《模擬電子技術(shù)及應(yīng)用》課件第9章

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)了解低頻信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表及示波器的性能，掌握其正確使用方法。

(2)初步掌握用示波器測(cè)量信號(hào)波形和參數(shù)的方法。實(shí)驗(yàn)一常用電子儀器的使用

二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明

在模擬電子電路實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常使用的電子儀器包括示波器、信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表、直流穩(wěn)壓電源及頻率計(jì)等。它們和萬(wàn)用表或直流電壓表配合，可以完成對(duì)模擬電子電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作狀態(tài)的測(cè)試。本次實(shí)驗(yàn)著重學(xué)習(xí)示波器、信號(hào)發(fā)生器和交流毫伏表的使用方法，其在實(shí)驗(yàn)中的連接關(guān)系如圖9-1所示。

圖9-1信號(hào)發(fā)生器選用XD22型，它可以產(chǎn)生正弦、矩形及TTL三種波形的信號(hào)，信號(hào)頻率范圍為1Hz～1MHz。在模擬電路中，一般使用正弦信號(hào)。

交流毫伏表選用HZ1812型，它的用途是測(cè)量正弦信號(hào)電壓的大小。

示波器是用來(lái)觀(guān)測(cè)各種周期電壓(或電流)波形的儀器。本實(shí)驗(yàn)中選用COS5020BF型，它是一種自帶頻率計(jì)的通用雙蹤示波器。

三、實(shí)驗(yàn)儀器

(1)低頻信號(hào)發(fā)生器 XD22型

(2)交流毫伏表 HZ1812型

(3)示波器 COS5020BF型

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.信號(hào)發(fā)生器和交流毫伏表的使用

1)信號(hào)頻率的調(diào)節(jié)

根據(jù)表9-1中所列待調(diào)頻率的數(shù)值，正確選擇低頻信號(hào)發(fā)生器左下方“波段”和“頻率”旋鈕的位置，使數(shù)碼管顯示的頻率讀數(shù)與待調(diào)頻率一致，并將各旋鈕的位置記入表9-1中。讀數(shù)時(shí)要注意小數(shù)點(diǎn)位置和頻率單位。

表9-1信號(hào)頻率的調(diào)節(jié)

2)“輸出衰減”各位置滿(mǎn)刻度輸出電壓的測(cè)量

將XD22信號(hào)發(fā)生器頻率調(diào)至1kHz，并調(diào)節(jié)“輸出細(xì)調(diào)”旋鈕，使表頭指示保持為滿(mǎn)刻度(6.3V)。從0dB開(kāi)始依次改變“輸出衰減”旋鈕的位置，用交流毫伏表測(cè)量出對(duì)應(yīng)的滿(mǎn)刻度電壓值并記入表9-2中。(注意正確連線(xiàn)及合理選擇毫伏表的量程)

表9-2用交流毫伏表測(cè)量輸出電壓

3)用交流毫伏表測(cè)量給定信號(hào)的電壓

若需要一個(gè)f＝1.0kHz，U＝10mV的正弦信號(hào)時(shí)，如何正確選擇XD22信號(hào)發(fā)生器和HZ1812交流毫伏表的旋鈕位置，思考后實(shí)驗(yàn)證明。

2.示波器的使用

1)示波器的調(diào)整

先檢查幾個(gè)重要開(kāi)關(guān)旋鈕的位置。將觸發(fā)方式置“自動(dòng)”，觸發(fā)源置“內(nèi)”，內(nèi)觸發(fā)置“常態(tài)”，電平調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針鎖住，輸入耦合方式置“AC”或“DC”。

然后打開(kāi)電源，調(diào)節(jié)“輝度”、“聚焦”及X軸和Y軸位移，使熒光屏正中出現(xiàn)一條亮度適中且清晰的掃描基線(xiàn)。

2)用示波器測(cè)量信號(hào)參數(shù)

使信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)頻率分別為100Hz、1kHz、10kHz,電壓有效值均為1V(用毫伏表測(cè)量)。適當(dāng)調(diào)節(jié)示波器Y軸靈敏度開(kāi)關(guān)“V／div.”及掃描速度開(kāi)關(guān)“T／div.”的位置，使示波器屏幕上顯示合適高度的波形，則此時(shí)屏幕上垂直坐標(biāo)表示每格的電壓數(shù)值，水平坐標(biāo)表示每格的時(shí)間數(shù)值。根據(jù)被測(cè)波形在垂直方向及水平方向一個(gè)周期所占格數(shù)便可讀出被測(cè)信號(hào)電壓的數(shù)值及信號(hào)周期。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記入表9-3中。

表9-3用示波器測(cè)量信號(hào)參數(shù)五、預(yù)習(xí)及思考

(1)閱讀附錄部分常用電子儀器簡(jiǎn)介。

(2)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，了解實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容和步驟以及待填表格的填法。

(3)在使用示波器時(shí)，波形的清晰、亮度的適中、波形的垂直和水平位置、波幅的改變、波形周期數(shù)的調(diào)整以及波形的穩(wěn)定等，各與哪些旋鈕、開(kāi)關(guān)有關(guān)系?

(4)能否用交流毫伏表測(cè)量直流電壓?六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較理論值和測(cè)量值的異同并分析誤差原因。

(2)回答預(yù)習(xí)思考題。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)認(rèn)識(shí)常用二極管和三極管的外形特征。

(2)學(xué)會(huì)使用萬(wàn)用表判別晶體二極管的極性和三極管的管腳。

(3)熟悉用萬(wàn)用表判別二極管和三極管的質(zhì)量。

(4)了解用晶體管特性圖示儀測(cè)試晶體三極管輸出特性曲線(xiàn)的方法。實(shí)驗(yàn)二二極管、三極管的識(shí)別與檢測(cè)

二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明

現(xiàn)代電子技術(shù)的核心是晶體管，熟悉晶體二極管和晶體三極管的性能是學(xué)習(xí)電子技術(shù)的基礎(chǔ)，熟練用萬(wàn)用表粗測(cè)晶體二極管和三極管的性能也是電子技術(shù)工作者必須掌握的基本技能之一。本次實(shí)驗(yàn)中除學(xué)習(xí)用萬(wàn)用表判別晶體二極管及三極管管腳、極性，粗測(cè)其性能外，還要了解用晶體管特性圖示儀測(cè)試晶體三極管輸出特性曲線(xiàn)的方法。

1.萬(wàn)用表測(cè)試二極管的原理

晶體二極管內(nèi)部實(shí)質(zhì)上是一個(gè)PN結(jié)。當(dāng)外加正向電壓，即P端電位高于N端電時(shí)，二極管導(dǎo)通呈低電阻；當(dāng)外加反向電壓，即N端電位高于P端電位時(shí)，二極管截止呈高電阻。因此可應(yīng)用萬(wàn)用表的電阻擋鑒別二極管的極性并判別其質(zhì)量的好壞。如圖9-2所示為萬(wàn)用表電阻擋的等效電路。

圖9-2由圖可知，表外電路的電流方向從萬(wàn)用表“－”端流向“＋”端，即萬(wàn)用表處于電阻擋時(shí)，其“－”端為內(nèi)電源的正極，“＋”端為內(nèi)電源的負(fù)極。Ro是電阻擋表面刻度中心阻值，n是電阻擋旋鈕所指倍數(shù)。由等效電路圖可算出電阻擋在n倍率下輸出的短路電流值。測(cè)試時(shí)，可通過(guò)計(jì)算指針偏轉(zhuǎn)角占全量程刻度的百分比

(可通過(guò)指針?biāo)幹绷麟妷嚎潭任恢霉浪阒?來(lái)估算流經(jīng)被測(cè)元器件的直流電流，其值為

在測(cè)試小功率二極管時(shí)，一般使用R×100(

)或R×1k(

)擋，才不致?lián)p壞管子。

2.萬(wàn)用表測(cè)試三極管的原理

1)基極和管型的判斷

三極管內(nèi)部有兩個(gè)PN結(jié)，即集電結(jié)和發(fā)射結(jié)，如圖9-3(a)所示為NPN型三極管。與二極管相似，三極管內(nèi)的PN結(jié)同樣具有單向?qū)щ娦?，因此，可用萬(wàn)用表歐姆擋判別出基極B和管型。例如NPN型三極管，當(dāng)用黑表棒接基極B，用紅表棒分別搭試集電極C和發(fā)射極E時(shí)，所測(cè)的阻值均較?。环粗?，表棒位置交換后，測(cè)的阻值均較大。但在測(cè)試時(shí)電極和管型均未知，因此對(duì)三個(gè)電極腳要調(diào)換測(cè)試，直到符合上述測(cè)量結(jié)果為止。然后，再根據(jù)在公共端電極上表棒所代表的電源極性，即可判別出基極B和管型，如圖9-3(b)所示。

圖9-3

2)集電極和發(fā)射極的判別

集電極和發(fā)射極的判別可根據(jù)三極管的電流放大作用來(lái)進(jìn)行判斷。在圖9-4所示的電路中，當(dāng)未接入RB時(shí)，無(wú)IB，則IC＝ICEO很小，測(cè)得C、E間電阻大；當(dāng)接入RB時(shí)，則有IB，而IC＝

IB＋I(xiàn)CEO，因此，IC顯然要增大，測(cè)得C、E間電阻比未接上RB時(shí)小。如果C、E調(diào)頭，三極管成反向運(yùn)用，則

小，無(wú)論RB接與不接，C、E間電阻均較大，因此可判斷出C極和E極。例如，測(cè)量的管型是NPN型，若符合

大的情況，則與黑表棒相接的是集電極C。

圖9-4

3)反向穿透電流ICEO的檢查

ICEO的大小是衡量三極管質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，要求越小越好。按產(chǎn)品指標(biāo)應(yīng)在UCE為某定值下測(cè)ICEO，因此用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)試時(shí)，ICEO僅為一個(gè)參考值。測(cè)量方法如圖9-4所示，此時(shí)基極應(yīng)開(kāi)路，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角的百分比

，由式I＝

［Εo／(nRo)］可估算出ICEO的大小。對(duì)于硅管來(lái)說(shuō)，由于反向穿透電流很小，因此用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)試時(shí)，基本讀不出。

4)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)

的性能測(cè)試

的測(cè)試方法與集電極和發(fā)射極的判別方法相似。由三極管電流放大系數(shù)原理可知，在接RB時(shí)測(cè)得的阻值比未接RB時(shí)小，即

角百分比越大，說(shuō)明三極管電流放大系數(shù)越大。

在掌握了上述基本方法后，即可判別二極管和三極管的PN結(jié)是否損壞、是開(kāi)路還是短路等。而在實(shí)際測(cè)量判別時(shí)往往可借助測(cè)量者的手指短接C、E來(lái)代替圖9-4中的RB。三、實(shí)驗(yàn)儀器

(1)晶體管特性圖示儀

(2)指針式萬(wàn)用表

(3)二極管、三極管及電阻若干四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.測(cè)試二極管的正、負(fù)極性和正、反向電阻

用萬(wàn)用表電阻擋(R×100(

)或R×1k(

)擋)判別二極管的正、負(fù)極性并測(cè)試其正、反向電阻，將結(jié)果記入表9-4中。表9-4正、反向電阻測(cè)量值

2.判別三極管的管腳和管型(NPN型和PNP型)

(1)用萬(wàn)用表電阻擋先判別基極B和管型，將結(jié)果記入表9-5中。

(2)判別出集電極C和發(fā)射極E，并粗略測(cè)定ICEO和

的大小，將結(jié)果記入表9-5中。表9-5判別三極管的管型和管腳

(3)用萬(wàn)用表測(cè)試壞的二極管和三極管，分析判斷管子的損壞情況。

(4)用晶體管特性圖示儀測(cè)試并描繪晶體三極管輸出特性曲線(xiàn)。五、預(yù)習(xí)與思考

(1)預(yù)習(xí)PN結(jié)外加正、反向電壓時(shí)，導(dǎo)通、截止的工作原理以及三極管電流放大原理。

(2)為什么用萬(wàn)用表的不同電阻擋測(cè)量二極管正向電阻時(shí)，結(jié)果不一樣？六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

(2)分析總結(jié)測(cè)量結(jié)果，總結(jié)一般晶體二極管正、反向電阻的范圍。

(3)畫(huà)出所測(cè)三極管輸出特性曲線(xiàn)。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)掌握放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法，分析靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形失真的影響。

(2)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。

(3)熟悉電子儀器在電子測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)三共射單管放大器二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明

圖9-5為常見(jiàn)的電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定單管放大器實(shí)驗(yàn)電路，由于引入了直流電流負(fù)反饋，因此該電路具有自動(dòng)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)。

由于電子元器件的分散性較大，因此在設(shè)計(jì)、制作和維修晶體管放大電路時(shí)離不開(kāi)測(cè)量和調(diào)試技術(shù)，放大器的測(cè)量和調(diào)試內(nèi)容一般包括放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試以及放大器各項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量與調(diào)試等。

圖9-5

1.靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試

1)靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量

測(cè)量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，應(yīng)首先使放大器輸入端與地短接，即使得Ui＝0。然后選用合適的儀表分別測(cè)量三極管的集電極電流和各電極對(duì)地的電位(為減小電壓表內(nèi)阻分流對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，不直接測(cè)量UBE和UCE)。而在一般測(cè)量中，為了避免斷開(kāi)電路測(cè)電流，所以改為測(cè)量電壓再算出電流的方法，如只要測(cè)出UE，則IC≈IE＝UE／RE。

2)靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試

放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對(duì)三極管集電極電流IC(或UCE)的調(diào)整與測(cè)試。靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適，對(duì)放大器的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點(diǎn)偏高，放大器在加入交流信號(hào)以后易產(chǎn)生飽和失真，此時(shí)uo的負(fù)半周將被削底，如圖9-6(a)所示；如工作點(diǎn)偏低則易產(chǎn)生截止失真，即uo的正半周被縮頂(一般截止失真不如飽和失真明顯)，如圖9-6(b)所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點(diǎn)以后還必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試，即在放大器的輸入端加入一定的輸入電壓ui，檢查輸出電壓uo的大小和波形是否滿(mǎn)足要求，如不滿(mǎn)足，則應(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的位置。

圖9-6調(diào)試時(shí)，通常采用調(diào)節(jié)偏置電阻RB1的方法來(lái)改變靜態(tài)工作點(diǎn)，若減小RB1，可使靜態(tài)工作點(diǎn)提高；若增大RB1，則可使靜態(tài)工作點(diǎn)降低。

必須說(shuō)明的是工作點(diǎn)高低的確定與輸入信號(hào)的幅度直接相關(guān)。輸入信號(hào)幅度很小，即使工作點(diǎn)較高或較低也不一定會(huì)出現(xiàn)失真。所以確切地說(shuō)，產(chǎn)生波形失真是信號(hào)幅度與靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置配合不當(dāng)所致。對(duì)前級(jí)小信號(hào)放大器而言，較低的靜態(tài)工作點(diǎn)有利于降低靜態(tài)功耗和放大器噪聲。而對(duì)后級(jí)大信號(hào)放大器而言，靜態(tài)工作點(diǎn)最好盡量靠近交流負(fù)載線(xiàn)的中點(diǎn)，以使放大器得到最大動(dòng)態(tài)范圍。

2.放大器動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試

放大器動(dòng)態(tài)指標(biāo)包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓(動(dòng)態(tài)范圍)和通頻帶等。

1)電壓放大倍數(shù)Au的測(cè)量

調(diào)整放大器到合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，然后加入輸入電壓ui，在輸出電壓uo不失真的情況下，用交流毫伏表測(cè)出ui和uo的有效值Ui和Uo，則

2)輸入電阻Ri的測(cè)量

為了測(cè)量放大器的輸入電阻，按圖9-7所示電路在被測(cè)放大器的輸入端與信號(hào)源之間串入一已知電阻(電流取樣電阻)R，在放大器正常工作的情況下，用交流毫伏表測(cè)出Us和Ui，則根據(jù)輸入電阻的定義可得

電阻R的值不宜取得過(guò)大或過(guò)小，以免產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，通常取R與Ri為同一數(shù)量級(jí)為好，本實(shí)驗(yàn)取R＝1k

。

圖9-7

3)輸出電阻Ro的測(cè)量

按圖9-7所示電路，在放大器正常工作條件下，測(cè)出輸出端不接負(fù)載RL的輸出電壓Uo和接入負(fù)載后的輸出電壓UL，根據(jù)

即可求出

在測(cè)試中應(yīng)注意，必須保持RL接入前后輸入信號(hào)ui的大小不變。

4)最大不失真輸出電壓Uop-p的測(cè)量(最大動(dòng)態(tài)范圍)

為了得到最大動(dòng)態(tài)范圍，應(yīng)將靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)在交流負(fù)載線(xiàn)的中點(diǎn)。為此，在放大器正常工作情況下，逐步增大輸入信號(hào)ui的幅度，使示波器上顯示的放大器輸出波形出現(xiàn)削底或縮頂現(xiàn)象，再調(diào)節(jié)RP(改變靜態(tài)工作點(diǎn))，使失真現(xiàn)象消除；然后反復(fù)調(diào)ui及RP，直至輸出波形將要同時(shí)出現(xiàn)削底和縮頂現(xiàn)象(如圖9-8所示)時(shí)，說(shuō)明靜態(tài)工作點(diǎn)已調(diào)在交流負(fù)載線(xiàn)的中點(diǎn)。此時(shí)波形輸出幅度最大，且無(wú)明顯失真，用交流毫伏表測(cè)出Uo(有效值)，則動(dòng)態(tài)范圍等于 ，或用示波器直接讀出Uop-p來(lái)。

圖9-8

5)放大器幅頻特性的測(cè)量

放大器的幅頻特性是指放大器的電壓放大倍數(shù)Au與輸入信號(hào)頻率f之間的關(guān)系曲線(xiàn)。單管阻容耦合放大電路的幅頻特性曲線(xiàn)如圖2-38所示，Aum為中頻電壓放大倍數(shù)，通常規(guī)定電壓放大倍數(shù)隨頻率變化下降到中頻放大倍數(shù)的1／2，即0.707Aum時(shí)，所對(duì)應(yīng)的頻率分別稱(chēng)為下限頻率fL和上限頻率fH，則通頻帶為

fBW＝fH－fL

放大器的幅率特性就是測(cè)量不同頻率信號(hào)時(shí)的電壓放大倍數(shù)Au。為此，可采用前述測(cè)量Au的方法，每改變一個(gè)信號(hào)頻率，測(cè)量其相應(yīng)的電壓放大倍數(shù)。測(cè)量時(shí)應(yīng)注意取點(diǎn)要恰當(dāng)，在低頻段與高頻段應(yīng)多測(cè)幾點(diǎn)，在中頻段可以少測(cè)幾點(diǎn)。此外，在改變頻率時(shí)，要保持輸入信號(hào)的幅度不變，且輸出波形不得失真。三、實(shí)驗(yàn)儀器

(1)直流穩(wěn)壓電源

(2)低頻信號(hào)發(fā)生器

(3)交流毫伏表

(4)直流電壓表

(5)示波器

(6)放大器電路板四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試

先將直流穩(wěn)壓電源調(diào)至12V，然后按圖9-5接入電路。調(diào)節(jié)RP使IC＝2.0mA(即使得UE＝2.0V)，用直流電壓表測(cè)量UB、UE、UC并用萬(wàn)用表測(cè)量RB1值，將結(jié)果記入表9-6。表9-6靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試

2.測(cè)量電壓放大倍數(shù)

在放大器輸入端加入頻率為1kHz的正弦信號(hào)Us，調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的輸出細(xì)調(diào)旋鈕使B點(diǎn)對(duì)地電壓Ui＝10mV，同時(shí)用示波器觀(guān)察放大器輸出電壓Uo的波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測(cè)量下述三種負(fù)載情況下的Uo值，將結(jié)果記入表9-7中。

表9-7電壓放大倍數(shù)的測(cè)量

3.觀(guān)察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形失真的影響

在上述靜態(tài)條件下(IC＝2.0mA)，置RC＝2.4k

，RL＝∞，逐漸加大輸入信號(hào)Ui，使輸出電壓波形足夠大但不失真。然后保持輸入信號(hào)不變，分別增大和減小RP的阻值，改變靜態(tài)工作點(diǎn)使輸出波形出現(xiàn)截止或飽和失真，分別繪出Uo的波形，并測(cè)量出相對(duì)應(yīng)的IC和UCE值，記入表9-8中，每次測(cè)IC和UCE時(shí)均需將信號(hào)源關(guān)閉。表9-8靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形失真的影響

4.測(cè)量最大不失真輸出電壓

仍置RC＝2.4k

，RL＝∞，將輸入電壓Ui從0開(kāi)始逐漸加大，同時(shí)用示波器監(jiān)視輸出電壓Uo的波形，待輸出波形出現(xiàn)縮頂或削底失真時(shí)，調(diào)節(jié)RP使失真消除，然后再增大輸入信號(hào)使輸出波形出現(xiàn)失真，再調(diào)節(jié)RP使失真消除，如此反復(fù)調(diào)節(jié)直至輸出波形將要同時(shí)出現(xiàn)縮頂和削底失真時(shí)，此時(shí)的輸出電壓就是放大器的最大不失真輸出電壓，而此時(shí)對(duì)應(yīng)的靜態(tài)工作點(diǎn)也稱(chēng)為最佳靜態(tài)工作點(diǎn)，測(cè)試相應(yīng)數(shù)據(jù)并記入表9-9。

表9-9最大不失真輸出電壓的測(cè)量

5.測(cè)量輸入電阻

在上述狀態(tài)下，用交流毫伏表測(cè)出信號(hào)源電壓Us和放大器輸入電壓Ui，并記入表9-10。表9-10輸入電阻的測(cè)量

6.測(cè)量輸出電阻

在上述狀態(tài)下，用交流毫伏表分別測(cè)量出RL＝∞和RL＝2.4k

時(shí)所對(duì)應(yīng)的輸出電壓Uo和UL，并記入表9-10。五、預(yù)習(xí)及思考

(1)閱讀教材中有關(guān)單管放大器的內(nèi)容。

(2)分析圖9-5中RP阻值的大小對(duì)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的影響及與輸出波形失真的關(guān)系。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)整理實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)并與理論計(jì)算值對(duì)照，分析誤差原因。

(2)總結(jié)分析在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)加深理解負(fù)反饋放大器的工作原理及負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響。

(2)掌握負(fù)反饋放大器性能的測(cè)試方法。實(shí)驗(yàn)四負(fù)反饋放大器二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明

負(fù)反饋在電子電路中有著非常廣泛的應(yīng)用，它雖然使放大器的放大倍數(shù)降低，但能在多方面改善放大器的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，如穩(wěn)定放大倍數(shù)，改變輸入、輸出電阻，減小非線(xiàn)性失真和展寬通頻帶等。因此幾乎所有實(shí)用放大器都帶有負(fù)反饋。

負(fù)反饋放大器有四種組態(tài)，即電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)、電流串聯(lián)、電流并聯(lián)。本實(shí)驗(yàn)以圖9-9所示兩級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路為例，測(cè)試分析其對(duì)放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響。

圖9-9三、實(shí)驗(yàn)儀器

(1)直流穩(wěn)壓電源

(2)低頻信號(hào)發(fā)生器

(3)交流毫伏表

(4)直流電壓表

(5)示波器

(6)放大器電路板四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試與測(cè)量

按圖9-9連接電路，取UCC＝＋12V，Ui＝0，IC1＝2.0mA，IC2＝2.5mA，用直流電壓表分別測(cè)量第一級(jí)、第二級(jí)放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，記入表9-11。表9-11靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量

2.基本放大器性能指標(biāo)的測(cè)量

將圖9-9電路中的開(kāi)關(guān)S扳至“斷”的位置，此時(shí)負(fù)反饋支路斷開(kāi)，電路為兩級(jí)阻容耦合基本放大器。

1)基本動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量

在放大器輸入端加入f＝1kHz，Us≈5mV的正弦信號(hào)，用示波器監(jiān)視輸出電壓Uo的波形，在Uo不失真的情況下(若有失真可適當(dāng)減小Us，無(wú)失真則可適當(dāng)增大Us)，用交流毫伏表測(cè)量Us、Ui、UL，記入表9-12。

保持Us不變，斷開(kāi)負(fù)載電阻RL，測(cè)量空載時(shí)的輸出電壓Uo，記入表9-12。表9-12基本動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量

2)通頻帶的測(cè)量

接入RL＝2.4k

，保持Us不變。用交流毫伏表監(jiān)視Us的幅度，用示波器監(jiān)視UL的幅度，然后增加和減小輸入信號(hào)的頻率(頻率改變時(shí)應(yīng)維持Us數(shù)值大小不變，若有變化則需調(diào)節(jié)信號(hào)輸入使Us維持原有數(shù)值)，直至輸出電壓Uo降至中頻時(shí)的0.7倍的時(shí)候，所對(duì)應(yīng)的頻率即為上限截止頻率fH和下限截止頻率fL。

3.負(fù)反饋放大器性能指標(biāo)的測(cè)量

將圖9-9電路中開(kāi)關(guān)S扳向“通”的位置，此時(shí)負(fù)反饋支路接入，電路成為具有串聯(lián)電壓負(fù)反饋的兩級(jí)阻容耦合放大器。適當(dāng)加大輸入信號(hào)Us(約10mV)，在輸出信號(hào)波形不失真的條件下，參照前面基本放大器的測(cè)試方法，測(cè)量負(fù)反饋放大器的Auf、Rif、Rof和Δf，記入表9-12及表9-13。

表9-13通頻帶的測(cè)量五、預(yù)習(xí)及思考

(1)復(fù)習(xí)教材中有關(guān)負(fù)反饋放大器的內(nèi)容。

(2)估算圖9-9電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)整理實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)。

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)電壓串聯(lián)負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)掌握射極跟隨器的特性及測(cè)試方法。

(2)進(jìn)一步熟悉放大器各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)量方法。實(shí)驗(yàn)五射極跟隨器二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明

射極跟隨器的原理如圖9-10所示。它是一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路，該電路具有輸入電阻高，輸出電阻低，電壓放大倍數(shù)接近1，且輸出電壓能夠在較大范圍內(nèi)跟隨輸入電壓作線(xiàn)性變化以及輸入、輸出信號(hào)同相等特點(diǎn)。射極跟隨器的測(cè)試內(nèi)容和方法與單管放大器基本相同。

圖9-10三、實(shí)驗(yàn)儀器

(1)直流穩(wěn)壓電源

(2)低頻信號(hào)發(fā)生器

(3)交流毫伏表

(4)直流電壓表

(5)示波器

(6)放大器電路板四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1.調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)

接通＋12V直流電源，在電路輸入端B點(diǎn)加入f＝1kHz正弦信號(hào)，電路輸出端用示波器監(jiān)視輸出波形，反復(fù)調(diào)整RP的大小及信號(hào)源的輸出幅度，使在示波器的屏幕上得到一個(gè)最大不失真輸出波形，然后斷開(kāi)輸入信號(hào)(即Ui＝0)，用直流電壓表測(cè)量晶體管各電極對(duì)地電位，將所測(cè)數(shù)據(jù)記入表9-14。表9-14靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整

2.測(cè)量電壓放大器倍數(shù)Au

接入負(fù)載RL＝1k

，在電路輸入端B點(diǎn)加入f＝1kHz的正弦信號(hào)Ui，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的幅度并同時(shí)用示波器觀(guān)察輸出電壓Uo的波形，在輸出最大不失真的情況下，用交流毫伏表測(cè)量Ui、UL值，將所測(cè)數(shù)據(jù)記入表9-15中。表9-15電壓放大器倍數(shù)的測(cè)量

3.測(cè)量輸出電阻Ro

接入負(fù)載RL＝1k

，在電路B點(diǎn)加入f＝1

kHz正弦信號(hào)Ui，用示波器監(jiān)視輸出波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測(cè)量空載輸出電壓Uo和帶負(fù)載輸出電壓UL，將所測(cè)數(shù)據(jù)記入表9-16中。表9-16輸出電阻的測(cè)量

4.測(cè)量輸入電阻Ri

在電路A點(diǎn)加入f＝1kHz正弦信號(hào)Us，用示波器監(jiān)視輸出波形，在波形不失真的情況下用交流毫伏表分別測(cè)出A、B點(diǎn)對(duì)地的電壓Us、Ui，將所測(cè)數(shù)據(jù)記入表9-17中。表9-17輸入電阻的測(cè)量

5.測(cè)試跟隨特性

接入負(fù)載RL＝1k

，在電路B點(diǎn)加入f＝1kHz正弦信號(hào)，用示波器監(jiān)視跟隨器輸出波形，逐漸增大輸入信號(hào)Ui的幅度，直至輸出波形達(dá)到最大不失真，用交流毫伏表測(cè)量對(duì)應(yīng)的Ui及UL，將所測(cè)數(shù)據(jù)記入表9-18中。表9-18跟隨特性的測(cè)量

6.測(cè)試幅頻特性

保持輸入信號(hào)Ui幅度不變，從低到高逐漸改變信號(hào)源頻率，用示波器監(jiān)視輸出信號(hào)波形，用交流毫伏表測(cè)量不同頻率下的輸出電壓UL，將所測(cè)數(shù)據(jù)記入表9-19。

表9-19幅頻特性的測(cè)量五、預(yù)習(xí)及思考

(1)復(fù)習(xí)射極跟隨器的工作原理及其特點(diǎn)。

(2)根據(jù)圖9-10中的元件參數(shù)估算該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并畫(huà)出跟隨特性和幅頻特性曲線(xiàn)。

(2)總結(jié)射極跟隨器的性能特點(diǎn)。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)熟悉差動(dòng)放大器的工作原理。

(2)掌握差動(dòng)放大器的基本測(cè)試方法。實(shí)驗(yàn)六差動(dòng)放大器二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明

圖9-11是差動(dòng)放大器的基本結(jié)構(gòu)，它由兩個(gè)元件參數(shù)相同的基本共射放大電路組成。當(dāng)開(kāi)關(guān)S扳向左邊時(shí)構(gòu)成典型的差動(dòng)放大器，用調(diào)零電位器RP來(lái)調(diào)節(jié)V1、V2管的靜態(tài)工作點(diǎn)，使得輸入信號(hào)Ui＝0時(shí)，雙端輸出電壓Uo＝0。RE為兩管公用的發(fā)射極電阻，它對(duì)差模信號(hào)無(wú)負(fù)反饋?zhàn)饔?，因而不影響差模電壓放大倍?shù)，但對(duì)共模信號(hào)有很強(qiáng)的負(fù)反饋?zhàn)饔?，能有效地抑制零漂，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S扳向右邊時(shí)構(gòu)成具有恒流源的差動(dòng)放大器，它由晶體管恒流源電路代替發(fā)射極電阻，可進(jìn)一步提高差動(dòng)放大器抑制共模信號(hào)的能力。

圖9-11三、實(shí)驗(yàn)儀器

(1)直流穩(wěn)壓電源

(2)低頻信號(hào)發(fā)生器

(3)交流毫伏表

(4)直流電壓表

(5)示波器

(6)放大器電路板四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.典型差動(dòng)放大器性能測(cè)試

在圖9-11中，將開(kāi)關(guān)S扳向左邊構(gòu)成典型差動(dòng)放大器。

1)調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)

接通±12V的直流電源，不接入信號(hào)源(Ui＝0)，用直流電壓表測(cè)量三極管V1、V2集電極間輸出電壓Uo，同時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)零電位器RP，使Uo＝0。調(diào)好后用直流電壓表測(cè)量V1、V2各電極的電位，將結(jié)果記入表9-20中。

表9-20靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整

2)測(cè)量差模電壓放大倍數(shù)Ad

將信號(hào)發(fā)生器的輸出端接在放大器A、B兩輸入端之間，構(gòu)成雙端輸入方式，調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器使f＝1kHz、Ui＝100mV。用示波器監(jiān)視輸出端(集電極C1與地或C2與地之間)，在輸出波形不失真的情況下，用交流毫伏表分別測(cè)量Ui、UC1、UC2，將結(jié)果記入表9-21中。

表9-21差模電壓放大倍數(shù)的測(cè)量將放大器A、B兩點(diǎn)短接，信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)接在A端與地之間，此時(shí)A、B兩端對(duì)地信號(hào)完全一致，構(gòu)成共模輸入方式。調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器使Ui＝1V，在輸出電壓無(wú)失真的情況下用毫伏表測(cè)量UC1、UC2，將結(jié)果記入表9-21中。

2.具有恒流源差動(dòng)放大器性能測(cè)試

將圖9-11電路開(kāi)關(guān)扳向右邊，構(gòu)成具有恒流源的差動(dòng)放大器。參照上述測(cè)量方法，測(cè)量其差摸電壓放大倍數(shù)及共模電壓放大倍數(shù)，將結(jié)果記入表9-21中，并根據(jù)測(cè)量值按要求計(jì)算共模抑制比。五、預(yù)習(xí)與思考

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路參數(shù)(取

1＝

2＝100，rBE＝3k

)，估算典型差動(dòng)放大器和具有恒流源差放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)和差動(dòng)電壓放大倍數(shù)。

(2)怎樣進(jìn)行靜態(tài)調(diào)零？靜態(tài)調(diào)零時(shí)用什么儀表測(cè)Uo？

(3)在實(shí)驗(yàn)中怎樣獲得雙端和單端差模信號(hào)？怎樣獲得共模信號(hào)？

(4)怎樣用兩路獨(dú)立穩(wěn)壓電源組成±12V雙路直流穩(wěn)壓電源。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

(2)分析并總結(jié)差動(dòng)放大器的性能特點(diǎn)。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)掌握用集成運(yùn)算放大器組成各種基本運(yùn)算電路的方法。

(2)了解集成運(yùn)算放大器的外形、引腳功能及正確使用方法。實(shí)驗(yàn)七運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明

集成運(yùn)算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級(jí)放大電路。其用途非常廣泛，幾乎滲透到電子技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)其外部接入不同的線(xiàn)性或非線(xiàn)性元器件組成輸入和負(fù)反饋電路時(shí)，可以方便地實(shí)現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在線(xiàn)性應(yīng)用方面，則可組成比例、加法、減法、積分、微分、對(duì)數(shù)等各種模擬運(yùn)算電路。

圖9-12下面介紹幾種基本運(yùn)算電路。

1.反相比例運(yùn)算電路

電路如圖9-12所示。對(duì)于理想運(yùn)放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為

為了減小輸入級(jí)偏置電流引起的運(yùn)算誤差，在同相輸入端應(yīng)接入平衡電阻R2＝R1∥Rf。

2.反相加法電路

電路如圖9-13所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為

圖9-13中，R3＝R1∥R2∥Rf。

圖9-13

3.同相比例運(yùn)算電路

圖9-14(a)是同相比例運(yùn)算電路，它的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為

圖9-14(a)中，R2＝R1∥Rf。

當(dāng)R1→∞時(shí)，Uo＝Ui，即得到如圖9-14(b)所示的電壓跟隨器。圖9-14(b)中，R2＝Rf，用來(lái)減小漂移和起保護(hù)作用。一般Rf取10k

，Rf太小起不到保護(hù)作用，太大則影響跟隨性能。

圖9-14

4.差動(dòng)放大電路(減法器)

對(duì)于圖9-15所示的減法運(yùn)算電路，當(dāng)R1＝R2，R3＝Rf時(shí)，有如下關(guān)系式

圖9-15

5.積分運(yùn)算電路

反相積分電路如圖9-16所示。在理想化條件下，輸出電壓uo為

式中，uC(0＋)是t＝0時(shí)刻電容C兩端的電壓值，即初始值。

圖9-16如果ui(t)是幅值為E的階躍電壓，并設(shè)uC(0＋)＝0，則

即輸出電壓uo(t)隨時(shí)間增長(zhǎng)而線(xiàn)性下降。顯然，RC的數(shù)值越大，達(dá)到給定的Uo值所需的時(shí)間就越長(zhǎng)。積分輸出電壓所能達(dá)到的最大值受集成運(yùn)放最大輸出范圍的限制。在進(jìn)行積分運(yùn)算之前，首先應(yīng)對(duì)運(yùn)放進(jìn)行調(diào)零。為了便于調(diào)節(jié)，將圖9-16中S1閉合，即通過(guò)電阻R2的負(fù)反饋?zhàn)饔脦椭鷮?shí)現(xiàn)調(diào)零。但在完成調(diào)零后，應(yīng)將S1打開(kāi)，以免因R2的接入造成積分誤差。S2的設(shè)置一方面為積分電容放電提供通路，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)積分電容初始電壓uC(0＋)＝0，另一方面可控制積分起始點(diǎn)，即在加入信號(hào)ui后，只要S2一打開(kāi)，電容就將被恒流充電，電路也就開(kāi)始進(jìn)行積分運(yùn)算。

本實(shí)驗(yàn)所用運(yùn)算放大器

A741各引腳排列如圖9-17所示，簡(jiǎn)易信號(hào)源如圖9-18所示。

圖9-17圖9-18三、實(shí)驗(yàn)儀器

(1)直流穩(wěn)壓電源

(2)低頻信號(hào)發(fā)生器

(3)交流毫伏表

(4)直流電壓表

(5)示波器

(6)

A741、電阻及電容若干四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.反向比例運(yùn)算電路

(1)接圖9-12連接實(shí)驗(yàn)電路。

(2)接通±12V直流電源，將電路輸入端對(duì)地短接，用直流電壓表監(jiān)視輸出端對(duì)地電壓Uo，同時(shí)調(diào)節(jié)RP使Uo＝0。

(3)輸入端對(duì)地加入f＝1kHz、Ui＝0.5V的正弦信號(hào)，測(cè)量對(duì)應(yīng)的輸出電壓Uo，并用示波器觀(guān)察uo和ui的相位關(guān)系，將結(jié)果記入表9-22中。

表9-22反向比例運(yùn)算電路的測(cè)量

2.同相比例運(yùn)算電路

(1)按圖9-14(a)改接實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容及步驟同上，將結(jié)果記入表9-23中。

(2)將圖9-14中的R1斷開(kāi)，得圖9-14(b)電壓跟隨器電路，重復(fù)內(nèi)容(1)。表9-23同相比例運(yùn)算電路的測(cè)量

3.反相加法運(yùn)算電路

按圖9-13及圖9-18連接信號(hào)源及實(shí)驗(yàn)電路。令f＝1kHz，Ui＝0.3V，分別測(cè)量Ui1，Ui2及Uo，將結(jié)果記入表9-24中。表9-24反相加法運(yùn)算電路的測(cè)量

4.減法運(yùn)算電路

按圖9-15連接實(shí)驗(yàn)電路。信號(hào)源及實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容同上，將結(jié)果記入表925中。表9-25減法運(yùn)算電路的測(cè)量

5.積分運(yùn)算電路

(1)按圖9-16連接實(shí)驗(yàn)電路。

(2)打開(kāi)S2，閉合S1，對(duì)運(yùn)放進(jìn)行調(diào)零。

(3)預(yù)先調(diào)好直流輸入電壓Ui＝0.5V，接入實(shí)驗(yàn)電路，再打開(kāi)S2，然后用直流電壓表測(cè)量輸出電壓Uo，每隔5秒讀一次Uo，記入表9-26，直到Uo不再明顯增大為止。表9-26積分運(yùn)算電路的測(cè)量五、預(yù)習(xí)及思考

(1)閱讀教材中有關(guān)模擬運(yùn)算部分的內(nèi)容，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路參數(shù)計(jì)算各電路輸出電壓的理論值。

(2)為了不損壞集成塊，實(shí)驗(yàn)中要注意哪些問(wèn)題?六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出各表格中的波形圖。

(2)比較理論計(jì)算與實(shí)際測(cè)量結(jié)果，分析誤差原因。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)熟悉OTL功率放大器的工作原理。

(2)學(xué)習(xí)OTL功率放大器基本性能指標(biāo)的測(cè)試方法。實(shí)驗(yàn)八OTL低頻功率放大器二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明

圖9-19所示為OTL低頻功率放大器。其中由晶體三集管V1組成推動(dòng)級(jí)(也稱(chēng)前置放大級(jí))，V2、V3是一對(duì)參數(shù)對(duì)稱(chēng)的NPN和PNP型晶體三極管，它們組成互補(bǔ)推挽OTL功放電路。由于每一個(gè)管子都接成射極輸出形式，因此具有輸出電阻低，負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適合于作功率輸出級(jí)。V1管工作在甲類(lèi)狀態(tài)，它的集電極電流IC1由電位器RP1進(jìn)行調(diào)節(jié)。IC1的一部分流經(jīng)電位器RP1及二極管VD，給V2、V3提供偏壓。調(diào)節(jié)RP1，可以使V2、V3得到合適的靜態(tài)電流而工作在甲、乙類(lèi)狀態(tài)，從而克服交越失真。靜態(tài)時(shí)要求輸出端中點(diǎn)A的電位UA＝0.5UCC，可以通過(guò)調(diào)節(jié)RP1來(lái)實(shí)現(xiàn)，又由于RP1的一端接在A點(diǎn)，因此在電路中引入交、直流電壓并聯(lián)負(fù)反饋，一方面能夠穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，同時(shí)也改善了非線(xiàn)性失真。

圖9-19當(dāng)輸入正弦交流信號(hào)ui時(shí)，經(jīng)V1放大、倒相后同時(shí)作用于V2、V3的基極，ui的負(fù)半周期使V2管導(dǎo)通(V3管截止)，有電流通過(guò)負(fù)載RL，同時(shí)向電容Co充電，在ui的正半周期，V3導(dǎo)通(V2管截止)，則已充好電的電容Co起著電源的作用，通過(guò)負(fù)載RL放電，這樣就可得到完整的正弦波。

OTL電路的主要性能指標(biāo)有如下幾項(xiàng)。

(1)最大不失真輸出功率Pom

(2)效率h

式中，PE＝UCCIdc。

(3)輸入靈敏度。輸入靈敏度是指輸出最大不失真功率時(shí)，輸入信號(hào)Ui的值。

(4)頻率響應(yīng)。三、實(shí)驗(yàn)儀器

(1)直流穩(wěn)壓電源

(2)低頻信號(hào)發(fā)生器

(3)交流毫伏表

(4)直流電壓表

(5)示波器

(6)放大器電路板四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試

按圖9-19連接實(shí)驗(yàn)電路，將輸入信號(hào)旋鈕旋至零(Ui＝0)，電源進(jìn)線(xiàn)中串入直流毫安表，電位器RP2置最小值，RP1置中間值。接通＋5V電源，觀(guān)察毫安表指示，同時(shí)用手觸摸輸出級(jí)管子，若電流過(guò)大，或管子升溫顯著，應(yīng)立即斷開(kāi)電源檢查原因(如RP2開(kāi)路，電路自激或輸出管性能不好等)，如無(wú)異常現(xiàn)象，可開(kāi)始調(diào)試。

1)調(diào)節(jié)輸出端中點(diǎn)電位UA

調(diào)節(jié)電位器RP1，用直流電壓表測(cè)量Ａ點(diǎn)電位，使UA＝0.5UCC。

2)各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試

調(diào)節(jié)RP2，使V2、V3管的IC2＝IC3＝5～10ｍA。從減小交越失真角度而言，應(yīng)適當(dāng)加大輸出級(jí)靜態(tài)電流，但該電流過(guò)大，會(huì)使效率降低，所以一般以5～10ｍＡ為宜。由于毫安表是串在電源進(jìn)線(xiàn)中的，因此測(cè)得的是整個(gè)放大器的電流，但一般由于V1的集電極電流IC1較小，從而可以把測(cè)得的總電流近似當(dāng)作末級(jí)的靜態(tài)電流。如要準(zhǔn)確得到末級(jí)靜態(tài)電流，則可從總電流中減去IC1的值。

調(diào)整輸出級(jí)靜態(tài)電流的另一種方法是動(dòng)態(tài)調(diào)試法。先使RP2＝0，在輸入端接入f＝1kHz的正弦信號(hào)Ui。逐漸加大輸入信號(hào)的幅值，此時(shí)，輸出波形應(yīng)出現(xiàn)較嚴(yán)重的交越失真(注意：沒(méi)有飽和失真和截止失真)，然后緩慢增大RP2，當(dāng)交越失真剛好消失時(shí)，停止調(diào)節(jié)RP2，恢復(fù)Ui＝0，此時(shí)直流毫安表讀數(shù)即為輸出級(jí)靜態(tài)電流。一般讀數(shù)也應(yīng)在5～10ｍA，如過(guò)大，則要檢查電路。

輸出級(jí)電流調(diào)好后，測(cè)量各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)，將結(jié)果記入表9-27中。

表9-27靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試

2.最大輸出功率Pom和效率h的測(cè)量

1)測(cè)量Pom

輸入端接入f＝1kHz的正弦信號(hào)ui，輸出端用示波器觀(guān)察輸出電壓uo波形。逐漸增大ui，在使輸出電壓達(dá)到最大不失真輸出時(shí)，用交流毫伏表測(cè)出負(fù)載RL上的電壓Uom，則Pom＝

。

2)測(cè)量h

當(dāng)輸出電壓為最大不失真輸出時(shí)，讀出直流毫安表中的電流值，此電流即為直流電源供給的平均電流Idc，由此可以近似求得PE＝UCCIdc，再根據(jù)上面測(cè)得的Pom，即可求出h＝Pom／PE。

3.輸入靈敏度測(cè)量

根據(jù)輸入靈敏度的定義，只要測(cè)出輸出功率Po＝Pom時(shí)的輸入電壓值Ui即可。

4.頻率響應(yīng)的測(cè)量

測(cè)量方法同實(shí)驗(yàn)三，將結(jié)果記入表9-28。表9-28頻率響應(yīng)的測(cè)量在測(cè)試時(shí)，為了保證電路的安全，應(yīng)在較低電壓下進(jìn)行，通常取輸入信號(hào)為輸入靈敏度的50％。在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)保持Ui為恒定值，且輸出波形不得失真。

5.研究自舉電路的作用

(1)測(cè)量有自舉電路，且Po＝Pomax時(shí)的電壓增益Au＝Uom／Ui。

(2)將C2開(kāi)路，R短接(無(wú)自舉)，再測(cè)量Po＝Pomax時(shí)的Au。

用示波器觀(guān)察(1)、(2)兩種情況下的輸出電壓波形，并將以上兩項(xiàng)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，分析研究自舉電路的作用。

6.噪聲電壓的測(cè)量

測(cè)量時(shí)將輸入端短路(ui＝0)，觀(guān)察輸出噪聲波形，并用交流毫伏表測(cè)量輸出電壓，即為噪聲電壓UV，本電路若UV<15mV，即滿(mǎn)足要求。五、預(yù)習(xí)及思考

(1)復(fù)習(xí)有關(guān)OTL電路工作原理部分內(nèi)容。

(2)交越失真產(chǎn)生的原因是什么？

(3)如何發(fā)現(xiàn)電路的自激現(xiàn)象，怎樣消除？六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出幅頻特性曲線(xiàn)。

(2)討論并總結(jié)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)熟悉RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩器的工作原理與振蕩條件。

(2)學(xué)習(xí)測(cè)量、調(diào)試振蕩器的方法。實(shí)驗(yàn)九RC正弦波振蕩器二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明

對(duì)LC選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器來(lái)說(shuō)，當(dāng)頻率較低時(shí)，其電感器、電容器的體積必將增大而品質(zhì)因數(shù)必將降低，所以低頻振蕩器常選用RC選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器。根據(jù)RC選頻網(wǎng)絡(luò)的接法不同，又分為RC串并聯(lián)正弦波振蕩器、RC移相振蕩器及雙T型選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器。圖9-20實(shí)驗(yàn)電路為采用兩級(jí)共射極分立元件放大器組成的RC串并聯(lián)(文氏電橋)網(wǎng)絡(luò)正弦波振蕩器。其中RC串并聯(lián)支路構(gòu)成振蕩器的正反饋支路，同時(shí)兼作選頻網(wǎng)絡(luò)，Rf支路構(gòu)成負(fù)反饋支路，用來(lái)改變負(fù)反饋深度，以滿(mǎn)足振蕩的幅值條件和改善信號(hào)波形。

圖9-20電路的振蕩頻率為

起振的幅值條件為

|A|＞3

三、實(shí)驗(yàn)器材

(1)直流穩(wěn)壓電源

(2)低頻信號(hào)發(fā)生器

(3)交流毫伏表

(4)直流電壓表

(5)示波器

(6)振蕩器電路板四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1.調(diào)整電路并測(cè)量振蕩頻率

(1)按圖9-20電路連接電路。

(2)用示波器觀(guān)察輸出波形，調(diào)節(jié)Rf使電路剛好能產(chǎn)生振蕩并輸出穩(wěn)定的正弦波。