基本放大電路測(cè)試.ppt

1、p99,單管交流放大電路的研究,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、預(yù)習(xí)要求 三、基本原理 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 五、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 七、思考題,單管交流放大電路的研究p99,主菜單,1）通過(guò)對(duì)典型分壓式偏置放大電路的研究， 學(xué)會(huì)檢查、調(diào)整及測(cè)量電路的工作狀態(tài)。 。 學(xué)習(xí)Q點(diǎn)的調(diào)整方法，了解Q點(diǎn)的變化對(duì)放大器 性能的影響。 （2）掌握電路中Au、頻率響應(yīng)曲線、BW的測(cè) 量方法學(xué)會(huì)Au理論值的估算方法，研究電路參數(shù) 變化對(duì)放大器性能的影響。 （3）通過(guò)對(duì)有源負(fù)載放大電路的測(cè)量，了解 運(yùn)算放大器提高增益的方法,1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?基本放大電路測(cè)試要求,1.參照實(shí)驗(yàn)教材P145頁(yè)圖331，完成單管放大電路的連接，

2、在輸出波形最大不失真的情況下進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試，并指出Rw取最大和最小時(shí)，輸出電壓波形產(chǎn)生的現(xiàn)象及原因,答：Rw取最大和最小時(shí)會(huì)發(fā)生截止失真和飽和失真。 原因是靜態(tài)工作點(diǎn)分別進(jìn)入了截止區(qū)和飽和區(qū)。 請(qǐng)畫(huà)出波形說(shuō)明現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格一,根據(jù)直流通路求靜態(tài)參數(shù),VB,注意電流數(shù)量級(jí),2. 測(cè)量并理論計(jì)算該電路的電壓增益Au，輸入阻抗Ri，輸出阻抗Ro. (要求：有計(jì)算過(guò)程),表二,計(jì)算過(guò)程如下 測(cè)量值：Av 理論計(jì)算值：,3.用逐點(diǎn)法測(cè)量該電路的幅頻特性曲線，指出該電路的上下限頻率及帶寬,4. 改變Rc參數(shù)，討論Rc對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)及增益的影響表三,實(shí)測(cè)值A(chǔ)v,理論值計(jì)算,5. （1）對(duì)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3、進(jìn)行誤差分析并給出必要的結(jié)論。（5分）答：理論與測(cè)量值之間的誤差分析：如實(shí)驗(yàn)箱上的元器件參數(shù)有的有較大誤差，其實(shí)際數(shù)值與標(biāo)稱值不一致等，導(dǎo)線也使信號(hào)有一定衰減，測(cè)量?jī)x器儀表當(dāng)中也一定的系統(tǒng)誤差存在，由于人工讀數(shù)，環(huán)境等因素造成測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)有一定的隨機(jī)誤差等。如改變Rc，影響靜態(tài)工作點(diǎn)及增益，Rc的變化使電路的負(fù)載線斜率發(fā)生改變，從而影響電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，（以數(shù)據(jù)說(shuō)明之，改變前后比較），從公式看，放大電路的增益與Rc成正比關(guān)系。電路中由于是阻容耦合，BJT本身結(jié)電容的存在，從而影響了放大電路的上下限截止頻率及帶寬,2）調(diào)整放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)上偏置電阻能否直接用Rw代替？（5分）答：不能，因?yàn)槟菢?/p>

4、的話，RW為0時(shí)，直流電源直接加在BJT的集電結(jié)上，BJT有被擊穿燒壞的危險(xiǎn)。（3）當(dāng)電路中發(fā)射極電容去掉后，靜態(tài)工作點(diǎn)是否受到影響？電壓放大倍數(shù)呢？為什么?答；當(dāng)電路中發(fā)射極電容去掉后，靜態(tài)工作點(diǎn)不受影響，因?yàn)榇驝能隔直通交，直流狀態(tài)下可視為開(kāi)路.C 去掉前電壓放大倍數(shù)為 ，當(dāng)電路中發(fā)射極電容去掉后，電壓放大倍數(shù)將下降為,二、負(fù)反饋放大電路測(cè)試1. 參照如下實(shí)驗(yàn)電路，完成兩級(jí)電路的連接，說(shuō)明該電路有無(wú)反饋的狀態(tài)及反饋類型,答：K1合上，K2有，無(wú)反饋，為基本放大電路。 K1斷開(kāi)，K2有，有反饋，有級(jí)間電壓串聯(lián)負(fù)反饋。第一級(jí)為電流串聯(lián)負(fù)反饋,2. 調(diào)整該電路靜態(tài)工作點(diǎn)，在輸出波形不失真的條件下

5、測(cè)量并計(jì)算各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)，將數(shù)據(jù)填入表中,3/4.用示波器測(cè)量并計(jì)算有/無(wú)負(fù)反饋時(shí)放大器性能指標(biāo)，寫(xiě)出主要步驟、計(jì)算過(guò)程，將測(cè)量和計(jì)算結(jié)果記入表中。（*項(xiàng)為選做內(nèi)容,測(cè)量要點(diǎn)及技巧：要求3和4合二為一做，先做表4（無(wú)反饋），再做表3（有反饋,2，去掉Rs,測(cè)量輸出端加RL前后的,理論計(jì)算值,無(wú)反饋時(shí),有反饋時(shí),5. 簡(jiǎn)易方法測(cè)量有反饋和無(wú)反饋時(shí)電路的通頻帶，觀察負(fù)反饋對(duì)放大器通頻帶的改善,6.通過(guò)上述各實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析負(fù)反饋對(duì)放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響，得出結(jié)論，并進(jìn)行必要的誤差分析。 答：負(fù)反饋使放大電路增益下降，以犧牲增益來(lái)?yè)Q取放大電路其它性能的改善。使增益的穩(wěn)定度提高，通頻帶拓寬。該兩級(jí)電壓

6、串聯(lián)負(fù)反饋中，電壓反饋使輸出電阻提高，串聯(lián)反饋提高輸入電阻。（最好以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明之）并進(jìn)行必要的誤差分析。（參考前面誤差分析,三、差分放大電路的研究,1.分別畫(huà)出基本差分電路和帶有恒流源差分電路的電路圖（兩個(gè)），標(biāo)出元件參數(shù)。（10分） 參見(jiàn)P158圖3-5-1，P159圖3-5-2,2.基本差分電路的研究 按基本差分電路連接，進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整與測(cè)量。 （20分,測(cè)量靜態(tài)注意要點(diǎn)：兩BJT的基極輸入端務(wù)必接地！ 調(diào)零：調(diào)整R，使U=，萬(wàn)用表測(cè)得UO=0V，先將萬(wàn)用表的直流電壓檔放在大量程 上粗調(diào)，然后有mV檔上細(xì)調(diào)。以上步驟完成后方可測(cè)量Q點(diǎn),基本差分電路性能指標(biāo)的測(cè)量。要求：參考給定的U

7、i 數(shù)值，用示波器觀察輸出波形以不失真Ui 為準(zhǔn)，分別測(cè)量各指標(biāo)，結(jié)果記入下表。（20分,3. 帶有恒流源差分電路的研究 按帶有恒流源差分電路連接，進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整與測(cè)量。（15分,調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，切記將T3的集電極接+12V電源進(jìn)行調(diào)整,帶有恒流源差分電路性能指標(biāo)的測(cè)量。要求：參考給定的Ui 數(shù)值，用示波器觀察輸出波形以不失真Ui 為準(zhǔn)，分別測(cè)量各指標(biāo)，結(jié)果記入下表。（20分,4.（1）通過(guò)理論估算，對(duì)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行誤差分析并給出必要的結(jié)論。（10分）答：（參考前面誤差分析）電路兩邊完全對(duì)稱，即兩管型號(hào)相同、特性相同，各自對(duì)應(yīng)的電阻相等。為公用的發(fā)射極電阻 ， 越大，Re穩(wěn)定性越好。

8、理想差分只放大差模信號(hào)，不放大共模信號(hào)。從動(dòng)態(tài)角度來(lái)看，差模信號(hào)的作用使兩個(gè)放大管發(fā)射電流大小相等、方向相反，這兩個(gè)電流同時(shí)流過(guò)發(fā)射結(jié)，結(jié)果互相抵消即沒(méi)有差模電流流過(guò)。理想差分放大電路雙端輸入、雙端輸出的電壓放大倍數(shù)與單管放大電路的電壓放大倍數(shù)相同；而單端輸出時(shí)，差模電壓放大倍數(shù)為雙端輸出時(shí)的一半。對(duì)共模信號(hào)的抑制是差分放大器的一個(gè)重要特征。為了表征差分放大器對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，需要引入共模抑制比K，其越大，表示電路對(duì)稱性越好。在實(shí)際電路中，由于電路參數(shù)不可能完全對(duì)稱，共模抑制比不可能無(wú)窮大，因此，為了提高共模抑制比，可采取使用恒流源或多級(jí)共模負(fù)反饋等措施,2）單端輸出對(duì)共模信號(hào)是否有抑制作

9、用？（5分）有 （3）低頻毫伏表能否直接測(cè)量差分放大器雙端輸出時(shí)Uod、Uoc的值？為什么？（5分） 答：低頻毫伏表不能直接測(cè)量差分放大器雙端輸出時(shí)Uod、Uoc的值，因?yàn)榈皖l毫伏表的低端是接機(jī)殼的，測(cè)量差分放大器雙端輸出Uo時(shí)，只能分別對(duì)地測(cè)出Uo1、Uo2；對(duì)共模有Uo =Uo1+ Uo2，對(duì)差模有Uo =Uo1- Uo2,四、集成運(yùn)算放大電路的線性應(yīng)用,一、設(shè)計(jì)一個(gè)多級(jí)放大器，要求電壓放大倍數(shù)=1000，輸出電壓與輸入電壓同相，輸入電阻不小于2，1， 1、畫(huà)出設(shè)計(jì)好的電路圖，標(biāo)出必要的電路元件參數(shù)。（10分,2、在實(shí)驗(yàn)箱上連接好電路并進(jìn)行調(diào)試，將結(jié)果 填入下表（要求有計(jì)算過(guò)程）。（35分

10、,二、設(shè)計(jì)一個(gè)反相加法器，使電路輸出 ， 。其中 。要求測(cè)量并計(jì)算出輸出結(jié)果。畫(huà)出設(shè)計(jì)電路圖、標(biāo)出電路元件參數(shù)。（15分,三、設(shè)計(jì)一個(gè)減法器，使電路輸出 。其中 。要求測(cè)量并計(jì)算出輸出結(jié)果。畫(huà)出設(shè)計(jì)電路圖、標(biāo)出電路元件參數(shù)。（15分） 提示,四、積分器的測(cè)試，參照課本P177頁(yè)圖3-9-3連接好電路，輸入 的方波信號(hào)，用示波器同時(shí)觀測(cè)輸入，輸出波形、幅度。（15分,五、將以上各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行必要的誤差分析。（10分,五、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)一個(gè)輸出頻率約為5KHz和500Hz的正弦波，方波和三角波發(fā)生器 (R=3K,畫(huà)出正弦波發(fā)生器的電路圖， 并標(biāo)出設(shè)計(jì)元件參數(shù),2調(diào)試電路，測(cè)量輸出信號(hào)

11、的幅度，頻率，并畫(huà)出波形。（20分,3 畫(huà)出并連接方波變換電路圖，并標(biāo)出設(shè)計(jì)元件參數(shù),4 將前級(jí)輸出信號(hào)作為該級(jí)輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)試，測(cè)量該電路輸出信號(hào)的幅度，頻率。畫(huà)出占空比分別為50%和 30%的方波波形,5 畫(huà)出并連接三角波變換電路，標(biāo)出元件參數(shù),6 將方波變化電路輸出信號(hào)做為該級(jí)電路的輸入信號(hào)，測(cè)量該電路輸出幅度，頻率。（20分,7對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，找出產(chǎn)生誤差的原因。如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)故障，進(jìn)行分析并說(shuō)明故障排除方法 附加題：若要求輸出幅度均為6V , 電路如何設(shè)計(jì)，并畫(huà)出電路圖。（10分,六、直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)一串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源。主要技術(shù)指標(biāo)要求如下： 輸入交流電壓220V，50Hz； 輸出直流電壓515V； 輸出直流電流0100mA； 內(nèi)阻小于10； 紋波電壓峰值小于10mV,串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源,1/2、整流/濾波電路的測(cè)量：（20分 要求：測(cè)量整流/濾波電路輸出電壓、紋波電壓并畫(huà)出輸出波形。（自擬表格,3、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路技術(shù)指標(biāo)的測(cè)量,要求：根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)