华科模电实验报告.docx
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华科模电实验报告
华科模电实验报告
篇一：
模电实验报告
国家电工电子实验教学中心
模拟电子技术实验报告
实验题目：
放大电路的失真研究
学院：
专业：
电子信息工程轨道交通信号与控制
韩佳伟
学生姓名：
合作者：
蒋明宇李祥学号：
任课教师：
白双
XX年6月16日
目录
实验报告.......................................................................1实验题目：
放大电路的失真研究.......................................11实验题目及要求.................................................................22实验目的与知识背景.........................................................32.1实验目的.......................................................................32.2知识点.........................................................................32.3非线性失真原理介绍.................................................33实验过程.............................................................................43.1选取的实验电路及输入输出波形................................41截止失真、饱和失真、双向失真..............................42交越失真......................................................................63非对称失真..................................................................84增益带宽积..................................................................95语音放大电路..............................................................96容性负载...................................................................103.2每个电路的讨论和方案比较...................................113.3分析研究...................................................................124总结与体会.......................................................................174.1通过本次实验哪些能力得到提高，哪些解决的问题印象深刻，有哪些创新点？
............................................174.2对本课程的意见与建议...........................................185参考文献...........................................................................18
1实验题目及要求
题目：
失真放大电路的研究要求：
（1）输入一标准正弦波，如图1（a），频率2KHz，幅度50mV，输出正弦波频率2KHz，幅度1V。
（2）图1（b）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。
（3）图1（c）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。
（4）图1（d）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。
（5）输入一标准正弦波，频率2KHz，幅度5V，设计电路使之输出图1（e）输出波形，并改进。
（a）
（b）
图1
（f）
2实验目的与知识背景
2.1实验目的
（1）.掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题——提高系统地构思问题和解决问题的能力。
（2）.掌握消除放大电路各种失真技术——系统地归纳模拟电子技术中失真现象。
（3）.具备通过现象分析电路结构特点——提高改善电路的能力。
2.2知识点
（1）.截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真等。
（2）.射极偏置电路、乙类、甲乙类功率放大电路和负反馈电路。
（3）.克服各种失真的技术。
2.3非线性失真原理介绍
失真现象：
一个理想的放大器，其输出信号应当如实的反映输入信号，即他们尽管在幅度上不同，时间上也可能有延迟，但波形应当是相同的．但是，在实际放大器中，由于种种原因，输入信号不可能与输入信号的波形完全相同，这种现象叫做失真．
非线性失真：
放大器件的工作点进入了特性曲线的非线性区，使输入信号和输出信号不再保持线性关系，这样产生的失真称为非线性失真。
非线性失真产生的主要原因：
（1）晶体管等特性的非线性；
（2）静态工作等位置设置的不合适或输入信号过大。
由于放大器件工作在非线性区而产生的非线性失真有5种：
饱和失真、截止失真、双向失真、交越失真和不对称失真。
非线性失真的特征是产生新的频率分量，即产生输入信号的单频分量为基波分量的高次谐
波分量。
3实验过程
3.1选取的实验电路及输入输出波形1截止失真、饱和失真、双向失真
分析知道，满足要求的电路很多，我们可以采用射级偏置电路。
原理图
饱和失真截止失真
篇二：
模电实验报告
国家电工电子实验教学中心
模拟电子技术
实验报告
实验题目：
放大电路的失真研究
学院:
电子信息工程学院专业：
电子科学与技术
XX年6月7日
目录
《模拟电子技术》课程实验设计1.设计题目及实验要求2.实验目的及知识背景2.1饱和失真与截止失真
2.2双向失真2.3交越失真2.4不对称失真2.5增益带宽积2.6容性负载2.7语音放大3实验过程
3.1截止、饱和、双向失真电路3.2交越失真电路3.3不对称失真电路3.4增益带宽积3.5容性负载3.6语音放大3.7失真研究4总结与体会5参考文献
1实验题目及要求
基本要求
（1）输入一标准正弦波，频率2kHz，幅度50mV，输出正弦波频率2kHz，幅度1V。
正常波形顶部失真底部失真
双向失真交越失真非对称失真
（2）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。
实验报告
（3）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。
思考：
npn型组成的共射放大电路和pnp型组成的共射放大电路在截止和饱和失真方面的不同。
（4）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。
思考：
共基放大电路、共集放大电路与共射放大电路在截止和饱和失真方面的不同。
（5）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。
设计电路并改进。
讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。
思考：
双电源供电的功率放大器改成单电源供电会出现哪种失真？
如何使单电源供电的功率放大器不失真？
实验报告
2、发挥部分
（1）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。
设计电路并改进。
讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。
（2）任意选择一运算放大器，测出增益带宽积fT。
并重新完成前面基本要求和发挥部分的工作。
（3）将运放接成任意负反馈放大器，要求负载2kΩ,放大倍数为1，将振荡频率提高至fT的95%，观察输出波形是否失真，若将振荡器频率提高至fT的110%，观察输出波形是否失真。
（4）放大倍数保持100，振荡频率提高至fT的95%或更高一点，保持不失真放大，将纯阻抗负载2kΩ替换为容抗负载
，观察失真的输出波形。
（5）设计电路，改善发挥部分（4）的输出波形失真。
3．附加部分
（1）设计一频率范围在20Hz～20kHz语音放大器。
（2）将各种失真引入语音放大器，观察、倾听语音输出。
4.失真研究
（1）由单电源供电的运算放大器电路会出现哪种失真？
（2）负反馈可解决波形失真，解决的是哪类失真？
（3）测量增益带宽积fT有哪些方法？
（4）提高频率后若失真，属于哪类失真？
篇三：
模电实验报告
模拟电子技术课程设计报告
授课教师张秀梅
学
XX00802101
专业
摘要
信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器，是工业生产和电工、电子实验室中经常使用的电子仪器之一。
本文采用分立元器件设计了可输出正弦波的电子琴，介绍了信号发生器的工作原理、电路参数计算方法、电路仿真结果，并进行了电路制作。
所设计的信号发生器由振荡电路、稳幅电路、正弦波调幅电路、电路组成。
采用RC振荡方式产生振荡信号，通过二极管IN4148和运放UA741cp实现振荡信号稳幅，调幅之后输出正弦波信号。
采用了多级电阻和多级双联电位器实现频率的分段。
本文设计的频率琴是通过改变RC选频网络的参数来实现频率的变化，具有结构简单、成本低、体积小等特点，经仿真和实际电路制作验证，其产生的正弦波。
关键词：
电子琴；信号发生器；RC震荡；选频网络
目录
第1章绪论.........................................错误！
未定义书签。
1.1信号发生器的应用......................................................4
1.2信号发生器的分类......................................................5
1.3设计任务及主要技术指标.................................................6
第2章总体方案设计........................................错误！
未定义书签。
2.1信号发生器的实现方法..................................................7
2.2本设计总体方案........................................................7
2.3正弦波信号生成方案....................................................8
2.3.1振荡信号的生成方法..............................................8
2.3.2RC振荡原理与振荡条件....................................
.......8
2.4频率方案.............................................................11
第3章电路设计和仿真分析..................................................9
3.1RC振荡与稳幅电路设计.................................................12
3.1.1电路参数计算...................................................12
3.1.2电路仿真与分析.................................错误！
未定义书签。
3.2正弦波调幅电路设计...................................................14
3.2.1电路参数计算...................................................14
第4章电路的制作和测试结果...............................................15
4.1电路的制作...........................................................15
4.2测试结果.............................................................15
第5章课程设计总结........................................................15
参考文献......................................................................16
第一章绪论
1.1信号发生器的应用
信号发生器又称信号源或振荡器，是教学科研及工程实践中最重要的仪器之一，可广泛应用在电子研发、维修、测量、校准等领域。
信号发生器所产生的信号在电路中常常用来代替前端电路的实际信号，为后端电路提供一个理想信号。
由于信号源信号的特征参数均可人为设定，所以可以方便地模拟各种情况下不同特性的信号，对于产品研发和电路实验特别有用。
在电路测试中，我们可以通过测量、对比输入和输出信号，来判断信号处理电路的功能和特性是否达到设计要求。
例如，用信号发生器产生一个频率为1kHz的正弦波信号，输入到一个被测的信号处理电路（功能为正弦波输入、方波输出），在被测电路输出端可以用示波器检验是否有符合设计要求的方波输出。
信号发生器可以用来查找电台、对讲机的接收通道故障。
其基本原理是：
由前级往后级，逐一测量接收通路中每一级放大和滤波器，找出哪一级放大电路没有达到设计应有的放大量或者哪一级滤波电路衰减过大。
信号发生器在此扮演的是标准信号源的角色。
信号源在对讲机天线输入端输入一个已知幅度的信号，然后通过超高频电压表或者频率足够高的示波器，从天线输入端口逐级测量增益情况，找出增益异常的单元，再进一步细查，最后确诊存在故障的零部件。
信号发生器可以用来调测滤波器，典型的就是带通滤波器和电台上用的双工器。
调测滤波器的理想仪器二字线——网络分析仪和扫频仪，其主要功能部件之一就是信号发生器。
在没有这些高级仪器的情况下，信号发生器配合高频电压测量工具，如超高频毫伏表、频率足够高的示波器、测量接收机等，也能勉强调试滤波器，其基本原理是测量滤波器带通频段内外对信号的衰减情况。
信号发生器在此扮演的是标准信号源的角色，信号发生器产生一个相对比较强的已知频率和幅度信号，从滤波器或者双工器的INPUT端输入，测量输出端信号衰减情况。
带通滤波器要求带内衰减尽量小，带外衰减尽量大，而陷波器正好相反，陷波频点衰减越大越好。
因为普通的信号发生器都是固定单点频率发射的，所以调测滤波器需要采用多个测试点来“统调”。
如果有扫频信号源和配套的频谱仪，就能图示化地看到滤波器的全面频率特性，调试起来极为方便。
信号发生器可以用来校准对讲机和接收机的信号强度表，信号发生器在此扮演的是标准信号源的角色。
按照各机型的维修手册要求，在校准频点输入特定强度的信号，此时校正S信号强度表的实际指示。
在实际调整中，我们可以看到，虽然国际上有接收机S信号表指示的参考场强标准，但现在很多厂家都执行自家的标准，使S表指示偏大而指示范围偏小，给用户的感觉就是S表指示很容易满表，暗示用户它的接收灵敏度高。
信号发生器用于音频功放的维修。
信号发生器在此扮演的是理想信号源的角色。
信号源产生一个适当幅度的音频正弦信号，作为音频功放的信号输入。
通过测量音频功放的输出幅度和波形,我们可以判断音频功放电路工作是否基本正常，包括是否有自激等不正常状态以及失真情况。
1.2信号发生器的分类
1.按工作频段分类
分为超低频信号发生器、低频信号发生器、高频信号发生器、微波信号发生器。
超低频信号发生器一般是指工作频率下潜到0.1Hz以下的信号发生器，一般用于专业上的特殊用途。
低频信号发生器一般是指工作频率主要在1Hz～1MHz的信号发生器，多用于音频领域。
高频信号发生器，也叫射频信号发生器，一般是指工作频率从100kHz到几百兆赫的信号发生器（目前频率高的可以达到几吉赫兹），多用于通信和测量领域。
微波信号发生器一般是指工作频率高达数吉赫兹到几十吉赫兹的信号发生器，多用于雷达领域。
随着频率合成技术和电路的发展，很多信号发生器都可提供更大的频率覆盖范围，一机多能，频段的划分渐渐成为一个模糊的观念。
例如常用的Agilent33250A函数发生器就可以工作在1μHz～80MHz的范围，包含传统的超低频、低频、音频和HF频段。
2.按频率产生机制分类
分为LC振荡器信号发生器、压控振荡信号发生器、频率合成信号发生器。
目前低端的廉价信号发生器多采用LC振荡器，中低端的函数信号发生器多采用压控振荡器，中高档的信号发生器多采用DDS频率直接合成技术。
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