模擬電子技術實驗與課程設計樣本

東華理工大學自編教材模仿電子技術實驗指引書與課程設計編者：劉梅鋒李百余朱兆優(yōu)鄧文娟審校：林剛勇東華理工學院電子工程學院二○○六年十月

前言《模仿電子技術》是電類專業(yè)重要基本課，也是非電類工科專業(yè)重要學習內(nèi)容。模仿電子技術是一門實踐性很強課程，實驗是學習電子技術一種重要環(huán)節(jié)，它對鞏固和加深課堂教學內(nèi)容、提高學生實際動手能力和工作技能，培養(yǎng)科學工作作風具備重要作用，為此后學好后續(xù)課和從事實際技術工作奠定堅實基本。本門課程實驗內(nèi)容安排遵循由淺到深、由易到難規(guī)則，考慮不同層次需要，既有基本測實驗證性內(nèi)容，又有設計研究性內(nèi)容。為提高實驗思想性、科學性和啟發(fā)性，有些實驗只提出設計規(guī)定及電路原理簡圖，由學生自己完畢方案選取、實驗環(huán)節(jié)安排和實驗成果表格記錄等，充分發(fā)揮學生創(chuàng)造性和主觀能動性。本書還編寫了基本實驗、設計性實驗共二十個，還編寫了三個模仿電子技術課程設計。每個實驗均可以在模仿電路實驗系統(tǒng)中完畢，學生可依照狀況從中選做，實驗前由任課教師依照各專業(yè)詳細狀況和教學內(nèi)容擬定實驗項目，選取實驗內(nèi)容。本課程是實踐性、技能性和理論性很強學科，必要理論聯(lián)系實際，在理論知識指引下，通過實踐逐漸加深對電子技術理論理解，勤思考、多動手，不斷地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，注重自己能力培養(yǎng)，才干有所收益、有所發(fā)展、有所創(chuàng)新。電子技術日新月異，教學改革任重道遠，由于水平有限，對書中錯誤和缺陷懇請讀者批評指正，以便此后不斷改進。10月17日

目錄TOC\o"1-2"\h\z第一某些模仿電子技術實驗 2實驗一單級放大電路（一） 2實驗二單級放大電路（二） 2實驗三射極跟隨器 2實驗四差動放大電路 2實驗五積分與微分電路 2實驗七RC正弦波振蕩器 2實驗八LC正弦波振蕩電路 2實驗九比較器 2實驗十波形發(fā)生器 2實驗十一集成功率放大器 2實驗十二整流濾波和并聯(lián)穩(wěn)壓電路 2實驗十三串聯(lián)穩(wěn)壓電路 2實驗十四集成穩(wěn)壓器 2實驗十五電流/電壓轉(zhuǎn)換電路 2實驗十六電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路 2實驗十七設計帶負反饋二級放大電路 2實驗十八運算放大器應用設計 2實驗十九互補對稱功率放大器 2實驗二十波形變換電路設計 2第二某些模仿電子技術課程設計 2課題一多級放大電路設計 2課題二RC有源濾波器迅速設計 2課題三函數(shù)發(fā)生器 2附錄一：《模仿電子技術》課程設計報告撰寫規(guī)定 2附錄二：模仿電路實驗系統(tǒng)使用闡明 2

第一某些模仿電子技術實驗

實驗一單級放大電路（一）一、實驗目熟悉電子元器件和模仿電路實驗箱，學習基本放大電路構成。掌握放大器靜態(tài)工作點調(diào)試辦法及其對放大器性能影響。學習測量放大器Q點和Av辦法，理解共射極電路特性。二、實驗儀器1．示波器2．信號發(fā)生器3．萬用表4．模仿電路實驗箱三、預習規(guī)定1．三極管及單管放大器工作原理。2．放大器動態(tài)和靜態(tài)測量辦法。四、實驗內(nèi)容及環(huán)節(jié)（一）裝接電路與簡樸測量圖1－1工作點穩(wěn)定放大電路1．判斷實驗箱上三極管極性及好壞，測量+12V電源與否正常以及電解電容極性和好壞。2．按圖1-1所示連接電路（注意要關斷電源之后再接線），Rp調(diào)到電阻最大位置。3．接完后仔細檢查，經(jīng)認真檢查后方可通電。（二）靜態(tài)測量與調(diào)節(jié)1.變化Rp，記錄Ic分別為0.8mA、1.2mA、1.6mA、2mA時三極管Vβ值。提示：Ib和Ic測量和計算辦法測Ib和Ic普通可用間接測量法，即通過測Vc和Vb，Rc和Rb計算出Ib和Ic（注意：圖1－1中Ib為支路電流）。此法雖不直觀，但操作比較簡樸，建議初學者采用。直接測量法，即將微安表和毫安表直接串聯(lián)在基極（集電極）中測量。此法直觀，但操作不當容易損壞儀器和儀表。不建議初學者采用。

測量Rb時應關斷電源，并斷開Rp下端。2.調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點，調(diào)RP使Ve=1.8V（或使Uce=5~6V），計算并填表1.1.表1.１實測計算Ube（v）Uce（v）Rb（kΩ）Ib（μA）Ic(mA)（三）動態(tài)研究按圖1－2所示電路接線，調(diào)節(jié)Q點（辦法同前）。圖1－2小信號放大電路將信號發(fā)生器輸出信號調(diào)到f＝1KHz，UP-P為500mV，接至放大電路A點，通過R1、R2衰減（100倍），Ui點得到5mV小信號，觀測Ui和Uo端波形，并比較相位,填表1.2。信號頻率不變，逐漸加大信號幅度，觀測Vo不失真時最大值并填入表1.2表1.2實測實測計算估算Ui(mv)Uo(v)AuAu五、實驗報告記錄所有實驗測量成果及波形。結合電路理論知識，計算單級放大電路電壓放大倍數(shù),并與實際測量值進行比較，分析誤差成果、產(chǎn)生誤差因素及改進辦法或方案。按實驗內(nèi)容和測量規(guī)定詳細寫出實驗報告。

實驗二單級放大電路（二）實驗目學習測量放大器ri、r0辦法、觀測放大器非線性失真，理解共射極電路特性。學習放大電路動態(tài)性能。二、實驗儀器1．示波器2．信號發(fā)生器3．萬用表4．模仿電路實驗箱三、預習規(guī)定三極管及單管放大器工作原理。放大器動態(tài)和靜態(tài)測量辦法。四、實驗內(nèi)容及環(huán)節(jié)1．輸入電阻測量按圖1-1接線。如圖2-1，在輸入端串接一種5.1k電阻Rs，測量Us與Ui即可計算riri＝Ui/IbIb＝(US－Ui)/RS則ri＝[Ui/(US-Ui)].RS2．輸出電阻測量按圖1-1接線。如圖2-2，測量有負載和空載時U0，即可計算出r0，將上述測量及計算成果填入表2.1中。r0＝[(U0-UL)/UL]RL＝(U0/UL-1)RL表2.1測輸入電阻（Rs=5.1kΩ）測輸出電阻(RL=5.1kΩ)實測計算估算實測計算估算US(mv)Ui(mv)ririU0RL=∞U0RL=ro(kΩ)ro(kΩ)3．按圖1-2接線，保持Ui＝5mv不變，放大器接入負載RL，按表2.2中給定不同參數(shù)狀況下測量Ui和Uo，并將計算成果填表中。表2.2給定參數(shù)實測實測計算估算RCRLUi(mv)Uo(v)AuAu5K15K15K12K22K5K12K2K24．保持Ui＝5mv不變，轉(zhuǎn)動電位器以增大或減小Rp，觀測輸出端Uo波形變化，并用萬用表測量三極管Vb、Vc、Ve值，并填入表2.3中。表2.3(注意:如果截止失真不明顯可恰當增長輸入信號幅度.)Rp5VbVcVe輸出波形現(xiàn)象小適當大五、實驗報告1.記錄所有實驗測量成果及波形。2.結合電路理論知識，計算單級放大電路輸入電阻、輸出電阻，并與實際測量值進行比較，分析誤差成果、產(chǎn)生誤差因素及改進辦法或方案。3.按實驗內(nèi)容和測量規(guī)定詳細寫出實驗報告。

實驗三射極跟隨器一、實驗目1．掌握射極跟隨器特性和測量辦法。2．進一步學習放大器中各項參數(shù)測量辦法。二、實驗儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器3．萬用表4．模仿電路實驗箱三、預習規(guī)定1．參照教材關于章節(jié)內(nèi)容，熟悉射極跟隨器原理及特點。2．依照圖3-1元器件參數(shù)，估算靜態(tài)工作點，畫出交、直流負載線。圖3-1射極跟隨器四、實驗內(nèi)容1．按圖3-1電路接線。2．直流工作點調(diào)節(jié)。接上電源，將電源開關合上，在B點輸入頻率f＝1KHz正弦波信號，電路輸出端用示波器觀測，重復調(diào)節(jié)電位器Rp4及信號源輸出幅度，使電路輸出幅度在示波器屏幕上得到一種最大不失真波形，然后斷開輸入信號，用萬用表測量晶體管各極對地電位，測量成果即為該放大器靜態(tài)工作點，將所測數(shù)據(jù)填入表3-1中。(也可按照前面所學辦法調(diào)節(jié)Q點.)表3-1Ve(V)Ube(V)Ic(mA)（計算值）測量值3．測量電壓放大倍數(shù)AV接入負載RL=1KΩ，在B點輸入頻率為f＝1KHz正弦波信號，調(diào)節(jié)輸入信號幅度（此時電位器Rp4不能再旋動），用示波器觀測，在輸出最大不失真狀況下，測量Ui,UL值，將所測數(shù)據(jù)填入表3-2中。表3-2Ui(V)UL(V)Au測量值4．測量輸出電阻ro在B點輸入頻率為f＝1KHz正弦波信號，幅度Ui＝100mv左右，當斷開和接上負載RL＝2.2KΩ時，用示波器觀測輸出波形，分別測出空載時輸出電壓Uo(RL＝∞)和有負載輸出電壓UL(RL＝2.2KΩ)值，則ro=(Uo/UL-1)RL將所測數(shù)據(jù)填寫入表3-3中。表3-3Uo(mV)UL(mV)ro測量值5．測量放大器輸入電阻ri（采用換算法）在電路輸入端串入一種5.1Ｋ電阻（如圖3-1），從Ａ點加入頻率為f＝1KHz正弦信號，用示波器觀測輸出波形，再分別用示波器測量Ａ點、Ｂ點波形幅值Us、Ui.則ri=[Ui/(Us-Ui)].Ｒs.將測量數(shù)據(jù)填寫入表3-4中。表3-4US(mV)Ui(mV)ri測量值6．測量射極跟隨器跟隨特性在電路輸出端接入負載ＲL＝2.2KΩ,在Ｂ點加入頻率為f＝1KHz正弦信號，逐漸增大輸入信號幅度Ui，用示波器觀測電路輸出端，在保證輸出波形不失真狀況下，測出相應UL值，依照測量成果計算Ａv電壓放大倍數(shù)。將所測數(shù)據(jù)填寫入表3-5中。表3-512345Ui(mV)UL(mV)Ａu五、實驗報告規(guī)定1．給出實驗原理圖，標明實驗元件數(shù)值。2．整頓實驗數(shù)據(jù)，闡明實驗中浮現(xiàn)各種現(xiàn)象，得出關于結論，畫出必要波形曲線。3．將實驗成果與理論計算比較，分析產(chǎn)生誤差因素。

實驗四差動放大電路一、實驗目1．熟悉差動放大器工作原理2．掌握差動放大器基本測試辦法二、實驗儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器3．萬用表4．模仿電路實驗箱三、預習規(guī)定1．計算圖4-1靜態(tài)工作點（設rbe=3K,β=100）及電壓放大倍數(shù)在圖4-1基本上畫出單端輸入和共模輸入電路四、實驗內(nèi)容及環(huán)節(jié)差動放大原理實驗電路如圖4-1所示。圖4-1差動放大電路原理圖測量靜態(tài)工作點①調(diào)零將輸入端短路并接地（即b1-b2短路并接地），接通直流電源，調(diào)節(jié)電位器Ｒp1使差動放大電路雙端輸出電壓Uo＝０。②測量靜態(tài)工作點用萬用表測量三個三極管（Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3）各極對地電壓，并填入表4-1中。表4-1Vc1Vc2Vc3Vb1Vb2Vb3Ve1Ve2Ve3實測值（二）測量差模電壓放大倍數(shù)在輸入端加入直流電壓信號Vid＝±0.1Ｖ（即Vb1＝0.1V，Vb2＝－0.1V）按表4-2規(guī)定，用萬用表測量差動放大器單端和雙端輸出電壓并記錄，由測量數(shù)據(jù)計算出單端和雙端輸出電壓放大倍數(shù)。（注意：差動放大器輸入直流電壓信號從實驗箱OUT1和OUT２上接入，調(diào)節(jié)電位器可變化直流信號大小和極性，使OUT1和OUT２分別調(diào)為＋0.1V和－0.1V再接入到差動放大器Ｖb1和Ｖb2輸入端。）表4-2(注意:電壓放大倍數(shù)=輸出變化量/輸入變化量)測量計算項差模輸入測量值計算值Vc1Vc2VoAd1Ad2AdVb1＝0.1VVb2＝－0.1V（三）測量共模電壓放大倍數(shù)調(diào)節(jié)好OUT1和OUT２值不變，將輸入端b1、b2短接，先后分別接到信號源OUT1和OUT２上，再分別用萬用表測量出差放電路共模輸入時單端和雙端輸出電壓信號，并填入表4-3中，由測量數(shù)據(jù)計算出單端和雙端輸出電壓放大倍數(shù)，進一步再計算出共模抑制比CMRR=|Ad/Ac|。表4-3測量計算項共模輸入測量值計算值Vc1Vc2VoAc1Ac2AcVb1＝Vb2＝0.1VVb1＝Vb2＝－0.1V（四）測量單端輸入差放電路放大倍數(shù)1．在圖4-1中將b2接地，構成單端輸入差動放大器，從b1端輸入直流信號Ｖi=±0.1V,用萬用表測量差放電路單端輸出和雙端輸出電壓信號，記錄并填于表4-4中。依照測量值計算單端輸入時單端輸出和雙端輸出電壓放大倍數(shù)，并與在雙端輸入時單端輸出和雙端輸出差模電壓放大倍數(shù)進行比較。2．用信號發(fā)生器產(chǎn)生一種幅度Ｖi＝50mV,頻率f＝1KHz正弦波信號加入差動放大器b1端，b2接地。這時用示波器分別測量記錄單端輸出和雙端輸出電壓波形和幅度、頻率，填入表4-4中，依照測量值計算單端和雙端輸出差模電壓放大倍數(shù)。表4-4電壓值放大倍數(shù)AVVC1VC2V0Ad1Ad2Ad直流0.1V直流-0.1V正弦信號50mv/1kHZ（注意：輸入交流信號時，用示波器監(jiān)視Ｖc1,Ｖc2波形，若有失真現(xiàn)象，可恰當減小輸入電壓幅值，使Ｖc1,Ｖc2都不失真。）五、實驗報告1．依照實測數(shù)據(jù)計算圖4-1差動放大器靜態(tài)工作點，并與預習計算成果相比較。2．整頓實驗數(shù)據(jù)，計算各個信號輸入時Ａd，并與計算值相比較。3．計算實驗環(huán)節(jié)３中Ａc和CMRR值?？偨Y差放電路性能和特點。實驗五積分與微分電路一、實驗目1．學會用運算放大器構成積分微分電路.2．學會積分微分電路特點及性能。二、實驗儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器。3．萬用表4．模仿電路實驗箱。三、預習規(guī)定1．分析圖5-1電路，若輸入正弦波，其相位差是多少？當輸入信號100Hz有效值為2V時，Vo=？2．分析圖5-2電路，若輸入正弦波，其相位差是多少？當輸入信號為160Hz有效值為1V時，輸出Vo=？3．擬定實驗環(huán)節(jié)，做好登記表格。四、實驗內(nèi)容（一）積分電路圖5-1積分電路1．實驗電路如圖5-1所示。先從OUT1調(diào)出+1v直流電壓接入電路輸入端，雖然Vi＝+1v，合上開關Ｋ，用示波器觀測積分電路輸出波形Vo，然后斷開開關Ｋ（開關Ｋ用一根導線代替，斷開時拔出導線一端）在示波器上觀測輸出波形變化。2．測量飽和輸出電壓及有效積分時間。3．將圖5-1中積分電容C1改為0.1u，開關Ｋ斷開，在積分電路輸入端用信號發(fā)生器分別輸入一種幅度為2V、頻率為100Hz方波和正弦波，用示波器觀測輸出信號幅度大小和輸入與輸出波形相位關系，并記錄波形。(注意:若由于輸入信號具有直流電平而使得輸出波形失真,可通過調(diào)節(jié)信號發(fā)生器直流電平旋鈕消除失真.)4．信號發(fā)生器輸出幅度不變，變化信號發(fā)生器輸出頻率，再用示波器觀測輸出信號幅度大小和輸入與輸出波形相位關系，并記錄波形。（二）微分電路實驗電路如5-2所示。圖5-2微分電路1．用信號發(fā)生器輸入一種頻率為f＝160Hz，有效值為1V正弦波信號到積分電路輸入端Vi，用示波器觀測電路Vi與Vo波形，并測量輸出電壓幅度。2．電路連接不變，變化電路輸入信號頻率（在20Hz~400Hz之間），用示波器觀測Vi和Vo幅值和波形變化狀況并記錄。3．用信號發(fā)生器輸入一種頻率為f＝200Hz，峰－峰值為1V方波信號到積分電路輸入端Vi，按正弦波環(huán)節(jié)重復實驗，用示波器觀測電路輸出波形Vo。（可在Vi端串連一種200Ω左右電阻消除振蕩）（三）積分－微分電路電路如圖5-3所示。圖5-3積分——微分電路1．用信號發(fā)生器輸入一種頻率為f＝200Hz，峰－峰值為1V方波信號到積分－微分電路輸入端Vi，用示波器觀測Vi和Vo波形并記錄（消除振蕩辦法同上）2．電路連接不變，將積分－微分電路輸入端輸入信號Vi頻率改為500Hz，再重復上一步實驗。（五）實驗報告1．整頓實驗中數(shù)據(jù)及波形，總結積分，微分電路特點。2．比較實驗成果與理論計算值，分析誤差因素。實驗六有源濾波器一、實驗目1．熟悉有源濾波器電路構成及其特性。2．學會測量有源濾波器幅頻特性。二、實驗儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器3.萬用表4．模仿電路實驗箱三、預習規(guī)定1．實驗前預習教材關于濾波器內(nèi)容。2．分析圖6-1、圖6-2、圖6-3所示電路工作原理，寫出它們電壓增益特性表達式。3．計算圖6-1、圖6-2電路截止頻率和圖6-3電路中心頻率。四、實驗內(nèi)（一）低通濾波器實驗電路如圖6-1所示。其中：反饋電阻RF選用22K電位器，5K7為設定值。圖6-1低通濾波器按表6.1內(nèi)容測量并記錄.Vi（v）1111111111頻率(Hz)510153060100150200300400Vo(v)表6.1（二）高通濾波器實驗電路如圖6-2所示圖6-2高通濾波器按表6.2內(nèi)容測量并記錄.表6.2Vi(v)1111111111頻率(HZ)10203050100130160200300400Vo(V)（三）帶阻濾波器實驗電路如圖6-3所示。1．實測電路中心頻率。2．以實測出中心頻率為中心,逐漸上下變化輸入信號頻率，測出帶阻濾波器電路幅頻特性,自擬表格。圖6-3帶阻濾波器五、實驗報告1．整頓實驗數(shù)據(jù)，畫出各電路測量出信號波形曲線，并與計算值對比，分析誤差。2．如何構成帶通濾波器？試設計一種中心頻率為300Hz，帶寬為200Hz帶通濾波器。

實驗七RC正弦波振蕩器一、實驗目1．掌握橋式RC正弦波振蕩器電路構成及工作原理。2．熟悉正弦振蕩器調(diào)節(jié)、測試辦法。3．觀測RC參數(shù)對振蕩頻率影響，學習振蕩頻率測定辦法。二、實驗儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生3．萬用表4．模仿電路實驗箱三、預習規(guī)定1．復習RC橋式振蕩器工作原理。2．完畢下列填充題：①如圖7-1中，正反饋支路是由構成，這個網(wǎng)絡具備特性，要變化振蕩頻率只要變化或數(shù)值即可。②如圖7-1中，RP3和R2構成反饋，其中用來調(diào)節(jié)放大器放大倍數(shù)，使電路放大倍數(shù)AV≥3。圖7-1RC正弦振蕩器四、實驗內(nèi)容1．按圖7-1接線，調(diào)節(jié)電位器電阻，使RP4＝R1，RP4電阻值需預先調(diào)好再接入。2．用示波器觀測輸出電壓V0波形。3．思考：①若電路元件完好，接線對的，電源電壓也正常，但測量成果V0＝0，因素何在？應怎么解決？②若在輸出端有信號V0，但浮現(xiàn)明顯失真，因素何在？應如何解決？4．測量輸出信號V0頻率f0，并與計算值比較。5．變化振蕩頻率在模仿電路實驗箱上設法使實驗電路中文氏橋電阻R1＝RP4=20k(或者使C1=C2=0.2u)。注意：變化參數(shù)前，必要先關斷模仿電路實驗箱電源開關，檢查無誤后再接通電源。測f0之前，應恰當調(diào)節(jié)RP3，使輸出信號V0無明顯失真后，再測頻率,并讀出V0幅值。6．測定運算放大器放大電路閉環(huán)電壓放大倍數(shù)AVf在實驗環(huán)節(jié)5基本上，關斷實驗箱電源，保持RP3值不變，使信號發(fā)生器輸出頻率與環(huán)節(jié)5相似。斷開圖7-1中“A”點接線，把低頻信號發(fā)生器輸出電壓接至運放同相輸入端（電路接成如圖7-2），調(diào)節(jié)此輸入信號Vi幅值，使輸出信號V0等于環(huán)節(jié)5中讀出V0值，再測出此時輸入信號Vi幅值，即可計算出電壓放大倍數(shù)Avf＝V0/Vi=————倍。7．自擬詳細環(huán)節(jié)，測定RC串并聯(lián)網(wǎng)絡幅頻特性曲線。圖7-2五、實驗報告1．圖7-1電路中，哪些參數(shù)與振蕩頻率關于？將振蕩頻率實測值與理論估算值比較，分析產(chǎn)生誤差因素。2．總結變化負反饋深度對振蕩起振幅值條件及輸出波形影響。3．完畢預習規(guī)定第2項內(nèi)容。4．作出RC振蕩器串-并聯(lián)網(wǎng)絡幅頻特性曲線。實驗八LC正弦波振蕩電路一、實驗目研究LC正弦波振蕩電路特性。LC選頻放大電路幅頻特性。二、實驗儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器3．模仿電路實驗箱三、預習規(guī)定LC電路三點式振蕩電路振蕩條件及頻率計算辦法，計算圖8所示電路中當電容C分別為0.047u和0.01u時振蕩頻率。LC選頻放大電路幅頻特性。圖8四、實驗內(nèi)容測選頻放大電路幅頻特性曲線按圖8接線，先選電容C為0.01u。調(diào)1RP使晶體管V集電極電壓為6V（此時2Rp=0）。調(diào)信號源幅度和頻率，使f約等于16KHz，Vi=10Vp-p，用示波器監(jiān)視輸出波形，調(diào)2RP使失真最小，輸出幅度最大，測量此時幅度，計算Au。微調(diào)信號源頻率（幅度不變）使VOUT最大，并記錄此時f及輸出信號幅值。變化信號源頻率，使f分別為（f0-2），（f0-1），（f0-0.5），（f0+0.5）,(f0+1),(f0+2),(單位：KHz)，分別測出相相應頻率輸出幅度。將電容C改接為0.047u，重復上述實驗環(huán)節(jié)。LC振蕩電路研究圖8去掉信號源，先將C=0.01接入，斷開R2。在不接通B、C兩點狀況下，令2RP=0，調(diào)1RP使V集電極電壓為6V。（1）振蕩頻率接通B、C兩點，用示波器觀測A點波形，調(diào)2RP使波形不失真，測量此時振蕩頻率，并與前面實驗選頻放大電路諧振頻率比較。將C改為0.047u，重復上述環(huán)節(jié)。（2）振蕩幅度條件在上述形成穩(wěn)定振蕩基本上，測量Vb、Vc、Va。求出Au·F值，驗證Au·F與否等于1。調(diào)2RP，加大負反饋，觀測振蕩器與否會停振。在恢復振蕩狀況下，在A點分別接入20K、1K5負載電阻，觀測輸出波形變化。影響輸出波形因素在輸出波形不失真狀況下，調(diào)2RP，使2RP為0，即減小負反饋，觀測振蕩波形變化。先調(diào)1RP使波形不失真，然后調(diào)2RP觀測振蕩波形變化。五、實驗報告1．由實驗內(nèi)容1作出選頻|AU|~f曲線。2．記錄實驗內(nèi)容2各步實驗現(xiàn)象并解釋因素。3．總結負反饋對振蕩幅度和波形影響。分析靜態(tài)工作點對振蕩條件和波形影響。注：本實驗中若無頻率計，可由示波器測量周期再進行換算。

實驗九比較器一、實驗目1．掌握比較器電路構成及特點。2．學會測試儀器辦法。二、實驗儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器3．萬用表4．模仿電路實驗箱三、預習規(guī)定（一）分析圖9-1電路，回答如下問題1．比較器與否要調(diào)零？因素何在？2．比較器兩個輸入電阻與否規(guī)定對稱？為什么？3．運算放大器兩個輸入端電位差如何預計？（二）分析圖9-2電路，估算：1．使比較器輸出端輸出信號Vo由＋Vom變?yōu)椋璙om臨界輸入值Vi。2．使比較器輸出端輸出信號Vo由－Vom變?yōu)椋玍om臨界輸入值Vi。3．若在比較器電路輸入端輸入Vi幅度有效值為1V正弦波信號，試畫出Vi－Vo相應波形圖。（三）分析圖9-3電路，估算：1．使比較器輸出端輸出信號Vo由＋Vom變?yōu)椋璙om臨界輸入值Vi。2．使比較器輸出端輸出信號Vo由－Vom變?yōu)椋玍om臨界輸入值Vi。3．若在比較器電路輸入端輸入Vi幅度有效值為1V正弦波信號，試畫出Vi－Vo相應波形圖。（四）按照實驗內(nèi)容準備好登記表格和記錄波形座標紙。四、實驗內(nèi)容（一）過零比較器電路如圖9-1所示。圖9-1過零比較器1．按圖9-1連線，當輸入端Vi懸空時，用萬用表測量比較器輸出端Vo電壓值。2．從信號發(fā)生器中輸出正弦波信號接到比較器輸入端Vi，當Vi輸入信號頻率為500Hz，有效值為1V正弦波時，用示波器觀測輸出端Vi與Vo波形，并做好記錄。3．變化輸入Vi幅值，用示波器觀測Vo變化。（二）反相滯回比較器實驗電路如圖9-2所示。圖9-2反相滯回比較器1．按圖9-2接線，Vi接DC電壓源，測出Vo由＋Vom→－Vom時臨界值。2．同樣，Vi接DC電壓源，測出Vo由－Vom→＋Vom臨界值。3．從信號發(fā)生器中輸出正弦波信號接到比較器輸入端Vi，當Vi輸入信號頻率為500Hz，有效值為1V正弦波時，用示波器觀測輸出端Vi與Vo波形，并做好記錄。（三）同相滯回比較器實驗電路如圖9-3所示。圖9-3同相滯回比較器1．按圖9-3接線，并參照（二）實驗環(huán)節(jié)和辦法。2．將實驗成果與反相滯回比較器成果相比較。五、實驗報告1．整頓實驗數(shù)據(jù)和波形。2．分析實驗數(shù)據(jù)成果和誤差。3．總結實驗原理，闡明各種比較器特點。

實驗十波形發(fā)生器一、實驗目1．掌握波形發(fā)生電路特點和分析辦法。2．熟悉波形發(fā)生器設計辦法。二、實驗儀器1．示波器2．萬用表3．模仿電路實驗箱三、預習規(guī)定1．分析圖10-1電路工作原理，定性地畫出Vo和Vc波形。2．若圖10-1電路中R1支路電阻為10K（即Rp4＝０），計算輸出信號Vo頻率。3．分析圖10-2電路，如何才干使電路輸出信號占空比變大？運用實驗箱上元器件畫出電路原理圖。4．在圖10-3電路中，如何才干變化輸出信號頻率？設計兩種電路實現(xiàn)方案，并畫出電路原理圖。5．對于圖10-4電路中，如何才干實現(xiàn)持續(xù)地變化電路振蕩頻率？運用實驗箱上元器件，畫出電路原理圖。四、實驗內(nèi)容（一）方波發(fā)生器實驗電路如圖10-1所示，雙向穩(wěn)壓管ZDW普通能穩(wěn)壓在4~6V之間。圖10-1方波發(fā)生器1．按電路圖10-1接線，用示波器觀測電路Vc、Vo波形幅度和頻率，并與預習計算值比較。2．分別測出Rp4=0和100K時輸出信號頻率和幅值，并與預習計算值相比較。3．要獲得更低頻率，應如何選取電路參數(shù)？試運用實驗箱上元器件進行實驗，并觀測信號變化。（二）占空比可調(diào)節(jié)矩形波發(fā)生器實驗電路如圖10-2所示圖10-2占空比可調(diào)節(jié)矩形波發(fā)生器1．按圖10-2接線，接通電源，用示波器觀測并測量電路振蕩頻率、幅值和波形占空比。2．若要使占空比更大，應如何選取電路參數(shù)？用實驗驗證。（三）三角波發(fā)生電路實驗電路如圖10-3所示。圖10-3三角波發(fā)生器1．按圖10-3接線，用示波器分別觀測電路Vo1及Vo波形幅度和頻率并記錄。2．分析如何變化輸出波形頻率？按預習方案分別進行實驗并記錄下波形幅度和頻率。（四）鋸齒波發(fā)生電路實驗電路如圖10-4所示。圖10-4鋸齒波發(fā)生器1．按圖10-4接線，用示波器觀測電路Vo1及Vo輸出信號幅度和頻率，并記錄。2．按預習時方案變化鋸齒波頻率，并測量變化范疇。五、實驗報告1．畫出各實驗波形圖。2．畫出各實驗預習規(guī)定設計方案、電路圖，寫出實驗環(huán)節(jié)及成果。3．總結波形發(fā)生電路和特點，并回答：波形產(chǎn)生電路有無輸入端？

實驗十一集成功率放大器一、實驗目1．熟悉集成功率放大器工作特點。2．掌握集成功率放大器重要性能指標及測量辦法。二、實驗儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器3．萬用表4．元器件：集成功率放大器芯片LM3861片8Ω揚聲器1個電解電容10u，220u，47u各1個三、預習規(guī)定1．復習集成功率放大器工作原理，對照圖11-2分析電路工作原理。2．如圖11-1電路中，若VCC＝12V，RL＝8Ω，估算該電路PCM，PE值。3．閱讀實驗內(nèi)容，準備記錄數(shù)據(jù)表格。圖11-1集成功率放大器四、實驗內(nèi)容1．按照圖11-1電路，在實驗箱上連接好線路，在沒加信號時測靜態(tài)工作電流。2．在輸入端接1KHz正弦波信號，用示波器觀測輸出波形，逐漸增大輸入信號電壓幅度，直到浮現(xiàn)輸出信號失真為止，記錄下此時輸入和輸出信號電壓幅度和波形。3．去掉1腳、8腳之間10u電容，重復上述實驗。4．變化集成功率放大器電源電壓，分別選5V和9V兩檔接入，再重復上述實驗，記錄實驗成果。四、實驗報告1．依照實驗測算值，計算各種狀況下PCM，PE及η。2．作出電源電壓與輸出電壓，輸出功率關系曲線。圖11-2集成功率放大器LM386內(nèi)部電路

實驗十二整流濾波和并聯(lián)穩(wěn)壓電路一、實驗目：1．熟悉單相半波、全波、全式整流電路工作原理。2．觀測理解電容濾波器作用。3．理解并聯(lián)穩(wěn)壓電路構成和工作原理。二、實驗儀器：1．示波器2．萬用表3．元器件：二極管IN41484個，穩(wěn)壓管1個（可利實驗箱上）電阻3.3K-1/4W和1K-1/4各1個三、實驗內(nèi)容（一）整流電路：實驗電路如圖12-1和12-2所示。1．半波整流、橋式整流實驗電路分別為圖12-1，圖12-2所示。2．分別連接二種整流電路，用示波器觀測V2及VL波形，并用萬用表測量V2，VL幅值。圖12-1半波整流圖12-2橋式整流（二）電容濾波電路：實驗電路如圖12-3所示。圖12-3電容濾波電路1．分別用不同電容接入電路，RL先不接，用示波器觀測波形，用萬用表電壓擋測VL并記錄。 2．接上RL，先用RL＝1KΩ，重復上述1實驗并記錄。3．將RL改為150Ω，重復上述1實驗并記錄。（三）并聯(lián)穩(wěn)壓電路：實驗電路如圖12-4所示圖12-4并聯(lián)穩(wěn)壓電路1．電源輸入電壓不變，當負載變化時，觀測穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓性能。變化負載電阻，使負載電流為IL=5mA,10mA,15mA時，分別用萬用表測量出VL，ＶR，ＩL，ＩR，將測量成果填入表12-1中，并計算電源輸出電阻Ro。表12-1ＩL（mA）VL(V)ＶR(V)ＩR(mA)1551010152．負載不變，當電源電壓變化時，測量電路穩(wěn)壓性能：用可調(diào)直流電壓模仿200V電源電壓變化，電路接入前可調(diào)電源調(diào)到10V，然后再調(diào)到8V、9V、11V、12V，按表12-2內(nèi)容分別測量VL，ＩL，ＩR填于表中，并計算并聯(lián)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓系數(shù)。

表12-2Vi(V)VL(V)ＩL(mA)ＩR(mA)10891112五、實驗報告1．整頓實驗數(shù)據(jù)，并按實驗內(nèi)容計算。2．總結整流濾波電路和并聯(lián)穩(wěn)壓電路特點。

實驗十三串聯(lián)穩(wěn)壓電路一、實驗目1.掌握晶體管直流穩(wěn)壓電源調(diào)試辦法。2.掌握穩(wěn)定度、內(nèi)阻和紋波電壓測量辦法。實驗儀器示波器信號發(fā)生器萬用表模電實驗箱三、實驗預習規(guī)定1.理解穩(wěn)壓電源工作原理及其指標物理意義。2.理解穩(wěn)壓電源調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)和穩(wěn)定度、動態(tài)內(nèi)阻測量辦法。圖13-1串聯(lián)型穩(wěn)壓電路四、實驗內(nèi)容及辦法1.特性指標測量(1)檢查無誤，接通電源，在空載時調(diào)節(jié)圖13-1電路中電位器Rp，記錄輸出電壓變化范疇。(2)再調(diào)節(jié)電位器Rp1。使輸出電壓為6V。(3)接上負載，變化RL,記錄Vo～IL關系值。2.質(zhì)量指標測量測量儀器連接如圖13-2所示。（1）穩(wěn)定度s①使Vi=10V。②調(diào)節(jié)“被測穩(wěn)壓器”電位器Rp使輸出電壓Vo=6V。圖13-2圖13-2測量s和ro電路③然后變化負載RL，使負載電流固定在某一定值（如IL=80mA）。④調(diào)節(jié)原則直流穩(wěn)壓器輸出，使測量電壓差ΔVo=Vo-Vo′（見圖13-2）等于零。⑤變化輸入電壓Vi±10%，測量輸出電壓差ΔVo，填入表13-1中,求s。表13-表13-1輸入電壓Vi(V)99.51010.511輸出電壓差ΔVo(V)

穩(wěn)定度s

（2）動態(tài)內(nèi)阻ro測量電路同上。表13-2保持圖13-2中輸入電壓Vi為10V，變化負載電流IL，測量輸出電壓差ΔVo，填入表13-2中，求出ro表13-2

負載電流IL(mA)1020406080100輸出電壓Vo(V)66-ΔV6-ΔV6-ΔV6-ΔV6-ΔV(3)紋波電壓測量圖13-3紋波電壓測量拆去圖13-2中原則直流穩(wěn)壓器，接入220V、圖13-3紋波電壓測量①把輸出電壓Vo調(diào)到6V，負載電流調(diào)為50mA，用晶體管毫伏表測量紋波電壓。②保持輸入電壓Vi為10V，變化負載IL，觀測IL變化對紋波電壓影響。六、實驗報告1.繪出實驗電路圖。2.計算出s和ro。七、思考題如何在穩(wěn)壓電源中增添限流或短路保護電路？

實驗十四集成穩(wěn)壓器一、實驗目1．理解集成穩(wěn)壓器特性和用法。2．掌握直流穩(wěn)壓電源重要參數(shù)測試辦法。二、實驗儀器1．示波器2．萬用表3．元器件：三端穩(wěn)壓器7805和LM317各1個三極管90131個二極管IN41483個電阻、電容若干三、預習規(guī)定1．復習教材中直流穩(wěn)壓電源某些關于電源重要參數(shù)及測試辦法。2．查閱手冊，理解實驗使用穩(wěn)壓器重要技術參數(shù)。3．計算如圖14-6電路中R2電阻值。估算如圖14-3電路中輸出電壓范疇。4．擬訂測試環(huán)節(jié)及記錄數(shù)據(jù)表格。四、實驗內(nèi)容（一）穩(wěn)壓器測試：實驗電路如圖14-1所示。圖14-1三端穩(wěn)壓器1．測試內(nèi)容①穩(wěn)壓器輸出電壓。②電壓調(diào)節(jié)率。③電流調(diào)節(jié)率。④紋波電壓（峰值）。（二）穩(wěn)壓器性能實驗：如圖14-1電路，測試直流穩(wěn)壓電源性能。1．保持穩(wěn)定輸出電壓最小輸入電壓。2．輸出電流最大值及過流保護性能。（三）三端穩(wěn)壓器靈活應用1．變化輸出電壓：實驗電路如圖14-2和圖14-3所示。圖14-2三端穩(wěn)壓電源圖14-3三端穩(wěn)壓電源分別按圖14-2和圖14-3接線，測量上述電路輸出電壓及變化范疇。2．擴大輸出電流：實驗電路如圖14-4所示。按圖14-4連接好電路，用萬用表測量輸出電流，并與實驗內(nèi)容（二）比較。圖14-43．構成恒流源：實驗電路如圖14-5所示。圖14-5按圖14-5連接好線路，用萬用表測試電路恒流作用。（四）可調(diào)穩(wěn)壓器：實驗電路如圖14-6所示。圖14-6可調(diào)穩(wěn)壓器LM317最大可接入電壓40V，輸出1.2~37V可調(diào)，本實驗輸入電壓只加15V。按圖接線，用萬用表測試：1．電壓輸出范疇。2．VT電壓與否隨V0ut變化而變化？3．按實驗內(nèi)容（一）測試各項指標。為了以便，可在可調(diào)電壓中間值固定電壓測五、實驗報告1．分析實驗成果，計算實驗內(nèi)容（一）電路各參數(shù)。2．畫出實驗內(nèi)容（二）輸出保護特性曲線?？偨Y本實驗所用兩種三端穩(wěn)壓器應用辦法。

實驗十五電流/電壓轉(zhuǎn)換電路一、實驗任務將4mA~20mA電流信號轉(zhuǎn)換成±10V電壓信號。規(guī)定以4mA為滿量程0%相應-10V，12mA為50%相應0V，20mA為100%相應+10V。二、實驗儀器萬用表2塊（或毫安表一塊，電壓表一塊）三、預習內(nèi)容按實驗箱面版圖，設計一種能產(chǎn)生4mA~20mA電流電流源（提示：運用可調(diào)電源317L電路單元串接恰當電阻）。畫出電路實際接法。分析圖15-1電路工作原理，依照實驗箱面板圖中元器件參數(shù)選取圖中元器件參數(shù)。設計調(diào)試辦法和環(huán)節(jié)。圖15-1電流/電壓轉(zhuǎn)換電路四、實驗內(nèi)容按預習內(nèi)容1接線，并調(diào)試好毫安信號源。參照圖15-1，按預習設計圖接線，并調(diào)試。五、實驗報告規(guī)定整頓實驗數(shù)據(jù)，分析電流/電壓轉(zhuǎn)換電路工作原理和變換過程。理論計算電流轉(zhuǎn)換成電壓轉(zhuǎn)換值，并與實驗測量值比較，與否存在誤差？分析產(chǎn)生誤差因素。本實驗電路可改為電壓/電流轉(zhuǎn)換電路嗎？試分析并畫出電路圖。按本實驗思路設計一種電壓/電流轉(zhuǎn)換電路，將±10V電壓轉(zhuǎn)換成4mA~20mA電流信號。

實驗十六電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路一、實驗任務按照圖16－1連接電路，該圖事實上就是鋸齒波發(fā)生電路，只但是這里是通過變化輸入電壓Vi大小來變化波形頻率，從而將電壓量轉(zhuǎn)換成頻率參量。二、實驗儀器示波器萬用表三、預習內(nèi)容1．指出圖16－1中電容C充電和放電回路。2．定性分析用可調(diào)電壓Vi變化Vo頻率工作原理。電阻R4和R5阻值如何擬定？當規(guī)定輸出信號幅值為12Vp-p，輸入電壓值為3V，輸出頻率為300Hz，計算R4，R5值。圖16-1電壓頻率轉(zhuǎn)換電路四、實驗內(nèi)容按圖16-1接線，用示波器監(jiān)視Vo波形。按表16-1內(nèi)容，測量電壓——頻率轉(zhuǎn)換關系?？上扔檬静ㄆ鳒y量周期，然后再換算成頻率。表16-1Vi（V）012345T（ms）F（Hz）五、實驗報告規(guī)定1．依照實驗成果，整頓實驗數(shù)據(jù)，畫出頻率——電壓關系曲線2．分析電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路工作原理和轉(zhuǎn)換過程。

實驗十七設計帶負反饋二級放大電路（設計性實驗一）一、實驗任務1．設計帶負反饋二級放大電路，規(guī)定閉環(huán)放大倍數(shù)在20~100之間。2．測試此放大電路開環(huán)參數(shù)和閉環(huán)參數(shù)。二、實驗規(guī)定1．設計成開環(huán)電路，調(diào)節(jié)電路接線和電路參數(shù)使輸出不失真且無振蕩，并達到放大倍數(shù)規(guī)定。2．設計成閉環(huán)電路，調(diào)節(jié)電路接線和電路參數(shù)使輸出不失真且無振蕩，并達到放大倍數(shù)規(guī)定。3．運用計算機仿真軟件分析所設計電路可行性，并記錄需要數(shù)據(jù)。4．測量符合設計規(guī)定期開環(huán)電路頻率特性（即上限頻率和下限頻率）。5．測量符合設計規(guī)定期閉環(huán)電路頻率特性（即上限頻率和下限頻率）6．將測量值和計算值進行比較，研究負反饋對放大器性能影響。三、實驗提示和原理闡明多級放大器放大倍數(shù)存在級聯(lián)關系，即：Av＝Av1×Av2×…×Avn。負反饋電路能改進失真，因此設計成閉環(huán)電路時可采用加入負反饋環(huán)節(jié)。若保持電路輸入信號幅度不變，逐漸增長輸入信號頻率，直到示波器上波形幅度減小為本來70％，這時得到信號頻率即為放大電路上限頻率fH；逐漸減小輸入信號頻率，直到示波器上波形幅度減小為本來70％，這時得到信號頻率即為放大電路下限頻率fL。四、實驗報告1．結合Multisisim1仿真軟件設計實驗電路原理圖，擬定電路參數(shù)值，理論計算實驗電路放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、上限頻率、下限頻率，記錄仿真電路圖和仿真分析參數(shù)。2．設計實驗環(huán)節(jié)和實驗測試數(shù)據(jù)表格，結合仿真成果，比較實驗值與理論值，分析誤差因素。3．整頓實驗數(shù)據(jù)，作出開環(huán)、閉環(huán)電路頻率特性曲線，標明上限頻率和下限頻率。4．依照實驗數(shù)據(jù)，總結負反饋對放大電路影響。實驗十八運算放大器應用設計（設計性實驗二）一、實驗任務1．運用運算放大器設計電壓跟隨器、反相比例放大器、同相比例放大器、比例求和電路等。2．分析和掌握用集成運算放大器構成比例、求和電路特點及性能。二、實驗規(guī)定1．設計電壓跟隨器，并用萬用表測量其在一定輸入電壓下，帶負載和不帶負載時輸出電壓值，和理論值進行比較，并對其進行誤差分析。2．設計反相比例放大器，滿足關系式：U0=－10Ui，用萬用表測量不同輸入電壓下輸出電壓值，和理論值進行比較，并對其進行線性度和誤差分析。3．設計同相比例放大器，滿足關系式：U0=11Ui，用萬用表測量不同輸入電壓下輸出電壓值，和理論值進行比較，并對其進行線性度誤差分析。4．設計反相求和放大電路，滿足關系式：U0=－（10U1＋10U2），用萬用表測量放大器各輸入、輸出電壓值，和理論值進行比較，并對其進行誤差分析5．設計雙端輸入求和放大電路，滿足關系式：U0=10U2－10U1,二輸入端電壓各取正、負值組合，測量放大器各不同輸入、輸出電壓值，和理論值進行比較，并對其進行誤差分析。6．運用計算機仿真軟件分析所設計電路可行性，并記錄需要數(shù)據(jù)。三、實驗提示和原理闡明運算放大器抱負化條件：開環(huán)放大倍數(shù)A→∞，輸入阻抗ri→∞，輸出阻抗ro→0。注意和理解輸出端與“＋”、“－”輸入端相位關系。四、實驗報告1．結合Multisisim1仿真軟件設計出實驗電路原理圖，擬定電路參數(shù)值，理論計算電路放大倍數(shù)，并記錄仿真電路和仿真分析參數(shù)。2．設計實驗環(huán)節(jié)，總結本實驗中五種運算電路特點及性能。3．設計測試數(shù)據(jù)表格，分析理論計算與實驗成果誤差因素。實驗十九互補對稱功率放大器（設計性實驗三）一、實驗任務1．設計一種3~10mW互補功率放大器電路。2．觀測靜態(tài)工作點對互補功率放大器電路輸出電壓波形失真影響。3．分析各元件作用對電路進行改進，總結功率放大器電路特點和測量辦法。二、實驗規(guī)定1．運用計算機仿真軟件分析所設計電路可行性，并記錄需要數(shù)據(jù)。2．采用單電源工作方式。3．調(diào)節(jié)電路中元件參數(shù)，使電路能輸出電壓幅度達到最大且基本不失真。4．調(diào)節(jié)電路中元件參數(shù)，電路能得到最大輸出功率，效率能達到70％。5．改進電路，使輸出電壓幅度值達到VCC/2。三、實驗提示和原理闡明互補電路工作原理：如右圖所示，考慮到BJT發(fā)射結處在正向偏置時才導電，因而當信號處在正半周時，vBE1=vBE2>0，則T2截止，T1承擔放大任務，有電流通過負載RL；而當信號處在負半周時，vBE1=vBE2<0，則T1截止，T2承擔放大任務，仍有電流通過負載RL；這樣，一種在正半周工作，而另一種在負半周工作，兩個管子互補對方局限性，從而在負載上得到一種完整波形，稱為互補電路。2．采用單電源原理：當加入信號vi時，在信號負半周，T1導電，有電流通過負載RL，同步向C充電；在信號正半周，T2導電，則已充電電容C起著雙電源互補對稱電路中電源—VCC作用，通過負載RL放電。只要選取時間常數(shù)RLC足夠大（比信號最長周期還大得多），就可以以為用電容C和一種電源VCC可代替本來+VCC和—VCC兩個電源作用。3．自舉電路工作原理：上圖雖然解決了工作點偏置和穩(wěn)定問題，但在實際運用中還存在其她方面問題。如輸出電壓幅值達不到Vom=VCC/2。在額定輸出功率狀況下，普通輸出級BJT是處在接近充分運用狀態(tài)下工作。例如，當vI為負半周最大值時，iC3最小，vB1接近于+VCC，此時但愿T1在接近飽和狀態(tài)工作，即vCE1=VCES，故K點電位vK=+VCC-VCESVCC。當vi為正半周最大值時，T1截止，T2接近飽和導電，vK=VCES0。因而，負載RL兩端得到交流輸出電壓幅值Vom=VCC/2。上述狀況是抱負。事實上，上圖輸出電壓幅值達不到Vom=VCC/2，這是由于當vi為負半周時，T1導電，因而iB1增長，由于Rc3上壓降和vBE1存在，當K點電位向+VCC接近時，T1基流將受限制而不能增長諸多，因而也就限制了T1輸向負載電流，使RL兩端得不到足夠電壓變化量，致使Vom明顯不大于VCC/2。如何解決這個矛盾呢？如果把圖中D點電位升高，使VD>+VCC，例如將圖中D點與+VCC連線切斷，VD由另一電源供應，則問題可以得到解決。普通辦法是在電路中引入電阻和電容等元件構成所謂自舉電路，意思是電路自身把vD提高。四、實驗報告1．結合Multisisim1仿真軟件，完畢互補功率放大器電路設計，并記錄仿真電路圖和仿真分析參數(shù)。2．設計實驗環(huán)節(jié)，分析設計電路可行性，理論計算互補功率放大器輸出電流、輸出功率和效率等參數(shù)。3．實際測量此電路各參數(shù)，并與理論值比較，分析其誤差因素。4．總結功率放大器電路特點及測量辦法。

實驗二十波形變換電路設計（設計性實驗四）一、實驗任務設計方波變?nèi)遣ㄗ儞Q電路。設計一精密整流電路。設計正弦波變方波變換電路。二、實驗規(guī)定運用計算機仿真軟件分析所設計電路可行性，并記錄需要數(shù)據(jù)。在方波變?nèi)遣ㄗ儞Q電路中，恰當調(diào)節(jié)設計電路中器件參數(shù)，使得當輸入f＝500Hz、幅值為±8V方波信號時，能得到不失真同頻率、幅值為±4V三角波。在精密整流電路中，規(guī)定當輸入f＝500Hz，有效值為1V正弦波信號，得到不失真且有效值近似為1V信號。在正弦波變方波變換電路中，規(guī)定方波幅值為±6V，頻率與正弦波相似。三、實驗提示熟悉波形變換電路工作原理及特性。掌握波形變化電路參數(shù)選取和調(diào)試辦法。四、實驗擴展分別變化說設計電路中輸入波形頻率，觀測輸出波形變化，如果波形失真應如何調(diào)節(jié)電路參數(shù)？分別變化說設計電路中輸入波形頻幅值，觀測輸出波形變化，如果波形失真應如何調(diào)節(jié)電路參數(shù)？將精密整流電路中輸入正弦波改為三角波，輸出波形有何變化？五、實驗報告結合Multisisim1仿真軟件，按實驗規(guī)定設計電路原理圖、整頓所有計算成果、實驗環(huán)節(jié)和表格數(shù)據(jù)。記錄仿真電路圖和仿真分析參數(shù)?？偨Y波形變化電路特點。

第二某些模仿電子技術課程設計

課題一 多級放大電路設計一、設計任務1、設計課題：多級放大電路設計設計一種阻容耦合三級放大電路，已給條件：vcc=12v，RL=2KΩ，信號源內(nèi)阻RS=0，管子采用9013（β約為180）。規(guī)定技術指標:Auf>20,Au=500～,Rif>10KΩ,Rof<100Ω.2、設計環(huán)節(jié)與規(guī)定①寫出設計預習報告。②依照已知條件及性能指標規(guī)定，擬定電路及器件（晶體管可以選取硅管或鍺管）型號，設立靜態(tài)工作點，計算電路元件參數(shù)。 ③計算所設計電路，測試性能指標能否達到設計規(guī)定。 ④調(diào)節(jié)修改元件參數(shù)值再計算，直到滿足放大器性能指標規(guī)定。（以上兩步規(guī)定在進實驗室前完畢）⑤安裝電路，并測試性能指標；調(diào)節(jié)修改元件參數(shù)值，使其滿足放大器性能指標規(guī)定，將修改后元件參數(shù)值標在設計電路圖上。⑥上述各項完畢后，再進行研究與思考，研究內(nèi)容見背面“研究與思考題”某些。⑦所有內(nèi)容完畢后，寫出課程設計報告，其規(guī)定詳見附錄一。3、儀器設備模電實驗箱1臺雙蹤示波器1臺低頻信號發(fā)生器1臺萬用表1只元器件及工具1套二、測試內(nèi)容1、進行各級電路靜態(tài)和動態(tài)計算,完畢電路設計(各級靜態(tài)工作點應能調(diào)節(jié))；2、完畢靜態(tài)工作點調(diào)節(jié)和測量；3、分別測量每一級Au，Ri，Ro；4、三級連起來測總Au，Ri，Ro(開環(huán))；5、引入負反饋后測Auf，Rif，Rof，觀測負反饋對放大電路影響。通過本課題設計，規(guī)定掌握晶體管放大器靜態(tài)工作點設立與調(diào)節(jié)辦法、放大器基本性能指標測試辦法、負反饋對放大器性能影響。三、研究與思考題如何使反饋系數(shù)可調(diào)？如何使開環(huán)放大倍數(shù)可調(diào)？

課題二 RC有源濾波器迅速設計一、設計任務1、設計課題：語音濾波器設計性能指標規(guī)定：Δf=fH-fL=3000Hz-300Hz=2700Hz，AV=10，阻帶衰減速率為-40dB/10倍頻程。2、設計環(huán)節(jié)與規(guī)定參照課題一。3、儀器設備同課題一。二、濾波器傳播函數(shù)與性能參數(shù)由RC元件與運算放大器構成濾波器稱為RC有源濾波器，其功能是讓一定頻率范疇內(nèi)信號通過，抑制或急劇衰減此頻率范疇以外信號?？捎迷谛畔⒔鉀Q、數(shù)據(jù)傳播、抑制干擾等方面，但因受運算放大器頻帶限制，此類濾波器重要用于低頻范疇。依照對頻率范疇選取不同，可分為低通、高通、帶通與帶阻等四種濾波器，它們幅度特性如圖2.1所示。圖2.1具備抱負幅頻特性濾波器是很難實現(xiàn)，只能用實際濾波器幅頻特性去逼近抱負。慣用逼近辦法是巴特沃斯（Butterworth）最大平坦響應和切比雪夫（Chebysher）等波動響應。在不容許帶內(nèi)有紋波應用中，采用巴特沃斯響應濾波器較好。如果給定階圖2.2數(shù)n和帶內(nèi)容許偏差，采用切比雪夫響應濾波器較好，因其帶阻衰減速率比巴特沃斯響應要大得多，但切比雪夫濾波器相頻特性比巴特沃斯要差，如圖2.2所示。普通來說，濾波器幅頻特性越好，其相頻特性越差，反之亦然。濾波器階數(shù)n越高，幅頻特性衰減速率越快，但RC網(wǎng)絡節(jié)數(shù)越多，元件參數(shù)計算越繁瑣，電路調(diào)試越困難。由于任何高階濾波器均可以用較低階濾波器級聯(lián)實現(xiàn)，故本課題重要簡介具備巴特沃斯響應二階濾波器設計。表2.1列出了二階有源濾波器傳播函數(shù)，它們幅頻特性如圖2.1所示。表2.1二階RC濾波器傳播函數(shù)類型傳輸函數(shù)性能參數(shù)低通A（s）=AV——通帶內(nèi)電壓增益ωc——低、高通濾波器截止角頻率ω0——帶通、帶阻濾波器中心角頻率Q——品質(zhì)因數(shù)，Q≈=（當BW<<ω0時）BW——帶通、帶阻濾波器帶寬高通A（s）=帶通A（s）=帶阻A（s）=實現(xiàn)表2.1所示傳播函數(shù)慣用電路有電壓控制電壓源（VCVS）電路和無限增益多路反饋（MFB）電路。圖2.3所示電路為壓控電壓源電路，其中運算放大器為同相輸入接法，圖2.3圖2.4因而濾波器輸入阻抗很高，輸出阻抗很低，濾波器相稱于一種電壓源，故稱這種電路為電壓控制電壓源電路。其長處是電路性能穩(wěn)定，增益容易調(diào)節(jié)。圖2.4所示電路為無限增益多路反饋電路，其中運算放大器為反相輸入接法，由于放大器開環(huán)增益為無限大，反相輸入端可視為虛地，輸出端通過C2、R3形成兩條反饋支路，故稱這種電路為無限增益多路反饋電路。其長處是電路有倒相作用，使用元件少，但增益調(diào)節(jié)不太以便，對其他性能參數(shù)會有影響，其應用范疇比VCVS電路要小。三、濾波器迅速設計辦法圖2.3是二階壓控電壓源低通濾波器電路，其傳播函數(shù)表達式為A（S）=（2-1）與表2.1低通濾波器傳播函數(shù)通用表達式相比較，可得濾波器性能參數(shù)表達示為ωc2=（2-2）（2-3）AV=1+（2-4）在設計濾波器時，普通給定性能指標有截止頻率fc或截止角頻率ωc，帶內(nèi)增益Av，以及濾波器品質(zhì)因數(shù)Q。對于二階低通（或高通）濾波器，普通取Q=0.707，由于在截止角頻率ωc處幅頻特性較為適當，如圖2.5所示。圖2.5幅頻特性與Q關系如果僅由ωc、Av及Q這三個數(shù)求出圖2.3電路中所有R、C元件值是相稱困難。普通是先設計一種或幾種元件值，再由式（2-2）~（2-4）建立方程組，求解其他元件參數(shù)值，最后通過實驗調(diào)節(jié)修改元件取值。設定元件參數(shù)越多，方程求解越簡樸，但電路調(diào)節(jié)越困難。如果只設定一種元件參數(shù)，電路調(diào)試最以便，但計算工作將變得相稱繁瑣，如果運用計算機，雖然計算再復雜，也會迎刃而解。當前已有人完畢了這項工作，并將具備巴特沃斯響應、切比雪夫響應n=2，3，…。8階各種類型有源濾波器電路及其所用RC元件值制成設計表。設計人員只需要查表就能得到濾波器電路及RC元件值，稱這種查表法為有源濾波器迅速設計辦法。迅速設計辦法應用條件與設計環(huán)節(jié)規(guī)定給定濾波器響應（巴特沃斯或切比雪夫），濾波器電路形成（VCVS或MFB），濾波器類型（低通、高通、帶通、帶阻及階數(shù)n），`濾波器性能參數(shù)fc、Av、Q或BW。如濾波器設計表2.2~表2.5所示。其設計環(huán)節(jié)如下：依照截止頻率fc，從圖2.6（a）、（b）、（c）中選定一種電容C標稱值。圖2.6截止頻率fc，電容C及參數(shù)K相應關系截止頻率fc（1~102）Hz截止頻率fc（102~104）Hz截止頻率fc（104~106）Hz由右式計算參數(shù)K K=（2-5）式中，C′是以μF為單位C值，如C=0.01μF，則C′=0.01。參數(shù)K也可以在圖2.6選電容C同步，查相應于fcK值。從設計表中查出Av相應電容值及K=1時電阻值，再將這些電阻值乘以參數(shù)K，便可得到濾波器電阻設計值。實驗調(diào)節(jié)修改電阻值，測量濾波器性能參數(shù)，繪制幅頻特性。幾點建議①電容C選定應使 K值不要太大（建議K<10），否則濾波器電阻值回很大。②電阻標稱值盡量接近設計值，可恰當選用幾種電阻串、并聯(lián)使阻值接近設計值。③盡量采用金屬膜電阻及容差不大于10%電容，不適當采用碳膜電阻及陶瓷圓片電容。注意事項①設計表中元件標號應與電路元件標號相一致。②若某項指標偏差較大，應依照設計表中性能參數(shù)表達式，調(diào)節(jié)修改相應元件值。③選取濾波器電路形式時可參照設計表中應用闡明。本課題簡介有源濾波器迅速設計辦法，具備計算簡樸、元器件少、電路調(diào)節(jié)以便等長處。通過學習，規(guī)定掌握最基本二階濾波器設計辦法與性能參數(shù)測試技術，并具備設計高階濾波器能力。四、研究與思考題1．低通濾波器調(diào)試中，為什么要接調(diào)零電位器？用實驗闡明接入調(diào)零電位器后可改進濾波器哪些性能。2．高通濾波器上限頻率受哪些因素影響？采用什么辦法減小這些影響？3．用實驗比較壓控電壓源電路（VCVS）與無限增益多路反饋電路（MFB）在電路穩(wěn)定性，性能參數(shù)互相牽制，電路調(diào)節(jié)等方面優(yōu)缺陷。4．本課題所簡介濾波器迅速設計辦法與常規(guī)設計辦法（即先設定幾種電阻、電容值再解方程求出其他元件值，然后通過實驗調(diào)節(jié)）相比較，有哪些優(yōu)越性？

表2.2二階低通濾波器（巴特沃斯響應）設計表壓控電壓源（VCVS）電路無限增益多路反饋（MFB）電路電路形式性能參數(shù)ωc2=ωc2=AV=1+AV=設計表電路元件值電路元件值增益1246810增益12610R11.4221.1260.8240.6170.5210.462R13.1112.5651.6971.625R25.3992.2501.5372.0512.4292.742R23.1115.13010.18016.252R3開路6.7523.1483.2033.3723.560R34.0723.2924.9774.723R406.7529.44416.01223.60232.038C10.2C0.15C0.05C0.033CC10.33CC2C2C2C2C電阻為參數(shù)K=1時值，單位為kΩ。電阻為參數(shù)K=1時值，單位為kΩ。應用闡明增益容易調(diào)節(jié)，輸入阻抗高，輸出阻抗低。有倒相作用，輸出阻抗低。運放Ri>10(R1+R2),輸入端到地要有始終流通路。運放Ri>10(R3+R1//R2)，輸入端到地直流在ωC處，運放開環(huán)增益至少應是濾波器增益50倍。通路已由R2和R3完畢。同相端可接電阻RP，減少失調(diào)。由表2.2二階壓控電壓源（VCVS）電路性能參數(shù)表達式可見，減小電容C與C1可以升高截止頻率而不影響電壓增益。

表2.3二階高通濾波器（巴特沃斯響應）設計表壓控電壓源（VCVS）電路無限增益多路反饋（MFB）電路電路形式性能參數(shù)ωc2=ωc2=AV=1+AV=設計表電路元件值電路元件值增益1246810增益12510R11.1251.8212.5923.1413.5933.985R10.7500.9001.0231.072R22.2511.3910.9770.8060.7050.636R23.3765.62712.37923.634R3開路2.7821.3030.9680.8060.706C1C0.5C0.2CR402.7823.9104.8385.6406.356電阻為參數(shù)K=1時值，單位為kΩ。電阻為參數(shù)K=1時值，單位為kΩ。應用闡明規(guī)定運放Ri>10R2。同相端接等于R2電阻可減少失調(diào)，微調(diào)C或R3、R4選用要考慮對失調(diào)影響。C1對AV實現(xiàn)調(diào)節(jié)。在ωC處，運放開環(huán)增益至少應是濾波器增益50倍。在測二階高通濾波器幅頻特性時，需要注意是：隨著頻率升高，信號發(fā)生器輸出幅度也許下降，浮現(xiàn)濾波器輸入信號Ui與輸出信號Uo同步下降現(xiàn)象。產(chǎn)生因素是，由于信號源輸出幅度下降引起，這時應調(diào)節(jié)Ui使其維持Ui不變。測高頻端電壓增益時也許浮現(xiàn)增益下降現(xiàn)象，這重要是集成運放高頻響應或截止頻率受到限制所引起。

課題三 函數(shù)發(fā)生器一、設計任務1、設計課題：方波-三角波-正弦波函數(shù)發(fā)生器設計已知條件：雙運放μA747一只。性能指標規(guī)定：頻率范疇100Hz～1kHz，1kHz～10kHz；輸出電壓方波UP-P≤24V，三角波UP-P=6V，正弦波UP-P>1V;波形特性盡量好。2、設計環(huán)節(jié)與規(guī)定參照課題一。3、儀器設備同課題一。二、函數(shù)發(fā)生器構成函數(shù)發(fā)生器普通是指能自動產(chǎn)生正弦波、三角波、方波及鋸齒波、階梯波等電壓波形電路或儀器。依照用途不同，有產(chǎn)生三種或各種波形函數(shù)發(fā)生器，使用器件可以是分立器件（如低頻信號函數(shù)發(fā)生器S101所有采用晶體管），也可以采用集成電路（如單片函數(shù)發(fā)生器模塊5G8038）。為進一步掌握電路基本理論及實驗調(diào)試技術，本課題簡介由集成運算放大器與晶體管差分放大器共同構成方波-三角波-正弦波函數(shù)發(fā)生器設計辦法。產(chǎn)生正弦波、方波、三角波方案有各種，如一方面產(chǎn)生正弦波，然后通過整形電路將正弦波變成方波，再由積分電路將方波變成三角波；也可以一方面產(chǎn)生三角波-方波，再將三角波變成正弦波或?qū)⒎讲ㄗ兂烧也ǖ鹊?。本課題只簡介先產(chǎn)生方波-三角波，再將三角波變換成正弦波電路設計辦法。其電路構成框圖如圖3.1所示圖3.1函數(shù)發(fā)生器構成框圖依照圖3.1構成框圖，三角波→正弦波變換電路重要由差分放大器來完畢。差分放大器具備工作點穩(wěn)定，輸入阻抗高，抗干擾能力較強等長處。特別是作為直流放大器時，可以有效地抑制零點漂移，因而可將頻率很低三角波變換成正弦波。波形變換原理是運用差分放大器傳播特性曲線非線性。分析表白，傳播特性曲線表達式為（3-10）（3-11）式中，α=IC/IE≈1；I0——差分放大器恒定電流；UT——溫度電壓當量，當室溫為25℃時，UT≈如果Uid為三角波，設表達式為（3-12）式中，Um——三角波幅度；T——三角波周期。將式（3-12）代入式（3-10）或（3-11），則（3-13）運用計算機對式（3-13）進行計算，打印輸出IC1（t）或IC2（t）曲線近似于正弦波，則差分放大器單端輸出電壓UC1（t）、UC2（t）亦近似于正弦波，從而實現(xiàn)了三角波→正弦波變換，波形變換過程如圖3.2所示。為使輸出波形更接近正弦波，由圖3.2可見：傳播特性曲線越對稱，線性區(qū)越窄越好；三角波幅度Um應正好使晶體管接近飽和區(qū)或截止區(qū)。圖3.2三角波→正弦波變換三、函數(shù)發(fā)生器性能指標1、輸出波形正弦波、方波、三角波等等。2、頻率范疇函數(shù)發(fā)生器輸出頻率范疇普通分為若干波段，如低頻信號發(fā)生器頻率范疇為：1Hz～10Hz，10Hz～100H