模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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

目錄一、共射放大電路二、集成運(yùn)算放大器三、RC正弦波振蕩器四、方波發(fā)生器五、多級(jí)負(fù)反饋放大電路六、有源濾波器七、復(fù)合信號(hào)發(fā)生器

一、共射放大電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)掌握用Multisim13仿真軟件分析單極放大電路主要性能指標(biāo)的方法。(2)熟悉常用電子儀器的使用方法，熟悉基本電子元器件的作用。(3)學(xué)會(huì)并熟悉“先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)”的電子線路的基本調(diào)試方法。(4)分析靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器性能的影響，學(xué)會(huì)調(diào)試放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。(5)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。實(shí)驗(yàn)電路如下圖所示，采用基極固定分壓式偏置電路。電路在接通直流電源Vcc而未加入輸入信號(hào)（Vi=0）時(shí)，三極管三個(gè)極電壓和電流稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。根據(jù)XSC1的顯示，按如下方法進(jìn)行操作：現(xiàn)象出現(xiàn)截止失真減小R7出現(xiàn)飽和失真增大R7操作當(dāng)滑動(dòng)變阻器R7設(shè)置為11%時(shí)，有最大不失真電壓。理論估算值實(shí)際測(cè)量值UUUUICQUUUUICQBQEQCEQCQBQCQEQCEQ3.98V6.03V3.28V2.75V2.98m3.9046.2533.1863.0672.873mAVVVVA4.總結(jié)與討論1.Q點(diǎn)過低——信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)2.Q點(diǎn)過高——信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)二、集成運(yùn)算放大器1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)加深對(duì)集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用電路和性能參數(shù)的理解。(2)了解集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)，掌握集成運(yùn)算放大器的正確使用方法和基本應(yīng)用電路。(3)掌握由運(yùn)算放大器組成的比例、加法、減法、積分和微分等基本運(yùn)算電路的功能。(4)進(jìn)一步熟悉仿真軟件的使用。2.實(shí)驗(yàn)原理集成運(yùn)放是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合器件。當(dāng)外部接入有不同的線性或非線性元器件組成的輸入負(fù)反饋電路時(shí)，可以靈活的實(shí)現(xiàn)各種函數(shù)關(guān)系，在線性應(yīng)用方面，可組成加法、減法、比例。積分、微分、對(duì)數(shù)等模擬運(yùn)算電路。在大多數(shù)情況下，將運(yùn)放視為理想的，即在一般討論中，以下三條基本結(jié)論是普遍使用的：開環(huán)電壓增益Au運(yùn)放的兩個(gè)輸入端電壓近似相等，即，稱為“虛短”。-運(yùn)放的同相和反相兩個(gè)輸入端的電流可視為零，即，稱為“虛斷”。II0-應(yīng)用理想運(yùn)放的三條基本原則，可簡(jiǎn)化運(yùn)放電路計(jì)算，得出本次實(shí)驗(yàn)結(jié)論。3.實(shí)驗(yàn)儀器（1）雙路直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)（2）函數(shù)發(fā)生器一臺(tái)（3）示波器一臺(tái)4.減法電路減法放大器實(shí)際是反相放大器和同相放大器的組合，如題所示對(duì)于理想放大器，改電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為Vo=(1+Rf/R1)[R3/(R2+R3)]Vi2-（Rf/R1）Vi1實(shí)驗(yàn)要求Vo=Vi1-3Vi2輸出信號(hào)Vo峰峰值為1V。實(shí)驗(yàn)電路及示波器實(shí)測(cè)vi1/mVVi2/mVVo/mV65050500三、RC正弦波振蕩器1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)學(xué)習(xí)RC正弦波振蕩器的組成及其振蕩條件和原理。(2)學(xué)會(huì)使用、調(diào)試振蕩器。2.實(shí)驗(yàn)儀器（1）雙路直流穩(wěn)壓電源（2）函數(shù)發(fā)生器（3）示波器（4）集成運(yùn)算放大器（5）電阻若干電位器電容二極管（6）模擬電路實(shí)驗(yàn)箱3.實(shí)驗(yàn)原理RC橋式振蕩電路是一種較好的正弦波產(chǎn)生電路，適用于產(chǎn)生頻率小于1MHz，頻率范圍寬，波形較好的低頻振蕩信號(hào)。因?yàn)闆]有輸入信號(hào)，為了產(chǎn)生正弦波，必須在電路里加入正反饋。下圖是用運(yùn)算放大器組成的電路，圖中,R構(gòu)成負(fù)反饋支路，R，R，C，C的串并R聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成正反饋支路并兼作選頻網(wǎng)絡(luò)，二極管構(gòu)成穩(wěn)幅電路。調(diào)節(jié)電位器341212可以改變負(fù)反饋的深度，以滿足振蕩的振幅條件和改善波形。二極管D，D2Rp1要求溫度穩(wěn)定性好且特性匹配，這樣才能保證輸出波形正負(fù)半周對(duì)稱，同時(shí)接入R以消除二極管的非線性影響。4電路起振后，由于元件參數(shù)的不穩(wěn)定性，如果電路增益增大，輸出幅度將越來越大，最后由于二極管的非線性限幅，這必然產(chǎn)生非線性失真。反之，如果增益不足，則輸出幅度減小，可能停振，為此振蕩電路要有一個(gè)穩(wěn)幅電路。圖中兩個(gè)二極管主要是利用二極管的正向電阻隨所加電壓而改變的特性，來自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)示波器實(shí)測(cè)4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論圖中R1=R2=R,C1=C2=C則電路的振蕩頻率f0=1/2πRC實(shí)驗(yàn)測(cè)得f0=1.562kHz若改變R或C可改變震蕩頻率，要求放大器的放大倍數(shù)Av滿足Av=1+（Rp+R4）/R3>3可得Rp+R4>2R3際運(yùn)用中Rp+R4略大于2R3就可以了，這樣既可以滿足起振條件，又。為了使電路起振在實(shí)不會(huì)失真。四、方波發(fā)生器1、實(shí)驗(yàn)1.了解電2.學(xué)習(xí)用集成運(yùn)算放大器2、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)際應(yīng)用中Rf反饋回來的電壓進(jìn)行比較可得到方波，二極管D1、D2與電路控制電占空比，穩(wěn)壓二極管Vz限制和確認(rèn)方波的幅度。3.實(shí)驗(yàn)（1）雙路直流穩(wěn)壓電目的壓比較器的工作原理并熟悉遲滯比較器的原理和功能。組成矩形波發(fā)生器方法。通過電壓比較可以產(chǎn)生方波，電容充放電使其變化的電壓與經(jīng)過阻Rp、R3組成的電容的充放電時(shí)間從而控制方波的儀器源（2）函數(shù)發(fā)生器（3）示波器（4）集成運(yùn)算放大器（5）電阻若干電位器電（6）模擬電路實(shí)驗(yàn)4.占空比為50%的方波電路容二極管穩(wěn)壓二極管箱

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸出高電平時(shí)間：TRCln(12R1)13Rf輸出低電平時(shí)間：TRCln(12R1)24Rf1TTT1振蕩頻率：f12TDR3占空比：1TRR34根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求占空比D=50%R改變的大小，即可調(diào)節(jié)輸出脈沖的寬度?？梢娬{(diào)節(jié)電位器pR3五、多級(jí)負(fù)反饋放大電路1、實(shí)驗(yàn)1.掌握Multisim13仿真研究多級(jí)負(fù)反饋放大電路。2.學(xué)習(xí)集成運(yùn)算放大器的掌握多級(jí)集成運(yùn)放電路的工作特點(diǎn)。3.研究負(fù)反饋對(duì)放大器目的應(yīng)用，性能的影響，掌握負(fù)反饋放大器的性能工作指標(biāo)的測(cè)試方法。4.測(cè)試開閉環(huán)的電壓放大倍數(shù)，輸入電阻，輸出電阻，反饋網(wǎng)絡(luò)的電壓反饋系數(shù)和通頻帶。5.比較電壓放大倍數(shù)在開閉環(huán)的差別。6.觀察負(fù)反饋對(duì)非線性失真的改善作用。2、實(shí)驗(yàn)原理在電子電路中，將輸出量（輸出電壓或輸出電流）的一部分或全部通過一定的電路形式作用到輸入回路，用來影響其輸入量（放大電路的輸入電壓或輸入電流）的措施稱為反饋。若反饋的結(jié)果使凈輸入量減小，則稱為之負(fù)反饋；反，之稱為之正存在于直流通路，則稱為直流反饋；若反饋存在于交流通路，則稱為交流反饋。交流負(fù)反饋有四種組態(tài)：電壓串聯(lián)負(fù)反饋；電壓并聯(lián)負(fù)反饋；電流串聯(lián)負(fù)反饋；電流并聯(lián)負(fù)反饋。若反饋量取自壓，則稱為之電壓反饋；若反饋量取自輸出電流，則稱為之電流反饋。輸入量、反饋量和凈輸入量以電壓形式相疊加，稱為串聯(lián)反饋；以電流形式相疊加，稱為并聯(lián)反饋。若反饋輸出電反饋。3、實(shí)驗(yàn)器材1.雙路直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)2.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)3.示波器一臺(tái)4.毫伏級(jí)電壓表一臺(tái)5.萬用表一塊6.集成運(yùn)算放大器兩片5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Fh/kHzV/mViV/mVV/mVV’/VV/VA’vAvR/ΩR/ΩFFl/HzNf00iOV開環(huán)測(cè)試21.081.991.64199.164.7081941.249.9930.87111K9750.0121.525-----6122.86理論------------------------58.755.332.7K2870.512計(jì)算-閉環(huán)----21.7022.461.741.65095-151.1833.48752.249.428.4K2670.0130.549測(cè)試0開環(huán)通頻帶BW=41.25kHz2，閉環(huán)通頻帶理論值BWF=122.86kHz，閉環(huán)通頻帶實(shí)際測(cè)量BW=151.18kHz示波器實(shí)測(cè)6、實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)引入負(fù)反饋明顯展寬了通頻帶，但降低了放大倍數(shù)。(2)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋增大了輸入電阻，減小了輸出電阻。六、有源濾波器1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉RC有源濾波器的設(shè)計(jì)方法。(2)掌握濾波器上下限頻率的測(cè)試方法，了解濾波器在實(shí)際中的應(yīng)用。2、實(shí)驗(yàn)原理由RC元件與運(yùn)算放大器組成的濾波器稱為RC有源濾波器，其功能是讓一定范圍內(nèi)的頻率通過，抑制或者急劇衰減頻率范圍以外的信號(hào)。因受到運(yùn)算放大器帶寬的限制，這類濾波器僅適用于低頻范圍。根據(jù)頻率范圍可分為低通、高通、帶通和帶阻四種濾波器。3、實(shí)驗(yàn)器材1.雙路直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)2.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)3.示波器一臺(tái)4.管兩個(gè)，穩(wěn)壓二極管5.萬用表一塊02DZ4兩個(gè)6.集成運(yùn)算放大器兩片4、電路仿真（1）二階低通濾波器=1.00v時(shí)的仿真數(shù)據(jù)Vi1001502002503004006008001000輸入頻率/HzVo/v1.581.581.571.571.551.551.511.551.311.310.920.920.570.570.380.38Av1.551.51Av/dB3.9293.8953.8033.7993.5842.341-0.801-4.884-8.468（2）高通濾波器（3）二階帶通濾波器（4）二階帶阻濾波器5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)于低通濾波器，只有低頻信號(hào)才有較大增益。對(duì)于高通濾波器，只有高頻信號(hào)才有較大增益。對(duì)于帶通濾波器，只有特定頻率信號(hào)才有增益。對(duì)于帶阻濾波器，只有一小段特定頻率段的信號(hào)增益極小，無法通過。七、復(fù)合信號(hào)發(fā)生器1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握方波、三角波、正弦波等信號(hào)發(fā)生器的工作原理和工作方法。（2）進(jìn)一步熟悉和掌握集成運(yùn)算放大器電路在復(fù)雜電路中的應(yīng)用。（3）進(jìn)一步熟悉和掌握仿真