模拟电路虚拟实验教学系统实验指导书

模拟电路虚拟实验教学系统实验指导书模拟电路虚拟实验教学系统实验指导书/模拟电路虚拟实验教学系统实验指导书模拟电路虚拟实验教学系统实验指导书()北京邮电大学北京润尼尔网络科技有限公司目录\o"1-4"\h\z\u一、系统使用说明 402875216\h41、实验环境 402875217\h41.1整体界面 402875218\h42、实验操作 402875219\h52.1器材栏 402875220\h52.1.1器材栏概述 402875221\h52.1.2器材栏操作 402875222\h72.2实验台 402875223\h82.2.1器材操作 402875224\h82.2.2器材连线 402875225\h92.3属性栏 402875226\h92.3.1概述 402875227\h92.3.2属性栏操作 402875228\h10二、典型实验 402875229\h181、典型实验指导书 402875230\h181.1实验一：测量三极管电流放大倍数（β值） 402875231\h181.2实验二：二极管伏安特性的测量 402875232\h201.3实验三：二极管限幅电路 402875233\h221.4实验四：二极管桥式整流电路 402875234\h241.5实验五：单管交流放大电路 402875235\h261.6实验六：稳压二极管特性测试 402875236\h291.7实验七：应用稳压二极管的双向限幅电路 402875237\h321.8实验八：双极型晶体管主要参数的测量 402875238\h341.9实验九：晶体管共发射极单管放大电路 402875239\h371.10实验十：射极跟随器电路 402875240\h411.11实验十一：差分放大电路 402875241\h441.12实验十二：互补对称放大电路—单电源互补对称 402875242\h481.13实验十三：结型场效应管放大电路—传输特性测量 402875243\h531.14实验十四：结型场效应管放大电路 402875244\h551.15实验十五：放大电路的频率特性—β及fβ测试 402875245\h571.16实验十六：放大电路的频率特性—共发射极 402875246\h601.17实验十七：放大电路的频率特性—共集极 402875247\h631.18实验十八：共射共基组合放大电路 402875248\h651.19实验十九：负反馈放大器—两级电压串联负反馈 402875249\h681.20实验二十：负反馈放大器—无内阻 402875250\h731.21实验二十一：负反馈放大器—电流串联负反馈 402875251\h761.22实验二十二：集成运算放大器指标测试—开环实验 402875252\h791.23实验二十三：集成运算放大器指标测试—闭环实验 402875253\h821.24实验二十四：集成运算放大器的基本应用—反相电路 402875254\h851.25实验二十五：集成运算放大器的基本应用—单电源反相电路 402875255\h901.26实验二十六：算放大器的基本应用—积分电路 402875256\h921.27实验二十七：集成运算放大器的基本应用—微分电路 402875257\h941.28实验二十八：集成运算放大器的基本应用—同相加法电路 402875258\h961.29实验二十九：集成运算放大器的基本应用—加减法电路 402875259\h981.30实验三十：集成运算放大器的基本应用—低通滤波器 402875260\h1001.31实验三十一：集成运算放大器的基本应用—高通滤波器 402875261\h1031.32实验三十二：集成运算放大器的基本应用—过零比较器 402875262\h1051.33实验三十三：集成运算放大器的基本应用—滞迴比较器 402875263\h1071.34实验三十四：集成运算放大器的基本应用—窗口比较器 402875264\h1091.35实验三十五：集成运算放大器的基本应用—桥式正弦波 402875265\h1111.36实验三十六：集成运算放大器的基本应用—方波发生器 402875266\h1131.37实验三十七：集成运算放大器的基本应用—方波三角波振荡电路 402875267\h1161.38实验三十八：集成运算放大器的基本应用—压控锯齿波振荡电路 402875268\h118附录：泰克示波器测量电压及时长的方法 402875269\h120

一、系统使用说明本系统是针对各类大中专院校《模拟电路》实验课程配套开发的可在网上开展的虚拟实验室，软件由课程实验仿真平台和虚拟实验教学管理系统两部分组成。仿真平台模拟真实实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境；虚拟实验教学管理系统提供全方位的虚拟实验教学辅助功能，包括：实验前的预习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的指导、实验结果的批改、实验成绩统计查询等功能，为实验教学环境提供服务并开展应用。可满足高校和各类培训机构实验教学环节的需要，尤其适用于远程教学。1、实验环境1.1整体界面实验区实验操作平台界面包括实验平台、器材栏和属性栏三部分，属性栏位置可自由移动（单击边框，鼠标拖动）。如图1-1所示。实验区属性栏器材栏属性栏器材栏图1-1整体界面实验区：在此区域中，搭建实验电路，进行实验操作，仪表读数等。器材栏：提供当前实验所要使用的器材。使用器材的图标和相应描述文字进行显示和说明。属性栏：提供用户在实验区中所选择的器材的属性和和对复杂器材的操作。

2、实验操作2.1器材栏2.1.1器材栏概述2.1.1.1器材栏种类课程实验仿真台提供了十三大类136种实验器材模型：电阻：57种常用阻值的电阻、1个可自定义阻值的电阻和1个滑动变阻器电容：9种常用电容值的电容和1个可自定义电容值的电容电感：2种常用电感值的电感和1个可自定义电感值的电感二极管：6种一般二极管和5种稳压管结型场效应管：3种场效应管和2种场效应管双极型晶体管：7种晶体管和17种晶体管仪器仪表：数字直流电流表、数字直流电压表、数字交流电流表、数字交流电压表、万用表、信号发生器、示波器、直流稳压电源、功率计、简易信号发生器、泰克示波器、岩崎示波器、频率计、固纬示波器集成运算放大器：μA741、37、741三端稳压器：7805三端稳压器线性变压器：4_10变压器桥堆：1B4B42桥堆开关：单刀单掷开关、单刀双掷开关继电器：201A05、其它：电位器、滑动变阻器普通电阻：普通电容：结型场效应管：双极型晶体管：二极管：电感：三端稳压器线性变压器桥堆滑动变阻器集成运算放大器信号发生器：数字直流电压表：数字直流电流表：数字交流电压表数字交流电流表功率计单刀单掷开关单刀双掷开关万用表：直流稳压电源：泰克示波器：岩崎示波器：固维示波器：图1-2器材栏小图标含义

2.1.1.2器材实物栏器材实物栏由各类器材实物及符号显示，呈树状。点击器材树的结点处，可以打开或收起各类器材列表。2.1.2器材栏操作2.1.2.1显示和关闭器材栏在实验平台任意位置单击鼠标右键，弹出如图1-3窗口，点击【显示器材栏】，弹出器材实物栏及器材属性窗口，如图1-4所示，从器材实物栏中可以选择实验所需要的器材。当器材栏窗口处于显示状态下，在实验平台任意位置单击鼠标右键，弹出如图1-5的关闭器材栏窗口。点击【关闭器材栏】，器材实物栏及属性将被隐藏。图1-3显示器材栏窗口图1-5关闭器材栏窗口图1-４器材栏及器材属性窗口

2.2实验台2.2.1器材操作2.2.1.1添加器材选择器材栏的某个器材并单击鼠标左键，然后将光标移动到实验平台的合适位置（这期间可以放开鼠标左键），再单击左键，这时，系统会自动在该器材实物的四周加上红框，如图1-6所示，表示该器材的有效操作区域，现在的所有操作都是针对它进行的。于是所选器材实物将被添加到实验平台上。图1-6添加器材2.2.1.2移动器材实验器材添加到实验平台上后，可以自由移动器材的位置。选中器材后，单击左键并拖动，器材随光标在实验平台内任意移动，直到位置满意为止，放开左键，器材在新位置上显示出来。2.2.1.3删除器材选择实验平台的器材，单击右键会出现如图1-7所示的菜单。菜单中包含“关闭器材栏”、“删除器材”、“属性”三项功能。单击【删除器材】，出现如图1-8所示的对话框，点击【确定】按钮即可完成删除该器材的操作。图1-7右键菜单图1-8删除器材将鼠标移到实验平台的空白处，点击右键出现如图1-9所示的菜单，点击【删除全部器材】，出现如图1-10所示的对话框，点击【确定】按钮，可将平台上的全部器材删除图1-9删除所有器材图1-10删除全部器材2.2.2器材连线实验区的器材，均有接线处。器材节点（接线处）用黑色圆环表示。当光标在某一节点附近，光标变成小手形状，此时单击左键，从此点拖出蓝色导线。导线随光标位置移动。当光标靠近另一个黑色圆环时，在圆环处单击左键，完成连线，导线固定。导线的删除：单击某一导线，导线变粗，右键单击导线，弹出菜单选择删除导线。导线没有属性栏。导线特性如下：（1）导线为直线，且只能为竖直或水平方向。（2）两条导线可交叉，互不影响。（4）两条导线除节点可相同外，不能出现重合部分。（5）导线可拐弯，拖出待连导线后，在任意空白处单击左键，可作为固定的拐点。点击右键表示放弃连线。（6）同一节点可同时连接多根导线。2.3属性栏2.3.1概述每一器材的属性栏均由“属性设置”和“使用说明”两页组成。单击按钮处可以显示相应的内容。利用“属性设置”页可实现对数字直流电流表、数字直流电压表、万用表、信号发生器、示波器五种器材的实际按钮、按键等的操作。对电阻、电容、电感等器材进行参数和名称设置。“使用说明”页用文字介绍该器材的使用方法和注意事项。2.3.2属性栏操作2.3.2.1属性栏的显示1、器材栏中的全部器材都有对应的属性栏。导线没有属性栏。2、通过在在器材上点击右键选择“属性”，可以显示属性栏。3、所有器材的属性栏可以同时显示。2.3.2.2属性栏的移动和关闭1、属性栏移动将光标移动到属性栏的最上方横条框处，左键单击后拖动，放开左键，属性栏移动到当前虚线框停留的位置。2、关闭属性栏点击属性栏的“确定”或者关闭按钮就可关闭属性栏。2.3.2.3属性栏具体操作1、属性设置页在属性栏中的属性设置页面中，可以对当前器材的属性进行设置。2、使用说明页在属性栏中，选择“使用说明”，在这里可以对当前器材的功能进行解释说明。3、各器材具体属性普通电阻可进行相应的属性设置以及查看使用说明。通过“参数设置”页可对电阻的“器材名称名称”及“电阻值”两个可变参数进行设置（见图1-11）：【名称】默认名字为“”。0,1,2,3…在向实验区放置一个新的电阻时，系统默认它的名称中的n的取值为：当前平台上的电阻个数减一。如平台上已有3个电阻，新放置的第4个电阻的名称将自动设置为“R3”。直接在“器材名称”编辑框内填写，然后点击“确定”，就可以给电阻改名。可输入中文、英文（大小写均可）或数字以及其他符号。【电阻值】默认电阻值为2000欧姆。图1-11直接在“电阻值”编辑框内填写新的电阻值，然后点击“确定”，就可以改变该电阻的阻值。也可以点击编辑栏旁边的下拉箭头，选择电阻值。固定电阻只能改变器材名称，不能改变电阻值。电容可进行相应的属性设置以及查看使用说明。通过“参数设置”页可对电阻的“器材名称”及“电容值”两个可变参数进行设置（见图1-12）：【名称】默认名字为“”。0,1,2,3…在向实验区放置一个新的电容时，系统默认它的名称中的n的取值为：当前平台上的电容个数减一。如平台上已有3个电容，新放置的第4个电容的名称将自动设置为“C3”。直接在“器材名称”编辑框内填写，然后点击“确定”，就可以给电容改名。可输入中文、英文（大小写均可）或数字以及其他符号。【电容值】默认电阻值为0.01。图1-12直接在“电容值”编辑框内填写新的电容值，然后点击“确定”，就可以改变该电容值。也可以点击编辑栏旁边的下拉箭头，选择电容值。固定电容只能改变器材名称，不能改变电容值。电感可进行相应的属性设置以及查看使用说明。通过“参数设置”页可对电阻的“器材名称”及“电感值”两个可变参数进行设置（见图1-13）：【名称】默认名字为“”。0,1,2,3…在向实验区放置一个新的电感时，系统默认它的名称中的n的取值为：当前平台上的电感个数减一。如平台上已有3个电感，新放置的第4个电感的名称将自动设置为“L3”。图1-13直接在“器材名称”编辑框内填写，然后点击“确定”，就可以给电感改名。可输入中文、英文（大小写均可）或数字以及其他符号。【电感值】默认电感值为10。直接在“电感值”编辑框内填写新的电感值，然后点击“确定”，就可以改变该电感值。也可以点击编辑栏旁边的下拉箭头，选择电感值。固定电感只能改变器材名称，不能改变电感值。直流稳压电源可进行相应的属性设置以及查看使用说明（见图1-14）。正负电压输出按钮电压调节旋钮电源开关按键数值显示屏正负电压输出按钮电压调节旋钮电源开关按键数值显示屏图1-14直流稳压电源输出电压-36.9～+36.9v，显示屏可显示电压调节值。正负电压输出按钮，当按钮弹起时输出的是正电压，按下按钮则输出负电压。数字直流电压表可进行相应的属性设置以及查看使用说明（见图1-15）。量程选择按钮电源开关按键数值显示屏量程选择按钮电源开关按键数值显示屏图1-15数字直流电压表的量程为：3、30、300、3V、30V、300V数字直流电流表可进行相应的属性设置以及查看使用说明（见图1-16）。量程选择按钮电源开关按键数值显示屏量程选择按钮电源开关按键数值显示屏图1-16数字直流电流表的量程为：0.2、2、20、200、2A、20A数字交流电压表可进行相应的属性设置以及查看使用说明（见图1-17）。量程选择按钮电源开关按键数值显示屏量程选择按钮电源开关按键数值显示屏图1-17数字交流电压表的量程为：3、30、300、3V、30V、300V

数字交流电流表可进行相应的属性设置以及查看使用说明（见图1-18）。量程选择按钮电源开关按键数值显示屏量程选择按钮电源开关按键数值显示屏图1-18数字交流电流表的量程为：0.2、2、20、200、2A、20A

万用表可进行相应的属性设置以及查看使用说明（见图1-19）。量程选择旋钮电源开关按数值显示屏量程选择旋钮电源开关按数值显示屏图1-19直流电压有5个量程，分别为200、2V、20V、200V、1000V；交流电压有5个量程，分别为200、2V、20V、200V、750V；直流电流有4个量程，分别为2、20、200、20A；交流电流有4个量程，分别为2、20、200、20A；电阻有7个量程，分别为200Ω、2KΩ、20KΩ、200KΩ、2MΩ、20MΩ、200MΩ；电容有5个量程，分别为200、2、200、20、2。

信号发生器可进行相应的属性设置以及查看使用说明（见图1-20）。20191817161514131211201918171615141312111098765432110987654321图1-20电源开关按键波形选择按键：正弦波波形选择按键：方波波形选择按键：三角波确定按键复位按键振幅衰减按键振幅调节旋钮频率粗调旋钮频率微调旋钮振幅数值显示屏频率单位选择按键：1频率单位选择按键：10频率单位选择按键：100频率单位选择按键：1频率单位选择按键：10频率单位选择按键：100频率单位选择按键：1频率单位选择按键：10频率数值显示屏

示波器可进行相应的属性设置以及查看使用说明（见图1-21）。86432186432111109751110975图1-21输出通道1的波形输出通道2的波形同时输出通道1和通道2的波形通道1纵轴位置调节旋钮通道1纵轴增益调节旋钮，刻度值可在面板图上直接读出通道2纵轴位置调节旋钮通道2纵轴增益调节旋钮，刻度值可在面板图上直接读出横轴位置调节旋钮横轴增益调节旋钮，刻度值可在面板图上直接读出波形显示屏电源开关按键

二、典型实验1、典型实验指导书1.1实验一：测量三极管电流放大倍数（β值）【实验目的】熟悉三极管的器材参数掌握三极管电流放大倍数的测量方法掌握电流放大倍数β的计算方法【实验器材】直流稳压电源直流电压表三极管数字万用表电阻、电容若干【实验步骤】装接电路与简单测量图2基本放大电路按图2.1所示，连接电路(注意：接线前先测量+12V电源，关断电源后再连线)，将的阻值调到最大位置。测量与调整接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。改变，用直流电压表测量和之路电压，根据电压和电阻值计算之路电流记录分别为2、3、4、5时三极管的测量值。根据得到的测量值计算β值，将得到的数值填入到下列表格中2345β100.5100.536100.20100.18表1注意：和的测量和计算方法：测和一般可用间接测量法，即通过测和，和计算出和，此法虽不直观，但操作较简单，建议初学者采用。直接测量法，即将微安表和毫安表直接串联在基极(集电极)中测量。此法直观，但操作不当容易损坏器件和仪表。不建议初学者采用。【实验报告】提交表1的计算测量数据写出计算放大倍数β值的计算公式三极管三段电压存在什么关系

1.2实验二：二极管伏安特性的测量【实验目的】认识二极管的电压电流关系的特性。认识二极管特性在大信号应用电路中的表现。掌握二极管桥式整流电路的构成。【实验预习】 二极管的伏安特性，二极管的恒压降模型，二极管的限幅及整流电路。【实验器材】直流稳压电源信号发生器双踪示波器万用表直流电流表二极管电阻等【实验原理】图1二极管伏安特性的测量基于图1电路，逐点测量二极管（1N914快恢复开关二极管）的电压、电流关系。为较准确地设定电压，用电阻分压得到。【实验过程】二极管伏安特性的测试按照图1电路所示，首先在实验台上搭建电路，在器材栏点击所用的器件或仪器，在实验台中的适当位置点击放置。为方便调整，电路中的R0、R1应选用器材栏中的可变电阻。二极管选用1N914（选其他的也可以），注意二极管图标上的标线端是正极端（2014/8版）。接连导线时，点击器件或仪表的端点，引导连线到目的器件的端点再次点击，连线只能纵横走向，不能斜向，在需要折拐处需点击。只能在器件端点击建立连线，在线段的中间点击不能连接。接地点（）在一个电路里一般只应有一个，各仪表及电源的接地端均应连线到这一接地点。 表1列出管端电压的各测量点，要求测得相应的管电流。结果填入表1。测试时，直流电源电压可固定在一个定值（例如2V），调整电阻R0或R1的阻值(双击打开其属性框)，由万用表直流电压挡读得各，由直流电流表(适当挡位)读得对应的。为便于再测试及验证，同时在表1中记录R0、R1的阻值。根据测试结果画出二极管(1N914)的伏安特性()曲线（在实验报告中）。()应具有指数性的特征。表1：二极管（1N914）的伏安特性的测试(V)00.10.30.50.60.70.750.8()0000000.0010.004电源2VR01(KΩ)40/040/211.5/26/24.7/23.7/23.3/23.0/2(V)0.850.90.9511.021.051.08()0.0330.1981.6119.36118.5881.64261电源2VR01(KΩ)2.5/21.7/20.5/20.1/20.05/20.01/20.002/2根据测试所得的1N914二极管伏安特性曲线，该管在大信号导通后的钳位电压值应该为多少?【实验报告】根据表1的测量结果。分析论述如下问题。根据表1的数据，画出二极管的伏安特性()的曲线。根据曲线，该管在大信号导通后，在电流处于10~70的范围内时，的钳位电压值应该为多少?在()曲线坐标中画出管的折线化模型。【选做】论述二极管的折线化模型。什么是折线化模型？其依据是什么？为什么使用折线化模型。解答参考：伏安特性()的曲线如下图所示。根据()曲线，在电流处于10~70的范围内时，在1~1.05V，可近似取为其中间值，即1.03V。管的折线化模型如下图中绿线所示。二极管的折线化模型是用两段或多段直线代替其实际的伏安特性曲线。折线化模型的依据是，二极管伏安关系为指数型，在管端电压在小于其阈值电压时，电流很小，可以被近似处理为零，而当大于后，随的再增大而急剧增加，以致在处于较大的范围内，只比略增大，可被近似处理为等于。管的折线化模型是一种近似模型，使用它可以简化电路的分析。

1.3实验三：二极管限幅电路【实验目的】认识二极管的电压电流关系的特性。认识二极管特性在大信号应用电路中的表现。掌握二极管桥式整流电路的构成。【实验预习】 二极管的伏安特性，二极管的恒压降模型，二极管的限幅及整流电路。【实验器材】直流稳压电源信号发生器双踪示波器万用表直流电流表二极管电阻等【实验原理】图1二极管限幅电路图1电路为利用二极管的单向限幅电路，改变直流电源电压可调整限幅电压的门限点。图1电路的设置是为了深化认识二极管伏安特性的折线化模型。【实验过程】1、二极管限幅电路当输入信号在一定范围内时，限幅电路的输出与输入的波形相同，当超出范围时，保持在定值，不再随改变。利用二极管正向导通后两端电压表现出的钳位性（钳位电压，硅管的的经验值一般取为0.7V），可以实现限幅。 图1电路中，R0为限流电阻，目的是限制二极管的导通电流，避免其因过流而损坏。1N914平均整流输出电流()为75,浪涌电流可达1A。电路中输入电压为幅度4V的正弦波信号，流过R0的电流为正弦顶状脉冲，幅度为[()]0，为保证足够的裕量，取＜74，由此得出R0的下限值，约27Ω。取R0为100欧姆。 按照图1在实验台构建电路，信号源用幅度4V，频率500的正弦电压。用双踪示波器（泰克）观察、测量输入、输出信号波形，结果在表2中记录。测量精度±10%。测量时使用示波器的标尺。适时点击（泰克）示波器的“”按钮，使曲线恰显示到满屏时停止。点击“”按钮，再点击控制按钮（示波器屏右侧按钮列的最上一个），使示波器屏上出现测量电压的两条水平标线，旋转示波器面板上的“垂直”区的两个“位置”旋钮，调整标线的上下位置，在示波器屏右下方读得测量值。表1：二极管限幅电路正弦信号源（）幅度4V，频率500限流电阻R0=100Ω、的波形（剪切图）的波形，限幅电压值为多少限幅电压1.9V（由示波器屏上光标测得）如果二极管正负极对调，或者电源换为负极性，或者二极管和限流电阻R0的位置对调，电路呈现什么样的限幅特性？实验者可自行试之。【实验报告】根据表1的实验结果。分析如下问题。在实验中流过二极管的电流的范围是多少？【选做】论述限流电阻R0的作用及取值范围。解答参考：（1）根据表2中的测量，限幅电压为1.9V，为正弦顶状脉冲，峰值(4-1.9)0=2.1。的范围0~2.1（2）限流电阻R0是为了限制流过二极管的导通电流，使的平均值不超过管参数(平均正向整流电流)，如果超过，在实际工作中的二极管会因过热烧毁。

1.4实验四：二极管桥式整流电路【实验目的】认识二极管的电压电流关系的特性。认识二极管特性在大信号应用电路中的表现。掌握二极管桥式整流电路的构成。【实验预习】 二极管的伏安特性，二极管的恒压降模型，二极管的限幅及整流电路。【实验器材】直流稳压电源信号发生器双踪示波器万用表直流电流表二极管电阻等【实验原理】图1二极管桥式整流电路图1电路为二极管桥式整流电路。图1电路的设置是为了深化认识二极管伏安特性的折线化模型。【实验过程】二极管桥式整流电路整流电路的目的是为了从交流电源得到直流信号，二极管桥式电路是经典的整流电路。在图3所示电路中，二极管D03呈桥式结构。当变压器次级输出电压2上正下负时，二极管D0、D3导通，D1、D2截止，负载得到的电压为正向，而当2上负下正时，D1、D2导通，D0、D3截止，仍为正向。 按照图1在实验台搭建电路，二极管可选用1N914或其他整流型二极管，为1KΩ。信号源选简易信号源，按表3设置。注：变压器的变比为1:0.08。表1：二极管整流实验电路信号源正弦波、50、310V变压器次级输出信号2、负载输出电压信号的示波器屏幕剪切图2的幅度2m，的幅度224.5V，23.6V图1电路的输出电压为脉动型，不能认为就是直流信号。为得到直流电压，应在输出电阻并联滤波电容C，C的容量应满足≥(3~5)2。实验者可自行试之。【实验报告】根据表3的实验结果。分析如下问题。分别叙述变压器次级电压2正半周期及负半周时，电流的流经通路。（2）的幅度为什么比2的低，理论上会低多少？解答参考：（1）当2上正下负时，电流通路为变压器次级正端→D0→→D3→次级负端，得正半周电压。当2上负下正时，电流通路为变压器次级负端→D2→→D1→次级端正，得正半周电压。 （2）的幅度比2的低两个二极管钳位电压值。

1.5实验五：单管交流放大电路【实验目的】熟悉电子元器件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学习测量放大电路Q点，，，的方法，了解共射极电路特性学习放大电路的动态性能【实验器材】直流稳压电源信号发生器直流电压表示波器三极管数字万用表电阻、电容若干【实验步骤】调整直流工作点：按图2.2接线，调整使1.0V（精确度为3%）计算并填表2.1。图2.2工作点稳定的放大电路表2.1实测实测计算(V)(V)(V)(V)(KΩ)(μA)()1.7412.4290.61911.52342、交流特性的研究按图2.2的基础上调Rb使Vc为6V。将信号发生器的输出信号调到1，接至放大电路的A点，点得到5的小信号，观察和端波形，并比较相位。信号源频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察不失真时的最大值并填表2.2。表2.2实测实测计算()(V)50.23880.383110.525140.661保持5不变，空载时调到6V，放大电路接入负载，按表2.3中给定不同参数的情况下测量和，并将计算结果填表中。表2.3给定参数实测实测计算()(V)5K5K170.7915K2K170.2983、测放大电路输入，输出电阻输入电阻测量。在输入端串接一个5K1电阻,输出端连接负载电阻，如图2.4，测量与，即可计算。图2.4输入电阻测量输出电阻测量，保持不变(见图2.5）图2.5输出电阻测量在输出端接入可调电阻作为负载，选择合适的值使放大电路输出不失真(接示波器监视)，测量带负载时和空载时的，即可计算出。将上述测量及计算结果填入表2.5中。表2.5测算输入电阻（设：5K1）测算输出电阻实测测算估算实测测算估算()()∞(KΩ)(KΩ)

1.6实验六：稳压二极管特性测试【实验目的】认识稳压二极管的电压电流关系。了解稳压二极管的稳压应用电路。【实验预习】 稳压二极管的伏安特性，稳压二极管的动态电阻，基于稳压二极管的稳压电路。【实验器材】直流稳压电源万用表信号发生器双踪示波器稳压二极管电阻等【实验原理】()(V)()(V)01763.3+-图31N4728A的稳压工作区特性曲线图1稳压特性的测试 图1电路为典型的二极管稳压电路，稳压二极管工作于反向击穿状态，当电源电压或负载在一定范围内变化，二极管两端的电压保持在其额定电压，相对变化很小。稳压二极管1N4728A的稳压工作区特性曲线如图3所示，额定稳压值是3.3V，最大功耗1.3W，在电流76时的动态电阻为10欧姆。动态电阻越小，稳压特性越佳。【实验内容】稳压特性的测试在图1电路中，在电源电压高于二极管的反向击穿电压时，经过限流电阻R0使二极管反向击穿，为负载提供额定稳压值0。当或在一定范围内改变时，只要流过稳压二极管的电流在其稳压范围（）内，二极管可保证其两端电压在0点的相对改变量足够小。限流电阻R0的作用是隔离电源和稳压二极管，保证管电流在其稳压范围（）内。对图1电路，当负载电阻为定值，电源电压在范围内，的范围处于。和分别如式①、①所示。——①——① 在图1电路中，在3.5~5V范围内，在稳压范围为1，取为76，为3.3KΩ。将以上数值代入式①可得限流电阻R0的取值范围是20~100欧姆。电路中取R0为80Ω。 在实验台按图1搭建电路，器件及仪表从器材栏中点击、放置。稳压二极管选用1N4728A。注意二极管图标中有暗线端为正极。按照表1分别设置电源电压值，用万用表的直流挡读得稳压二极管两端的输出电压。用直流电流表测量流经二极管的电流。在表1中记录测量结果并计算相应的数值。为认识稳压特性，表1中要求计算管击穿状态下的管端电压相对的变化量Δ。为管击穿工作后管端电压的平均值，可认为是稳压二极管在实际电路中的稳压值。表1中还要求计算管导通后的动态电阻和管耗功率。可以用ΔΔ近似计算。Δ为各测量挡的增量。为管电压、电流的乘积。表1：稳压二极管（1N4728A）稳压特性的测试电源电压22.533.544.555.5输出电压(V)1.952.442.933.213.253.273.293.3流过稳压二极管的电流()0.00.00.02.558.3614.2620.2626.29稳压二极管的工作状态管未反向击穿，为R0与对的分压值同左同左反向击穿状态同左同左同左同左(V)///3.2643.2643.2643.2643.264Δ///-1.65%-0.43%0.18%0.8%1.1%动态电阻(Ω)///1106.93.43.31.7管耗功率()≈0≈0≈08.227.1746.666.786.8表1的测试及计算意图巩固以下认识。稳压二极管在反向击穿后，两端电压表现的稳压特性，是指当电源电压或负载改变致使管电流改变时，的相对变化足够小，并不是在数学上不变。动态电阻越小，稳压特性越好。在本实验中，越大，越小。稳压二极管提供稳压特性是以损耗功率为代价的，越大，也会越大。 【实验报告】根据表1的测试、计算结果。分析论述：稳压二极管的稳压特性和其动态电阻、工作电流、消耗功率的（趋势性）一般关系。越小，稳压特性越好，随增大而增大。在本实验中，越大，越小。的上限受器件最大功率损耗的限制。

1.7实验七：应用稳压二极管的双向限幅电路【实验目的】认识稳压二极管的电压电流关系。了解稳压二极管的稳压应用电路。【实验预习】 稳压二极管的伏安特性，稳压二极管的动态电阻，基于稳压二极管的稳压电路。【实验器材】直流稳压电源万用表信号发生器双踪示波器稳压二极管电阻等【实验原理】()()(V)01763.3+-图31N4728A的稳压工作区特性曲线图31N4728A的稳压工作区特性曲线图2应用稳压二极管的双向限幅电路 【实验内容】 应用稳压二极管实现的双向限幅电路图2电路常用于限制输出电压最大值及最小值。在实验台搭建好电路后，信号源按表2的要求设置，用双踪示波器（泰克）观察信号源信号及稳压输出信号。在表2中记录信号波形。为全面了解稳压二极管在电路中的表现，将图电路中的直流稳压电源换为信号发生器，设置信号发生器为正弦波，频率100，幅度5V。直流电流表去掉。用双踪示波器（泰克）观察信号源信号及稳压输出信号。在表2中记录信号波形。记录示波器波形时，适时点击（泰克）示波器的“”按钮，使曲线恰显示到满屏时停止。用系统的截图工具完成剪切，在表2格中粘贴。表2：稳压二极管电路的信号波形信号源：正弦波，频率100，电压幅度5V信号源输出和稳压二极管输出电压（波形剪切图）图1电路图2电路【实验报告】根据表2的结果。分析论述：在输入表2给定的信号源电压时，图1、图2电路的输出波形中的上、下限幅时段，稳压二极管各处于什么状态？【选做】稳压二极管的反向击穿和正向导通都可以表现出限幅特性，这两种工作状态有哪些不同？图1电路输出电压波形的上限幅时段，稳压二极管D0正向导通，以正向钳位电压（硅管一般0.7V）限幅。在下限幅时段，D0反向击穿，以击穿电压（标称值3.3V）限幅。图2电路输出电压波形的上限幅时段，稳压二极管D0反向击穿，D1正向导通；在下限幅时段，稳压二极管D0正向导通，D1反向击穿。二极管正向导通后，管电压电流为指数型关系，钳位性是简化处理的结果，对通用类的任何型号的硅管，钳位电压都在0.7V左右。稳压二极管反向击穿后，电压电流不是指数型关系，击穿电压和动态电阻可根据需要制作。稳压二极管反向击穿的限幅特性优于正向钳位。

1.8实验八：双极型晶体管主要参数的测量【实验目的】加深对双极型晶体管特性的认识。了解管的主要参数的定义及测试【实验器材】直流稳压电源双极型晶体管电压表电流表万用表电阻电容【实验步骤】用图1所示的实验电路测量晶体管的输入特性()和输出特性()。图1双极型晶体管输入输出特性的测量【实验过程】晶体管输入特性()的测量按照图1在实验平台中搭建电路，晶体管选用型管2N2222。调整R2及R1的阻值，使管基极电流按表1中给出的数值递增。由万用表读出管基极、发射极间电压，由直流电流表读出基极电流、集电极电流的数值，计算管的电流放大倍数和。结果填入表1。根据表1得到的结果在实验报告中绘制输入特性()的曲线。表1：晶体管输入特性()的测量/V00.70.740.760.780.790.80.810.820.820.830.830.8400.010.050.10.20.30.40.50.60.70.80.91.001.61710.020.1439.3757.5874.4790.52105.8120.5134.4147.9160.9162200201197192186181176172168164161162168203192182169161153147139135130晶体管最大输出电流的测量根据双极型晶体管的特性，在直流工作点电流、过小或者过大的场合，管的电流放大倍数会有所减小，从实验1的测量中应该能看出这一趋势。 晶体管的最大输出电流一般是这样定义的，当随工作点电流增大而下降到其标称值的三分之二时，工作点电流为管的最大输出电流。当管输出电流超过后，由于的减小，输出信号中将出现较严重的非线性失真。 根据实验1的测量，可将的标称值定为200（=0.1、≈20）。在图1给出电路中，调整R2及R1的阻值使、增大，随之减小到130（）时，记录此时的作为管的。作为比较，再测量减小到约66（）时管电流。按表2记录结果。精度3%。表2：晶体管的最大输出电流的测量≈标称值200时21=(20.14-10)=10.1421=(160.9-147.9)=1321=(442-435)=721=(0.1-0.05)=0.0521=(1.0-0.9)=0.121=(4.5-4.05)=0.1=====晶体管输出特性曲线()的测量在基极电流为定值的情况下，管输出电流和输出端电压的关系是晶体管的输出特性。完整的输出特性通常用一族曲线（分别对应等于固定差值的一组定值）表达。这里仅测量一条输出特性曲线。 在图1电路中，使基极电流保持在0.1，改变直流稳压电压使集电极、发射极间电压分别等于表3给出的数值，用直流电流表测量集电极电流对应数值。在测量中，由于基区调宽效应，不同的对也可能有一定影响，应调整电阻R2及R1，使基极电流保持在0.1。结果填入表3。在实验报告中，根据表3的结果绘制()。表3：晶体管输入特性()的测量(保持在0.1)00.10.20.30.40.50.60.70.80.90.013.47.57.98.18.28.38.58.68.81234567898.910.311.713.114.515.917.318.720.110151821242721.4528.632.937.141.245.3晶体管的另一项重要参数，特征频率，在放大电路的频率特性的实验中测试。【实验报告】实验报告应至少包括以下几个部分。写出放大状态下，双极型晶体管的共发射极输入特性()的理论关系式。给出表1的测量结果。根据表1的数据画出()曲线。写出晶体管的最大输出电流的定义。给出表2的测量结果。当随工作点电流增大而下降到其标称值的三分之二时，工作点电流为管的最大输出电流。当管输出电流超过后，由于的减小，输出信号中将出现较严重的非线性失真。写出晶体管集电极、发射极极间交流输出电阻的表达式，在输出特性曲线上测量得出5V时的（注：在基础上±Δ1~2，得出对应的Δ）。

1.9实验九：晶体管共发射极单管放大电路【实验目的】认识共发射极单管放大电路的工作原理；掌握直流工作点的设置方法；了解直流点和非线性失真的关系。【实验器材】信号发生器双踪示波器直流稳压电源三极管电阻电容若干接地端【实验原理】原理型实验电路如图1所示。图1实验电路：单管共发射极放大电路 图1实验电路：单管共发射极放大电路【实验过程】在实验平台搭建电路晶体管选用小功率型管2N2222。直流工作点的调测先不要接入信号源（信号源输出幅度设置为0），将万用表调成直流电压挡，分别测量管的基极、集电极对地的电压（、），调整可调电阻的阻值，使分别等于6V、9V。测量，计算出集电极电流、集电极发射极间电压。精度在±1%，相关数据填入表1。表1：直流工作点的测算(V)(V)()(V)0.71626800KΩ0.699191700kΩ中频交流放大倍数的测量将信号源频率设为正弦，频率1000，幅度先暂定为10，用双踪示波器观察信号源的输出电压信号和负载上的输出电压的波形。应为不带有失真的正弦信号,且与呈倒相关系。在直流工作点分别等于2、1两种情况下。改变信号源的输出幅度的设定，使示波器上的的幅度约等于0.5V，用交流电压表测得的输出幅度值(有效值)为0.357V（±1%），计算电压增益，数据填入表2。表2：中频电压放大倍数的测算（、为用交流电压表测得的有效值）20.357V5.4-6610.359V7.56-47交流输入电阻、输出电阻的测量根据图2及表达式(1)测量交流输入电阻。按照表3给出要求测算并记录。测量时，用测量放大倍数时的量值（10）。RR01KΩ++-- 图2交流输入电阻的测量 图2交流输入电阻的测量表3：交流输入电阻的测算（、为用交流电压表测得的有效值）2106.621.96KΩ1108.24.55kΩ交流输出电阻的测量根据图3及表达式(2)。式中的∞为负载开路时的输出电压。按照表4给出要求测算并记录。测量时，用测量放大倍数时的量值（0.35V有效值）。在测量∞时，为测量方便，可将负载电阻增大1000倍以等效开路。++++∞∞--(2)--图3交流输入电阻图3交流输入电阻的测量表4：交流输入电阻的测算（、∞为用交流电压表测得的有效值）∞20.357V0.60V2kΩ10.359V0.651V2.44KΩ通频带的测量在中频(1000，输出幅度0.354V有效值)的电路基础上，保持信号源的幅度不变，逐渐增大（或减小）其频率值，观察、测量电路输出电压的幅度，直到随着频率的增加（或降低）而下降到中频数值的0.707倍时，此时的频率为电路的上（下）截止频率。表5中f15的意义如图4所示，f1为中频测试频率点，设为1。（）为上（下）截止频率，f4是幅频特性随频率增加而下降10%的频率点。f2、f3是f1到f4间的平均间隔点，根据f4的测量结果而定，f5是下降50%的频率点。为下截止频率点。用示波器观察各频率点的波形，应均为无非线性失真的信号。由交流电压表读各测量频率的输出电压值(有效值)，在表5中记录。测量精度在±10%。（暂不测量下截止频率。）画出图4形式的的幅频特性曲线。表5：通频带的测量17.6(有效值)信号频率f1f2f3f4f511002003206301100输出电压幅度(有效值)356357343320253178电压增益47474542332325.4(有效值)信号频率f1f2f3f4f5170140210430750输出电压幅度(有效值)357356343324252176电压增益666664604733电压幅频特性电压幅频特性0.9A0A00.9A0A00.5A00.707A00.5A00.707A0fff2f3f5f4f2f3f5f4f1=1图4通频带测量图4通频带测量【实验报告】实验报告应包括以下几部分。放大状态下，双极型晶体管静态工作点的应有的关系；实验电路的、及的估算表达式。表1的测试结果。>>≈0.7V（硅管）实验电路的交流小信号电压放大倍数的估算表达式。说明和工作点电流应有的关系。表2的测试结果。实验电路的交流小信号输入电阻的估算表达式。测量框图及测量公式的推导。表3的测试结果。实验电路的交流小信号输出电阻的估算表达式。测量框图及测量公式的推导。表3的测试结果。共发射极放大电路的上截止频率和直流工作点的一般是什么样的关系？表5的测量结果。幅频特性曲线。

1.10实验十：射极跟随器电路【实验目的】掌握射极跟随器（射极输出器）电路的构成特点。与共发射极电路比较，认识射极跟随器的性能特点。【实验预习】 射极跟随器（射极输出器）的电路构成，性能特征。【实验器材】信号发生器示波器直流电源万用表晶体管电阻电容等。【实验电路】实验电路如图1所示。电路中晶体管选用2N2222。设电阻R0为信号源内阻。图1射极跟随器电路的实验电路【实验过程】直流工作点的调测先不要接入信号源（信号源输出幅度设置为0）。用万用表直流电压挡测量管的发射极，调整可调电阻的阻值，使等于6V。忽略、计算集电极电流、集电极发射极间电压。精度在±1%，相关数据填入表1。表1：直流工作点的测算(V)(V)(V)()(V)6.76.010.6926376KΩ电压跟随特性的观测将信号源频率设为正弦，频率1000，幅度先暂定为100，用双踪示波器观察电路的输入（电容的输入端）电压信号和负载上的输出电压的波形。应为不带有失真的正弦信号,与呈同相关系且幅度基本相等。小信号工作情况：改变信号源的输出幅度的设定，使示波器上的的幅度约等于0.5V（用交流电压表测得的有效值为354）。大信号工作情况：增大信号源输出的幅度，示波器观察的波形，在不出现削顶、削底失真，正、负半周不对称度D不超过10%的情况下达到最大幅度。用交流电压表分别测量小、大信号工作时的、、的幅度（有效值），计算()、(=)。是信号源内阻R0输出端的电压幅度有效值。在表2中记录结果，精度±1%。表2：中频电压跟随特性的测算（、、为用交流电压表测得的有效值）小信号工作3613593540.980.99大信号工作2.36V2.32V2.26V0.960.97交流输入电阻、输出电阻的测算在测算、过程中，信号源频率及幅度（有效值）应与测量电压跟随特性（小信号工作情况）时的量值相同。根据图2及表达式(1)测量交流输入电阻。、表2中小信号工作的测量值。测算结果在表3中记录。RR01KΩ++-- 图2交流输入电阻的测量 图2交流输入电阻的测量表3：交流输入电阻的测算（、为用交流电压表测得的有效值）361359179.5KΩ交流输出电阻的测量根据图3及表达式(2)。式中的为带有实验负载时的输出电压幅度（小信号工作情况），∞为开路时的输出电压幅度。为方便操作，可将负载电阻增大1000倍以等效开路。按照表4给出要求测算并记录。++++∞∞--(2)--图3交流输出电阻的测量图3交流输出电阻的测量表4：交流输出电阻的测算（、∞为用交流电压表测得的有效值）∞355.835415.2Ω【实验报告】实验报告应至少包含以下几部分。表1测得的直流工作点。晶体管射极跟随器是一种共x极(x晶体管的哪一极)放大电路？射极跟随器的“跟随”是什么意义？画出实验电路的交流通路。共集电极放大电路。“跟随”是指射极输出电压的幅度小于接近等于基极的，且两者同相变化。表2测得的电压增益。射极跟随器的电压增益的理论表达式是什么？与共发射极放大电路相比，的特点是什么？,,与共发射极放大电路相比，小于接近等于+1。3.列出表3、表4的测量结果。射极跟随器的交流输入电阻、输出电阻的理论表达式是什么？与共发射极放大电路相比，、的特点是什么？，与共发射极放大电路相比，较大，的较小。

1.11实验十一：差分放大电路【实验目的】加深对差分放大电路性能及特点的认识。了解差模放大、共模放大的信号特征。【实验器材】信号发生器双踪示波器直流稳压电源交流电压表万用表晶体管电阻、电容等。【实验原理】原理型实验电路如图1所示。晶体管T1、T2为差分对管，双电源工作。差分管的发射极偏置采用电阻()或者电流源（管T3的电路部分），当使用时，管T3的集电极需接连到地，当使用电流源偏置时，断开两端的连线，将T3集电极改接至节点E。电容1、2是为了测试而接入的。图1差分放大电路的实验电路【实验过程】在实验平台搭建电路晶体管可采用小功率型管2N2925。直流工作点的调测调测直流工作点时，不要接入信号源（信号源输出幅度设置为0）。用万用表直流电压挡测量相关点的电位，调整相关的电阻，使差分管的集电极直流工作点电流达到要求值。采用电阻偏置的情况：将T3极(集电极)输出连接到地。连接到节点E及负电源，调整阻值，使121.67。测量1Q、2Q计算1Q、2Q。采用电流源T3偏置的情况：断开两端的连线，将T3极输出连线由接地改接到节点E。调整电阻R2使121.67。将相应的测量数据填入表1。精度在±1%。表1：直流工作点的测算电阻偏置情况1Q(V)1Q()2Q(V)2Q()(V)(V)71.66771.6673.4KΩ-0.667.66电流源T3偏置的情况1Q(V)1Q()2Q(V)2Q()R21Q(V)1Q(V)71.66771.66719.9KΩ-0.667.66差模放大特性的观测将信号源频率设为正弦，频率1000，幅度定为20（幅度最大值）。将电路设置成采用电流源T3偏置的情况。用双踪示波器（经过隔直流电容1、2）观测两差放管集电极的输出1、2，都应为不失真信号。用交流电压表（经过隔直流电容1、2）按表2要求得到测量、计算结果。精度±1%。结果填入表2。测量双端输出1c2时，将交流电压表两端跨接在两管的集电极之间，如图1中所示。单端输入时，信号源的连接如图2所示。表2：差模放大特性的测算（、为用交流电压表测得的有效值）双端输入20.3双端输出1c21c2/1.61V-79单端输出111/222/0.804V-39.60.802V+39.5单端输入20.3双端输出1c21c2/1.6V-78.8单端输出111/222/0.798V-39.30.796V+39.2根据理论分析，差模增益的大小与输入是双/单端无关，当输出是双端时，增益是单端输出的两倍，单端输出时，与输入端同边的输出是反相放大，对边输出是同相放大。实验的测量结果应和理论分析一致。 根据理论分析，共射差放管的发射极（实验电路中的节点E）相当于交流地，在双端输入时，用示波器观察节点E的信号，应保持在直流工作点上，中的交流信号幅度应趋于零。由于节点E为交流地，因而，无论差放管的发射极偏置用电流源(T3)还是用电阻()，差模放大特性是不受影响的，可将T3换为，再做表2的测试，结果应不变。可作为选做部分。T1T2RT1T2R3T1T1T2R3图2图2单端输入时信号源的连接图3共模输入时信号源的连接4.共模特性的测算共模输入时，信号源的连接如图3所示。首先测量电流源(T3)偏置情况，用交流电压表及示波器观测单端输出。保持频率不变，逐渐增大信号源幅度使的幅度增大到不失真最大程度（约几十数量级），此时再增大信号源幅度，的正弦信号波形中出现尖峰，这是由于共模输入幅度过大，使差放管瞬间进入饱和状态所致。根据计算共模增益及共模抑制比。表3中记录相应的数据。测量电阻偏置的情况，将T3极(集电极)输出连接到地。连接到节点E及负电源，的阻值已在调测直流工作点时设定好。调整信号源幅度使单端共模输出的幅度和电流源(T3)偏置时的相等或接近相等，根据此时的输入输出幅度计算共模增益及共模抑制比。表3中记录相应的数据。表3共模特性的测算（、为由交流电压表测得的有效值）单端输出共模信号幅度共模信号输入幅度共模增益共模抑制比电流源(T3)偏置的情况24.35V-48.6×10-4|8×103电阻偏置的情况2453-0.45|87根据理论分析，在差放管发射极采用电流源形式的偏置时，由于电流源的交流输出电阻值很高，对共模信号的抑制能力会比电阻偏置时的要强，因而，电流源(T3)偏置时的共模抑制比应比电阻偏置的高。表3的测算结果应与这一结论一致。【实验报告】实验报告应至少包含以下的部分。采用电阻偏置时，差放管的直流工作点电流1、2的估算过程及公式。采用电流源(T3)偏置时，1、2的估算过程及公式。表1的测算结果。电阻偏置时,采用电流源(T3)偏置时，画出实验电路的差模信号交流通路。写出差模电压放大倍数的计算公式。表2的测算结果。T1T2差模交流通路T1T2差模交流通路画出实验电路的共模信号交流通路。写出单端输出共模电压放大倍数的计算公式。表3的测算结果。T1T1T2电阻偏置时，电流源(T3)偏置时，3集电极的交流输出电阻共模交流通路共模交流通路

1.12实验十二：互补对称放大电路—单电源互补对称【实验目的】认识互补对称功率放大电路的构成及工作原理。了解互补对称功率放大电路中关键信号的特点及测试方法。【实验预习】 互补对称功率放大（单电源）电路的原理，各元件的作用。输出功率、功率转换效率的表达式。最大输出电压幅度、功率、效率的关系式。【实验器材】信号发生器示波器万用表晶体管电阻电容等。【实验原理】图1为单电源互补对称放大电路（）的实验电路。晶体管Q2（）和Q3（）构成乙类互补对称输出级，向负载电阻输出功率信号，在输出电压信号的同时输出足够幅度的电流信号。Q2、Q3的参数应尽量对称相等。Q1为推动级，工作于甲类，为输出级提供驱动电流。电容的容量相对信号频率和输出功率应足够大，在Q2管截止、Q3管导通期间，的存储电量起到电源的作用。电阻1、2为驱动级管提供基极偏置电压电流，同时也有着电压负反馈作用，对管Q1起着电流负反馈的作用，减小Q1输出电流的非线性失真。图1单电源互补对称放大电路【实验内容】在实验台按图1构建电路，信号源可选用简易信号源，示波器选用泰克示波器。型晶体管选用2N2222，管选用2N3702，二极管选用1N914。电阻1、负载电阻选用可调电阻。直流电源电压设置为+12V。1.静态工作点的调测 信号源的输出幅度设为0V。用万用表直流电压挡测量输出管的发射极电位，调整电阻1，使为电源电压的一半，保证晶体管Q1、Q2、Q3应处于放大状态。测量、记录表1列出的各点的电压，计算相应的电流。表1：静态工作点的调测11Q2Q3Q1Q1Q5.99V4.0KΩ1.17V6.69V5.44V0.44V4.42.动态特性的测试信号源设定为正弦波，频率500，幅度初值400。（1）不失真最大输出电压幅度的测试用示波器观察负载电阻的输出电压，调整信号源幅度的大小，使在不失真的情况下幅度达到最大，也就是说，如再增大，波形的非线性失真就可明显观测出来。波形的非线性失真、在不具备失真度仪的情况下，可用目测的办法判别非线性失真的程度。在正弦信号源作用的情况，如果波形出现削顶或削底，或者波形的正、负半周的幅度或时长不再对等，则信号中存在着较严重的非线性失真。一般，不对等的程度超过10%，就可目测出来。在幅度达到不失真最大的状态，在表2中记录及对应的量值，计算输出功率值。记录此时的及1波形。记录示波器波形时，适时点击（泰克）示波器的“”按钮，使曲线恰显示到满屏时停止。点击“”按钮，再点击控制按钮（示波器屏右侧按钮列的最上一个），使示波器屏上出现测量电压的两条水平标线，旋转示波器面板上的“垂直”区的两个“位置”旋钮，调整标线的上下位置，在示波器屏右下方读得测量值。点击屏右按钮列的上第二个选择所测量的通道（1或2）。用截图工具剪切示波器屏幕图，在表中粘贴。表2：最大不失真输出幅度的测试输出功率及1波形（剪切图）1的变化范围4704V===1001(红)，（蓝）1在2.210.9V内变化（2）功率转换效率η的测试输出级功率转换效率η是输出功率和电源输入功率的比值，可根据值和的测量值计算出。等于电源电压和电源对输出级供给电流的平均值0的乘积。测量0。可使用串联在管Q2的集电极通路中的直流电流表，也可以在集电极通路中串联小阻值电阻，测量电阻上的电压计算电流。为更直观地了解电路的工作，这里使用后一种方法。按照图2所示，在Q2的集电极和电源间串联10Ω电阻R5，用示波器一个通道探头的两端连接R5的两端，观测电压5。由于输出级管处于乙类工作，电源只在Q2管导通的半周送出电流，因而和5为半正弦波状脉冲。在示波器屏幕上测量5的脉冲幅度0m，的脉冲幅度05,的平均值0π。由于R5阻值较小，且串联在集电极通路中，因而R5对电路工作的影响较小。按表3的要求测量，计算各量值。表3：功率转换效率η的测试（不失真最大输出电压幅度的状态）0、的波形（剪切图）0的脉冲幅度0m的脉冲幅度05的平均值0π电源对输出级的供给功率×0功率转换效率η=0.5V0.5/10==5050/π==15.912×15.9=191η=（3）电容的作用单电源互补对称电路的输出端和负载电阻之间应串联有负载电容，在输出级管(Q2)截止，管(Q3)导通期间，上存储的直流电量放电，相当于为Q3提供直流电源。放电失去的电量，在Q2导通、Q3截止期间被补充回，上的直流电压应保持在≈2。的容量应足够大，使其上所保持的直流电压的波动足够小。这通常要求，在工作信号频率段，的容抗模值小小于负载。为深化对作用的认识，表4中要求观察记录上的电压波形，并与比较。用示波器的通道1（1）探头的两端连接的两端，另一通道（2）连接。1用直流()耦合，为观察清楚，可将的容值减半。表4：观察分析上的电压波形、的波形的平均值0的下降时段对应的哪个时段的上升时段对应的哪个时段（红）、（蓝）0=6V的下降时段对应的负半周的上升时段对应的正半周【实验报告】实验报告应包括以下部分。（1）表1的静态工作点的测量结果。与电源电压应有怎样的理想关系？如高于或低于理想值，分别应如何调整电阻1值？应2。如偏高（偏低），应减小（增大）1值。（2）表2的测试结果。单电源互补对称功率放大电路的输出电压幅度的理论上限是什么？它的条件是什么？在实际电路中，最大受到哪些因素的限制？的理论上限为2，这是在忽略管的饱和压降等因素的条件下得出的。在实际电路中，正向幅度最大为[(2)-(2)],负向幅度最大为[(2)-(3+1)]。如果，输出级管的参数（集电极最大输出电流）小于电路的()，的最大幅度还受到的限制。（3）表3的测试、计算结果。单电源乙类互补对称电路的功率转换效率η的理想上限是多少？这是在什么条件下得出的？η的理论上限为78.5%。这是在认为取得2的理论上限的情况下得出的。（4）表4的测试结果。电容的作用是什么？应按什么原则确定应有的容量。在输出级管(Q2)截止，管(Q3)导通期间，上存储的直流电量放电，相当于为Q3提供直流电源。的容量应足够大，使其上所保持的直流电压的波动足够小。这通常要求，在工作信号频率段，的容抗模值小小于负载。

1.13实验十三：结型场效应管放大电路—传输特性测量【实验目的】加深对结型场效应管特性的认识。了解结型场效应管放大电路性能及特点。【实验器材】信号发生器示波器直流稳压电源交流电压表万用表结型场效应晶体管电阻、电容等。【实验原理】下图所示的实验电路可测量场效应管的传输特性()。结型场效应管传输特性的测量【实验过程】结型场效应管的传输特性()的测量按照图1在实验平台中搭建电路，结型场效应管选用N沟道型管2N3819。N沟道结型管在工作时，栅源极间电压应保持在负电压状态，否则将导致栅源间的结正向导通，使管不能工作。按照表1给出的各电压值调整栅源极间的直流稳压电源，在直流电流表读出对应的漏极电流，填入表1。根据表1得到的结果在实验报告中绘制传输特性()的曲线，得出夹断电压和饱和电流，写出的表达式（忽略沟道长度调制）。表1：()的测量栅源电压0-0.1-0.2-0.5-0.8-1-1.2-1.5-1.8-2-2.2-2.5-2.8-3-3.2漏极电流0.920.860.810.640.50.410.330.230.150.10.070.030.00400直流工作点的调测调整管源极电阻，使管的静态工作点电流为0.5。完成表2给出的各项测量及计算。测量直流工作点时，信号源输出幅度设定为0。表2：放大电路直流工作点的测量0.007×10-3V0.007×10-9A0.78V-0.78V5.99V5.21V0.51550Ω【实验报告】实验报告应包含以下内容。表1的测量结果，根据表1，画出管的传输特性()的曲线，得出夹断电压和饱和电流，写出()的理论表达式（忽略沟道长度调制）。0-0.5-1.0-1.5-2.0-2.5-3.00.20.40.60.81.00-0.5-1.0-1.5-2.0-2.5-3.00.20.40.60.81.0

1.14实验十四：结型场效应管放大电路【实验目的】加深对结型场效应管特性的认识。了解结型场效应管放大电路性能及特点。【实验器材】信号发生器示波器直流稳压电源交流电压表万用表结型场效应晶体管电阻、电容等。【实验原理】下图为结型场效应管自给偏压型放大器的实验电路。结型场效应管放大电路【实验过程】1、结型场效应管（自给偏压式）放大电路上图所示的实验电路中，晶体管采用的是自给式偏压电路，这是结型场效应管特有的偏置电路的形式。2、电压放大倍数的测量将信号源设置为正弦信号，1000、输出幅度100。示波器观察负载R4上的输出电压，的波形应该为不带有失真的正弦信号。用交流电压表测量及信号源输出电压的幅度（有效值）。相关数据填入表1，测量精度±10%。表1：电压放大倍数的测量（、为用交流电压表测量得到的有效值）69174-2.53、最大输出电压幅度的测试在电压放大倍数的测试基础上，逐步增大信号源幅度，示波器观察负载R4上的输出电压，当的波形由不失真到刚开始出现非线性失真时的幅度为不失真最大输出幅度。在当前的测量仪器条件下，可用表2中给定的波形不对称度D代表非线性失真度，当D等于大于10%时，正半周幅度正、负半周幅度负的平均值为。将相关的测量结果填入表2。记录测量时的波形形状（示波器屏的截图）。表2：最大不失真输出电压幅度的测量（正、负由示波器读出）=2V2.2V9.5%≈10%2.1V最大不失真输出波形【实验报告】实验报告应包含以下内容。1、写出放大实验电路中场效应管的、的计算表达式。列出放大电路直流工作点的测量的测量结果。在()坐标中标出直流工作点Q(,)的位置。说明在放大应用时，、的变化范围。写出放大实验电路管的电压放大倍数计算表达式，列出放大电路直流工作点的测量的测量结果。列出表2的测量结果，画出测量最大不失真输出幅度时波形的形状（示波器屏的截图）。论述说明波形的失真是由于管进入哪种工作状态所导致。在的正半周，↓↑↓、↓,当幅度过大时，使结型场效应管在负向峰值时进入可变电阻区，波形出现削底(下方变圆)形状的失真。

1.15实验十五：放大电路的频率特性—β及fβ测试【实验目的】认识晶体管的特征频率。了解、比较放大电路的高频放大特性。【实验预习】 晶体管的特征频率的定义。共发射极、共集电极（射极跟随器）放大电路的上截止频率，下截止频率。【实验器材】信号发生器双踪示波器万用表晶体管电阻电容等。【实验电路】基于图1电路测试晶体管（2N2222）的电流放大系数β及其截止频率fβ，根据≈βfβ计算管的特征频率。图1电路中，直流稳压电源0和简易信号发生器0呈串联，前者提供直流，后者提供交流信号，幅度。调整电阻R2使和达到要求值。基极、集电极的直流电流、交流电流幅度是通过测量电阻R0、R3上的电压计算得出的。在用交流电压表测量交流电压幅度（有效值）时，为避免直流的干扰，加设隔直流电容R0、R1。图1管β及其fβ测试电路【实验过程】1．晶体管特征频率的测量特征频率是反映晶体管高频放大能力的标志性参数，根据,可根据对fβ的测量计算得到，β0是管电流放大系数β的中频值，随着工作频率f的增加，由于晶体管内的电荷存储效应，在的基础上减小，当减小到等于0.707β0时的信号频率为的截止频率。根据的定义，可由图1电路测量及。首先设置管的直流工作点。将简易信号源输出幅度设为0（为输出的正弦电压幅度峰值），调整电阻R2，使管集电极直流工作点电流为2（±0.01），对、的测量可以用串联直流电流表的方法，也可以分别测量电阻R0、R3上的直流电压，计算得到、。测算结果填入表1。测量交流时，保持R1、R2阻值不变，调整使基极电流幅度有效值为10μA，使用交流电压表（加设隔直流电容）测量、计算、的有效值。以1000作为中频f0，测量、计算得。逐步增大信号源频率f，按图3的定义依次测得f1、f2。在工作频率增高时，由于管输入阻抗的改变，基极电流幅度也会有所改变，应调整使有效值保持为10μA。测量、计算的结果填入表2。精度±5%。0.9β00.9β0β00.707β00.707β00.5β00.5β0fff0=1f2fβff0=1f2fβf1图2图2的测量表1：晶体管2N2222的直流电流放大系数的测量（调整R2使2）直流稳压电源0输出2V，R1=1KΩ，为使2的R2阻值2（±0.01）时的R2=554.9Ω14.1=2000/14.1=142表2：晶体管2N2222特征频率的测量（调整保证在各频点的有效值=10）信号频率ff0f1β(f1)=0.9β0β0f2β0165012502200有效值10101010为保证有效值=10信号源峰值8176.562.3248有效值=16521492117883116514911883【实验报告】1.给出对基于图1对晶体管电流放大系数的测量表1、表2的结果。画出图2形式的β(f)曲线，标出各要点频率的数值。给出完成实验1要求的实验台（电路及仪表）的剪切图。写出晶体管电流放大系数β的截止频率fβ的理论表达式，写出管特征频率的计算表达式。

1.16实验十六：放大电路的频率特性—共发射极【实验目的】认识晶体管的特征频率。了解、比较放大电路的高频放大特性。【实验预习】 晶体管的特征频率的定义。共发射极、共集电极（射极跟随器）放大电路的上截止频率，下截止频率。【实验器材】信号发生器双