(整理)模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)1-6

1、精品文檔實(shí)驗(yàn)一常用電子儀器的使用練習(xí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)雙蹤示波器 （GOS-620型），函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（DF-1461A型）和交流毫伏表 （SX2172型）的正確使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理在模擬電路實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路板安裝完畢后，必須進(jìn)行調(diào)試與測(cè)試，圖 1.1為實(shí)驗(yàn)示意 圖。進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試時(shí)，常用數(shù)字萬(wàn)用表直流檔測(cè)靜態(tài)工作點(diǎn)。數(shù)字萬(wàn)用表紅、黑表筆分別插入“V-?”和“COM”孔，黑筆與電路中的地線相連，紅筆可接入電路中各點(diǎn)測(cè)試有關(guān)數(shù)據(jù)。進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí)，常需加入輸入信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器用來(lái)產(chǎn)生輸入信號(hào)（例如正弦交流電 壓）；示波器用于顯示輸出波形 （用單蹤顯示），有時(shí)示波器同時(shí)顯示輸入輸出 （用雙蹤

2、顯示）； 毫伏表用來(lái)顯示信號(hào)的交流有效值（不是幅值，也不是峰峰值）。在實(shí)驗(yàn)中，所有測(cè)試儀器的接地端應(yīng)與實(shí)驗(yàn)電路的接地端連接在一起，如圖1.1所示，否則引入的干擾不僅會(huì)使實(shí)驗(yàn)電路的工作狀態(tài)發(fā)生變化，而且將使測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。注意：測(cè)試儀器的信號(hào)端絕不能與接地端相連，否則發(fā)生短路。圖1.1實(shí)驗(yàn)電路的測(cè)量示意圖為了做好一個(gè)實(shí)驗(yàn)，電子儀器的使用方法是必須掌握的。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)圖1.2與1.3的實(shí)驗(yàn)圖，學(xué)習(xí)三種電子儀器的使用。GOS-620型雙蹤示波器機(jī)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)校準(zhǔn)信號(hào)（此端子在左下方），輸出電壓為方波,頻率為1KHz±2%,電壓幅度為2V峰峰值）。如圖1.2所示，用示波器顯示并測(cè)試此標(biāo)準(zhǔn)方

3、波的頻率、幅度、上升下降沿時(shí)間，可對(duì)示波器進(jìn)行自檢與校核。示波器CAL(2Vp-p)此端子會(huì)輸出一個(gè) 2V峰 峰值，1KHz的標(biāo)準(zhǔn)方波圖1.2本實(shí)驗(yàn)示意圖之一：示波器進(jìn)行自檢與校核用圖1.3所示的實(shí)驗(yàn)圖，可從示波器中顯示并讀出信號(hào)發(fā)生器輸出的有關(guān)參數(shù)（幅度,頻率等），毫伏表可用來(lái)顯示信號(hào)的交流有效值。地線 _圖1.3本實(shí)驗(yàn)示意圖之二：示波器與毫伏表檢查信號(hào)發(fā)生器的輸出三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1 .閱讀電子儀器的使用方法（在本實(shí)驗(yàn)第六部分和本教材附錄2中）；2 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路（畫(huà)在預(yù)習(xí)報(bào)告中），并制訂好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格（寫(xiě)入預(yù)習(xí)報(bào)告中，不要在本教材表格中記數(shù)據(jù)）。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、示波器“校準(zhǔn)信

4、號(hào)”的顯示與測(cè)試（1）調(diào)出波形按圖1.2接線，調(diào)節(jié)示波器各有關(guān)旋鈕，使熒光屏上顯示一至數(shù)個(gè)周期的穩(wěn)定波形。（2）校核校準(zhǔn)信號(hào)的幅度A 把Y軸微調(diào)靈敏度鈕（VARIABLE順時(shí)針?lè)较蛐憬油ㄩ_(kāi)關(guān) ,置于“ CAL'位置 （即右旋到底）；該鈕不要拉出，否則讀數(shù)被放大 5倍。B）把Y軸靈敏度開(kāi)關(guān)（VOLT/DIV）置于適當(dāng)位置，使在熒光屏上顯示4div左右。C）測(cè)量校準(zhǔn)信號(hào)的幅度，將數(shù)據(jù)記入表1.1中。（3）校核校準(zhǔn)信號(hào)的頻率A）把“SWP.VAR”旋鈕順時(shí)針?lè)较蛐?，置于“校?zhǔn)”位置。B）將掃速開(kāi)關(guān)（TIME/DIV ）置于適當(dāng)位置，使在熒光屏上顯示1 2個(gè)周期波形，C）測(cè)得校準(zhǔn)信號(hào)的頻率

5、，并將數(shù)據(jù)記入表2.1.1中。（4）測(cè)量校準(zhǔn)信號(hào)的上升時(shí)間和下降時(shí)間由于上升下降時(shí)間較短，應(yīng)盡量讓波形沿X軸擴(kuò)展：A）利用“掃速擴(kuò)展（X0MAG） ”開(kāi)關(guān)將波形擴(kuò)展10倍（讀出的數(shù)據(jù)單位也差 10倍）B）把“掃速”開(kāi)關(guān)（TIME/DIV ）置于適當(dāng)位置，以使波形盡量沿X軸擴(kuò)展C）將數(shù)據(jù)記入表2.1.1中表1.2 標(biāo)淮信號(hào)”的幅度、頻率和邊沿時(shí)間標(biāo)稱值原始數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)值儂2V(p-p)的V/divV頻率IKHzdivm以出貨Hz上升沿時(shí)間divu sdiy下降沿時(shí)間divP-s*原始數(shù)據(jù)系指從儀器刻度上直接讀取的數(shù)據(jù)2.用示波器檢查信號(hào)發(fā)生器的輸出波形(1)按圖1.3接線(2)讓信號(hào)發(fā)生器輸出1KH

6、z, 1伏有效值的正弦電壓(用交流毫伏表測(cè)出)(3)然后用示波器測(cè)量其峰峰值，將結(jié)果記入表1.2中表1.2校核信號(hào)發(fā)生器標(biāo)稱值原始數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)峰峰值折合為有效值1U(有效值)diQV/div3、雙蹤顯小用雙蹤顯示方式同時(shí)觀察信號(hào)發(fā)生器的二個(gè)輸出波形：信號(hào)發(fā)生器輸出端(OUT)上的lKHz、6V方波與示波器 X端子相連，TTL/CMOSDUTk白lKHz、6V方波與示波器 Y端子相連。 觀察二個(gè)波形，并用波形圖定性畫(huà)出。五、實(shí)驗(yàn)器材(1) GOS-620型雙蹤示波器 一臺(tái)；(2) DF1641A型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)；(3) SX2172型交流毫伏表一臺(tái)。六、本實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要說(shuō)明在本教材附錄2中，已對(duì)GOS

7、-620型示波器、DF1641A型函數(shù)發(fā)生器、和 SX2172交流 毫伏表作了說(shuō)明，現(xiàn)著重指出下列幾點(diǎn)。1. GOS-62CS雙蹤示波器(1)尋找掃描光點(diǎn)在開(kāi)機(jī)半分鐘后，如仍找不到光點(diǎn)，可調(diào)節(jié)亮度旋鈕，并置“ CH1”、“CH2”于“GND” 位置，從中判斷光點(diǎn)位置，然后適當(dāng)調(diào)節(jié)y軸和x軸移位旋鈕，將光點(diǎn)移至熒光屏的中心位置。(2)顯示穩(wěn)定波形需注意GOS-620示波器面板圖中，下列幾個(gè)控制開(kāi)關(guān)(或旋鈕)的位置。A) “掃速”開(kāi)關(guān)一一它的位置應(yīng)根據(jù)被觀察信號(hào)的周期確定。B)”觸發(fā)信號(hào)選擇”開(kāi)關(guān)一一通常選為“內(nèi)” (CH1、CH2、LINE)觸發(fā)。C)“觸發(fā)方式”開(kāi)關(guān)一一通?？上戎糜凇白詣?dòng)”位置

8、，以便于找到掃描線或波形。如波 形穩(wěn)定情況不彳i,再置于 "常態(tài)”位置，但必須同時(shí)調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋鈕，使波形穩(wěn)定。(3)示波器有四種顯示方式屬"單蹤"顯示有三種 CH1,CH2,ADD屬“雙蹤”顯示有一種一一 DUAL(4)脈沖信號(hào)的幅度、頻率、脈沖寬度、上升時(shí)間和下降時(shí)間的測(cè)量方法0. 1 U脈沖參數(shù)如圖1.4所示.脈沖幅度(Um)；脈沖幅度高電平與低電平差值 脈沖宿期(T )；前后兩個(gè)脈沖的間隔時(shí)間 脈沖寬度(D )1從脈沖前沿的心5U.到后沿 的0。5 口加之闿的附間脈沖上升時(shí)間(匕)：脈沖由5 1LM上升到脈沖下降時(shí)間g"巧犍0+ 1U,降到0o

9、gum所需的時(shí)間圖1.4脈沖參數(shù)的定義用示波器測(cè)量脈沖參數(shù)的方法如下：(A)調(diào)出波形a.開(kāi)機(jī)后，首先要把掃描光點(diǎn)或光線找到，并移到熒光屏中心位置。然后調(diào)節(jié)“輝度” “聚焦”旋鈕，使光點(diǎn)或光線最清晰，且亮度適中。b.用GOS-620的專用電纜線把“校準(zhǔn)信號(hào)”與CH1俄CH2靦入插口接通。c.按照“校準(zhǔn)信號(hào)”的頻率和幅值，正確選擇 Y軸靈敏度開(kāi)關(guān)和掃速開(kāi)關(guān)位置，使熒 光屏上波形的幅度和周期數(shù)適當(dāng)。d.為使波形穩(wěn)定，與觸發(fā)掃描方式有關(guān)的幾個(gè)開(kāi)關(guān)位置應(yīng)置于下列位置：“觸發(fā)信號(hào)”選擇開(kāi)關(guān)-置于(CH1、CH2、LINE)位置“觸發(fā)方式”開(kāi)關(guān)一一先置于“ AUTO”位置(此時(shí)，若掃速開(kāi)關(guān)位置正確，即可得到

10、 數(shù)個(gè)周期的波形)，同時(shí)調(diào)節(jié)“觸發(fā)”電平旋鈕，調(diào)出穩(wěn)定的波形，以上步驟如調(diào)不出穩(wěn)定 波形，則可把“觸發(fā)方式”開(kāi)關(guān)置于“常態(tài)”(NORM ),并同時(shí)調(diào)節(jié)“觸發(fā)電平”，即可調(diào)出穩(wěn)定的波形，從中可體會(huì)出幾種觸發(fā)方式的操作特點(diǎn)。(B)幅度測(cè)量首先應(yīng)把Y軸靈敏度“微調(diào)”旋鈕置于“校正”位置(順時(shí)針旋到底，即聽(tīng)到關(guān)的聲音)精品文檔精品文檔然后把 Y 軸的靈敏度開(kāi)關(guān)置于適當(dāng)位置，使被測(cè)波形在熒光屏上的顯示幅度適中，于是被測(cè)波形在熒光屏上垂直方向所占的格數(shù)與Y 軸靈敏度開(kāi)關(guān)指示值的乘積即為幅度值。(C) 頻率的測(cè)量首先把“ SWP.VAR”旋鈕置于“校正”位置(順時(shí)針旋到底)，然后改變掃速開(kāi)關(guān)位置，使熒光屏上

11、顯示一個(gè)或數(shù)個(gè)波形(為保證測(cè)量精度，被顯示的波形個(gè)數(shù)不宜選得太多)，根據(jù)一個(gè)波形在水平方向所占格數(shù)及掃速開(kāi)關(guān)的指示，即可測(cè)得波形的周期。同時(shí)，還要注意掃 速“擴(kuò)展”旋鈕(X10 MAG)的位置。(D) 上升沿時(shí)間和下降沿時(shí)間的測(cè)量脈沖波形的邊沿時(shí)間應(yīng)在觸發(fā)掃描條件下進(jìn)行測(cè)量。為此，需將觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)置于“常態(tài)”位置。當(dāng)測(cè)量上升沿時(shí)間時(shí)，要求掃描信號(hào)從上升沿開(kāi)始，所以“觸發(fā)極性”開(kāi)關(guān)應(yīng)置于“十” 。調(diào)節(jié)“ Y 軸靈敏度”開(kāi)關(guān)位置及其微調(diào)旋鈕，并移動(dòng)波形，使波形在垂直方向上正好占據(jù)中心軸上、下各3 格位置。通過(guò)掃速開(kāi)關(guān)，逐級(jí)提高掃描速度，使波形在x 軸方向上擴(kuò)展。(必要時(shí)，可以利用“掃速擴(kuò)展”開(kāi)關(guān)將

12、波形再擴(kuò)展10 倍 )，并同時(shí)調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋鈕，直至熒光屏上可以清楚地讀出上升沿時(shí)間(約幾微秒)。測(cè)量下降沿時(shí)，只需將“觸發(fā)極性”開(kāi)關(guān)置于“一”。 (以上測(cè)量中，由于掃描擴(kuò)展的結(jié)果，波形的上升沿或下降沿部份輝度將降低很多。為便于觀察，可適當(dāng)增強(qiáng)輝度)。注意用 GOS-620 型示波器測(cè)量波形幅值和時(shí)間參數(shù)時(shí)，各檔誤差均不大于土5。2. DF1641A型函數(shù)發(fā)生器(1)輸出波形：按下 FUNCTIONS的開(kāi)關(guān)，可以按需要輸出 正弦波、三角波和方波。(2) 輸出電壓控制：在“輸出衰減開(kāi)關(guān)”和“ 輸出幅度調(diào)節(jié)”電位器控制下，最大輸出電壓可達(dá)20Vp-p( 峰峰值 ) ?？梢栽诜?，毫伏，直至0 1 毫

13、伏級(jí)上均勻調(diào)節(jié)。(2)輸出頻率控制：函數(shù)發(fā)生器的頻率可以在1Hz 2MHz間通過(guò)“分檔開(kāi)關(guān)”和“頻率調(diào)節(jié)” 旋鈕調(diào)節(jié)。讀數(shù)顯示在數(shù)字屏上。3. SX2172交流毫伏表(1)交流毫伏表只能測(cè)量正弦交流電壓在1mV- 300V范圍內(nèi)的有效值。如果輸入信號(hào)中包含有直流成分，交流毫伏表則僅指示其中的正弦交流成分有效值。( 如果輸入信號(hào)不是正弦波，其讀數(shù)不能作為有效值讀取。)(2)SX2172交流毫伏表的工作頻率范圍為5Hz 2MHz輸入阻抗為8MQ /40PF ,測(cè)量誤差不超過(guò)各量程滿度值的土2。(3) 測(cè)量前，一般先把量程開(kāi)關(guān)置于量程較大位置上, 然后在測(cè)量中逐步減小量程，以免超過(guò)滿刻度，將表針打壞

14、。一般儀表針指示在滿刻度2/3 附近測(cè)量精度較高。實(shí)驗(yàn)二電子元件的測(cè)試技術(shù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)試常用電子器件(電阻、電容、半導(dǎo)體二極管和三極管)二、實(shí)驗(yàn)原理1 .電阻測(cè)量電阻值測(cè)量如圖2.1所示。數(shù)字萬(wàn)用表紅、黑表筆分別插入“ V- ”和“ COM”孔，黑 筆與地相連。萬(wàn)用表“功能開(kāi)關(guān)”需置于電阻檔。要注意讀數(shù)的單位：例如，讀出的數(shù)值是5.6,如果電阻檔處于 10K或100K的，則均為5.6K;如果電阻檔處于 10M ,則為5.6M。圖2.1 電阻的測(cè)量示意圖2 .電容器測(cè)量電容器的精確測(cè)量，應(yīng)借助于專門(mén)的測(cè)試儀器來(lái)進(jìn)行，常用的有QS-18A型萬(wàn)用電橋,TH2811B LCR數(shù)字電橋

15、等。下面簡(jiǎn)單介紹利用數(shù)字萬(wàn)用表的電容擋來(lái)測(cè)試電容容量：(1)數(shù)字萬(wàn)用表有專門(mén)測(cè)電容的二個(gè)插孔，如圖 2.2所示。測(cè)電容時(shí)需把電容插入這二 個(gè)插孔內(nèi)，如果電容在電路板上不能拿下，還需要用引線幫助。(2)測(cè)量時(shí)將“功能開(kāi)關(guān)”置于 F檔的適當(dāng)量程，此時(shí)數(shù)字屏顯示的數(shù)字即為電容值，如顯示數(shù)字為1',則應(yīng)提高量程，此表最大能測(cè)20uF的電容值。圖2.2電容的測(cè)量示意圖2 .二極管極性的判別數(shù)字萬(wàn)用表的“ +卜”檔專門(mén)用來(lái)測(cè)試 PN結(jié)的導(dǎo)電特性：如圖2.3所示，若將它的紅筆（它與內(nèi)電池“十”極性的一端相連 ）接二極管的陽(yáng)極，它 的黑筆接二極管的陰極，則二極管處于正向偏置狀態(tài)，顯示為壓降0.3V或0

16、.7V左右（分別對(duì)應(yīng)鑄管與硅管）“反之，如果紅筆接二極管“一”極，黑筆接二極管“+”極，則二極管處于反向偏置狀態(tài)，流過(guò)電流很小，萬(wàn)用表顯示為“1”。因此，根據(jù)兩種連接方式下測(cè)得電壓值的大小就可以判別二極管的極性與材料類型（硅管還是錯(cuò)管）。圖2.3 二極管的測(cè)量示意圖3 .晶體三極管管腳的判別4 1）管型和基極的判別晶體三極管從結(jié)構(gòu)上看，可以看成是由兩個(gè)背靠背的PN結(jié)組成白勺。對(duì) NPN型管來(lái)說(shuō)，基極是兩個(gè)等效二極管的公共“陽(yáng)極"；對(duì)PNP型管來(lái)說(shuō)，基極則是它們的公共“陰極”，分別如圖2.4（a）和（b）所示。因此，判別出三極管的基極是公共“陽(yáng)極”還是公共“陰極”，即能判別出三極管是

17、NPN型還是PNP型。而且根據(jù)PN結(jié)正向壓降是0.3V還 是0.7V就可以判別出管子是硅管還是錯(cuò)管 ，判別方法與二極管極性判別方法一樣 ，不再 重復(fù)。（a） NPN型三極管 （b） PNP型三極管圖2.4晶體三極管的結(jié)構(gòu)（2）集電極與發(fā)射極的判別用數(shù)字萬(wàn)用表的“作e”檔可以判別三極管的發(fā)射極與集電極，并測(cè)出 3值。測(cè)試電 路如圖2.5所示。在判明一個(gè)晶體三級(jí)管是PNPS是NPN的管型和基極的條件下，選取數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量“ hFE”檔，將晶體管 E、B、C三極分別插入對(duì)應(yīng)管型的 E、B、C三孔， 其中必須將已判明的基極 B插入對(duì)應(yīng)的B孔。這時(shí)，數(shù)字屏上將顯示一個(gè)數(shù)據(jù)；然后， 保持基極B仍插在B孔，

18、對(duì)換另外二極所插孔。此時(shí)，數(shù)字屏上將顯示另一個(gè)數(shù)據(jù)。比 較兩次數(shù)據(jù)的大小，其中數(shù)據(jù)大的那一次，插在“E”孔的那一極為發(fā)射極 E;插在“ C'孔的那一極為集電極 Co數(shù)據(jù)大的那一次的值為 3值。NPN三極管萬(wàn)用表IPNP NP：IEBCe'eK E111 iWriV-j COM° L圖2.5 用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè) hFE（3值）三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1 .大概了解電子器件的常識(shí)（在本教材附錄1中）；2 .仔細(xì)閱讀本實(shí)驗(yàn)中的“實(shí)驗(yàn)原理”部分；3 .根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路（畫(huà)在預(yù)習(xí)報(bào)告中），并制訂好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格（寫(xiě)入預(yù)習(xí)報(bào)告中，不要在本教材中記數(shù)據(jù)）。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .測(cè)電阻按

19、圖2.1用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)出二個(gè)電阻的阻值將數(shù)據(jù)記入表2.1 ;并與其色環(huán)所指示的電阻標(biāo)稱值進(jìn)行比較。同時(shí)檢查所發(fā)電位器中心頭的功能，電位器可選用實(shí)驗(yàn)箱中 的一個(gè)電位器。電阻可選用電路板中的任意二個(gè)元件；2 .測(cè)電容按圖2.2用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)出三個(gè)電容器的電容值，將數(shù)據(jù)記入表2.1;并與標(biāo)稱值進(jìn)行比較，電容可選用電路板中的任意三個(gè)元件；表2. 1組件代號(hào)RIR2 WC1C2C3標(biāo)稱值實(shí)測(cè)值絕對(duì)誤差相對(duì)誤差3 .測(cè)二極管用數(shù)字萬(wàn)用表判別二極管的“+”極、“一”極和管子材料，并測(cè)量其正向電壓值,將數(shù)據(jù)記入表2.2。表2.2二極管型號(hào)二極管導(dǎo)通電壓（V）二極管材料（硅還是錯(cuò)）2.3。4 .測(cè)三極管用數(shù)字萬(wàn)

20、用表判別雙極型晶體三極管的管腳排列和管子類型，將結(jié)果填入表表2.3管子類型（NPN還是PNP）管腳排列（畫(huà)底視圖，如圖2.5所示）管子材料（硅還是錯(cuò)）hFE ( 3 )值五.實(shí)驗(yàn)器材1 .數(shù)字萬(wàn)電表一只2 .電子元件1）電阻電容若干（可選用電路板元件，見(jiàn)附錄 3）2）電位器一個(gè)（可選用“模擬電路實(shí)驗(yàn)箱”中電位器）3）硅二極管與錯(cuò)二極管各一個(gè)4） NPN三極管與 PNP三極管各一個(gè)實(shí)驗(yàn)三共射放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 .學(xué)習(xí)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)整；2 .學(xué)習(xí)放大器的放大倍數(shù)的測(cè)量方法；3 .加深示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器和交流毫伏表的使用方法。、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)參考電路如圖 3.1所示。該電路采用自

21、動(dòng)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的分壓式射極偏置電路,其溫度穩(wěn)定性好，電位器W用來(lái)調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。精品文檔圖3.1實(shí)驗(yàn)電路圖1.靜態(tài)工作點(diǎn)的估算計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)，首先要畫(huà)出直流通路(電容開(kāi)路)。對(duì)圖Ib,得到下列公式:UbRb2RbiRb2VCC3.1,當(dāng)Ii>>Ib時(shí)，可忽略(3-1)(3-2)Ue = Ub - UbeIc I EVeRVc =Vcc - I cRc(3-3)(3-4)2.交流放大倍數(shù)估算為計(jì)算交流小信號(hào)性能指標(biāo)，應(yīng)首先畫(huà)出交流通路（電容短路，直流電壓源短路）。對(duì)圖3.1電路，由9BE=beAlb （由輸入回路得到），AUce =-R）iI C （由輸出回路得到）， 以及3C =

22、PZ1Ib ,可得到電壓放大倍數(shù)：Uo；Uce艮=忠一U I U BEberbe3。2s(3-5)(3-6)式（3-6）中，電流用Ib,不是Ie。3.靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量和調(diào)試由于電子器件性能的分散性很大，在設(shè)計(jì)制作晶體管放大電路時(shí)，離不開(kāi)測(cè)量和 調(diào)試技術(shù)。1）靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量，是在不加輸入信號(hào)情況下，用萬(wàn)用表直流電壓檔分別測(cè)量放大電路的直流電壓 Ub、Uc和Ue,如圖3.1所示。此外，可用Ic=Ie = UE/Re算出 I Co2）靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整在半導(dǎo)體三極管放大器的圖解分析中已經(jīng)介紹，為了獲得最大不失真的輸出電壓，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)選在輸出特性曲線上交流負(fù)載線的中點(diǎn)。若Q點(diǎn)選

23、得太高，易引起飽和失真；選得太低，又易引起截止失真。實(shí)驗(yàn)中，如果測(cè)得Uceq<0.5V,說(shuō)明三極管已飽和；如測(cè)得Uceq-Vcc,則說(shuō)明三極管已截止。靜態(tài)工作點(diǎn)的位置與電路參數(shù)有關(guān)。當(dāng)電路參數(shù)確定之后，工作點(diǎn)的調(diào)整主要是通過(guò)調(diào)節(jié)電位器 W來(lái)實(shí)現(xiàn)的。W調(diào)小，工作點(diǎn)增高；W1調(diào)大，工作點(diǎn)降低。一般使 Ie 為mA數(shù)量級(jí)（例如2mA）;作為一個(gè)估算，Uc大約可取電源電壓的一半左右。4、放大器的動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試放大器的動(dòng)態(tài)指標(biāo)有電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻R、輸出電阻 &和最大不失真電壓Uomax等。本實(shí)驗(yàn)只介紹電壓放大倍數(shù)Au的測(cè)試。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí)，各電子儀器與被測(cè)電路的接線方法如圖 3.

24、2所示。從信號(hào)發(fā) 生器向放大電路輸入一正弦交流信號(hào)（1KHz、約10mV）。用示波器觀察放大器輸出電壓的波形u。在沒(méi)有明顯失真的情況下，用毫伏表測(cè)出3和u的大小。于是，可求得Au = uo / ui。由于放大倍數(shù)的大小與晶體管的工作點(diǎn)有關(guān)。因此，在動(dòng)態(tài)測(cè)量前應(yīng) 首先按要求調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。圖3.2放大倍數(shù)的測(cè)量圖三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1 .復(fù)習(xí)共射極放大電路的工作原理；2 .仔細(xì)閱讀本實(shí)驗(yàn)中的“實(shí)驗(yàn)原理”部分；3 .根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（畫(huà)在預(yù)習(xí)報(bào)告中），并標(biāo)注出元件值（在本實(shí)驗(yàn)中第五部分有參考值）4 .根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，制訂好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格（寫(xiě)入預(yù)習(xí)報(bào)告中）；并把靜態(tài)工作點(diǎn)與電壓放大倍數(shù)的

25、理論計(jì)算值填入“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格”中。3取實(shí)驗(yàn)二測(cè)的值。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .安裝電路按圖3-1,在“模擬電路實(shí)驗(yàn)箱”上組裝共射放大電路，使用電路模板一晶體管放大器1與2 （見(jiàn)附錄3）,經(jīng)檢查無(wú)誤后，接通+12V直流電源。2 .測(cè)量并調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)電位器 W使其滿足要求（lE=2mA）;并測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)填入表3.1中3 .測(cè)量電壓放大倍數(shù)按圖3-2接線。輸入頻率為1KHZ的信號(hào)，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)使輸出電壓基本不失真。 用“雙蹤顯示模式”同時(shí)顯示輸入波形與輸出波形，并測(cè)出輸入與輸出電壓的交流幅 度，填入表3.2中。表3-1Ub/VUc/VUe/V幅/mA測(cè)量值(由測(cè)量值計(jì)算)理論值表3-2UiUoA

26、 u測(cè)量值理論值五、實(shí)驗(yàn)器材(1) GOS-620型雙蹤示波器一臺(tái)；(2) DF1641A型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)；(3) SX2172型交流毫伏表一臺(tái)。(4)模擬電路實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)。(5)數(shù)字萬(wàn)用表一只(6)電子元件(使用電路模板 一晶體管放大器1與2,見(jiàn)W錄3):Rc= 2.7K Q; R1=Rb2=10Ka； Re=1KQ;電位器=100KCl=10F, C2 = 47F,Ce= 47 F; NPN 三極管一個(gè)實(shí)驗(yàn)四共集放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .學(xué)習(xí)共集放大電路的測(cè)量與調(diào)整；2 .學(xué)習(xí)放大器性能指標(biāo)的測(cè)量方法（輸入，輸出電阻、最大不失真輸出電壓）3 .進(jìn)一步加深示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器和交流毫伏表

27、的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)參考電路如圖 4.1所示。共集放大電路具有輸入電阻高、輸出電阻低，電壓放大倍 數(shù)接近于1、輸出動(dòng)態(tài)范圍大的特點(diǎn)。與共射極放大電路不同，共集放大電路從發(fā)射極輸出 （因而稱射極跟隨器）。圖中電位器W用來(lái)調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。圖4.1實(shí)驗(yàn)電路圖1 .靜態(tài)工作點(diǎn)的估算靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算，類似于共射極放大電路，只要令Rc=0即可。2 .交流放大倍數(shù)估算對(duì)圖4.1電路，由AUbe =beAb （由輸入回路得到），4e =（RcRl）AIe （由輸出 回路得到），以及AIe %AIc =P&b ,可得到電壓放大倍數(shù)：人 .Uo：Ue.Ue（1）（ReRl）AV n11（4-1 ）

28、. Ui . U be：Ube；Uebe （1：）（ReRl）3.靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量和調(diào)試：參見(jiàn)實(shí)驗(yàn)三4、放大器的動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試放大器的動(dòng)態(tài)指標(biāo)有電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro和最大不失真電壓Uomax等。本實(shí)驗(yàn)將介紹輸入電阻Ri、輸出電阻Ro和最大不失真電壓 Uomax的測(cè)試方法。1）輸入電阻的測(cè)量輸入電阻Ri的大小表示放大電路從信號(hào)源或前級(jí)放大電路獲取電流的多少。輸入 電阻越大，索取前級(jí)電流越小，對(duì)前級(jí)的影響就越小。輸入電阻的測(cè)量原理如圖 4-2所示。在信號(hào)源與放大電路之間串入一個(gè)已知阻值 的電阻R ,用交流毫伏表分別測(cè)出 Us'和Ui,則輸入電阻為Ri(4-3)UiU

29、5li (Us -Ui)/RUs -Ui電阻R的值不宜取得過(guò)大，過(guò)大易引入干擾；但也不宜取得太小，太小易引起較 大的測(cè)量誤差。最好取 R與Ri的阻值為同一數(shù)量級(jí)。2）輸出電阻的測(cè)量輸出電阻的大小表示電路帶負(fù)載能力的大小。輸出電阻越小，帶負(fù)載能力越強(qiáng)。其測(cè)量原理如圖4-3所示。用交流毫伏表分別測(cè)量放大器輸出電壓：Uo Rl=°°時(shí)的輸出電壓U ol -有Rl時(shí)的輸出電壓則輸出電阻可通過(guò)下式計(jì)算求得：(4-3)Ro =U° ML RlUoL為了測(cè)量值盡可能精確，最好取 Rl與Ro的阻值為同一數(shù)量級(jí)。注意圖 4-3中，Rs 是信號(hào)發(fā)生器的內(nèi)阻，在測(cè)輸出電阻時(shí)不要在信號(hào)源

30、與放大器之間串入電阻。精品文檔圖4-3測(cè)試輸出電阻原理圖被測(cè)放大電路R U 被測(cè)放大電路R圖4-2測(cè)試輸入電阻原理圖3)最大不失真輸出電壓的測(cè)量放大器的線性工作范圍與晶體管的工作點(diǎn)位置有關(guān)。下面介紹共集放大器的波 形失真情況。截止失真：下端縮頂當(dāng)ICQ太小時(shí)，放大器產(chǎn)生截止失真，uo波形下端出現(xiàn)“縮頂”失真，如圖4.4(a) 所示。Uo波形的截止失真并不明顯，不是出現(xiàn)明顯的“削頂”，而是出現(xiàn)“縮頂”失真飽和失真：上端削頂當(dāng)ICQ太大時(shí)，容易產(chǎn)生飽和失真，波形上端開(kāi)始“削頂”，如圖4.4(b)所示。Uo波形的飽和失真比較明顯。最大不失真輸出電壓 UOMAX測(cè)量方法當(dāng)放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)整在晶體管

31、線性工作范圍的中心位置時(shí)，如果加大輸入信號(hào)Ui,則Uo的波形兩端同時(shí)出現(xiàn)“削頂”和“縮頂”失真，即飽和與截止失真同時(shí)出現(xiàn)如圖 4.4(c) 所示。由于現(xiàn)“縮頂” 失真不明顯，因此最大不失真電壓常以Uo波形剛出現(xiàn)“削頂”失真時(shí)為界，此時(shí)用毫伏表測(cè)出Uo的大小，即為放大器的最大不失真輸出電壓(b)飽和失真UOMAX °三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備精品文檔圖4-4波形失真示意圖精品文檔1 .復(fù)習(xí)共集放大電路的工作原理；2 .仔細(xì)閱讀本實(shí)驗(yàn)中的“實(shí)驗(yàn)原理”部分；3 .根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（畫(huà)在預(yù)習(xí)報(bào)告中），并標(biāo)注出元件值（在本實(shí)驗(yàn)中第五部分有參考值）4 .根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，制訂好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格

32、（寫(xiě)入預(yù)習(xí)報(bào)告中）；并把靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的理論計(jì)算值填入“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格”中。3取實(shí)驗(yàn)二測(cè)的值。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .安裝電路按圖4-1,在綜合實(shí)驗(yàn)箱上組裝電路，經(jīng)檢查無(wú)誤后，接通+12V直流電源。2 .調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)并測(cè)量最大不失真電壓1）從信號(hào)發(fā)生器輸出f =1kHz的正弦電壓接到放大電路的輸入端，并接到雙蹤示波器X軸輸入端。將放大電路的輸出電壓接到雙蹤示波器Y軸輸入端；2）調(diào)整電位器 W,并調(diào)整信號(hào)發(fā)生器輸出的幅度，使示波器上顯示的放大電路輸出波形達(dá)到最大不失真（無(wú)明顯失真），測(cè)出放大電路的輸入與輸出幅度；并將測(cè)量結(jié) 果填入表4-1中。3）關(guān)閉信號(hào)發(fā)生器,即Ui

33、=0,測(cè)試此時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn),并將測(cè)量結(jié)果填入表4-1中。3 .輸入電阻的測(cè)量按圖4-2接電路。取R =10K,信號(hào)發(fā)生器輸出f =1kHz, Ui=200mV的正弦電壓接到放 大電路的輸入端，用示波器或毫伏表分別測(cè)出Us，和Ui。將測(cè)量結(jié)果填入表 4-2中。4 .輸出電阻的測(cè)量按圖4-3接電路。取 Rl=51 或330a，信號(hào)發(fā)生器輸出f =1kHz, Ui=200mV的正弦電壓接到放大電路的輸入端，用示波器或毫伏表分別測(cè)出Rl=8時(shí)的開(kāi)路電壓 Uo及有Rl時(shí)的輸出電壓 Uol。將測(cè)量結(jié)果填入表 4-2中。表4-1UiUoUbUeIE/mA測(cè)量值（由測(cè)量值計(jì)算）理論值表4-2Us'Ui

34、RiUoUOLRo測(cè)量值理論值五、實(shí)驗(yàn)器材精品文檔(1) GOS-620型雙蹤示波器一臺(tái)；(2) DF1641A型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)；SX2172型交流毫伏表 一臺(tái)；(5)數(shù)字萬(wàn)用表一只；(4)模擬電路實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái)；(6)電子元件(使用電路模板 一晶體管放大器1與2,見(jiàn)W錄3):Rm = Rb2= 51KQ ; Re = 5.1KQ; Rl = 51 或 330Q; R=10KQ ;電位器=1MCl=10F; C2 = 100wF; NPN 三極管一個(gè)實(shí)驗(yàn)五負(fù)反饋電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? .研究放大電路中引入負(fù)反饋后對(duì)各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響;2 .學(xué)習(xí)放大器的頻率特性的測(cè)量方法。、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)參考電

35、路如圖 5.1所示。該電路在發(fā)射極支路串聯(lián)一只電阻Rf ,引入了 “串聯(lián)電流負(fù)反饋”。電位器W用來(lái)調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。1K圖5.1電流串聯(lián)負(fù)反饋,靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算，類似于共射極放大電路（實(shí)驗(yàn)三），只要令Re = Rei + Rf即可。2 .引入交流負(fù)反饋后對(duì)各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響與估算1）負(fù)反饋后對(duì)各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響引入交流負(fù)反饋后，可改善放大器的交流性能指標(biāo)。例如，減小非線性失真、擴(kuò)展通頻帶、提高輸出電壓或電流的穩(wěn)定性、改變輸入輸出阻抗。負(fù)反饋有四種組態(tài)，其特性如表5.1所示。表5.1四種組態(tài)負(fù)反饋放大器特性比較組態(tài)基本放大電路 的放大倍數(shù)A反饋系數(shù)F輸出阻抗輸人阻抗電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)Fu

36、= uF /u。減小增大電流串聯(lián)負(fù)反饋轉(zhuǎn)移電導(dǎo)Fui = ui /i o (Q)增大增大電壓并聯(lián)負(fù)反饋轉(zhuǎn)移電阻Fiu= I f /uo (1/Q)減小減小電流并聯(lián)負(fù)反饋電流放大倍數(shù)Fi i = i f / i O增大減小組 態(tài)輸出電壓穩(wěn)定性輸出電流穩(wěn)定性電壓串聯(lián)負(fù)反饋提高電流串聯(lián)負(fù)反饋提高電壓并聯(lián)負(fù)反饋提高電流并聯(lián)負(fù)反饋提高2）放大電路性能指標(biāo)的估算對(duì)圖5.1所示的電流串聯(lián)負(fù)反饋，可對(duì)交流性能指標(biāo)的影響有：減小了非線性失真、擴(kuò)展了通頻帶、提高了輸出電流的穩(wěn)定性、提高了輸入輸出阻抗。1）電壓放大倍數(shù)開(kāi)環(huán)放大電路放大倍數(shù)A 二；Jo 二 Jc = Ic =-U BE-U BErbe=IBrbe反饋

37、系數(shù)Ue （1 ：網(wǎng)F RfC閉環(huán)放大倍數(shù)A 一工 一AA f -Ui A AF閉環(huán)電壓放大倍數(shù)八 Uo-Rc.：IoRcA-ReRcAufUI . ：UI 1 - AFrbe (1 )RfRf2)輸入電阻開(kāi)環(huán)輸入電阻Ri =rbe閉環(huán)輸入電阻Rif =(1 AF)Ri fe - (1 - bRf3.放大電路頻率特性的測(cè)量放大電路中耦合電容 （圖5.2中Ci、C2與Ce）會(huì)影響放大器的低頻特性（低頻時(shí)這些電容的容抗很大），三極管的內(nèi)部電容將影響放大器的高頻特性（高頻時(shí)三極管的 內(nèi)部電容的容抗變小）。因此，放大器的幅頻特性如圖5.2所示。下限截止頻率上限截止頻率圖5.2放大倍數(shù)隨頻率變化曲線 一

38、一幅頻特性測(cè)量放大倍數(shù)隨頻率變化曲線的幅頻特性方法：1）從信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的交流電壓輸入到電路；2）改變輸入信號(hào)ui的頻率，每改變一個(gè)頻率就測(cè)出放大器的一個(gè)輸出電壓（輸入電壓不要改變）；3）按AU=Uo/Ul計(jì)算，據(jù)此可畫(huà)出幅頻特性。通頻帶為fbw=fH -fL精品文檔精品文檔三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1 復(fù)習(xí)負(fù)反饋放大電路的工作原理；2 . 仔細(xì)閱讀本實(shí)驗(yàn)中的“實(shí)驗(yàn)原理”部分；3根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（畫(huà)在預(yù)習(xí)報(bào)告中），并標(biāo)注出元件值，Re1 可選為 330 ;4根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，制訂好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格（寫(xiě)入預(yù)習(xí)報(bào)告中）；并把開(kāi)環(huán)與閉環(huán)時(shí)的電壓放大倍數(shù)的理論計(jì)算值填入 “實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格”中。 實(shí)

39、驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格的格式與前面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)類似，本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生能自行設(shè)計(jì)表格。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 安裝電路按圖 5-1, 在 “模擬電路實(shí)驗(yàn)箱”上組裝電路，使用電路模板-晶體管放大器1 與 2（見(jiàn)附錄3）,經(jīng)檢查無(wú)誤后，接通+12V直流電源。2測(cè)量并調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)電位器 W使其滿足要求（Ie = 2mA）。3測(cè)量閉環(huán)電壓放大倍數(shù)、頻率特性對(duì)圖 5-1 情況，即為閉環(huán)狀態(tài)，按如下操作：1）測(cè)量閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：從信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生信號(hào)頻率為f=1KHz,有效值為30mV的交流電壓輸入到電路；測(cè)量放大電路輸出電壓Uo與輸入電壓Ui,填入數(shù)據(jù)表中，據(jù)此可計(jì)算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf = UO/Ui；2）測(cè)量閉環(huán)

40、幅頻特性：從信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生電壓有效值為30mV 的交流電壓輸入到電路；改變輸入信號(hào)ui 的頻率，每改變一個(gè)頻率就測(cè)出放大器的一個(gè)輸出電壓，填入數(shù)據(jù)表中；測(cè)出上限載止頻率fHf與下限載止頻率fHf,填入數(shù)據(jù)表中。按Auf = Uo/Ui計(jì)算，可畫(huà)出閉環(huán)幅頻特性，如圖 5.2 所示。注意：（1）改變輸入信號(hào)Ui的頻率時(shí)，輸入信號(hào)Ui的幅度不要改變；（ 2） 頻率點(diǎn)選擇：中頻大致范圍：1KHz - 100KHZ,測(cè)2個(gè)頻率點(diǎn)即可，求出的是中頻放大倍數(shù) AUm, 在中頻范圍內(nèi)放大倍數(shù)幾乎不會(huì)變化。高頻大致范圍：100KHZ 以上 , 測(cè)幾個(gè)頻率點(diǎn)即可，對(duì)應(yīng)放大位數(shù)為0.7Aum(0.7 對(duì)應(yīng)-3db

41、) 的頻率是上限頻率fHf。低頻大致范圍：1KHZ 下 , 測(cè)幾個(gè)頻率點(diǎn)即可，對(duì)應(yīng)放大位數(shù)為0.7Aum 的頻率是下限頻率fLf。4測(cè)量開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)、頻率特性在圖 5-1 中，電容CF 的上端接至三極管的發(fā)射極，即為工作在交流開(kāi)環(huán)狀態(tài)，按如下操作：1)測(cè)量開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)：從信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)頻率為f=1KH Z 的交流電壓輸入到電路，用示波器觀察輸出電壓，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的幅度，使輸出信號(hào)不失真；測(cè)量放大電路輸出電壓 Uo與輸入電壓 Ui,填入數(shù)據(jù)表中，據(jù)此可計(jì)算開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)Au =U O/Ui；2)測(cè)量開(kāi)環(huán)幅頻特性：在上述情況下，改變輸入信號(hào)ui 的頻率(不要改變幅度)，每改變一個(gè)頻率就測(cè)出放大器的一個(gè)輸出電壓，填入數(shù)據(jù)表中；測(cè)出上限載止頻率fHf與下限載止頻率fHf,填入數(shù)據(jù)表中。按Au = U O/U I 計(jì)算，可畫(huà)出開(kāi)環(huán)幅頻特性，如圖5.2 所示。五、實(shí)驗(yàn)器材(1) GOS-620 型雙蹤示波器一臺(tái)；(2) DF1641A 型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)；(3) SX2172 型交流毫伏表一臺(tái)。(4) 模擬電路實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)。(5) 數(shù)字萬(wàn)用表一只(6