西安電子科技大學模擬電子技術(shù)基礎實驗PPT精選文檔

1、1模擬電子技術(shù)基礎實驗計算機專業(yè)實踐中心計算機專業(yè)實踐中心2電子元器件n1、電阻，電位器n2、電容n3、二極管n4、三極管n5、運算放大器3電阻，電位器符號4電容符號5二極管6三極管7運算放大器8實驗儀器使用n1、直流穩(wěn)壓源n2、信號源n3、示波器n4、萬用表n5、模擬電路實驗箱9直流穩(wěn)壓源10信號源11示波器12數(shù)字萬用表電阻檔電阻檔交流電壓檔交流電壓檔直流電壓檔直流電壓檔電容檔電容檔三極管三極管參數(shù)檔參數(shù)檔13模擬電路實驗箱14實驗內(nèi)容n實驗一實驗一 二極管特性及其應用二極管特性及其應用n實驗二實驗二 三極管單級交流放大電路三極管單級交流放大電路 n實驗三實驗三 三極管負反饋交流放大電路三

2、極管負反饋交流放大電路n實驗四實驗四 運算放大器應用（一）運算放大器應用（一） n實驗五實驗五 運算放大器應用（二）運算放大器應用（二） 15實驗一實驗一 二極管特性及其應用二極管特性及其應用 n一 、實驗目的n了解半導體二極管在電子電路中的多種用途n掌握電子電路實驗儀器的基本使用方法n熟悉和掌握示波器、信號發(fā)生器的正確使用方法。161、二極管特性測試與分析正向輸入直流電壓Vi0.2V0.5V0.7V1.0V1.5V2.0V2.5V3V輸出電壓Vo （1）、二極管單向?qū)щ娦詀171、二極管特性測試與分析（1）、二極管單向?qū)щ娦詁反向輸入直流電壓Vi0.5V1.0V1.5V2.0V2.5V3.0

3、V3.5V4.0V輸出電壓Vo 18 2、限幅特性輸 入 交 流有效電壓0.2V0.5V0.7V1.0V1.5V2.0V2.5V3.0 V輸 出 電 壓波形 實驗電路 a192、限幅特性n 實驗電路b 輸 入 交 流有效電壓0.2V0.5V0.7V1.0V1.5V2.0V2.5V3.0V輸 出 電 壓波形 203、半波整流電路n實驗電路 用信號源給電路輸入頻率分別為 100Hz、1000 Hz , Vi=10V (有效值) 正弦波信號，在RL=240，RW=10K，調(diào)節(jié)RW，測出VO的值，用雙蹤示波器觀察電路相應的輸入/輸出波形，并記錄相應的波形圖，分析并說明輸出波形隨RW變化情況。21實驗二

4、實驗二 三極管單級交流放大電路三極管單級交流放大電路n通過實驗搞清楚電路中各元件與靜態(tài)工通過實驗搞清楚電路中各元件與靜態(tài)工作點的關(guān)系。學習晶體管放大器靜態(tài)工作點的關(guān)系。學習晶體管放大器靜態(tài)工作點的調(diào)整與測量方法。作點的調(diào)整與測量方法。n分析、觀察工作點對放大器動態(tài)范圍的分析、觀察工作點對放大器動態(tài)范圍的影響。影響。n搞清電路中各元件對放大器性能指標的搞清電路中各元件對放大器性能指標的影響。掌握放大器諸性能指標的測量方影響。掌握放大器諸性能指標的測量方法。法。22實驗內(nèi)容 n（一）、基本放大器電路工作狀態(tài)調(diào)整與參數(shù)測量231電路參數(shù)對放大器工作點的影響n（l）Rbl對工作點的影響n測試電路設置條

5、件：電源電壓 EC為 10V，將電位器 W2旋至最大或最小，測量晶體管集電極、基極和發(fā)射極對地電壓VC、VB、VE，并計算VBE、VCE和IC的值。Rb1VC(v)VB(v)VE(v)VCE(v)VBE(v)IC(mA)Rb1min Rb1max 241電路參數(shù)對放大器工作點的影響n（2）EC對工作點的影響n測試電路設置條件：將Rb1調(diào)至50K，改變電源電壓EC，測量VC、VB、VE，并計算VBE、VCE和IC。EC(v)VC(v)VB(v)VE(v)VCE(v)VBE(v)IC(mA)10 12 15 25 2工作點對波形的影響n測試電路設置條件：EC10V，RL=（開路），Rbl=Rblm

6、ax ，Vi20mVP-P ，f=1KHz，觀察并記錄輸出波形（按比例畫出波形），逐漸減小Rbl直至Rbl=Rblmin ，觀察輸出波形有何變化，并記錄輸出波形，并寫出結(jié)論。26 3放大器最大不失真輸出的調(diào)整 n測試電路設置條件：Ec=10V，RL(W3)4.7K， 當輸入電壓Vi由小增大時，放大器輸出波形將先出現(xiàn)飽和失真（或截止失真），這表明放大器靜態(tài)工作點不在交流負載線中點。調(diào)節(jié) W2使輸出波形失真消失。然后再增大 Vi，又出現(xiàn)失真，再調(diào)節(jié) W2使失真消失。如此反復調(diào)節(jié)，直至輸入電壓稍有增加，輸出波形同時出現(xiàn)飽和與截止失真。測量這時放大器的輸出波形最大而不失真時的輸入電壓 Vimax和輸出

7、電壓VOmax；然后去掉交流輸入信號，測量工作狀態(tài)VC、VB、VE。274放大器電壓放大倍數(shù)AV測試 n放大器電壓放大倍數(shù)為輸出電壓V0與輸入電壓Vi之比，即 AV=VO/Vi在實驗內(nèi)容3所調(diào)定的工作 狀 態(tài) 下 ， 輸 入 信 號Vi=10mVP-P，f=1KHz，改變負載電阻RL（W3），測量VOL，并計算AV值。RL(k)VOL(V)AV2 3 4.7 285測量放大器輸入電阻ri 在實驗內(nèi)容3所調(diào)定的工作狀態(tài)下，輸入信號加到A端， f=1KHz，調(diào)節(jié)信號源輸出電壓，使D點電壓為10mVP-P，測量VA和W1值，計算出放大器輸入電阻ri。VA(mV)VD(mV)W1(k)ri(k) 10

8、 296測量放大器輸出電阻rOn在實驗內(nèi)容 3所調(diào)定的工作狀態(tài)下，輸入信號 Vi10mV（有效值），f=1KHz，。測量負載開路時的輸出電壓 VO和接上負載 RL4.7K時的輸出電壓 VOL，計算放大器的輸出電阻rO。RL(k)VO (V)VOL(V)rO(k) / 4.7/ 30(二)、設計單級共射極交流電壓放大電路n電路器件：三極管為 NPN型，為100；nRs=200,RL=5K，Rc=2 K；n基極上下偏置電阻Rb1 Rb2自定（10 K100 K）n電源工作電壓為10Vn輸入信號頻率f=2kHz，Vimin=5mV, Vimax=100 mV ；n放大器電路基本要求：保證輸出信號不失

9、真時，電壓放大倍數(shù)不小于50。借用EDA工具軟件Multism2001設計該電路，并用計算機進行仿真 （確定電路中個元件的參數(shù)值）。31實驗三實驗三 三極管負反饋交流放大電路三極管負反饋交流放大電路n 一、實驗目的 1加深對負反饋對放大器性能的理解。2學習電壓串聯(lián)負反饋放大器的調(diào)試和測量方法。3學會EDA工具軟件Multisim設計、仿真、調(diào)試基本負反饋放大器的方法。32(一)負反饋放大器電路調(diào)整與參數(shù)測量 33模擬電路實驗箱34l調(diào)整放大器靜態(tài)工作點n輸入信號頻率 f=1KHz，斷開反饋（將 S1開關(guān)撥向接地），接通 S2，使負載電阻RL=W4max=4.7K。用示波器觀察輸出波形。逐漸增大

10、輸入信號，適當調(diào)節(jié)W2和W3，把放大器的靜態(tài)工作點調(diào)到負載線的中點（即當輸入信號稍有增加時，輸出電壓波形的正負幅值同時出現(xiàn)失真）。去掉輸入信號，并將放大器輸入端短路，測量并記錄放大器的靜態(tài)工作狀態(tài)。各極對地電壓Q1Q2VC(V) VB(V) VE(V) 352.電壓串聯(lián)負反饋對放大倍數(shù)的影響n輸入信號Vi5mVP-P，f1KHz，負載電阻RLW4max4.7K，測量、記錄、有無反饋時的輸出電壓VO，并計算AV和AVF。 VO(V)VR3(mV)FVF/VOAVAVF計算值實測值無反饋 / /有反饋 / 363. 負載變化對放大器放大倍數(shù)的影響 n 輸入信號 Vi=5mVP-P，f=1KHz。改

11、變負載電阻RL，測量并記錄有、無反饋時的 VO值。 RL4.7 KRL3 KdAV/AV1dAVF/AVF1VO(V)AV1AV F1VO(V)AV2AVF2計算值實測值無反饋 / / /有反饋 / / 374.電壓串聯(lián)負反饋對輸入電阻的影響n輸入信號Vs從G端輸入，f=1KHz，調(diào)節(jié)輸入信號。使Vi=5mVP-P， 測量有、無反饋時的Vs值。 并由測得的兩電壓值和W1值計算出有、無反饋時的輸入電阻。 VS(mV)W1(K)ri(K)riF(K)計算值實測值無反饋 /有反饋 / 385.電壓串聯(lián)負反饋對輸出電阻的影響n 輸入信號Vi5mVP-P，f1KHz，在有、無反饋的情況下，分別測量空載和

12、有載時的輸出電壓VO，根據(jù)測得的VO值求出輸出電阻值。 RLVO(V)RL4.7KVO(V)RO(K)riF(K)計算值實測值無反饋 /有反饋 / 39(二) 設計電壓串聯(lián)負反饋放大電路 n電路器件：三極管電路器件：三極管Q1Q1、Q2Q2為為 NPNNPN型，型，為為100100；nR Rs s=200,R=200,RL L=5K=5K，R Rc c=2 K=2 K；nQ1Q1、Q2Q2基極上下偏置電阻基極上下偏置電阻R Rb1b1 R Rb2b2自定（自定（10 10 KK100 K100 K）n電源工作電壓為電源工作電壓為1010V Vn輸入信號頻率輸入信號頻率f=2kHzf=2kHz，

13、ViViminmin=1mV, Vi=1mV, Vimaxmax=100 mV =100 mV ；n放大器電路基本要求：保證輸出信號不失真時，電壓放大倍放大器電路基本要求：保證輸出信號不失真時，電壓放大倍數(shù)不小于數(shù)不小于5050。借用。借用EDAEDA工具軟件工具軟件Multism2001Multism2001設計該電路，并設計該電路，并用計算機進行仿真用計算機進行仿真 （確定電路中個元件的參數(shù)值）。（確定電路中個元件的參數(shù)值）。40實驗四實驗四 運算放大器應用（一）運算放大器應用（一） n一、實驗目的 學會用EDA工具軟件Multism2001設計該電路，并用計算機進行仿真 （確定電路中個元

14、件的參數(shù)值）。 熟悉和了解運算放大器的參數(shù)和性能 熟悉和掌握運算放大器在比例運算、加法運算、積分及微分方面的應用。41實驗器件A741介紹n A741是單片高性能內(nèi)補償運算放大器，具有較寬的共模電壓范圍。該器件的主要特點是：不需要外部頻率補償；具有短路保護功能；失調(diào)電壓調(diào)到零的能力；較寬的共模和差模電壓范圍；功耗低。實驗所用運放采用8引腳DIP封裝,下圖為其頂視封裝。各管腳功能如下: 1、5:調(diào)零端 2: 反相輸入端 3: 同相輸入端 4:-VEE 6:輸出 7:+VCC 8:空腳 42正負電源連接方法正負電源連接方法43 1反相比例放大器 44n1）將輸入端接地（Vi0），調(diào)節(jié)調(diào)零電位器W，

15、使輸出端電位為零。（XMM是萬用表）n2）輸入端輸入正負不同直流電壓，測量大器的實際放大輸出端VO的對應值，并求出放倍數(shù)。Vi0.10V0.50V1.0V-0.10V-0.5V-1.0V1.5VVO AV 45n3）輸入端輸入不同電壓交流信號Vip-p，f=1kHz，測量輸出端VO的對應值。求出放大器的實際放大倍數(shù)。（注意：VO的測量值必須要在放大器的線性范圍之內(nèi)。）Vip-p5mV50mV100mV500mV1.0V1.5VVO AV VO波形 462同相比例放大器 47n1）放大器輸出調(diào)零。n2）輸入端輸入正負不同直流電壓（見下表），測量輸出端VO的對應值，并求出放大器的實際放大倍數(shù)。Vi

16、0.10V0.50V1.0V-0.1V-0.5V-1.0V1.5VVO AV 48n3）輸入端輸入不同電壓交流信號Vip-p，f=1kHz，測量輸出端VO的對應值。求出放大器的實際放大倍數(shù)。（注意：VO的測量值必須要在放大器的線性范圍之內(nèi)。）Vip-p5mV50mV100mV500mV1.0V1.5VVO AV 493反相加法器 501）放大器輸出調(diào)零。 2)在輸入端(VX， VY)輸入正負不同直流電壓，測量輸出端VO的對應值。VX0.5V1.0V1.0V-0.5V-1.0VVY0.1V0.5V1.OV-0.1V-0.5VVO 514積分器 52n 1）放大器輸出調(diào)零。 n2）去掉積分電容短路

17、線，輸入端Vi加入連續(xù)的方波信號（Vip-p）6V，f1kHz，用示波器觀察、測量并記錄輸入Vi和輸出VO的波形參波（周期、脈沖寬度、幅度及電平等）。n3)根據(jù)測得的輸入信號波形參數(shù)和電路參數(shù)，計算出積分器輸出波形的參數(shù)，并與實測值相比較。 周期(ms)脈沖/三角波寬度(ms)幅度(Vp-p)電平(dBm)方波Vi VO VO波形 535.微分器 54 1）消除自激振蕩和阻尼振蕩 調(diào)節(jié)R1直到出現(xiàn)（圖c）所示的波形，微分器即可正常工作。55n2)輸入端加入連續(xù)的方波信號， Vip-p6V，f1kHz，用示波器觀察并記錄輸入、輸出波形。 周期(ms)脈沖寬度(ms)幅度(V)電平(dBm)方波V

18、i VO VO波形 56（二）設計一個同相交流電壓放大器 n 電壓放大倍數(shù)為100n 運算放大器LM324 n 輸入信號VP-P值為 Vimin=5mV, Vimax=10 mVn輸入信號頻率帶寬范圍為： 04KHz；n放大器電路基本要求：保證輸出信號不失真時，電壓放大倍數(shù)不小于50。借用EDA工具軟件Multism2001設計該電路，并用計算機進行仿真 （確定電路中個元件的參數(shù)值）。57實驗五實驗五 運算放大器應用（二）運算放大器應用（二） n一、實驗目的n 通過運算放大器在精密檢波器、正交振蕩器和電壓一脈沖寬度調(diào)制器中的應用，進一步熟悉運算放大器的特性。n學會用EDA工具軟件Multism2001設計該電路，并用計算機進行仿真 （確定電路中個元件的參數(shù)值）。581精密檢波器性能測試 59n(1)將運算放大器輸出調(diào)零 n(2)在輸入端加入頻率為1KHz，幅度從0到1伏（峰峰值）的正弦波信號。用雙線示波器觀察并記錄輸入、輸出波形。測量其傳輸特性曲線。Vip-p(mV)11020501005008001000VOp-p(V) VO波形 R1(kohm) / / 602 2正交振蕩器正交振蕩器 61四運放集成電路LM324介紹 nLM324，它采用14腳雙列直插（DIP）封裝，LM324電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，V可用單電源，價格低廉，廣泛應用在各種電路中?！癡+