模拟电路技术基础实验

1、模拟电路技术基础实验讲义一、实验目的1、熟悉电子元器件，练习检测三极管的方法。2、掌握放大器静态工作点的测试方法和其对放大器性 能的影响。3、 学习测量放大电路 Q点及交流参数 Av, Ri, R。的方 法。4、学习放大器的动态性能，观察信号输出波形的变化。二、实验仪器1、双宗示波器2、信号发生器3、数字万用表三、预习要求1、能正确使用示波器、信号发生器及数字万用表。2、熟练三极管特性测试及单管放大电路工作原理。3、比较三种组态的基本性能的相同点和不同点。四、实验内容1、实验电路Vcc(+12v)1V? £(C)(1) 用万用表判断三极管V的极性及好坏，估 测三极管的B值。(2) 分

2、别先后按图(a)接好电路，调 Rb到最 大位置。(3) 仔细检查后，送出，观察有无异常现象。2、 静态调整调整Rp使Ve= 2.2V 计算并测量填表表实测实测计算VBE(V)VCE(V)Rb(KZ)IB(Ua)lc(mA)3、动态研究(1) 将信号调到f=1KHz幅值为3mV接Vi观察Vi和V。端波形，并比较相位，测出相位(2) 信号源频率不变，逐渐加大幅度，观察V不失真时的最大值并填表。表二放大倍数测量计算数据表实测实测计算结果Vi(mV)V。(V)AvAv保持Vi=5mv不变，放大器接负载 RL，改变RL数值的情况下测量，并将计算值填表给定参数实测实测计算估算RiRLVi(mv)V。(v)

3、AvAv2 K5.1K2K2.2K5.1K5.1K5.1K2.2K(4)保持Vi=5mv不变，增大和减小 Rp。观察V。波形变化。测量并填入表 4Rp值VbVcVeV。的波形最大合适最小注意：若失真观察不明显， 可以调节Vi幅值重新观察。4。放大器输入、输出电阻(3) 输入电阻测量在输入端串接一个5.1K电阻。如图测量Vs与Vi。计算ri(4) 输出电阻测量在输出端接入可调电阻作为负载。如图RL选择合适的RI值，使放大器输出不失真。 测量有负载和空载 时的r。，即可计算r。将上述测量及计算结果填入表5中表5测输入电阻Rs=5.1K测输出电阻实测测算估算实测测算估算Vs(mv)Vi(mv)rir

4、iv。RL=v。RLr。(k Q)r。(k Q)4、 将电路换为图b图c。分别重复上述实验。作记录。5、 根据图a、图b、图c、的测算结果填表电路图a图b图cAvrir。五、实验报告1、对每一测试结果及数据表进行分析，得出基本结论，与估算值进行比较，分析误差及其原理。2、讨论三种组态的放大电路各自的特点。 影响放大倍数的因数 影响r。ri的因数 三种组态的比较实验目的1、研究负反馈对放大器性能的影响。2、掌握负反馈放大器性能的测试方法o实验仪器1、双踪示波器2、音频信号发生器3、数字力用表三、预习要求1、认真阅读实验内容要求，估计待测量的变化趋势。2、计算图1电路中设三极管的B为120,电路开

5、环和闭环电压放大倍数。四、实验内容1、负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试。开环电路10uF图一 按图接线， RF 先不接入。 输入端接入 Vi=1mv、f=l kH的正弦（若信号太强，可以衰减） 调整线路和参数使输出不 失真并且无振荡。 按表一要求进行测量并填表一。 根据实测计算开环放大倍数和输出电阻。（2）闭环电路 接通RF,按（一）的要求调整电路 按表一要求进行测量并填表，计算 Avf 根据实测结果，比较Avf与l F的差别。Avf与Av的差别RL(K?)Vi(mv)V。 (mv)Av(Avf)开环OO11.5K1闭环OO11.5K12、负反馈对失真的改善作用的研究(1) 将图一电路开环

6、，逐步加大Vi的幅度，使输出信号刚好出现失真。记录失真波形幅度及输入信号幅 度。(2) 将电路闭环，观察输出情况，适当增加Vi幅度，使输出幅度接近开环时失真波形幅度，记录此时的输入波形。与开环情况比较并得出结论。(3) 若RF=3K?不变，但RF接入V1的基极，会出现 什么情况，用实验测试，观察。(4) 画出并记录上述各步实验的波形图并做比较。3、测量放大器的频率特性(1)将图一电路先开环，选择 Vi适当幅度(f=1K时不失真)使输出信号在示波器上有满幅正弦波(2) 保持输入信号幅度不变逐步增加频率，直到波形减小为原来的70%，此时信号频率即为放大器fH(3) 保持输入信号幅度不变，逐步减小频

7、率，直到波形减小为原来的70%，此时的频率为放大器的fL。(4)将电路闭环，重复步。测试结果填入表二fH(Hz)fL(Hz)开环闭环五、实验报告1、将实验数据处理，并与理论比较，分析误差的原因。2、根据实验内容总结负反馈对放大电路的影响。实验三 差动放大电路实验目的1、熟悉差动放大器工作原理2、掌握差动放大器的基本测试方法实验仪器1、双踪示波器2、数字万用表3、信号源（低频）三、预习要求1、计算图1的静态工作点（设rbe=3 K B =100及电路放大倍数。四、实验内容及步骤电路1、测量静态工作点调零将输入端短路并接地，接通直流电源，调节电位器Rp1，使双端输出电压V。=0。(2)测量静态工作

8、点测量V1 V2 V3各极对地电压填入表一中对地电压Vc1Vc2Vc3Vb1Vb2Vb3Ve1Ve2Ve3测量值(V)2、测量差模电压放大倍数在输入端加入直流电压信号Vid= ±0.1v按表二要求测量并记录，电测量数据算出单端和双端输出的电压放 大倍数。注意先调好 DC信号的out 1和out2。使其分别为+0.1v和-0.1v，再接入 Vi1和Vi2。3、测量共模电压放大倍数将输入端b1, b2短接，接到信号源的输入端，信号源 另一端接地，DC信号分先后接outl和out2，分别测 量并填入表二中，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=|Ad/

9、Ac|表二测量及计算值输入信号差模输入共模输入测量值计算值测量值计算值Vc1(v)Vc2(v)Vc3(v)Ad1Ad1Ad1Vc3(v)Vc3(v)Vc3(v)Ac1Ac2AVi1=0.1vVi2=-0.1v4、在实验上组成单端输入的差放电路进行下列实验(1)在图1中将b2接地，组成单端输入差动放大器，从bl端输入直流信号 Vi= ±0.1v,测量单端及双端输出，填表三，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。测量值 输入计 算值信号输出电压值放大倍数AvVc1Vc2Vc1 -Vc2直流+0.1v直流-0.1v

10、正弦信号(50mv,1KH) 从bl端加入正弦交流信号 Vi=0.05v , f=1000Hz分别测量，记录单端及双端输出电压，填入表三中，并计算单端及双端的差模放大倍。(注意：输入交流信号时日，用示波器监视 Vcl, Vc2都不失真为止)。五、实验报告1、根据实验数据，计算静态工作点，与预习计算比较。2、整理实验数据,计算各种接法的 Ad并也理论值比较,分析误差原因。3、计算Ac和CMRR。4、总结差动放大电路的性能及特点。实验四 集成运算放大器的基本应用一、实验目的1、掌握用集成运算放大器组成比例，求和电路、微分、积分电路的特点及性能。2、学会上述电路的测试和分析方法。二、实验仪器、 数字

11、万用表2、示波器（双踪）3、信号发生器三、预习要求1、计算表一中的V。和AF2、估算表三中的理论值3、计算表六中的V。值4、计算表七中的V。的值5、分析图六电路，若输入正弦波，V。与Vi相位差是多少？当输入信号为 100Hz,有效值为2 v时，V。=?6、分析图七电路，若输入方波。V。与Vi相位差多少？当输入信号为 160Hz,幅度为1v时，输出V。= ?7、拟定实验步骤，做好记录表格。四、实验内容1、 电压跟随器实验电路如图所示按表一内容进行实验并测量记录Vi(V)-2-0.50+0.51V.rl=g(V)Rl=5.1K并分析Vi带负载能力的变化2、反相比例放大器实验电路如图二V图二(1)

12、按表二内容实验并测量记录直流输入电压 U2(mv)3010030010003000输出电压理论估算(mv)表二(O)实测值(mv)误差(2)按表三的要求实验并测量记录测试条件理论估算值实测值 U。RL开路直流 输入信号 UABU2由0变成800mv UR2 UR1 U0LU2=800mvRL由开路变为5.1K测量图二，电路的上限截止频率fH3、同相比例放大器电路如图三所示Rf100KR110KVi(.R2 10KLM741图三(1) 再按表二、表三重新测试。填表为表四、表五(2) 测出电路的上限截止频率。(3) 比较同相与反相比例放大器的相同点和不同点4、反相求和放大电路实验电路如图四所示图四

13、按表六内容进行实验测Vi1(v)0.3-0.3Vi2(v)0.20.2VO(v)(估算)V0(v)(测量)误差5、 双端输入求和放大电路实验电路如图五所示Rf图五按表七要求进行实验并测量记录Vi1(v)120 . 2Vi 2 (v)0 . 51 . 8-0 .2Vo (v)(估算)Vo (v)(测量)误差6、积分电路实验电路如图六图六积分电路(2) 取Vi=1 v,断开开关K，用示波器观察 V。变化(3) 测量饱和输出电压及有效积分时间(4) 把图六中的积分电容该为0.1M，断开K，Vi分别输入100Hz幅值为2 V的方波和正弦信号，观察Vi和V。大小及相位关系，并记录波形(5) 改变图六中输

14、入信号的频率，观察Vi和V。的相位幅值关系7、微分电路实验电路如图七图七：微分电路(1) 输入正弦波信号f=160Hz有效值为1v。用示波器观察Vi和V。波形，并测量输出电压。改变正弦波频率(20Hz400Hz)，观察Vi和V的相位，幅值变化情况并记录(3)输入方波f=200Hz,V= ±v,用示波器观察 V。波形，按上述步骤重复实验8、积分一微分电路电路如图八所示C1V。图八：微分一积分电路(1) 在Vi输入f=200Hz , V=±6v的方波信号，用示波器观察Vi、V 1和V。的波形并记录(2) 将f改为500Hz重复上述实验五、实验报告1、总结集成运算基本应用电路的特

15、点及性能。2、分析理论估算分析与实验结果误差的原因实验五 非正弦波发生器及波形变换电路一、实验目的1、掌握波形发生器电路的特点和分析方法2、熟悉波形变换方法及了解误差原因二、实验仪器1、双踪示波器 Vp-5220A-1 20MHz2、数字万用表三、预习要求1、 定性画出图一、图二的输出波形。2、输出波形的频率如何计算，怎样调节。3、在图一中怎样得到方波，图二中怎样得到三角波。4、在图三所示的波形变换电路对工作频率有何显示?四、实验内容1、矩形波发生电路电路如图一IN4 1 48图一 观察并测电路的振荡频率、幅值及占空比 调节Rp1观察输出波形的变化。 调整Rp2观察输出波形的变化。2、波发生电

16、路电路如图二所示观察并测电路的振荡频率、幅值想法改变输出信号的频率，测出最大变化范围。3、波形变换电路在图示中，调整 Rp1，使输出波形为方波，再在其输出端接上图三所示电路li OK图三(1)方波输入信号f=500Hz,V= ±lv。用示波器观察并记 录V。的波形。 改变Vi的频率，观察 V。的失真情况，如何调整恢复(3) 改变 Vi 的幅度，观察三角波的变化五、实验报告1、画出各实验的波形图2、总结各电路的特点实验六 有源滤波器一、实验目的1、熟悉有源滤波器构成及其特性2、学会测量有源滤波器幅频特性二、仪器及设备1、示波器2、信号发生器三、预习要求1、预习教材有关滤波器内容2、分析

17、图一、图二、图三所示电路，写出它们的增益特性表达式3、计算图一、图二电路的截止频率，图三的中心频率4、画出三个电路的幅频特性曲线5、设计报告要求的电路，准备用实验测试验证四、实验内容1、低通滤波器实验电路如图一所示图一按表一内容测量并记录填表Vi(v)1111111111f(Hz)510153060100150200300400V。(v)注意：改变信号频率时，一定要保持Vi不变。2、高通滤波器实验电路如图二所示图二按表二内容测量并记录填表Vi(v)111111111f(Hz)101650100130160200300400V。(v)3、带通滤波器实验电路如图三所示+OV-c右 丁1眼轩丁图三(

18、1)实测电路中心频率以实测中心频率为中心，测出电路幅频特性五、实验报告1、整理数据，画出各电路的 Bode图，与理论计算绘制 的曲线比较，分析误差原因。2、试设计一中心频率为 300Hz，带宽为200Hz的带通滤波器，并搭接电路，测试验证实验七 集成电路 RC 正弦波振荡器、实验目的1、掌握桥式RC正弦波振荡器的电路构成原理。2、熟悉正弦波振荡器的调整、测试方法。3、观察RC参数对振荡频率的影响，学习震荡频率的测 定方法。、实验仪器1、双踪示波器2、低频信号发生器3、频率计三、预习要求1、复习RC桥式振荡器的工作原理。2、图一所示电路中，调节R1起什么作用，两个二极管起什么作用？四、实验内容1

19、、按图一所示电路接线2、用示波器观察输出波形图一3、按表一内容测试数据R1C1f.10K0.1u测量值估算值10K0.047u20K0.1u4、调整Rp观察波形的变化。5、解出两只二极管，再调整 Rp,观察波形变化，分析出 现现象的原因，及二极管的作用。图一所示电路中，改变振荡频率时为保持其振荡条件不 被破坏，必须使两个电阻或两个电容同步调节，使工艺 增加了难度，采用图二所示电路，就可以只调一个电阻， 即可调频，又可以保持振荡条件。图二 按图二，接好电路。 调节RP2，使电路起振，输出电压幅度浮动 调整RPi，记录输出电压 V的频率变化范围，同时观察波变化情况。四、 实验报告1、根据实验数据、

20、分析、比较两电路的优缺点。2、分析理论计算填写实验值误差的原因。3、分析反馈电位器及二极管的作用，用实验数据加以说明。实验八 LC 振荡器及选频放大器五、实验目的1、研究LC正弦波振荡器特性。2、LC选频放大器幅度特性。六、实验仪器1、正弦波信号发生器2、示波器3、频率计七、预习要求1、LC电路三点式振荡条件及频率计算方法，计算图一所示电路中当电容 C分别为0.047M和0.01M时的振荡频率。2、LC选频放大器的幅频特性分析方法八、实验内容及步骤1、测试图一所示电路的幅频特性曲线。 按图一所示电路接线，先选电容C为0.01M. 调Rpi,设晶体管V的集电极电压为6 V （此时Rp2=0）Vi

21、n R15.1K卞251K-SiC1lOuFR351KRp1680KR55.1K013R424K Rp2i1KR61.8KC210uFAI"? Vouto.oiuF0.047uF00mhcaC30.22uF41R7 r20KLR81.5K图一 调整信号源幅度和频率，使 f=16KH , Vi=10Vpp用示波器监视输出波形，调2Rp使失真最小，输出幅度最大，测量此时幅度，计算 An。 微调信号源，频率(幅度不变)使Vout最大，并记录此时的f及输出信号幅值。改变信号源频，测量输出幅度填表。f(k)Fo-2Fo-1Fo-0.5FoFo+0.5Fo+1Fo+2Vo(v)Av(4)将电容C

22、改接为0.047u,重复上述实验步骤2、LC振荡器的研究将图一中的信号源关将当C=0.01u时，断开R2在不接通B、C两点的情况下，令 Rp2=0。调Rpi，使V的 集电极电压为6 V。(1)振荡频率 接通B、C两点，用示波器观察 A点波形，调整RP2使波 形不明显失真，测量此时振荡频率。并与前面实验的选频放 大器振荡频率比较。 将C改为0 .047u，重复上述步骤。(2)振荡幅度条件 在上述形成稳定振荡的基础上 ，测量Vb,Vc,Va,求出Av*F 值，验证Au*F是否等于1。 调 R P 2 ，加大负反馈，观察振荡器是否会停振。 在恢复振荡的情况下，在 A点分别接入20K、15K负载电 阻

23、，观察输出波形的变化。3、影响输出波形的因素。(1) 在输出波形不失真的情况下，调RP2,使RP2-0 ,即减小负反馈，观察振荡波形的变化。(2) 调Rpi，使波形在不失真的情况下，调2Rp观察振荡波形变化。五、实习报告1、由实验内容1测试的数据，作出选频放大器的Au T曲线。2、记录实验内容二的各步实验现象，并解释原因。3、总结负反馈对震荡幅度和波形的影响。4、分析静态工作点对振荡条件和波形的影响实验九功率放大器、实验目的1、熟悉功率放大电路的特点。2、掌握集成功率放大器的主要性能及测量方法。二、实验仪器1、示波器2、信号发生器3、万用表三、预习要求1、分析图一所示电路中各三极管工作状态及交

24、越失真情况。2、电路一中若不加输入信号。 V2、 V3 管的功耗是多少？3、电阻 R4、 R5 的作用是什么？有什么特殊要求？4、复习集成功放工作原理，若电路图二中Vcc=12V、RL=8? ，估算该电路的 Pcm、 Pv 值。5、根据实验内容自拟实验步骤及记录表格。四、实验内容（一）互补对称功率放大器 实验低那路如图一所示R147KD14R6VCCV2=9 013T C3'220u FIN4 1 48741 0KD2RpR51 0KC1Vin4.7 uFR22 7K1 00 K1<Q01 3R34 7KR75.1 K8 Q 0.2 5W图一1、调整直流工作点，使点电压为0.5Vcc。2、测量最大不失真输出功率与效率。3、改变电源电压（12S6V ）,测量并比较输出功率和效 率。4、比较放大器在带5.1K和8?负载时的功耗和效率。5、去掉R6,短接两个二极管，观察输出波形，并