝通Vc1，Vc2都不失真為止。五、試驗報告１、依據(jù)試驗數(shù)據(jù)，計算靜態(tài)工作點，與預習計算比較。Ad分析誤差緣由。３、計算Ac和CMRR。４、總結(jié)差動放大電路的性能及特點。試驗四 集成運算放大器的根本應用一、試驗目的１、把握用集成運算放大器組成比例，求和電路、微分、積分電路的特點及性能。２、學會上述電路的測試和分析方法。二、試驗儀器〔雙蹤〕三、預習要求１、計算表一中的V。和AF２、估算表三中的理論值３、計算表六中的V。值４、V。的值VVi相位差是多少？當輸入信號為100Hz，有效值為２v時，V。=？VVi相位差多160Hz1v=？四、試驗內(nèi)容１、電壓跟隨器試驗電路如下圖LM741V。LM741Vi按表一內(nèi)容進展試驗并測量記錄Vi(V)V．RL=∞(V)

-2 -0.5 0 +0.5 1并分析Vi帶負載力量的變化。２、反相比例放大器試驗電路如圖二RfR1Vi 10KR2 10KB

100KV。LM741按表二內(nèi)容試驗并測量記錄表二直流輸入電壓U2(mv)直流輸入電壓U2(mv)301003001000 3000輸出電壓理論估算(mv)〕?！硨崪y值實測值(mv)誤差按表三的要求試驗并測量記錄測試條件測試條件理論估算值實測值△U。RL開路,直流輸入信號△UABU20變成800mv△UR2△UR1△U0LU2=800mvRL由開路變?yōu)?.1K測量圖二，電路的上限截止頻率fH電路如圖三所示100KR1100KR110KViR2 10K

V。LM741圖三再按表二、表三重測試。填表為表四、表五。(2)測出電路的上限截止頻率。(3)比較同相與反相比例放大器的一樣點和不同點。４、反相求和放大電路試驗電路如圖四所示RfR1RfR1100K10KR210KA1LM741R3Vi2V。圖四按表六內(nèi)容進展試驗測Vi1(v)Vi1(v)0.3-0.3Vi2(v)0.20.2V0(v)(V0(v)(估算)V0(v)(測量)誤差試驗電路如圖五所示Rf100Rf100KR110KA1R210KLM741R100KV。Vi2圖五按表七要求進展試驗并測量記錄Vi1(v)１２０.２Vi２(v)０.５１.８-０.２算〕量〕誤差６、積分電路10uFR110uFR110KR210KLM741V圖六積分電路取Vi＝－１v,KV。變化測量飽和輸出電壓及有效積分時間把圖六中的積分電容該為0.1M，斷開K，Vi分別輸入100Hz 幅值為２V的方波和正弦信號，觀看Vi和V。大小及相位關(guān)系，并記錄波形轉(zhuǎn)變圖六中輸入信號的頻率，觀看Vi和V。的相位幅值關(guān)系７、微分電路試驗電路如圖七Vi1

V。ALM74ALM741輸入正弦波信號f=160Hz有效值為1v。用示波器觀看Vi和V。波形，并測量輸出電壓。轉(zhuǎn)變正弦波頻率(20Hz～400Hz)，觀看Vi和V。的相位，幅值變化狀況并記錄輸入方波f=200Hz,V=±5v,用示波器觀看按上述步驟重復試驗—微分電路電路如圖八所示C1C1u100KR5R1C210K10KV1LM7410.22uFLM741R210KR410KV。圖八：微分—積分電路在Vi輸入f=200Hz，V=±6v的方波信號，用示Vi、VV。的波形并記錄f500Hz重復上述試驗五、試驗報告１、 總結(jié)集成運算根本應用電路的特點及性能。２、 分析理論估算分析與試驗結(jié)果誤差的緣由。試驗五 非正弦波發(fā)生器及波形變換電路一、試驗目的１、把握波形發(fā)生器電路的特點和分析方法二、試驗儀器１、雙蹤示波器Vp-5220A-1 20MHz２、數(shù)字萬用表三、預習要求１、定性畫出圖一、圖二的輸出波形。２、輸出波形的頻率如何計算，怎樣調(diào)整。３、在圖一中怎樣得到方波，圖二中怎樣得到三角波。４、在圖三所示的波形變換電路對工作頻率有何顯示？四、試驗內(nèi)容電路如圖一IN4148R1RpIN4148R1Rp12K100KIN4148R3LM7415.1KRp2R210K6V22K圖一Rp1觀看輸出波形的變化。Rp2觀看輸出波形的變化。２、波發(fā)生電路電路如圖二所示圖二①觀看并測電路的振蕩頻率、幅值。②想法轉(zhuǎn)變輸出信號的頻率，測出最大變化范圍。在圖示中，調(diào)整Rp1，使輸出波形為方波，再在其輸出端接上圖三所示電路680680K0.1uFR110KLM74110K。V圖三方波輸入信號f=500Hz,V=±4v錄V。的波形。轉(zhuǎn)變Vi的頻率，觀看V。的失真狀況，如何調(diào)整恢復。轉(zhuǎn)變Vi的幅度，觀看三角波的變化。五、試驗報告１、畫出各試驗的波形圖２、總結(jié)各電路的特點試驗六 有源濾波器一、試驗目的１、生疏有源濾波器構(gòu)成及其特性２、學會測量有源濾波器幅頻特性二、儀器及設(shè)備１、示波器２、信號發(fā)生器三、預習要求１、預習教材有關(guān)濾波器內(nèi)容２、分析圖一、圖二、圖三所示電路，寫出它們的增益特性表達式３、計算圖一、圖二電路的截止頻率，圖三的中心頻率５、設(shè)計報告要求的電路，預備用試驗測試驗證四、試驗內(nèi)容試驗電路如圖一所示圖一按表一內(nèi)容測量并記錄填表Vi(v)1111111111f(Hz)510153060100150200300400V。(v)Vi不變。試驗電路如圖二所示圖二按表二內(nèi)容測量并記錄填表Vi(v)111111111f(Hz)101650100130160200300400(v)試驗電路如圖三所示圖三實測電路中心頻率以實測中心頻率為中心，測出電路幅頻特性五、試驗報告１、整理數(shù)據(jù)，畫出各電路的Bode圖，與理論計算繪制的曲線比較，分析誤差緣由。２、試設(shè)計一中心頻率為300Hz200Hz的帶通濾波器，并搭接電路，測試驗證。試驗七 集成電路RC正弦波振蕩器一、試驗目的１、把握橋式RC正弦波振蕩器的電路構(gòu)成原理。３、觀看RC參數(shù)對振蕩頻率的影響，學習震蕩頻率的測定方法。二、試驗儀器１、雙蹤示波器２、低頻信號發(fā)生器三、預習要求１、復習RC橋式振蕩器的工作原理。２、圖一所示電路中，調(diào)整R1起什么作用，兩個二極管起什么作用？四、試驗內(nèi)容１、按圖一所示電路接線２、用示波器觀看輸出波形Rp22KRp22KIN4148R22KA1R310KLM741IN4148R110KC20.1uFR110KC10.1uF圖一３、按表一內(nèi)容測試數(shù)據(jù)R1C1f．10K0.1u測量值 估算值10K0.047u20K0.1u４、調(diào)整Rp觀看波形的變化。５、解出兩只二極管，再調(diào)整Rp，觀看波形變化，分析消滅現(xiàn)象的緣由，及二極管的作用。圖一所示電路中，轉(zhuǎn)變振蕩頻率時為保持其振蕩條件不被破壞，必需使兩個電阻或兩個電容同步調(diào)整，使工藝即可調(diào)頻，又可以保持振蕩條件。R1C110KR1C110K0.1uFA1R210KC20.1uFLM741IN4148Rp2R4R5Rp122K10K10KR3IN414847K10KA2LM741Rf110K圖二RP2，使電路起振，輸出電壓幅度浮動③調(diào)整RP1，記錄輸出電壓V0的頻率變化范圍，同時觀看波變化狀況。四、試驗報告２、分析理論計算填寫試驗值誤差的緣由。以說明。試驗八 LC振蕩器及選頻放大器五、試驗目的１、爭論LC正弦波振蕩器特性。２、LC選頻放大器幅度特性。六、試驗儀器１、正弦波信號發(fā)生器２、示波器３、頻率計七、預習要求１、LC電路三點式振蕩條件及頻率計算方法，計算圖一C0.047M0.01M時的振蕩頻率。２、LC選頻放大器的幅頻特性分析方法八、試驗內(nèi)容及步驟１、測試圖一所示電路的幅頻特性曲線。C0.01M.1Rp1

，設(shè)晶體管V的集電極電壓為６V〔此時Rp

2=0〕R3R351KR55.1KRp1680KAVoCVinR1C15.1KV90130.01uF0.047uFL10uFR251KR424KRp210mh1KS1C30.22uFR61.8KC210uFR7 R820K 1.5K圖一③調(diào)整信號源幅度和頻率，使f=16KH，Vi=10V ，用示p-p波器監(jiān)視輸出波形，調(diào)２Rp使失真最小，輸出幅度最An?！卜炔蛔儭呈筕out最大，并記錄此時的f及輸出信號幅值。f(k)f(k)Fo-Fo-1Fo-0.5FoFo+0.5Fo+1Fo+22Av(4) 將電容C改接為0.047u,重復上述試驗步驟２、LC振蕩器的爭論當C=0.01uR21B、CRp2=0。調(diào)RpV的1集電極電壓為６V。〔１〕振蕩頻率①接通B、C兩點，用示波器觀看A點波形，調(diào)整Rp2使波形不明顯失真，測量此時振蕩頻率。并與前面試驗的選頻放大器振蕩頻率比較。②將C改為０.047u，重復上述步驟?！玻病痴袷幏葪l件Vb,Vc,VaAv*F值，驗證Au*F是否等于１。2②調(diào)Rp，加大負反響，觀看振蕩器是否會停振。2③在恢復振蕩的狀況下，在A點分別接入20K、15K負載電阻，觀看輸出波形的變化。３、影響輸出波形的因素。2 〔１〕在輸出波形不失真的狀況下，調(diào)Rp，使Rp→0，即2 1〔２〕調(diào)Rp，使波形在不失真的狀況下，調(diào)2Rp觀看振蕩波形變化。1五、實習報告１、由試驗內(nèi)容１測試的數(shù)據(jù)，作出選頻放大器的│Au│—f曲線。２、記錄試驗內(nèi)容二的各步試驗現(xiàn)象，并解釋緣由。３、總結(jié)負反響對震蕩幅度和波形的影響。４、分析靜態(tài)工作點對振蕩條件和波形的影響。試驗九 功率放大器一、試驗目的１、生疏功率放大電路的特點。２、把握集成功率放大器的主要性能及測量方法。二、試驗儀器１、示波器２、信號發(fā)生器３、萬用表三、預習要求１、分析圖一所示電路中各三極管工作狀態(tài)及交越失真狀況。V、V

管的功耗是多少？2 3cc３、電阻R4、R5的作用是什么？有什么特別要求？４、復習集成功放工作原理，假設(shè)電路圖二中V =12V、ccRL=8Pcm、Pv值。５、依據(jù)試驗內(nèi)容自擬試驗步驟及記錄表格。四、試驗內(nèi)容〔一〕互補對稱功率放大器試驗低那路如圖一所示R6VCCR6VCC1KV2C3220uFD1IN4148R4D2RpVout100KR1R5C1V14.7uFV39012R2 R3 R727K 47K 5.1K8Ω0.25W圖一cc１、0.5V。２、測量最大不失真輸出功率與效率。cc３、〔12V→6V率。４、比較放大器在帶5.1K8?負載時的功耗和效率。５、去掉R

，短接兩個二極管，觀看輸出波形，并記錄。6〔二〕集成功率放大器試驗電路如圖二C210uC210uFC10.1uFRp3618C422K2A574220uFLM368C310uFViSP0.2SP0.25W8Ω圖二１、不加信號時，測靜態(tài)工作電流。２、在輸入端接１KHz信號，用示波器觀看輸出波形，漸漸增加輸入電壓幅度，直至消滅失真為止，記錄此時輸入電壓，輸出電壓幅值，并記錄波形。2 ３、去掉10u電容，C、C2 ４、轉(zhuǎn)變電源電壓〔5V、3V〕重復上述試驗。五、試驗報告１、POM、Pv。２、作出電源電壓與輸出電壓，輸出功率的關(guān)系曲線。試驗十 一、試驗目的１、生疏單相半波橋式整流電路。２、觀看了解電容濾波作用及波形電壓變化。３、了解并聯(lián)、串聯(lián)穩(wěn)壓電路工作原理及特點。二、試驗儀器１、示波器〔雙蹤〕Vp-5220A-1 20MHz２、晶體管毫伏表DA-16３、支流毫安表４、數(shù)字萬用表 D1-9233三、預習要求１、計算圖一、圖二所示電路的輸出電壓。２、計算圖三加濾波電容后的輸出電壓。３、分析圖四的穩(wěn)壓范圍。４、分析圖五中各三極管的Q點〔設(shè)：各管的0Rp處于中間〕R2和發(fā)光二極管(E1)的作用。四、試驗內(nèi)容〔一〕整流電路１、半波整流電路如圖一所示圖一按表一內(nèi)容進展試驗VV2VDVc波形測量計算VDVc7.5v15v15v２、橋式整流電路按表二內(nèi)容進展試驗圖二V V Vc2 D測量7.5v計算波形V VcD15v表二〔二〕電容濾波電路