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文档简介
1、实验一单级共射放大电路一、实验目的1 熟悉电子元器件和模拟电子实验箱。2 掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。3 学习测量放大电路Q点,Av,ri,ro的方法,了解共射电路的特性。4 理解放大电路的动态性能。二、实验仪器1 模拟电子实验箱2 低频信号发生器3 交流毫伏表4 示波器5万用表三、预习要求1复习三极管及单管放大电路的工作原理。2了解放大电路静态和动态测量方法。四、实验概述 图1.1 工作点稳定的放大电路图1.1为电阻分压式工作点稳定单管共射放大电路。它的偏置电路采用Rb和Rb2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻Re,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端
2、加入输入信号Ui后,在放大器的输出端便可得到一个与Ui相位相反,幅值被放大了的输出信号Uo,从而实现了电压放大。注意:图1.1所示电路中,R1、R2为分压衰减电路,除R1、R2以外的电路为放大电路。之所以采取这种结构,是由于一般信号源在输出信号小到几毫伏时,会不可避免的受到电源纹波影响出现失真,而大信号时电源纹波几乎无影响,所以采取大信号加R1、R2衰减形式。1输入电阻的定义为电路的输入电压Ui与输入电流Ii之比,即ri=ri为从电路输入端看进去的交流等效电阻,ri愈大,则电路从信号源取用电流Ii愈小,电路获得的Ui愈大。2输出电阻的定义为负载RL开路,且信号源电压Us=0(但保留其内阻Rs)
3、,从输出端看进去的等效电阻。即输出端开路时,采用戴维南定理求得等效电源内阻。即ro=(Us=0,RL=)ro为从电路输出端看进去的交流等效电阻,ro愈小,则电路接上负载后,输出电压下降愈少,即带负载能力愈强。五、实验内容1 静态测量与调整 按图1.1接线(不用接入由R1、R2组成的分压衰减电路),确认无误后接通电源,调整Rp使Ue2.2V,测量电路的静态工作点的相关值(Ib、Ic、Uce),在这里,为了测量的方便,我们只需测出三极管的三个脚对地的电压,也就是Ue、Ub、Uc,就可以相应推导出Q点值。将测量值填入表1-1:表1-1实测Ue(V)Ub(V)UC(V)2动态研究(1) 按图1.1所示
4、电路接线(接入由R1、R2组成的分压衰减电路)。将信号发生器的输出信号调到f=1KHz,幅值为100mV,接至放大电路的A点,经过R1、R2衰减(100倍),Ui点得到1mV的小信号,用示波器观察Ui和UO端波形。(2) 信号源频率不变,逐渐加大信号源幅度,在Uo为最大不失真时测量输出电压值,并填表1-2。 表1-2 RL=实测实测计算理论估算Ui(mV)UO(mV)AVAV 3测放大电路输入,输出电阻。(1) 输入电阻测量在输入端串接一个5K1电阻如图1.2,测量US与Ui,即分别测量电阻R左端和右端对地的电压。可通过下列公式计算出ri。图1.2 输入电阻测量(2)输出电阻测量(见图1.3)
5、在输出端接入可调电阻作为负载,选择合适的RL值使放大电路输出不失真(接示波器监视),测量带负载时UL和空载时的UO,即可计算出rO。将上述测量及计算结果填入表1-3中。图1.3 输出电阻测量表1-3测算输入电阻(R=5K1)测算输出电阻实测实测计算理论估算实测实测计算理论估算US(mV)Ui(mV)ririUO(RL=)UL(RL=5K1)RO(K)RO(K)六、实验报告 1.根据实验内容自己拟定实验步骤。 2.写明实验目的、任务、原理、步骤、数据、收获和体会。实验二射极跟随电路一、实验目的1掌握射极跟随电路的特性及测量方法。2进一步学习放大电路各项参数的测量方法。二、实验仪器1模拟电子实验箱
6、2信号发生器3交流毫伏表4示波器5万用表三、预习要求1复习射极跟随电路原理及特点。2根据图2.1元器件参数,估算静态工作点,并画出交直流负载线。四、实验概述射极跟随器的输出取自发射极,故称其为射极跟随器。原理图如图2.1所示,它是一个电压串联负反馈放大电路,它具有输入电阻高,输出电阻低,电压放大倍数接近于1,输出电压能够在较大范围内跟随输入电压作线性变化。另外,此电路从信号源索取电流小且带负载能力强,所以常用于多级放大电路的输入输出极,也常作为联接缓冲作用。 图2.1 射极跟随电路五、实验任务1.按图2.1电路接线。2.测量放大电路输入电阻ri(采用换算法) 在输入端串入RS=5K1电阻,A点
7、加入f=1KHz,US=100mV的正弦波信号,用示波器观察输出波形,用交流毫伏表分别测A、B点对地电位US、Ui。则 将测量数据填入表2-1。表2-1US(mV)Ui(mV)ri(实测计算)ri(理论估算) 3.测量输出电阻ro 在B点加入f=1KHz,Ui=100mV的正弦波信号,接上负载RL=2K2时,用示波器观察输出波形,测空载时输出电压UO(RL=),加负载时输出电压UL(RL=2K2)的值。则 将所测数据填入表2-2中。表2-2Ui(mV)U0(mV)UL(mV)rO(实测计算)rO(理论估算)六、实验报告 1.根据实验任务自拟定实验步骤。 2.写明实验目的、任务、原理、步骤、数据
8、、收获和体会。实验三两级交流放大电路一、实验目的 1.掌握如何合理设置静态工作点。 2.进一步学习放大电路静态工作点以及电压放大倍数的测试方法。二、实验仪器 1.模拟电子实验箱 2.示波器3.信号发生器4.交流毫伏表5.万用表三、预习要求 1.复习教材关于多级放大电路内容及静态和动态参数的测量方法。2.分析图3.1两级交流放大电路;初步估计测试内容的变化范围。四、实验概述如图3.1所示是两级阻容耦合共射极放大电路,采用大电容作极间耦合。优点在于静态工作点互不影响,便于设计、分析、调试,但低频特性差,且大电容不利于集成化,因而多用于分立电路。第一级和第二级之间通过电阻Rc1来和电容C2实现级间耦
9、合,由于电容的隔直作用,所以,两级放大器的静态工作点是相互独立的,可以象单极放大器那样进行独立调整。第一级输出Uo1即是第二级输入Ui2,第一级的放大倍数A1Uo1/Ui,第二级的放大倍数A2Uo/Ui2 Uo/Uo1,总放大倍数为A=Uo/Ui=Uo1/UiUo/Ui2=A1A2此式只有在把第二级输入电阻作为第一级的负载时才有意义。 图3.1 两级交流放大电路五、实验内容1.静态工作点的测量 (1)按图3.1接线,注意接线尽可能短。 (2)静态工作点设置:要求第二级在输出波形不失真的前提下幅值尽量大,第一级为增加信噪比,工作点尽可能低。(3)在A点接入f=1KHz,US=100mV的正弦交流
10、信号,调整工作点使输出信号不失真。 (4)去掉US(即断开输入信号),分别测量两级放大电路的静态工作点,将结果填入表3-1。 注意:如发现有寄生振荡,可采用以下措施消除: 重新布线,尽可能走短线。 可在三极管b、e两极间加几p到几百p的电容。2. 电压放大倍数的测量:接入US,用交流毫伏表测量Ui、Uo1、Uo,将结果填入表3-l并计算。表3-1静态工作点输入/输出电压(mV)电压放大倍数第一级第二级第1级第2级整体UC1Ub1Ue1UC2Ub2Ue2UiU01=Ui2U0AV1AV2AV空载负载 3.接入负载电阻RL=3K,按表3-1测量并计算,比较实验内容2,3的结果。 六、实验报告:1.
11、整理实验数据,分析实验结果。2.分析测量值与理论值存在误差的原因。3.写明实验目的、任务、原理、步骤、数据、收获和体会。实验四 直流差动放大电路一、实验目的 l.熟悉差动放大电路工作原理。2.掌握差动放大电路的基本测试方法。二、实验仪器 1.模拟电子实验箱 2.低频信号发生器3.示波器4.万用表三、预习要求 1.计算图4.1的静态工作点(设rbc=3K,=100)及电压放大倍数。2.在图4.1基础上画出单端输入和共模输入的电路。四、实验概述差动放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路,由典型的工作点稳定电路演变而来。为进一步减小零点漂移问题而使用了对称晶体管电路,以牺牲一个晶体管放大倍
12、数为代价获取了低零漂的效果。它还具有良好的低频特性,可以放大变化缓慢的信号,由于不存在电容,可以不失真的放大各类非正弦信号如方波、三角波等等。差动放大电路有四种接法:双端输入单端输出、双端输入双端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。由于差动电路分析一般基于理想化(不考虑元件参数不对称),因而很难作出完全分析。为了进一步抑制零漂,提高共模抑制比,实验所用电路使用V3组成的恒流源电路来代替一般电路中的Re,它的等效电阻极大,从而在低电压下实现了很高的零漂抑制和共模抑制比。为了达到参数对称,因而提供了RP1来进行调节,称之为调零电位器。实际分析时,如认为恒流源内阻无穷大,那么共模放大倍数AC=
13、0。分析其双端输入双端输出差模交流等效电路,分析时认为参数完全对称。同理分析双端输入单端输出有:单端输入时:其Ad、ro由输出端是单端或是双端决定,与输入端无关。其输出必须考虑共模放大倍数:无论何种输入输出方式,输入电阻不变:五、实验内容及步骤按如图4.1所示实验电路连接电路。 图4.1 差动放大原理图1.测量静态工作点, (1)调零 将输入端短路并接地,接通直流电源,调节电位器RPl使双端输出电压Uo=0。 (2)测量静态工作点 测量V1、V2、V3各极对地电压填入表6-1中。表4-1对地电压Uc1Uc2Uc3Ub1Ub2Ub3Ue1Ue2Ue3测量值(V)2.测量差模电压放大倍数。 在输入
14、端加入直流电压信号Ui1=+0.1V,Ui2=0.1V,按表4-2要求测量并记录,由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。注意:先将DC信号源OUTl和OUT2分别接入Ui1,和Ui2端,然后调节DC信号源,使其输出为+0.1V和-0.1V。3.测量共模电压放大倍数。 将输入端Ui1、Ui2短接,接到DC信号源的输入端,信号源另一端接地,然后调节DC信号源,使其输出为+0.1V。按表4-2要求测量并记录,由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。进一步算出共模抑制比CMRR=。表4-2测量及计算值输入信号Ui差模输入共模输入共模抑制比测量值(V)计算值测量值(V)计算值计算值Uo1Uo2
15、U0双Ad1Ad2Ad双Uo1Uo2U0双Ac1Ac2AC双CMRRUi1=+0.1V,Ui2=0.1V/Ui1=Ui2=+0.1V/4.在实验板上组成单端输入的差放电路进行下列实验。 (1)在图4.1中将Ui2接地,组成单端输入差动放大器,从Ui1端输入直流信号U=±0.1V,测量单端及双端输出,填表4-3记录电压值。计算单端输入时的单端及双端输出的电压放大倍数。并与双端输入时的单端及双端差模电压放大倍数进行比较。表4-3测量及计算值输入信号电压值双端放大倍数AV单端放大倍数Uo1Uo2UoAV1AV2直流0.1V直流0.1V正弦信号(50mV、1KHz) (2)从Ui1端加入正弦
16、交流信号Ui=0.05V,f=1000Hz分别测量、记录单端及双端输出电压,填入表4-3计算单端及双端的差模放大倍数。 (注意:输入交流信号时,用示波器监视Uo1、Uo2波形,若有失真现象时,可减小输入电压值,使Uo1、Uo2都不失真为止)六、实验报告 1.根据实测数据计算图4.1电路的静态工作点,与预习计算结果相比较。 2.整理实验数据,计算各种接法的Ad,并与理论计算值相比较。 3.计算实验步骤3中AC和CMRR值。4.总结差放电路的性能和特点。5.写明实验目的、任务、原理、步骤、数据、收获和体会。实验五 比例求和运算电路一、实验目的 1.掌握用集成运算放大电路组成比例、求和电路的特点及性
17、能。 2.学会下述电路的测试和分析方法。二、实验仪器 1.模拟电子实验箱 2.低频信号发生器3.万用表三、预习要求 1.复习集成运算放大电路的基本概念。 2.计算表5-1、表5-2、表5-3、表5-4中的理论值。四、实验概述集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。集成运放的输出端与自身的反向输入端通过电路联接,组成负反馈电路。由于运放的电压增益大约在100000以上,所以处于深度负反馈状态,这种情况下运放主要工
18、作于线性放大区,因而有“虚断”、“虚短”。五、实验内容1.反相比例放大器按图5.1所示电路连接电路,按表5-1内容实验并测量记录。 图5.1 反相比例放大电路表5-1直流输入电压Ui(mV)100300500输出电压Uo理论估算(V)实际值(V)误差(mV)2.同相比例放大电路按图5.2所示电路接线,按表5-2实验测量并记录。 图5.2 同相比例放大电路表5-2直流输入电压Ui(mV)100300500输出电压Uo理论估算(V)实际值(V)误差(mV) 3.反相求和放大电路。 按图5.3所示电路连接电路。按表5-3内容进行实验测量,并与预习计算比较。 图5.3 反相求和放大电路表5-3Ui1(
19、V)0.30.30.3Ui2(V)0.20.20.2Uo实测值(V)Uo理论值(V)误差(mV) 4.双端输入求和放大电路按图5.4所示接线,按表5-4要求实验并测量记录。 图5.4 双端输入求和电路表5-4Ui1(V)120.2Ui2(V)0.51.80.2Uo实测值(V)Uo理论值(V)误差(mV)六、实验报告 1.总结本实验中4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。3.写明实验目的、原理、步骤、数据、收获及体会。实验六 积分与微分电路一、实验目的 1.学会用运算放大器组成积分微分电路。 2.掌握积分微分电路的特点及性能。二、实验仪器 l.模拟电子实验箱 2.低频信
20、号发生器3.示波器4.交流毫伏表三、预习要求1.分析图6.1电路,若输入正弦波,Uo与Ui相位差是多少?当输入信号为100Hz有效值为2V时,Uo=?2.分析图6.2电路,若输入方波,Uo与Ui相位差多少?当输入信号为160Hz幅值为1V时,输出Uo=? 3.拟定实验步骤、做好记录表格。四、实验概述积分和微分运算电路应用很广,除了微积分运算外,还可用于延时、波形变换、波形发生、模数转换以及移相等。由于积分与微分互为逆运算,两者的应用也类似。五、实验内容 1.积分电路:实验电路如图6.1所示 图6.1 积分电路(1) 按图6.1中连接电路,Ui分别输入f=200Hz,幅值为200mV的方波信号,
21、观察和比较Ui与Uo的幅值大小及相位关系,并记录波形。 (2)改变信号频率(100Hz400Hz),再次观察Ui与UO的相位、幅值及波形的变化。2.微分电路实验电路如图6.2所示。 图6.2 微分电路按图6.2连接电路,输入方波信号,f=200Hz,U=200mV,为了在输出端得到清晰稳定的波形我们在微分电容左端接入400左右的电阻(通过调节510电位器得到),用示波器观察Uo波形并记录;将方波频率变为f=400Hz,再次观察Uo的输出情况。3.积分微分电路,实验电路如图6.3所示 图6.3 积分-微分电路(1) 按图6.3连接电路,在Ui输入f=200Hz,U=6V的方波信号,用示波器观察U
22、1和UO的波形并记录。(2) 将f改为500Hz,重复上述实验。六、实验报告 1.整理实验中的数据及波形,总结积分,微分电路特点。2.写明实验目的、任务、原理、步骤、数据、收获及体会。实验七负反馈放大电路一、实验目的 1.研究负反馈对放大电路性能的影响。2.掌握负反馈放大电路性能的测试方法。二、实验仪器1.模拟电子实验箱2.示波器 3.低频信号发生器4.交流毫伏表5.万用表 三、预习要求 1.认真阅读实验内容要求,估计待测量内容的变化趋势。2.设图7.1电路晶体管值为40,计算该放大电路开环和闭环电压放大倍数。 图7.1 负反馈放大电路四、实验概述一个放大电路引入负反馈之后,能改善放大器的一系
23、列性能,负反馈使放大器的放大倍数下降,但却提高了放大倍数的稳定性,能扩展频带,改善频带特性,减小非线性失真;负反馈还能改变放大器的输入电阻和输出电阻。因此,在实际应用的各种电子电路中,几乎没有不引进这种或那种负反馈的。图7.1为电压串联负反馈,与两级分压偏置电路相比,增加了R4,R4引入电压交直流负反馈,从而加大了输入电阻,减小了放大倍数。此外R4与RF、CF形成了负反馈回路。负反馈会减小放大倍数,会稳定放大倍数,会改变输入输出电阻,展宽频带,减小非线性失真。而电压串联负反馈会增大输入电阻,减小输出电阻。五、实验内容1.按图7.1连接实验电路,用万用表分别测量第一级、第二级的静态工作点,记入表
24、7-1。表7-1Ue(V)Ub(V)UC(V)第一级第二级 2.负反馈放大电路开环和闭环放大倍数的测试(1)开环电路按图接线,RF先不接入。输入端接入Ui=lmV,f=lKHz的正弦波,调整接线和参数使输出不失真且无振荡。按表7-2要求进行测量并填表。 根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻r0。 (2)闭环电路 接通RF和CF,按(1)的要求调整电路。 按表7-2要求测量并填表,计算Avf。根据实测结果,验证Avf。表7-2负载总的输入电压总的输出电压总的放大倍数RL(K)Ui(mV)Uo(mV)AV(Avf)开环11K51闭环11K513测开环输入、输出电阻为了方便测量放大器的输入电阻,在输
25、入点Ui端接入电阻RS5.1K。测开环输入、输出电阻,先断开RF支路,在A端接入Ui=lmV,f=lKHz的正弦波,在输出波形不失真的情况下,用交流毫伏表分别测量A、B两点对地的电压Us和Ui,这时可求得输入电阻ri = Ui /(Us-Ui).RS。测开环输出电阻时,首先保持RF支路断开不变,接入负载电阻RL=1.5k,在输出信号不失真情况下,用交流毫伏表测出输出电压UL,然后断开RL,再测输出电压Uo,则输出电阻为ro =(Uo/UL-1).RL。测量数据填入表7-3。4测闭环输入、输出电阻 接入RF支路,用上述方法再测一次输入电阻rif和输出电阻rof,将测量结果填入表7-3中。 表7-
26、3信号源电压输入电压输入电阻空载输出电压负载输出电压输出电阻Us(mV)Ui(mV)ri(rif)Uo(mV)UL(mV)ro(rof)开环闭环六、实验报告: 1.根据实验内容总结负反馈对放大电路的影响。 2.写明实验目的、任务、原理、步骤、数据、收获和体会。实验八 RC正弦波振荡电路一、实验目的 1.进一步理解RC正弦波振荡电路的组成、原理以及振荡条件。 2.掌握调试振荡电路的方法,并学习测量振荡频率。二、实验仪器 1.模拟电子实验箱2.信号发生器3.示波器4.万用表三、预习要求 1.复习RC串并联振荡电路的结构与工作原理。2.计算图8.1电路的振荡频率。3.复习用李沙育图形测频的方法。四、
27、实验概述从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的。带选频网络的正反馈放大器,若用R、C元件组成选频网络,就称为RC振荡器,一般用来产生1Hz1MHz的低频信号。RC串并联网络(文氏桥)振荡器的电路型式如图8.1所示。振荡频率: 起振条件:|3该电路特点:可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到良好的振荡波形。图8.1 RC串并联网络振荡器原理图五、实验内容 1.先调RP2300,再按图8.2连接电路,RC选频网络先不接入(A、B处先断开),测量放大器静态工作点及电压放大倍数。将测量结果填入自拟的实验表格中。2.调RP1使VC16V。3.接入RC选频网络用示波器观察输出波形。若不起振
28、调节RP2使电路振荡且不失真。 图8.2 RC正弦波振荡电路 4.用李沙育图形法测量振荡频率并与预习值比较。5.改变R=100K,观察振荡频率变化情况并测量频率。6.改变C=0.01u,观察振荡频率变化情况。六、实验报告 1.自己设计表格,整理实验测量数据和波形。 2.由给定电路参数计算振荡频率,并与实测值比较,分析误差产生的原因。3.总结RC振荡电路的特点。4.写明实验目的、任务、原理、步骤、数据、收获和体会。实验九 电压比较电路一、实验目的 1.掌握比较电路的电路构成及特点。 2.学会测试比较电路的方法。二、实验仪器 1.模拟电子实验箱2.低频信号发生器3.示波器 4.万用表三、预习要求l
29、.复习电压比较电路的基本概念。2.分析图9.1电路,回答以下问题(1)比较电路是否要调零?原因何在?(2)比较电路两个输入端电阻是否要求对称?为什么?3.分析图9.2电路,计算:(1)使Uo由Uom变为Uom的Ui临界值。(2)使Uo由Uom变为Uom的Ui临界值。4.分析图9.3电路,重复2的各步。5.按实习内容准备记录表格。四、实验概述电压比较器是集成运放非线性应用电路,它将一个模拟量电压信号和一个参考电压相比较,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变,相应输出高电平或低电平。比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。常用的电压比较器有过零比较器、具有滞回特性的过
30、零比较器、双限比较器(又称窗口比较器)等。五、实验内容 1.过零比较电路实验电路如图9.1所示 图9.1 过零比较电路(1)按图9.1接线,将Ui悬空,测UO电压。(2)Ui输入频率为500Hz有效值为1V的正弦波,观察UiUO波形并记录。(3)改变Ui幅值,观察UO变化。2.反相滞回比较电路 实验电路如图9.2所示 图9.2 反相滞回比较电路(1)按图9.2接线,并将RF调为100K(注意RF先调到100K再接入电路之中),Ui接DC电压源,测出UO由Uom一Uom时Ui的临界值(示波器打到DC档)。(2)同上,测出Ui由Uim-Uim时UO的临界值。(3)Ui接频率为500Hz幅值为1V的
31、正弦信号,观察并记录Ui一UO波形。(4)将电路中RF调为200K,重复上述实验。3.同相滞回比较电路 实验电路为图9.3所示 图9.3 同相滞回比较电路(1) 按图9.3接线,并将RF调为100K,Ui接DC电压源,测出UO由Uom-Uom时Ui的临界值。(2) 同上,测出Ui由Uim-Uim时Uo的临界值。(3) Ui接500Hz有效值1V的正弦信号,观察并记录Ui一UO波形。(4) 将电路中RF调为200K,重复上述实验。(5) 将结果与实验内容2相比较。六、实验报告 1.整理实验数据及波形图,并与预习计算值比较。2.总结几种比较电路特点。3.写明实验目的、任务、原理、步骤、数据、收获及
32、体会。4.回答预习要求中的问题。实验十 波形发生电路一、实验目的 1.掌握波形发生电路的特点和分析方法 2.熟悉波形发生电路设计方法。二、实验仪器 1.模拟电子实验箱2.示波器3.万用表三、预习要求 1.分析图10.1电路的工作原理,定性画出UO和UC波形。 2.若图10.1电路R=10K,计算UO的频率。 3.图10.2电路如何使输出波形占空比变大? 4.图10.3电路中,如何改变输出频率? 5.图10.4电路中如何连续改变振荡频率?四、实验概述由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器,一般均包括比较器和RC积分器两大部分。图10.1所示的方波发生电路由反向输入的滞回比较器(即施密特触发器)
33、和RC回路组成,滞回比较器引入正反馈,RC回路既作为延迟环节,又作为负反馈网络,电路通过RC充放电来实现输出状态的自动转换。图10.2原理与图10.1相同,图10.3三角波发生电路是用正相输入滞回比较器与积分电路组成,与前面电路相比较,积分电路代替了一阶RC电路用作恒流充放电电路,从而形成线性三角波,同时易于带负载。五、实验内容 1.方波发生电路实验电路如图10.1所示,双向稳压管稳压值一般为56V。 图10.1 方波发生电路(1)按电路图10.1接线,观察UC、UO波形及频率,与预习比较。(2)分别测出R=10K,110K时的频率,输出幅值,与预习比较。要想获得更低的频率应如何选择电路参数?
34、试利用实验箱上给出的元器件进行条件实验并观测之。2.占空比可调的矩形波发生电路 实验电路如图10.2所示。 图10.2 占空比可调的矩形波发生电路 (1)按图10.2接线,观察并测量电路的振荡频率、幅值及占空比。(2)若要使占空比更大,应如何选择电路参数并用实验验证。3.三角波发生电路实验电路如图10.3所示。 图10.3 三角波发生电路(1)按图10.3接线,分别观测U01及U02的波形并记录。(2)如何改变输出波形的频率?按预习方案分别实验并记录。4.锯齿波发生电路实验电路如图10.4所示。 图10.4 锯齿波发生电路 (1)按图10.4接线,观测电路输出波形和频率。 (2)按预习时的方案
35、改变锯齿波频率并测量变化范围。六、实验报告 1.画出各实验的波形图。2.写明实验目的、原理、步骤、数据、收获及体会。实验十一 集成电路RC正弦波振荡电路一、实验目的 1.掌握桥式RC正弦波振荡电路的构成及工作原理。 2.熟悉正弦波振荡电路的调整、测试方法。 3.观察RC参数对振荡频率的影响,学习振荡频率的测定方法。二、实验仪器 1.模拟电子实验箱 2.低频信号发生器 3.示波器三、预习要求 1.复习RC桥式振荡电路的工作原理。 2.完成下列填空题:(1)图11.1中,正反馈支路是由 组成,这个网络具有 特性,要改变振荡频率,只要改变 或 的数值即可。(2)图11.1中,1RP和R1组成 反馈,
36、其中 是用来调节放大器的放大倍数,使AV3。四、实验概述正弦波振荡电路必须具备两个条件:一必须引入反馈,而且反馈信号要能代替输入信号,这样才能在不输入信号的情况下自发产生正弦波振荡。二是要有外加的选频网络,用于确定振荡频率。因此振荡电路由四部分电路组成:1.放大电路,2.选频网络,3.反馈网络,4.稳幅环节。本实验电路常称为文氏桥振荡电路,由和组成电压串联负反馈,使集成运放工作于线性放大区,形成同相比例运算电路,由RC串并联网络作为正反馈回路兼选频网络。五、实验内容1.按图11.1接线。2.用示波器观察输出波形。思考:(1)若元件完好,接线正确,电源电压正常,而UO=0,原因何在?应怎么办?(
37、2)有输出但出现明显失真,应如何解决?3.用频率计测上述电路输出频率,若无频率计可按图11.2接线,用李沙育图形法测定,测出UO的频率f01并与计算值比较。4.改变振荡频率。在实验箱上设法使文氏桥电容C1=C2=0.1。注意:改变参数前,必须先关断实验箱电源开关再改变参数,检查无误后再接通电源。测f0之前,应适当调节RP使UO无明显失真后,再测频率。 图11.1 图11.2五、实验报告1.电路中哪些参数与振荡频率有关?将振荡频率的实测值与理论估算值比较,分析产生误差的原因。2.总结改变负反馈深度对振荡电路起振的幅值条件及输出波形的影响。3.完成预习要求中第2项内容。4.写明实验目的、原理、步骤
38、、数据、收获和体会。*实验十二 互补对称功率放大电路一、实验目的l.进一步理解功率放大电路的工作原理。2.学会互补对称功率放大电路的调试及主要性能指标的测试方法。二、实验仪器l.模拟电子实验箱2.信号发生器3.示波器4.万用表三、预习要求 1.分析图12.1电路中各三极管工作状态及交越失真情况。 2.电路中若不加输入信号,V2、V3的功耗是多少。 3.电阻R4,R5的作用是什么? 4.根据实验内容自拟实验步骤及记录表格。 图12.1 互补对称功率放大器四、实验概述图12.1所示为OTL低频互补对称功率放大器。其中由晶体三极管V1组成推动级(也称前置放大级),V2、V3是一对参数对称的NPN和P
39、NP型晶体三极管,它们组成互补推挽OTL功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式,因此具有输出电阻低,负载能力强等优点,适合于作功率输出级。OTL电路的主要性能指标:1.最大不失真输出功率P0m理想情况下,在实验中可通过测量RL两端的电压有效值,来求得实际的。2.效率 PE直流电源供给的平均功率理想情况下,max78.5。在实验中,可测量电源供给的平均电流IdC,从而求得PEUCC·IdC,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。五、实验内容 1.按图12.1连接电路,UCC=+12V,调整直流工作点,使M点电压为0.5UCC。 2.接入信号源,使f=100
40、0Hz,Ui=150mV,测量最大不失真输出功率与效率。 3.改变电源电压(例如由+12V变为+6V),测量并比较输出功率和效率。 4.试听放大电路在带8负载(扬声器)时的效果。六、实验报告 1.分析实验结果,计算实验内容要求的参数。2.总结功率放大电路特点及测量方法。3.写明实验目的、任务、原理、步骤、数据、收获及体会。 *实验十三 串联稳压电路一、实验目的 1.研究稳压电源的主要特性,掌握串联稳压电路的工作原理。 2.学会稳压电源的调试及测量方法。二、实验仪器1.模拟电子实验箱2.示波器 3.万用表三、预习要求1.估算图13.2电路中各三极管的Q点(设:各管的=100,电位器RP滑动端处于
41、中间位置)。2.预习实验概述和实验内容,画好实验数据表格。四、实验概述电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外,大多数是采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。图13.1 直流稳压电源框图直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成,其原理框图如图13.1所示。电网供给的交流电压u1(220V,50Hz) 经电源变压器降压后,得到符合电路需要的交流电压u2,然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u3,再用滤波器滤去其交流分量,就可得到比较平直的直流电压uI。但这样的直流输出电压,还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合,还需要使用稳压电路,以保证输出直流电压更加稳定。串联型稳压电路,以稳压管电路为基准,利用晶体管的电流放大作用增大负载电流,并在电路中引入电压负反馈使输出电压稳定、输出电阻变小,一般通过改变反馈网络常数使输出电压可调。分析图13.2可知,电压基准由稳压管D提供,反馈网络由R4、RP、R5组成,改变
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