模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書電氣機(jī)械

1、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書安陽工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)要求1實(shí)驗(yàn)前必須充分預(yù)習(xí)，完成指定的預(yù)習(xí)任務(wù)。預(yù)習(xí)要求如下： (1)認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，分析、掌握實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，并進(jìn)行必要的估算。 (2)完成各實(shí)驗(yàn)“預(yù)習(xí)要求”中指定的內(nèi)容。 (3)熟悉實(shí)驗(yàn)任務(wù)。 (4)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)中所用各儀器的使用方法及注意事項(xiàng)。2使用儀器和實(shí)驗(yàn)箱前必須了解其性能、操作方法及注意事項(xiàng)，在使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守。3實(shí)驗(yàn)時(shí)接線要認(rèn)真，相互仔細(xì)檢查，確定無誤才能接通電源，初學(xué)或沒有把握應(yīng)經(jīng)指導(dǎo)教師審查同意后再接通電源。4模擬電路實(shí)驗(yàn)注意： (1)在進(jìn)行小信號(hào)放大實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于所用信號(hào)發(fā)生器及連接電纜的緣故，往往在進(jìn)入放大器前就出

2、現(xiàn)噪聲或不穩(wěn)定，有些信號(hào)源調(diào)不到毫伏以下，實(shí)驗(yàn)時(shí)可采用在放大器輸入端加衰減的方法。一般可用實(shí)驗(yàn)箱中電阻組成衰減器，這樣連接電纜上信號(hào)電平較高，不易受干擾。 (2)做放大器實(shí)驗(yàn)時(shí)如發(fā)現(xiàn)波形削頂失真甚至變成方波，應(yīng)檢查工作點(diǎn)設(shè)置是否正確，或輸入信號(hào)是否過大，由于實(shí)驗(yàn)箱所用三極管hfe較大，特別是兩級(jí)放大電路容易飽和失真。5實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意觀察，若發(fā)現(xiàn)有破壞性異?，F(xiàn)象(例如有元件冒煙、發(fā)燙或有異味)應(yīng)立即關(guān)斷電源，保持現(xiàn)場(chǎng)，報(bào)告指導(dǎo)教師。找出原因、排除故障，經(jīng)指導(dǎo)教師同意再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。6實(shí)驗(yàn)過程中需要改接線時(shí)，應(yīng)關(guān)斷電源后才能拆、接線。7實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果(數(shù)據(jù)波形、現(xiàn)象)。所

3、記錄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)指導(dǎo)教師審閱簽字后再拆除實(shí)驗(yàn)線路。8實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，必須關(guān)斷電源、拔出電源插頭，并將儀器、設(shè)備、工具、導(dǎo)線等按規(guī)定整理。9實(shí)驗(yàn)后每個(gè)同學(xué)必須按要求獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。目 錄實(shí)驗(yàn)一 常用電子儀器的使用1實(shí)驗(yàn)二 單管共射放大電路3實(shí)驗(yàn)三 兩級(jí)交流放大電路7實(shí)驗(yàn)四 直流差分放大電路 10實(shí)驗(yàn)五 負(fù)反饋放大電路13實(shí)驗(yàn)六 基本運(yùn)算電路設(shè)計(jì)16實(shí)驗(yàn)七 RC正弦波振蕩電路18實(shí)驗(yàn)八 集成穩(wěn)壓電路21實(shí)驗(yàn)一 常用電子儀器的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、示波器、交流毫伏表及數(shù)字萬用表的工作原理。2. 掌握常用儀器的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1. SG1651函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 20VP-P/2M

4、Hz。2. CA8020A示波器 400V/20MHz。3. TH2172交流毫伏表300V/2MHz。4. DT9205A數(shù)字萬用表。三、預(yù)習(xí)要求掌握電子儀器的工作原理及正確使用方法。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器用來產(chǎn)生頻率為0.1Hz2MHz、最大幅度為20VP-P的正弦信號(hào)，并分別給示波器和交流毫伏表提供電壓。交流毫伏表用來測(cè)量信號(hào)電壓的大小。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)選定的信號(hào)頻率和幅度的范圍，選用TH2172交流毫伏表。它能測(cè)量頻率為5Hz2MHz、幅度為100uV300uV的正弦信號(hào)。示波器是一種用來觀測(cè)各種周期電壓或電流波形的儀器，能觀察到的最高信號(hào)頻率主要取決于Y軸通道的頻帶寬度。本實(shí)驗(yàn)采用CA8020A示

5、波器，用它可以觀測(cè)頻率為20MHz以下的各種周期信號(hào)，且可同時(shí)觀測(cè)兩個(gè)不同的信號(hào)，以便比較。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1. 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的使用信號(hào)輸出頻率的調(diào)節(jié)方法：通電源，撥動(dòng)“頻率選擇”按鈕，配合頻率調(diào)節(jié)旋鈕，可以輸出0.1Hz2MHz的正弦信號(hào)。根據(jù)選擇的波段和調(diào)節(jié)頻率旋鈕，可以直接讀出頻率的數(shù)值。信號(hào)輸出幅度的調(diào)節(jié)方法：面板上可直接讀出其峰峰值，滿刻度為20VP-P。撥動(dòng)“輸出衰減”按鈕，配合幅度調(diào)節(jié)旋鈕，可以直接讀出信號(hào)的幅度?！拜敵鏊p”最大可達(dá)60dB,輸出信號(hào)電壓減少1000倍。2. 使用交流毫伏表測(cè)量電壓 把函數(shù)信號(hào)發(fā)生器和交流毫伏表用信號(hào)線連接在一起，將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器頻率調(diào)至1k

6、Hz，幅度調(diào)至10 VP-P，用交流毫伏表直接測(cè)量信號(hào)發(fā)生器在不同“輸出衰減”位置時(shí)的輸出電壓值。填表如下：衰減位置（dB）0204060輸出電壓理論值（有效值）實(shí)測(cè)輸出電壓（有效值）3. 示波器的使用及用示波器測(cè)電壓、周期（1）示波器的使用接通電源，調(diào)節(jié)“輝度”、“聚焦”和“輔助聚焦”各旋鈕，使顯示一條清晰的掃描基線。觸發(fā)置于“內(nèi)”同步，將被測(cè)信號(hào)從Y1或Y2輸入端加入，調(diào)節(jié)“V/div”、“t/div”及其“微調(diào)”旋鈕，在屏幕上就顯示穩(wěn)定的正弦波形。（2）用示波器測(cè)量電壓把函數(shù)信號(hào)發(fā)生器和示波器相連，調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，使輸出10KHz、10VP-P信號(hào)到示波器輸入端，然后調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生

7、器“輸出衰減”，使輸出不同電壓，測(cè)VP-P。其中VP-P=波形占格數(shù)*V/div。填表如下：衰減位置（dB）0204060實(shí)際輸出電壓值（VP-P）輸出電壓理論值（VP-P）實(shí)際輸出電壓（有效值）（3）用示波器測(cè)量頻率使函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出10KHz、10VP-P設(shè)置正弦信號(hào)，將“微調(diào)”至標(biāo)準(zhǔn)，用示波器測(cè)頻率，并畫出波形。f=1/T=1/周期占格數(shù)*t/div五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并給出誤差分析。2. 了解儀器的規(guī)格型號(hào)。實(shí)驗(yàn)二 單管共射放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 熟悉電子元器件和模擬電路實(shí)驗(yàn)箱。 2. 掌握放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法及其對(duì)放大電路性能的影響。 3. 學(xué)

8、習(xí)測(cè)量放大電路Q點(diǎn)，AV，ri，ro的方法，了解共射極電路特性。 4. 學(xué)習(xí)如何選擇電路類型，如何選擇電路中各元件的參數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1. 示波器。 2. 信號(hào)發(fā)生器。3. 數(shù)字萬用表。三、預(yù)習(xí)要求 1. 三極管及單管放大電路工作原理。2. 放大電路靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量方法。四、實(shí)驗(yàn)要求及內(nèi)容1. 實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)分壓式靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的阻容耦合單管共射放大電路，部分元件參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)為：（1）電源電壓為VCC=12V。（2）靜態(tài)工作電流ICQ=1.0 mA。（3）負(fù)載開路時(shí)的電壓放大倍數(shù)Au100。（4）負(fù)載開路時(shí)，要求最大不失真輸出電壓（峰峰值）大于2V。（5）三極管采用3DG6，放大倍數(shù)一般是

9、2545。2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容組裝所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，完成實(shí)驗(yàn)要求的技術(shù)指標(biāo)測(cè)量。（1）調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)至ICQ=1.0 mA左右。（2）測(cè)量電壓放大倍數(shù)。（3）測(cè)量最大不失真輸出電壓。（4）測(cè)量輸入電阻和輸出電阻。五、實(shí)驗(yàn)原理 1. 放大電路中的偏置電路設(shè)計(jì) 偏置電路的設(shè)計(jì)，通常是在選定了電源電壓和集電極電阻之后，根據(jù)靜態(tài)工作點(diǎn)ICQ、UCEQ的要求，選擇偏置電路的形式，并估算電路元件中的參數(shù)。在圖2.1所示的分壓式偏置電路中，為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)必須滿足I1IBQ,VBUBE。在工程上，對(duì)于硅管一般選取，對(duì)于鍺管一般選取。對(duì)于VB，一般選取，即對(duì)于硅管取35V，鍺管13V。在選擇合適的VB 和I1以后

10、，可以根據(jù)以下各式進(jìn)行求相關(guān)參數(shù)。 ， ，以上電阻的阻值應(yīng)分別按計(jì)算結(jié)果取相近的標(biāo)稱值。選擇好電阻之后，還要進(jìn)行校驗(yàn)，以確保所選定的電阻值能夠滿足穩(wěn)定條件。圖2.1 分壓式偏置電路2. 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量和調(diào)試由于電子元件性能的分散性很大，在設(shè)計(jì)制作三極管放大電路時(shí)，離不開測(cè)試和調(diào)試技術(shù)。在完成設(shè)計(jì)和裝配之后，還必須測(cè)量和調(diào)試放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)及各項(xiàng)指標(biāo)。放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量，是在不加輸入信號(hào)的情況下進(jìn)行的。靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量，應(yīng)選用合適的萬用表或直流電壓表和直流毫安表，分別測(cè)量三極管的集電極電流ICQ和直流電壓VB、VC、VE。也可以采用間接測(cè)量法，即通過測(cè)VC或VE，然后利用公式

11、進(jìn)行計(jì)算，。 測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)的目的是為了了解靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置是否合適。如果測(cè)出UCEQ0.5V,說明三極管已經(jīng)進(jìn)入了飽和區(qū)，如果UCEVCC，則說明三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)。對(duì)于一個(gè)放大電路來說，這兩種情況下靜態(tài)偏置都不能使電路正常工作。如遇到這兩種情況，或測(cè)量值與選定的靜態(tài)工作點(diǎn)不一致，就需要對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。一般是通過調(diào)整偏置電阻Rb1或Rb2來實(shí)現(xiàn)。3放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)有電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓等。在動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)，為了防止干擾，各電子儀表和被測(cè)電路的公共接地端應(yīng)連在一起。同時(shí)，信號(hào)源、毫伏表、示波器的信號(hào)線通常都采用屏蔽線，而直流電源的正、負(fù)

12、電源線采用普通線即可。（1）電壓放大倍數(shù)的測(cè)量 由函數(shù)發(fā)生器輸出1KHz、峰峰值約10mV的正弦交流信號(hào)（也可以通過函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)較大的信號(hào)，再利用電路衰減得到），用示波器觀察放大電路輸出電壓的波形，在輸出信號(hào)沒有明顯失真的情況下，用毫伏表讀出VO 和Vi的大小，于是可得。 （2）最大不失真輸出電壓的測(cè)量放大電路的線性范圍與三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)位置有關(guān)，當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)過低時(shí)，放大電路容易產(chǎn)生截止失真，當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)過高時(shí)，容易產(chǎn)生飽和失真。當(dāng)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)整在三極管線性工作范圍的中心位置時(shí)，如果輸入信號(hào)增大，使輸出信號(hào)波形同時(shí)出現(xiàn)失真，用毫伏表測(cè)出將要出現(xiàn)失真時(shí)輸出電壓的幅度，即為放大電

13、路的最大不失真輸出電壓。（3）輸入電阻的測(cè)量所謂輸入電阻，指的是放大電路的輸入電阻，在放大電路的輸入端串聯(lián)一個(gè)已知阻值的電阻RS,如圖2.2所示，通過測(cè)量RS兩端的對(duì)地電壓，求RS上的壓降，則輸入電阻為。圖2.2 測(cè)量輸入、輸出電阻的電路 （4）輸出電阻的測(cè)量放大電路的輸出可以看成是有源二端網(wǎng)絡(luò)，只要測(cè)出輸出空載時(shí)的電壓和接上負(fù)載以后的電壓，就可以求出，電路如圖2.2所示。4. 實(shí)驗(yàn)參考電路實(shí)驗(yàn)參考電路如圖2.3所示。圖2.3 實(shí)驗(yàn)參考電路圖六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 按照實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)電路，畫出電路圖，并估算放大電路的性能指標(biāo)。2. 畫出測(cè)試放大電路各動(dòng)態(tài)參數(shù)的儀器連接圖。3. 記錄實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的有關(guān)靜態(tài)

14、工作點(diǎn)和放大電路的指標(biāo)數(shù)據(jù)。4. 討論靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)共射放大電路輸出電壓幅度、飽和失真、截止失真的影響。實(shí)驗(yàn)三 兩級(jí)交流放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 掌握如何合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)。 2. 學(xué)會(huì)放大電路頻率特性測(cè)試方法。 3. 了解放大電路的失真及消除方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1. 雙蹤示波器。 2. 數(shù)字萬用表。 3. 信號(hào)發(fā)生器。三、預(yù)習(xí)要求 1.復(fù)習(xí)教材多級(jí)放大電路內(nèi)容及頻率響應(yīng)特性測(cè)量方法。 2.分析圖3.1兩級(jí)交流放大電路。初步估計(jì)測(cè)試內(nèi)容的變化范圍。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)參考電路如圖3.1所示。圖3.1 兩級(jí)交流放大電路分析其等效電路，有公式如下： 1. 設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn) （1）按圖接線，注意接線盡可

15、能短。 （2）靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置：要求第二級(jí)在輸出波形不失真的前提下幅值盡量大，第一級(jí)為增加信噪比，工作點(diǎn)盡可能低，填表3.1。表3.1ICIBrbeV1V2 （3）在輸入A端接入頻率為1KHz幅度為100mVP-P的交流信號(hào)(一般采用實(shí)驗(yàn)箱上加衰減的辦法，即信號(hào)源用一個(gè)較大的信號(hào)。例如100mV，在實(shí)驗(yàn)板上經(jīng)100:l衰減電阻衰減,降為lmV)，使Vi1為1mV，調(diào)整工作點(diǎn)使輸出信號(hào)不失真。2. 按表3.2要求測(cè)量并計(jì)算，注意測(cè)靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)應(yīng)斷開輸入信號(hào)。 3. 接入負(fù)載電阻RL=3K，按表3.1測(cè)量并計(jì)算，比較實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2，3的結(jié)果。表3.2靜態(tài)工作點(diǎn)輸入/輸出電壓（mA）電壓放大倍數(shù)第一級(jí)第二

16、級(jí)第1級(jí)第2級(jí)整體VC1Vb1Ve1VC2Vb2Ve2ViV01V02AV1AV2AV空載負(fù)載4. 測(cè)兩級(jí)放大電路的頻率特性(選做)（1）將放大器負(fù)載斷開，先將輸入信號(hào)頻率調(diào)到1KHz，幅度調(diào)到使輸出幅度最大而不失真。（2）保持輸入信號(hào)幅度不變，改變頻率，按表3.3測(cè)量并記錄，（3）接上負(fù)載、重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。表3.3f(Hz)501002505001000250050001000020000VORL=RL=3K 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2. 畫出實(shí)驗(yàn)電路的頻率特性簡(jiǎn)圖，標(biāo)出fH和fL。實(shí)驗(yàn)四 直流差分放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l. 熟悉差動(dòng)放大電路工作原理。 2. 掌握差動(dòng)放大

17、電路的基本測(cè)試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1. 雙蹤示波器。 2. 數(shù)字萬用表。 3. 信號(hào)源。三、預(yù)習(xí)要求 1. 計(jì)算圖4.1的靜態(tài)工作點(diǎn)(設(shè)rbc=3K，=100)及電壓放大倍數(shù)。2. 在圖4.1基礎(chǔ)上畫出單端輸入和共模輸入的電路。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟差分放大電路原理圖如圖4.1所示。圖4.1 差分放大原理圖由于差分電路分析一般基于理想化（不考慮元件參數(shù)不對(duì)稱），因而很難作出完全分析。為了進(jìn)一步抑制溫漂，提高共模抑制比，實(shí)驗(yàn)參考電路使用V3組成的恒流源電路來代替一般電路中的Re,它的等效電阻極大，從而在低電壓下實(shí)現(xiàn)了很高的溫漂抑制和共模抑制比。為了達(dá)到參數(shù)對(duì)稱，因而提供了RP1來進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱之為調(diào)零

18、電位器。實(shí)際分析時(shí)，如認(rèn)為恒流源內(nèi)阻無窮大，那么共模放大倍數(shù)AC=0。分析其雙端輸入雙端輸出差模交流等效電路，分析時(shí)認(rèn)為參數(shù)完全對(duì)稱。1. 測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn) (1) 調(diào)零 將輸入端短路并接地，接通直流電源，調(diào)節(jié)電位器RPl使雙端輸出電壓V0=0。 (2) 測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn) 測(cè)量V1、V2、V3各極對(duì)地電壓填入表4.1中。表4.1對(duì)地電壓Vc1Vc2Vc3Vb1Vb2Vb3Ve1Ve2Ve3測(cè)量值（V）2. 測(cè)量差模電壓放大倍數(shù)在輸入端加入直流電壓信號(hào)Vid=土0.1V按表4.2要求測(cè)量并記錄，由測(cè)量數(shù)據(jù)算出單端和雙端輸出的電壓放大倍數(shù)。注意：先將DC信號(hào)源OUTl和OUT2分別接入Vi1,和Vi2

19、端，然后調(diào)節(jié)DC信號(hào)源，使其輸出為+0.1V和-0.1V。3. 測(cè)量共模電壓放大倍數(shù)將輸入端b1、b2短接，接到信號(hào)源的輸入端，信號(hào)源另一端接地。DC信號(hào)分先后接OUTl和OUT2，分別測(cè)量并填入表4.2。由測(cè)量數(shù)據(jù)算出單端和雙端輸出的電壓放大倍數(shù)。進(jìn)一步算出共模抑制比CMRR=。表4.2測(cè)量及計(jì)算值輸入信號(hào)Vi差模輸入共模輸入共模抑制比測(cè)量值(V)計(jì)算值測(cè)量值(V)計(jì)算值計(jì)算值Vc1Vc2V0雙Ad1 Ad2Ad雙Vc1Vc2V0雙Ac1Ac2AC雙CMRR+0.1V-0.1V4. 在實(shí)驗(yàn)板上組成單端輸入的差分放大電路進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)(選做)（1）在圖1中將b2接地，組成單端輸入差動(dòng)放大器，從b

20、1端輸入直流信號(hào)V=0.1V，測(cè)量單端及雙端輸出，填表4.3記錄電壓值。計(jì)算單端輸入時(shí)的單端及雙端輸出的電壓放大倍數(shù)。并與雙端輸入時(shí)的單端及雙端差模電壓放大倍數(shù)進(jìn)行比較。表4.3 測(cè)量?jī)x計(jì)算值輸入信號(hào)電壓值雙端放大倍數(shù)AV單端放大倍數(shù)Vc1Vc2VoAV1AV2直流0.1V直流0.1V正弦信號(hào)(50mV、1KHz) （2）從b1端加入正弦交流信號(hào)Vi=0.05V，f=1000Hz分別測(cè)量、記錄單端及雙端輸出電壓，填入表4.3計(jì)算單端及雙端的差模放大倍數(shù)。(注意：輸入交流信號(hào)時(shí)，用示波器監(jiān)視C1、C2波形，若有失真現(xiàn)象時(shí)，可減小輸入電壓值，使C1、C2都不失真為止)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)

21、據(jù)計(jì)算圖4.1電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，與預(yù)習(xí)計(jì)算結(jié)果相比較。 2. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算各種接法的Ad，并與理論計(jì)算值相比較。 3. 計(jì)算實(shí)驗(yàn)步驟3中AC和CMRR值。 4. 總結(jié)差分放大電路的性能和特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)五 負(fù)反饋放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 研究負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響。2. 掌握負(fù)反饋放大電路性能的測(cè)試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1. 雙蹤示波器。 2. 音頻信號(hào)發(fā)生器。3. 數(shù)字萬用表。三、實(shí)驗(yàn)要求 1. 設(shè)計(jì)一個(gè)阻容耦合兩級(jí)電壓放大電路，要求信號(hào)源頻率為1KHz,幅值為1mV,負(fù)載電阻為1.5K，電壓增益大于100。2. 給電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，反饋深度不低于10。3. 閉環(huán)增益為30（10%

22、）。4. 反饋輸入電阻大于20 K，輸出電阻小于100 。四、實(shí)驗(yàn)原理圖 實(shí)驗(yàn)原理圖如圖5.1所示。圖 5.1 反饋放大電路原理圖，五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 負(fù)反饋放大電路開環(huán)和閉環(huán)放大倍數(shù)的測(cè)試（1）開環(huán)電路按圖接線，RF先不接入。輸入端接入Vi=lmV f=lKHz的正弦波(注意：輸入lmV信號(hào)采用輸入端衰減法)。調(diào)整接線和參數(shù)使輸出不失真且無振蕩。按表5.1要求進(jìn)行測(cè)量并填表。根據(jù)實(shí)測(cè)值計(jì)算開環(huán)放大倍數(shù)和輸出電阻r0。（2）閉環(huán)電路 接通RF和CF ，調(diào)整電路。 按表5.1要求測(cè)量并填表，計(jì)算Avf。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，驗(yàn)證Avf。表5.1RL(K)Vi(mV)V0(mV)AV(Avf)Vi2(mV)

23、AV1AV2開環(huán)11K51閉環(huán)11K512. 測(cè)放大電路頻率特性（1）將圖5.1電路先開環(huán)，選擇Vi適當(dāng)幅度，保持不變并調(diào)節(jié)頻率使輸出信號(hào)在示波器上有最大顯示。（2）保持輸入信號(hào)幅度不變逐步增加頻率，直到波形減小為原來的70，此時(shí)信號(hào)頻率即為放大電路fH。（3）條件同上，但逐漸減小頻率，測(cè)得fL。（4）將電路閉環(huán)，重復(fù)13步驟，并將結(jié)果填入表5.2。表5.2fH (Hz)fL (Hz)開環(huán)閉環(huán) 3. 測(cè)放大電路的輸入、輸出電阻(選做)按照放大電路輸入電阻和輸出電阻的測(cè)量計(jì)算方法，分別測(cè)量計(jì)算引入反饋前后放大電路的輸入電阻和輸出電阻,填表5.3。表5.3RiRo 開環(huán)閉環(huán)4. 負(fù)反饋對(duì)失真的改善

24、作用(選做) （1） 將圖5.1電路開環(huán)，逐步加大Vi的幅度，使輸出信號(hào)出現(xiàn)失真(注意不要失真過大)記錄失真波形幅度。（2） 將電路閉環(huán)，觀察輸出情況，并適當(dāng)增加Vi幅度，使輸出幅度接近開環(huán)時(shí)失真波形幅度。 （3）畫出上述各步實(shí)驗(yàn)的波形圖。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 將實(shí)驗(yàn)值與理論值比較，分析誤差原因。 2. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容總結(jié)負(fù)反饋對(duì)放大電路的影響。實(shí)驗(yàn)六 基本運(yùn)算電路設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 掌握用集成運(yùn)算放大電路組成比例、求和、積分和微分電路的特點(diǎn)及性能。 2. 學(xué)會(huì)上述電路的測(cè)試和分析方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1. 數(shù)字萬用表。 2. 示波器。 3. 信號(hào)發(fā)生器。三、預(yù)習(xí)要求1. 掌握集成運(yùn)算放大電路的特

25、點(diǎn)。2. 掌握集成運(yùn)算放大電路的分析方法。3. 畫出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中的各實(shí)驗(yàn)電路圖。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 設(shè)計(jì)一個(gè)同相比例運(yùn)算電路，要求實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)為10倍。畫出電路圖，計(jì)算出理論值，測(cè)出設(shè)計(jì)電路的實(shí)際值，并計(jì)算出誤差。2. 設(shè)計(jì)一個(gè)反相比例運(yùn)算電路，要求實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)為-5倍。畫出電路圖，計(jì)算出理論值，測(cè)出設(shè)計(jì)電路的實(shí)際值，并計(jì)算出誤差。3. 設(shè)計(jì)一個(gè)加減運(yùn)算電路，要求滿足如下關(guān)系：。畫出電路圖，計(jì)算出理論值，測(cè)出設(shè)計(jì)電路的實(shí)際值，并計(jì)算出誤差。4. 設(shè)計(jì)一個(gè)積分電路，畫出電路圖，寫出輸入電壓與輸出電壓的關(guān)系表達(dá)式，觀測(cè)并記錄輸入輸出波形。改變輸入信號(hào)的頻率，觀察輸入與輸出信號(hào)的相位、幅值及波形的變化。

26、5. 設(shè)計(jì)一個(gè)微分電路，畫出電路圖，寫出輸入電壓與輸出電壓的關(guān)系表達(dá)式，觀測(cè)并記錄輸入輸出波形。改變輸入信號(hào)的頻率，觀察輸入與輸出信號(hào)的相位、幅值及波形的變化。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 按照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容自擬步驟，要求畫出電路圖。2. 整理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)及波形，總結(jié)積分，微分電路特點(diǎn)。3. 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算的誤差原因。實(shí)驗(yàn)七 RC正弦波振蕩電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 掌握橋式RC正弦波振蕩電路的構(gòu)成及工作原理。 2. 熟悉正弦波振蕩電路的調(diào)整、測(cè)試方法。 3. 觀察RC參數(shù)對(duì)振蕩頻率的影響，學(xué)習(xí)振蕩頻率的測(cè)定方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1. 雙蹤示波器。 2. 低頻信號(hào)發(fā)生器。 3. 頻率計(jì)。三、實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)用

27、集成運(yùn)算放大電路構(gòu)成的RC橋式正弦波振蕩電路，要求如下：1. 振蕩頻率f0大于50Hz。2. 輸出電壓峰值大于5V。3. 集成運(yùn)算放大器采用A741或是LM324。4. 電容選用標(biāo)稱容量為0.2F的金屬膜電容器，電位器RP可選用22K。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 組裝所設(shè)計(jì)的RC橋式正弦波振蕩電路，按起振條件調(diào)整電路，使其產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩輸出。2. 調(diào)整電路到最大不失真輸出，測(cè)量振蕩頻率和輸出電壓幅度，并與設(shè)計(jì)值比較。 3. 改變RC，測(cè)量振蕩頻率，分析振蕩頻率f0與RC之間的關(guān)系。五、實(shí)驗(yàn)原理1. 橋式正弦波振蕩電路的組成橋式正弦波振蕩電路由RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)和同相放大電路組成，圖7.1所示的是一個(gè)典型

28、的橋式正弦波振蕩電路。圖中RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)將輸出電壓反饋到集成運(yùn)算放大電路的同相輸入端，形成正反饋。根據(jù)產(chǎn)生振蕩的相位條件，可得電路的震蕩頻率，電路的起振時(shí)應(yīng)滿足，Rf=R2+(R3/Rd)，Rd為二極管正向?qū)〞r(shí)的等效電阻。當(dāng)電路穩(wěn)定振蕩時(shí)，其幅值平衡條件為。圖中的穩(wěn)幅電路由兩只反向并聯(lián)的二極管和電阻R3組成，利用二極管的正向電阻的非線性實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅作用（兩個(gè)二極管的特性應(yīng)相同，最好是硅二極管）。為了限制二極管非線性所引起的失真，在二級(jí)管兩端并聯(lián)一個(gè)電阻R3，R3通常選取幾千歐，并通過實(shí)驗(yàn)來調(diào)整，讓其值與二極管正向電阻接近時(shí)，穩(wěn)幅作用和波形失真都有較好的結(jié)果。圖7.1 橋式正弦波振蕩電路2.

29、橋式正弦波振蕩電路的設(shè)計(jì)一般來說，橋式正弦波振蕩電路的設(shè)計(jì)包括選擇電路的結(jié)構(gòu)形式，確定電路中的元器件參數(shù)。電路元器件參數(shù)應(yīng)在要求的頻率范圍內(nèi)滿足產(chǎn)生正弦波振蕩的條件，從而使電路輸出所要求的振蕩波形。所以，振蕩條件是設(shè)計(jì)電路的主要依據(jù)。3. 橋式正弦波振蕩電路的調(diào)試首先調(diào)整反饋電阻R2，使電路起振，且波形失真最小，如果電路不起振，說明振蕩幅值條件不滿足，應(yīng)適當(dāng)加大R2，如果波形失真嚴(yán)重，則應(yīng)適當(dāng)減少R2或R3。其次是測(cè)量和調(diào)整振蕩頻率，為此應(yīng)適當(dāng)改變RC串并聯(lián)選聘網(wǎng)絡(luò)的元件參數(shù)。比如固定電容器C、改變電阻R，或是固定電阻R、改變電容C，使電路的振蕩頻率滿足設(shè)計(jì)要求。4. 實(shí)驗(yàn)參考電路實(shí)驗(yàn)參考電路如圖7.2所示。圖中沒有穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，改變電位器2RP的值可以調(diào)整反饋電阻的大小，以便滿足振蕩條件。電位器1RP可以適當(dāng)改變振蕩頻率。圖 7.2 實(shí)驗(yàn)參考電路圖六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 電路中哪些參數(shù)與振蕩頻率有關(guān)?將振蕩頻率的實(shí)測(cè)值與理論估算值比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。2. 總結(jié)改變負(fù)反饋深度對(duì)振蕩電路起振的幅值條件及輸出波形的影響。3. 作出RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性曲線。實(shí)驗(yàn)八 集成穩(wěn)壓電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 學(xué)習(xí)用集成穩(wěn)壓器構(gòu)成直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方法。 2. 學(xué)習(xí)直流穩(wěn)壓電源主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法。二、實(shí)