基本放大電路測試

1、p99單管交流放大電路的研究單管交流放大電路的研究一、實驗目的二、預習要求三、基本原理四、實驗內容五、實驗設備與器材六、實驗報告要求七、思考題單管交流放大電路的研究單管交流放大電路的研究p99主菜單主菜單（1）通過對典型分壓式偏置放大電路的研究，學會檢查、調整及測量電路的工作狀態(tài)。 。學習Q點的調整方法，了解Q點的變化對放大器性能的影響。（2）掌握電路中Au、頻率響應曲線、BW的測量方法學會Au理論值的估算方法，研究電路參數變化對放大器性能的影響。（3）通過對有源負載放大電路的測量，了解運算放大器提高增益的方法。1、實驗目的、實驗目的 1.參照實驗教材參照實驗教材P145頁圖頁圖331，完成單

2、管放大，完成單管放大電路的連接，在輸出波形最大不失真的情況下進行電路的連接，在輸出波形最大不失真的情況下進行靜態(tài)工作點的測試，并指出靜態(tài)工作點的測試，并指出Rw取最大和最小時，取最大和最小時，輸出電壓波形產生的現象及原因。輸出電壓波形產生的現象及原因。 答：答：Rw取最大和最取最大和最小時會發(fā)生截止失真小時會發(fā)生截止失真和飽和失真。和飽和失真。原因是靜態(tài)工作點分原因是靜態(tài)工作點分別進入了截止區(qū)和飽別進入了截止區(qū)和飽和區(qū)。和區(qū)。請畫出波形說明現象。請畫出波形說明現象。實驗數據表格一根據直流通路求靜態(tài)參數根據直流通路求靜態(tài)參數VVVBQEQ?7 . 0VRIVVCCCCCQ?VBeBEBECRVV

3、II注意電流數量級！IBICVVRRRR：VCCwBQ?212理論計算2. 測量并理論計算該電路的電壓增益Au，輸入阻抗Ri，輸出阻抗Ro. (要求：有計算過程) 。 KImVrCQbe?26)1 (200beCbebCbioVrRrIRIVVA,?/21RRRRKrRRWbbebi表二Ui UOAuRiRo測量值計算值計算過程如下測量值：Av 理論計算值： ，iOUUSiSiiRvvvRLOLOORUUR1iVOUAUKRRrRCCceo33.用逐點法逐點法測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iOUUbeCbebCbioVrRrIRIVVA4. 改變Rc參數，討論Rc對靜態(tài)

4、工作點及增益的影響表三RcICQUCQUBQUEQUiUoAu實測值理論值2k/1k實測值Av 理論值計算：5. （1）對以上實驗結果進行誤差分析并給出必要的結論。（5分）答：理論與測量值之間的誤差分析：如實驗箱上的元器件參數有的有較大誤差，其實際數值與標稱值不一致等，導線也使信號有一定衰減，測量儀器儀表當中也一定的系統誤差存在，由于人工讀數，環(huán)境等因素造成測量數據時有一定的隨機誤差等。如改變Rc，影響靜態(tài)工作點及增益，Rc的變化使電路的負載線斜率發(fā)生改變，從而影響電路的靜態(tài)工作點，（以數據說明之，改變前后比較），從公式看，放大電路的增益與Rc成正比關系。電路中由于是阻容耦合，BJT本身結電容

5、的存在，從而影響了放大電路的上下限截止頻率及帶寬。（2）調整放大器的靜態(tài)工作點時上偏置電阻能否直接用Rw代替？（5分）答：不能，因為那樣的話，RW為0時，直流電源直接加在BJT的集電結上，BJT有被擊穿燒壞的危險。（3）當電路中發(fā)射極電容去掉后，靜態(tài)工作點是否受到影響？電壓放大倍數呢？為什么?答；當電路中發(fā)射極電容去掉后，靜態(tài)工作點不受影響，因為大C能隔直通交，直流狀態(tài)下可視為開路.C 去掉前電壓放大倍數為 ，當電路中發(fā)射極電容去掉后，電壓放大倍數將下降為beCVrRAEbeCVRrRA)1 (二、負反饋放大電路測試二、負反饋放大電路測試1. 參照如下實驗電路，完成兩級電路的連接，說明該電參照

6、如下實驗電路，完成兩級電路的連接，說明該電路有無反饋的狀態(tài)及反饋類型。路有無反饋的狀態(tài)及反饋類型。n答：答：K1合上，合上，K2有，無反饋，為基本放大電路。有，無反饋，為基本放大電路。nK1斷開，斷開，K2有，有反饋，有級間電壓串聯負反饋。第一有，有反饋，有級間電壓串聯負反饋。第一級為電流串聯負反饋。級為電流串聯負反饋。2. 調整該電路靜態(tài)工作點，在輸出波形不失真的調整該電路靜態(tài)工作點，在輸出波形不失真的條件下測量并計算各級靜態(tài)工作點，將數據填入條件下測量并計算各級靜態(tài)工作點，將數據填入表中。表中。 ICQ UCQUBQ UEQ第一級實測值計算值第二 級 實測值計算值VVRRRR：VCCwQB

7、?12121理論計算VVRRRRVCCwQB?27572411RVVIIBEBEC8222RVVIIBEBECVRIVVCCCCQ?31VRIVVCCCCQ?62VVVBQEQ?7 . 02, 12, 13/4.用示波器測量并計算有/無負反饋時放大器性能指標，寫出主要步驟、計算過程，將測量和計算結果記入表中。（*項為選做內容）有/無反饋Ui UO AuRi Ro*Au/Au (RL變化)測量值計算值_測量要點及技巧：要求測量要點及技巧：要求3和和4合二為一做，合二為一做，先做表先做表4（無反饋），再做表（無反饋），再做表3（有反饋）。（有反饋）。sisiiisssRVVVR，VVV，R：，KQ

8、則分別測量加上后在輸入端串第一組兩組數據測量分兩動作無反饋有反饋合上打開點不變的基礎上,/1, 1sVVLVVVLOLooiOLVLioVOLoiAAAAARVVRVVAVVAVVV/,1,/,/,則27253/11/121/,bewLbeLVVVVrRRRRRrRAAAA2，去掉Rs，測量輸出端加RL前后的，理論計算值：無反饋時KImVrCQbe?26)1 (2002, 12, 1LLLbeLV，RRRRrRA空載下,/,62/22/2iVOUAU,?/1211KrRRRRbeWiKRRrRceo266有反饋時iVfOUAU521/,4444fofoffRRRUUFURRRU反饋系數FARR

9、RFARFFAAAVOofiVifVVVf1,1,115. 簡易方法測量有反饋和無反饋時電路的通頻帶，觀察負反饋對放大器通頻帶的改善。n6.通過上述各實驗結果，分析負反饋對放大器各項性能指標的影響，得出結論，并進行必要的誤差分析。n答：負反饋使放大電路增益下降，以犧牲增益來換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。該兩級電壓串聯負反饋中，電壓反饋使輸出電阻提高，串聯反饋提高輸入電阻。（最好以實驗數據說明之）并進行必要的誤差分析。（參考前面誤差分析）三、差分放大電路的研究三、差分放大電路的研究n1.分別畫出基本差分電路和帶有恒流源差分電路的電路圖（兩個），標出元件參數。（10分

10、）n參見參見P158圖圖3-5-1，P159圖圖3-5-22.基本差分電路的研究基本差分電路的研究 按基本差分電路連接，進行靜態(tài)工作點的調整與測量。按基本差分電路連接，進行靜態(tài)工作點的調整與測量。（20分）分）EI1CIC2IB1UB2UC1UC2UEUEI1CIC2IB1UB2UC1UC2UEU測量靜態(tài)注意要點：兩測量靜態(tài)注意要點：兩BJT的基極輸入端務必接的基極輸入端務必接地！地！調零：調整調零：調整R，使，使U=，萬用表測得，萬用表測得UO=0V，先將，先將萬用表的直流電壓檔放在大量程萬用表的直流電壓檔放在大量程上粗調，然后有上粗調，然后有mV檔上細調。以上步驟完成后方檔上細調。以上步驟

11、完成后方可測量可測量Q點。點。 基本差分電路性能指標的測量。要求：參考給定的基本差分電路性能指標的測量。要求：參考給定的Ui 數值，用示波器觀察輸出波形以不失真數值，用示波器觀察輸出波形以不失真Ui 為準，分別測為準，分別測量各指標，結果記入下表。（量各指標，結果記入下表。（20分）分）21oOUUidOUU /idOUU/2, 1VCVdAA/2 , 12 , 1/VCVdAA21oOUU iCOUU /iCOUU/2, 1UiUO1UO2 UOAu（雙端）Au1（單端）KCMRKCMR1差模輸入參考值30mV共模輸入參考值30mV3. 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

12、行靜態(tài)工作點的調整與測量。（15分）IOIRIC1IC2UB1UB2UC1UC2UC32mA調整靜態(tài)工作點時，切記將T3的集電極接+12V電源進行調整!。帶有恒流源差分電路性能指標的測量。要求：參考給定帶有恒流源差分電路性能指標的測量。要求：參考給定的的Ui 數值，用示波器觀察輸出波形以不失真數值，用示波器觀察輸出波形以不失真Ui 為準，分為準，分別測量各指標，結果記入下表。（別測量各指標，結果記入下表。（20分）分）21oOUUidOUU /idOUU/2, 1VCVdAA/2 , 12 , 1/VCVdAA21oOUU iCOUU /iCOUU/2, 1UiUO1UO2 UOAu（雙端）A

13、u1（單端）KCMRKCMR1差模輸入參考值30mV共模輸入參考值30mV4.（1）通過理論估算，對以上實驗結果進行誤差分析并給出必）通過理論估算，對以上實驗結果進行誤差分析并給出必要的結論。（要的結論。（10分）分）答：（參考前面誤差分析）答：（參考前面誤差分析）電路兩邊完全對稱，即兩管型號相同、特性相同，各自對應的電電路兩邊完全對稱，即兩管型號相同、特性相同，各自對應的電阻相等。為公用的發(fā)射極電阻阻相等。為公用的發(fā)射極電阻 ， 越大，越大，Re穩(wěn)定性越好。理想穩(wěn)定性越好。理想差分只放大差模信號，不放大共模信號。差分只放大差模信號，不放大共模信號。從動態(tài)角度來看，差模信號的作用使兩個放大管發(fā)

14、射電流大小相從動態(tài)角度來看，差模信號的作用使兩個放大管發(fā)射電流大小相等、方向相反，這兩個電流同時流過發(fā)射結，結果互相抵消即等、方向相反，這兩個電流同時流過發(fā)射結，結果互相抵消即沒有差模電流流過。理想差分放大電路雙端輸入、雙端輸出的電沒有差模電流流過。理想差分放大電路雙端輸入、雙端輸出的電壓放大倍數與單管放大電路的電壓放大倍數相同；而單端輸出時，壓放大倍數與單管放大電路的電壓放大倍數相同；而單端輸出時，差模電壓放大倍數為雙端輸出時的一半。對共模信號的抑制是差差模電壓放大倍數為雙端輸出時的一半。對共模信號的抑制是差分放大器的一個重要特征。為了表征差分放大器對共模信號的抑分放大器的一個重要特征。為了

15、表征差分放大器對共模信號的抑制能力，需要引入共模抑制比制能力，需要引入共模抑制比K，其越大，表示電路對稱性越好。，其越大，表示電路對稱性越好。在實際電路中，由于電路參數不可能完全對稱，共模抑制比不可在實際電路中，由于電路參數不可能完全對稱，共模抑制比不可能無窮大，因此，為了提高共模抑制比，可采取使用恒流源或多能無窮大，因此，為了提高共模抑制比，可采取使用恒流源或多級共模負反饋等措施。級共模負反饋等措施。n（2）單端輸出對共模信號是否有抑制作用？（5分）有n（3）低頻毫伏表能否直接測量差分放大器雙端輸出時Uod、Uoc的值？為什么？（5分）n答：低頻毫伏表不能直接測量差分放大器雙端輸出時Uod、

16、Uoc的值，因為低頻毫伏表的低端是接機殼的，測量差分放大器雙端輸出Uo時，只能分別對地測出Uo1、Uo2；對共模有Uo =Uo1+ Uo2，對差模有Uo =Uo1- Uo2。四、集成運算放大電路的線性四、集成運算放大電路的線性應用應用n一、設計一個多級放大器，要求電壓放大倍數一、設計一個多級放大器，要求電壓放大倍數=1000，輸出電壓與輸入電壓同相，輸入電阻不小，輸出電壓與輸入電壓同相，輸入電阻不小于于2，1，n1、畫出設計好的電路圖，標出必要的電路元件參數。、畫出設計好的電路圖，標出必要的電路元件參數。（10分）分） 2、在實驗箱上連接好電路并進行調試，將結果、在實驗箱上連接好電路并進行調試

17、，將結果填入下表（要求有計算過程）。（填入下表（要求有計算過程）。（35分）分）VAiROR測量值理論值VAiRORn二、設計一個反相加法器，使電路輸二、設計一個反相加法器，使電路輸出出 ， 。其。其中中 。要求測量并計算。要求測量并計算出輸出結果。畫出設計電路圖、標出電出輸出結果。畫出設計電路圖、標出電路元件參數。（路元件參數。（15分）分）2123iioUUU kRi1kHzfmVUUii1,50212/, 3/,22, 121RRRRkRRffn三、設計一個減法器，使電路輸三、設計一個減法器，使電路輸出出 。其中。其中 。要求測量并計算出輸出結果。畫出設計要求測量并計算出輸出結果。畫出設

18、計電路圖、標出電路元件參數。（電路圖、標出電路元件參數。（15分）分）n提示：提示： 123iioUUUkHzfmVUmVUii1,100,50212121/, 3/RRRRRRRRPfPf且n四、積分器的測試，參照課本四、積分器的測試，參照課本P177頁圖頁圖3-9-3連接好電路，輸入連接好電路，輸入 的方波信號，用示波器同時觀測輸入，的方波信號，用示波器同時觀測輸入，輸出波形、幅度。（輸出波形、幅度。（15分）分）VUHzkHzkHzfPPi1,500,1 ,5五、將以上各項實驗結果進行必要的誤差分析。（五、將以上各項實驗結果進行必要的誤差分析。（10分）分）五、函數信號發(fā)生器的設計五、函

19、數信號發(fā)生器的設計n設計一個輸出頻率約為設計一個輸出頻率約為5KHz和和500Hz的正弦波，方波和三角波發(fā)生器的正弦波，方波和三角波發(fā)生器 (R=3K)。畫出正弦波發(fā)生器的電路圖，畫出正弦波發(fā)生器的電路圖，并標出設計元件參數。并標出設計元件參數。RCf21振蕩的正弦波2調試電路，測量輸出信號的幅度，調試電路，測量輸出信號的幅度，頻率，并畫出波形。（頻率，并畫出波形。（20分） n3 畫出并連接方波變換電路圖，并標畫出并連接方波變換電路圖，并標出設計元件參數。出設計元件參數。 4 將前級輸出信號作為該級輸入信號進行調試，將前級輸出信號作為該級輸入信號進行調試，測量該電路輸出信號的幅度，頻率。畫出占空比測量該電路輸出信號的幅度，頻率。畫出占空比分別為分別為50%和和 30%的方波波形。的方波波形。n5 畫出并連接三角波變換電路，標出畫出并連接三角波變換電路，標出元件參數。元件參數。 n7對實驗結果進行分析，找出產生誤差對實驗結果進行分析，找出產生誤差的原因。如果實驗過程中出現故障，進的原因。如果實驗過程中出現故障，進行分析并說明故障排除方法行分析并說明故