模拟电子技术.docx

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模拟电子技术

实验一单级放大电路实验

一、实验目的：

1、学习根据电路图在实验板上构成一个完整的实验电路

2、学习设置和调整放大电路的静态工作点

3、掌握放大电路、放大倍数、输入阻抗和输出阻抗的测量方法

4、观察Rb、RL的变化对输出波形和放大倍数的影响

二、实验内容：

1、静态工作点的调试与测量

2、放大倍数AV的测量

3、观察并分析静态工作点对放大器输出波形的影响

4、观察Rb和RL的变化输出波形和放大倍数的影响

三、预习要求：

1、复习单级放大电路的原理

2、弄清放大电路的调试步骤和测试方法

3、思考：

⑴当电路输出波形出现饱和失真和截止失真时，电路应如何调整？

⑵对电路而言如果输入信号Ui加大，输出波形将先出现何种失真？

⑶在测量放大电路的放大倍数时，使用的是晶体管毫伏表，而不用万用表的交流档。

⑷测量一个放大电路的输入阻抗时，若选取的串入电阻过大或过小，则会出现测试误差，请分析测量误差。

四、实验步骤：

1、静态工作点的调试与测试

在无输入信号的情况下，调节W1，使Uce≌5V，即可认为工作点调好，然后用直流电压表和直流电流表分别测量静态工作点b。

2、基本放大电路的放大倍数测试

在B点输入端加f=500HZ、Ui=10mV的正弦交流信号，用示波器观察输出波形UO（必须不失真）。

用晶体管毫伏表测试UO、Ui的值，并记录即可求得AV。

3、输入电阻Ri的测试

在A点输入端加入输入信号，在UO不失真的情况下，测出US和Ui的值，则根据下式可计算出Ri

4、输出阻抗Ro的测试

电路的输出阻抗是指从集电极输入的阻抗，分别测出接RL时的Uo与不接RL时的Uo′根据下式可求得Ro

5、工作点对波形失真的影响

调整W1，增大时，观察输出波形为截止失真，减小时，则为饱和失真，记录示波器的波形。

五、实验报告要求：

1、报告应包括实验目的，实验内容实验步骤等

2、简述该实验的原理，画出电路图

3、列出各测量的数据表格，进行计算，画出波形图，分析所测量的数据与理论值相比较分析误差原理

实验二　射极跟随器实验

一、实验目的：

1、掌握射极跟随器的特性及测量方法。

2、进一步学习放大器各项参数测量方法。

二、实验内容：

1、直流工作点的调整。

2、测量电压放大倍数。

3、测量输入、输出电阻。

4、测射极跟随器的跟随特性。

三、预习要求：

1、参照教材有关章节内容，熟悉射极跟随器原理及特点。

2、根据图2-1元器件参数，估算静态工作点，画交直流负载线。

四、实验步骤：

1、按图2-1电路接线。

2、直流工作点的调整。

将电源VCC＋12V接上，在B点加ｆ＝1KHz正弦波信号，输出端用示波器监视，反复调整W1及信号源输出幅度，使输出幅度在示波器屏幕上得到一个最大不失真波形，然后断开输入信号，用万用表测量晶体管各极对地的电位，即为该放大器静态工作点，将所测数据填入表2-1。

3、测量电压放大倍数Av

接入负载RL1=5.1KΩ，在B点加f=500HZ正弦波信号，调输入信号幅度（此时偏置电位器W1不能再旋动），用示波器观察，在输出最大不失真情况下测Ub、Uo值，将所测数据填入表2-2中。

4、测量输出电阻R0

在B点加f=1KHZ正弦波信号，VB=100mV左右，接上负载RL1=5.1KΩ时，用示波器观察输出波形，测空载输出电压UO（RL=∞），有负载输出电压U2

（RL=5.1KΩ）的值。

输出电阻为

则将所测数据填入表2-3中。

5、测量放大器输入电阻Ri（采用换算法），

在输入端串入R=5.1KΩ的电阻，在A点加入f=500Hz的正弦信号，用示波器观察输出波形，用毫伏表分别测A，B点对地电位Ui、UB。

输入电阻Ri为

则将测量数据填入表2-4

5、测量射极跟随器的跟随特性，并测量输出电压峰峰值Uopp。

接入负载RL=5.1KΩ，在B点加入f=500Hz的正弦信号，逐点增大输入信号幅度，用示波器监视输出端，在波形不失真时，测所对应的UL值，计算出AV，并用示波器测量输出电压的峰值Uopp，与电压表读出的对应输出电压有效值比较。

将所测数据填入表2-5。

五、实验报告：

1、绘出实验原理电路图，标明实验的元件参数值。

2、整理实验数据及说明实验中出现的各种现象，得出有关的结论；画出必要的波形及曲线。

3、实验结果与理论计算比较，分析产生误差的原因。

实验三　集成功放实验

一、实验目的：

1、加深对功率放大电路性能的了解

2、掌握功率放大电路基本参数的测试方法

二、实验内容：

1、在负载一定时，测试最大不失真输出电压Uomax

2、测试该功率放大器的效率η

3、测试该功率放大器的频带宽度△ｆ

三、预习要求：

1、复习集成功放主要参数的定义，弄懂各参数的基本测试方法

2、查阅待测器件型号的参数，以便与测试数据进行比较

四、实验步骤：

　　电路图如下所示：

1、测试最大不失真输出电压Uomax和效率η。

⑴按图接好线路，将信号源频率调到500HZ（正弦波），逐步加大输入的幅度，用示波器监视放大器输出信号，至刚出现失真，然后用毫伏表测量出此时的输出电压Uo，计算输出功率

保持信号不变，将万用表串入电源，测出此时电源电流IE，计算电源消耗的功率

。

2、测试频带宽度△ｆ。

　　　　按图接好线路，将输入信号幅值调整到适当幅值，然后在保持此幅值不变的情况下，分别测量出各频率点所对应放大电路输出信号的幅值（在低频段和高频段频点取密些）。

绘制出幅频特性曲线，由此曲线求出功放电路的频带宽度△ｆ。

五、实验报告要求：

1、报告中应包括实验目的，实验内容，实验步骤等等

2、整理测试结果并分析产生误差的原因

实验四负反馈放大电路实验

一、实验目的：

1、搞清负反馈对放大电路性能的影响和改善

2、进一步掌握放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻和频率响应的测量方法

二、实验内容：

1、调整和测量静态工作点

2、分析负反馈对放大电路放大倍数稳定性的影响

3、分析负反馈（电压串联）对输入阻抗的影响

4、分析负反馈对放大电路非线性失真的改善情况

三、预习要求：

1、熟悉反馈电路的特点，反馈类型的判别

2、掌握放大电路的一般调试方法和测试手段

3、复习负反馈对放大电路性能改善原理并定量分析

四、实验步骤：

1、按下面的电路图接线

2、调试静态工作点

将电路接成开环状态（即不接反馈支路），负载开路在输入端B　加f=1KHZ正弦信号，同时调整W1、W2、Ui的大小，使输出波形达到最大不失真，分别测量各静态参数并记录

3、分析负反馈对放大电路、放大倍数稳定性的影响

在B点加1KHZ正弦信号，并达到最大不失真，然后在开环和闭环的情况下，分别测量带负载和不带负载的两种情况下的Ui和Uo，再分别计算电压放大倍数，电压稳定性表示电压放大倍数稳定性的测试值

4、分析负反馈（电压串联）对输入、输出阻抗的影响

⑴输入电阻的测试

输入信号A点输入，利用输入端电阻Rs1，测试Rs1前后的信号Us和Ui（必须是在输出波形不失真的情况下测量）

观察负反馈对放大电器非线性失真的改善情况

在开环下加大输入信号，使Uo失真，然后在相同信号下将电路接成闭环，观察输出波形的改善情况

5、频率特性改善

改变输入信号的频率，分别测试在闭环与开环情况的±3dB频率点，比较两种情况下的通频带宽

五、实验报告：

1、简述实验的原理

2、整理各测量数据并与理论值相比较

3、分析小结负反馈对放大电路性能的影响与改善

实验五模拟运算电路实验

一、实验目的：

1、掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路的特点及性能。

2、学会上述电路的测试和分析方法。

二、预习要求：

1、计算表5-1中的VO和Af。

2、估算表5-3的理论值。

3、估算表5-4、表7-5中的理论值。

4、计算表5-6中的VO值。

5、计算表5-7中的VO值。

三、实验内容：

5.1　电压跟随器

1、实验电路按如图5-1所示接线。

2、按表7-1要求进行实验，观察现象并总结电压跟随器的主要特点。

2.按表5-2内容实验并测量记录。

5.3　同相比例放大器

　1、电路加图5-3所示接线

5.4比例求和实验

1、实验电路如图5-4所示。

2、按表7-6内容进行实验测量，并与预习计算比较。

5.5差动放大实验

1、实验电路按图5-5所示接线。

2、按表5-7要求实验并测量记录。

五、实验报告：

1、总结本实验中5种运算电路的特点及性能。

2、分析理论计算与实验结果误差的原因。

实验六　有源滤波器设计

一、实验目的：

1、加深对有源滤波器特性的理解，熟悉有源滤波器电路参数的计算

2、掌握有源滤波器幅频特性的测试方法

二、实验要求：

设计一个二阶低通滤波器。

指标：

要求画出电路图。

以上工作请在实验课前完成。

三、实验步骤：

1.按设计所确定的电路参数，在实验箱上连接各实验单元，实现低通滤波器。

2.将信号发生器的输出信号接入低通滤波器的输入端，并调整信号源的频率，在低通滤波器输出端测量所对应的幅值。

（可用示波器或交流毫伏表测试，并计录输入频率值和所对应的输出幅值，测量10～12点。

）

四、实验报告要求：

1.画出所设计的低通滤波器的电路图，并注明元件参数。

2.画出低通滤波器的幅频特性。

实验七　方波、三角波发生器实验（开放性）

一、实验目的：

1、掌握波形发生电路的特点和分析方法。

2、熟悉波形发生器设计方法。

二、实验仪器：

1、双踪示波器

2、数字万用表

三、预习要求：

1、分析图7-1电路的工作原理，定性画出VO和VC波形。

2、若图7-1电路R＝10KΩ，计算VO的频率。

3、图7-4电路中如何连续改变振荡频率？

画出电路图（利用实验箱上的元器件）。

四、实验内容：

7.1方波发生器

（1）实验电路如图7-1所示，双向稳压管稳压值一般为5～6V。

（2）按电路图接线，C3取积分数C3，观察VO波形及频率并与预习比较。

（3）分别测出WO＝10KΩ，100KΩ时的频率，输出幅值并与预习比较。

（4）要想获得更低的频率应如何选择电路参数？

试利用实验箱上给出的元器件进行实验并观测之。

7.2　三角波发生电路

（1）实验电路如图7-2所示。

（2）按图接线，观测电路输出波形和频率。

（3）按预习时的方案改变三角波频率并测量变化范围。

五、实验报告：

1、画出各实验的波形图。

2、画出各实验预习要求的设计方案、电路图，写出实验步骤及结果。

3、总结波形发生电路的特点，并回答：

（1）波形产生电路需调零吗？

（2）波形产生电路有没有输入端？

实验八整流、滤波、稳压实验（开放性）

一、实验目的：

1、熟悉桥式整流电路

2、观察了解电容滤波作用

3、了解并联稳压电路

4、掌握直流稳压电源主要参数测试方法

二、实验内容：

1、桥式整流电路

2、电容滤波电路

3、并联稳压电路

4、可调稳压电路

三、预习要求：

1、复习教材、整流、滤波、直流稳压电源部分关于电源的主要参数

2、估算图2中输出电压范围

四、实验步骤：

1、整流电路

按图8-1接线

用示波器观察Ui及UL的波形

并测量Ui、UA

2、滤波电路

⑴接入C1用示波器观察波形，用电压表测U2并记录

⑵接上RL，先调W2=1KΩ，重复上述实验并记录

⑶调整W2使RL=200Ω，重复上述实验

2、滤波电路

⑴接入DW

⑵电源输入电压不变，负载变化时电路的稳压性能改变负载电阻，使负载电流IL=1mA、5mA、10mA分别测量UL、UR、IL、IR。

计算电源输出电阻。

2负载不变，电源电压变化时电路的稳压性能

用可调的直流电压变化模拟220交流V电源电压变化，电路接入前将可调电源调到10V、8V、9V、11V、12V按表内容测量填表，并计算稳压系数。

4、可调稳压器

⑴实验电路如图8-2连接

LM317最大输入电压40V、输出1.25V-37可调，最大输出电流100mA.

⑵测试电压输出范围

⑶稳压器的测试

接上负载，测输出电压、电流调整率、电压调整率波电压

3稳压性能测试

改变负载，使IL分别为1mA/5mA/10mA测量Ui/UL计算电源输出电阻

五、实验报告要求：

1、整理实验数据并按实验内容计算

2、图1电路能输出电流最大为多少？

为获得更大电流应如何选用电路元件及参数

3、总结三端稳压器的应用方法