模擬電子技術(shù)實驗教案

1、模 擬 電 子 技 術(shù)實 驗 教 案 (本科)任課教師 鄭清蘭閩南理工學(xué)院實踐教學(xué)中心2012年2月2011-2012學(xué)年第二學(xué)期課程名稱：模擬電子技術(shù)實驗任課班級：1020321、1020322、1020323實驗項目：一、常用電子儀器儀表的使用（4學(xué)時）二、共射極單管放大電路（2學(xué)時）三、負(fù)反饋放大電路（2學(xué)時）四、射極跟隨器（2學(xué)時）五、集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用模擬運(yùn)算電路（2學(xué)時）六、RC正弦波振蕩器（2學(xué)時）七、低頻功率放大器（2學(xué)時）八、考試（1學(xué)時）共計：17學(xué)時實驗一 常用儀器儀表使用一、實驗?zāi)康?說明本次實驗的目的：學(xué)習(xí)常用的電子儀器儀表示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、

2、交流毫伏表等的主要技術(shù)指標(biāo)、性能及正確使用方法；掌握用雙蹤示波器觀察正弦信號波形和讀取波形參數(shù)的方法。二、原理說明1、與學(xué)生共同復(fù)習(xí)上學(xué)期學(xué)過的幾個重要概念：（1）正弦量的三要素：頻率、幅值、初相位。（重點理解前兩個）頻率-正弦量變化一次所需的時間（秒）稱為同期（T），而每秒內(nèi)變化的次數(shù)稱為頻率（f）。關(guān)系為：f=1/T。正弦量的變化快慢還可用角頻率來表示。=2/T=2f幅值-正弦量在任一瞬間的值稱為瞬時值。（用小寫字母表示i、ui 、e）瞬時值中最大的值稱為幅值或最大幅。（用大寫字母表示Im、Um、Em）初相位-t=0時的相位角稱為初相位或初相位角。I=Im （sint+）有效值-不論是周期

3、變化的電流還是直流，只要它們在相等的時間內(nèi)通過同一個電阻而兩者的熱效應(yīng)相等，就把它們的安培值看作是相等的。（2）理解最大值（Um）、有效值（I）、峰峰值（VPP）之間的換算關(guān)系有效值-不論是周期變化的電流還是直流，只要它們在相等的時間內(nèi)通過同一個電阻而兩者的熱效應(yīng)相等，就把它們的安培值看作是相等的。峰峰值-是指波形圖中最大的正值和最大的負(fù)值之間的差。峰值是以0刻度為基準(zhǔn)的最大值，有正有負(fù)。（見圖3）峰峰值是最大值和最小值的差值，只有正的。 如：220V峰值就是220V和-220V ，峰峰值是440V。 5V的峰值就是5V和-5V ，峰峰值是10V。 正的-代表正向電壓，負(fù)的-表示反向。 峰峰值

4、是最高波峰和最低波谷的絕對值之和       圖3針對正弦波而言，峰峰值除以2是最大值，最大值除以2的開根號是有效值。換算關(guān)系總結(jié)： 最大值=峰峰值/2； 即Um = VPP /2有效值=最大值/=峰峰值/2； 即U=Um/= VPP /2峰峰值=2最大值=2有效值 即VPP=2Um=2U。注：見圖3，示波器上有一個波形，峰值是最大值減最小值除以二，峰峰值是最大值減最小值。 方波的峰峰值和最大值是一樣的，就是波形圖上最大的那個值。 用波峰因數(shù)可以算出有效值， 方波波峰因數(shù)為1，有效值U=4/1=4V；三角波波峰因數(shù)為根號3，有效值U=4/根號3=2.3

5、。 1Vpp 就是代表1V的峰峰值2、常用電子儀器使用方法的介紹向?qū)W生講解示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、交流毫伏表、直流穩(wěn)壓電源的使用方法及注意事項。（1）函數(shù)信號發(fā)生器（EE1641B1）：用于輸出正弦波、方波、三角波、等信號波形的信號輸出儀器。重點掌握幾個調(diào)節(jié)旋鈕的使用： 頻率顯示窗口-顯示輸出信號的頻率。（選好頻率檔位后直讀式） 幅度顯示窗口-顯示函數(shù)信號的幅度。（顯示峰-峰值） 函數(shù)信號輸出端-輸出多種波形信號。輸出幅度20VPP （1M負(fù)載）， 10VPP （50負(fù)載）， 函數(shù)信號輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕-調(diào)節(jié)幅值。 函數(shù)信號輸出幅度衰減開關(guān)-對信號起衰減功能，特別是交流信號輸入較小時進(jìn)行衰減后，

6、使輸入信號能輸入mV的微小信號。沒有按下衰減開關(guān)“0dB”-沒有衰減直讀數(shù)。按下“20dB”-讀數(shù)×0.1按下“40dB”-讀數(shù)×0.01按下“20dB”和“40 dB”-讀數(shù)×0.001 函數(shù)信號波形先擇按鈕-選的擇波形。 頻率調(diào)節(jié)旋鈕-調(diào)節(jié)此旋鈕改變輸出頻率的一個頻程。 整機(jī)電源總開關(guān)-接通、斷開電源。（整機(jī)最左下角）。輸出電壓最大可達(dá)20V通過輸出衰減開關(guān)和輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕，可使輸出電壓在毫伏級到伏級范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。函數(shù)信號發(fā)生器的輸出信號頻率可以通過頻率分檔開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)。函數(shù)信號發(fā)生器作為信號源，它的輸出端不允許短路。（2）數(shù)字存儲示波器（GDS-1062

7、）：普通示波器用于電信號波形的觀察和測量的一種有圖形顯示的測量儀器。而數(shù)字示波器是數(shù)據(jù)采集，A/D轉(zhuǎn)換，軟件編程等一系列的技術(shù)制造出來的高性能示波器。具有波形觸發(fā)、存儲、顯示、測量、波形數(shù)據(jù)分析處理等獨特優(yōu)點。數(shù)字存儲示波器整體介紹：電源開關(guān)、顯示屏、功能面板等重點掌握幾個調(diào)節(jié)旋鈕的使用：功能鍵中的第三個F3（顯示屏邊上豎排第三個）-啟動LCD顯示屏左邊所顯示的功能。Variable(面板最上左角園旋鈕)-增加/減少數(shù)值或在對話框內(nèi)上下移動選項。Austoset(面板上方12個長方鍵上排右數(shù)第1個)-根據(jù)輸入信號自動設(shè)定水平，垂直和觸發(fā)設(shè)置。實驗中尋找波形用此鍵最佳。Measure(面板上方1

8、2個長方鍵下排左屬第2個)-設(shè)置并行自動測量能。CH1/CH2鍵-（面板最下園旋鈕左數(shù)第1和第2個）設(shè)置每通道的垂直刻度和耦合模式。（范圍2mV/Dvi5V/Dvi,檔位按1-2-5步進(jìn)）TIME/ DIV鍵（面板最下園旋鈕右數(shù)第1個）-選擇水平刻度。Help鍵-顯示幫助內(nèi)容。電源總開關(guān)鍵-接能電源。（整機(jī)最左下角）。(3) 晶體管毫伏表(DF2175B)：用于能測量到毫伏值的交流電壓信號的儀表。向?qū)W生交待以下幾點:1、短接調(diào)零 -毫儀表的靈敏度較高，外界干擾信號將通過輸入線反映到表頭。為了減小測量誤差，特別是在測量100 mv以下的信號電壓時，需將外接線短接調(diào)零。每換一次量程都要重新調(diào)零。2

9、、讀數(shù)-當(dāng)量程旋鈕撥在10mv，100mv，1v等擋時，指針表示的測量值讀表盤上方“0-10”的刻度；當(dāng)撥在30mv，300mv，3v等擋時，則讀表盤下方“0-30”的刻度。（4）雙路直流穩(wěn)壓電源(DF1731SLL3A)：能為負(fù)載提供穩(wěn)定直流電源的電子裝置。接通電源，指示燈亮。預(yù)熱 5 分鐘后即可使用。如做精密測量需預(yù)熱半小時。接通穩(wěn)壓電源輸出與負(fù)載，注意“”、“”極不要接錯，此時電流表指出流過負(fù)載的電流。3、重點強(qiáng)調(diào)幾點應(yīng)注意的問題：向?qū)W生交待清楚以下幾個問題，這是學(xué)生容易弄不清楚的地方，特別學(xué)習(xí)常用電工電子儀器經(jīng)常遇到的疑問，主要有： 萬用表與晶體管毫伏表在測量交流電壓上有何區(qū)別？萬用表

10、的交流電壓擋只能測400Hz以下的正弦波電壓；而晶體管毫伏表可以測幾MHz的交流電壓。頻率響應(yīng)也不一樣，所以在測量交流電壓時建議用晶體管毫伏表。 用示波器和晶體管毫伏表測量有效值哪個更準(zhǔn)？ 示波器上的刻度標(biāo)定是可變的，而且是由你來決定的。而且示波器并不屬于嚴(yán)格的計量儀表，而毫伏表是屬于計量儀表。所以，當(dāng)然是晶體管毫伏表測量要準(zhǔn)確一些。函數(shù)信號發(fā)生器與示波器顯示的幅值 數(shù)字萬用表測出的數(shù)據(jù)是什么？數(shù)字萬用表測出的值可能是有效值，也可能是平均值，交流擋測出的值一般都是有效值。 示波器顯示的幅值是什么？示波器顯示的是峰-峰值。 函數(shù)信號發(fā)生器顯示的幅值是什么？函數(shù)信號發(fā)生器顯示的是峰-峰值。 晶體管

11、毫伏表顯示的電壓值是什么？晶體管毫伏表顯示的是有效值。晶體管毫伏表、示波器、函數(shù)信號發(fā)生器顯示數(shù)據(jù)的如何換算？晶體管毫伏表電壓值=示波器顯示的幅值/2；晶體管毫伏表電壓值=函數(shù)信號發(fā)生器顯示的幅值/2；三、實驗設(shè)備的使用向?qū)W生講解數(shù)字存儲示波器，函數(shù)信號發(fā)生器，數(shù)字萬用表，晶體管毫儀表及直直流穩(wěn)壓電源的使用，重點介紹示波器的使用。向?qū)W生交待清楚數(shù)字萬用表在測量交流和直流上的不同，通過選擇萬用表上的交流和直流按健來進(jìn)行選擇。向?qū)W生說明示波器AUTOSET鍵的功能，此功能可能自動搜索到波形，無需另外調(diào)節(jié)其它旋鈕。注1：找波形波形沒有或弄亂后按Austoset(面板上方12個長方鍵上排右數(shù)第1個)。

12、注2：讀峰峰值等-按功能鍵中任意一個或第三鍵（顯示屏邊上豎排的鍵）-出現(xiàn)畫面（對話框）-調(diào)節(jié)Variable(面板最上左角園旋鈕)上下移動，找到你需要的項目（如峰峰值、周期、頻率）-再按Measure(面板上方12個長方鍵下排左屬第2個)-就能讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)了。四、實驗內(nèi)容1、在講解各種儀器儀表時，采取邊講邊操作的作法，便于學(xué)生理解。 按圖 1-1 連接線路。 調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器有關(guān)旋鈕，使輸出頻率分別為表1-1所示的值，有效值均為1V（交流毫伏表測量值）的正弦波信號。 圖1-1模擬電子電路中常用電子儀器布局圖2、用示波器觀察函數(shù)信號發(fā)生器的輸出波形，讀取信號的有關(guān)參數(shù)，按表1-1 要求讀取數(shù)

13、據(jù)填入表中。3、用毫伏表、數(shù)字萬用表測量函數(shù)信號發(fā)生器輸出波形的電壓值記入表 1-1。 表1-1信號源頻率示波器測量值毫伏表電壓讀數(shù)（mV）萬用表電壓值（V）峰峰值（V）頻率（Hz）/100Hz2.96100.210000.991KHz2.961.006K10001.0110KHz2.9610.04K10001.19100KHz2.92100.7K10003.64150 KHz2.88150.2K10002.82五、實驗中的難點及注意事項1、示波器、信號發(fā)生器及毫儀表應(yīng)保持儀器共地。2、本實驗的一個難點就是學(xué)生搞不清楚峰峰值，幅值，有效值的關(guān)系，VPP=2Um=2Ui.3、由于人體感應(yīng)電壓很大

14、，在接觸毫伏的輸入線時，將會有較大的電壓輸入，所以每次調(diào)用輸入線時均要將量程旋鈕撥到30V以上的擋位，以免打壞指針。測量時，也應(yīng)先接低電位端（即地線），然后再接高電位端連線。測量結(jié)束時，應(yīng)先取下高電位端連線，再取下地線。4使用示波器時波形應(yīng)在熒光屏中央且大小適中，波形完整且穩(wěn)定。5毫儀表讀數(shù)時應(yīng)注意，若量程先1開頭的應(yīng)讀第一條刻度線，若量程選3開頭的應(yīng)讀第二條刻度線，學(xué)生極易讀錯，應(yīng)強(qiáng)調(diào)。六、預(yù)習(xí)思考題1、示波器輸入信號耦合開關(guān)置“AC”、“DC”、“GND”位置有何不同？答：DC耦合的意思是，信號的所有成份都可通過（直流交流都可以），使用DC耦合可以看到疊加在交流信號上的直流成份。AC耦合的

15、作用是濾除觀測信號中的直流成分（只允許交流信號通過）。GND耦合意為接地耦合，用來確定對地零電位點的。2、晶體管毫伏表與萬用表的交流電壓檔有何不同？答：晶體管毫伏表與萬用表的交流電壓檔測量值都是有效值，但它們的頻率響應(yīng)不一樣；萬用表的交流電壓擋只能測400Hz以下的正弦波電壓。晶體管毫伏表可以測幾MHz的交流電壓。3、什么叫正弦波的有效值？什么叫正弦波的峰值？晶體管毫伏表測出的是正弦波的什么值？（補(bǔ)充題）答：把直流電和交流電分別通過兩個相同的電阻器件，如果在相同時間內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，那么就把此直流電的電壓、電流作為此交流電的有效值。正弦電流的有效值等于其最大值(幅值)的0.707倍。正弦波

16、在任意一瞬時的值叫瞬時值；瞬時值中最大的值稱為幅值或最大值。峰-峰值的意思就是正弦波最高點和最低點的差，比如幅值5V的雙級性正弦交流電的峰-峰值是5V-（-5V）也就是10V。如果是5V單級性正弦直流電壓的話，峰-峰值就是5V-0V，還是5V。晶體管毫伏表測出的是正弦波的有效值。七、實驗報告要求1、認(rèn)真記錄實驗數(shù)據(jù)并填寫相應(yīng)表格。 2、分析測量結(jié)果與理論值的誤差，討論其原因。 3、回答思考題。實驗二 晶體管共射極單管放大器一、實驗?zāi)康南驅(qū)W生說明本次實驗的實驗?zāi)康模簩W(xué)會放大器靜態(tài)工作點的調(diào)試方法，分析靜態(tài)工作點對放大器性能的影響；掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測

17、試方法；熟悉常用電子儀器及模擬電路實驗設(shè)備的使用。二、實驗原理1向?qū)W生說明靜態(tài)工作點及放大倍數(shù)，輸入輸出電阻的理論計算公式 UCEUCCIC（RCRE） 電壓放大倍數(shù) 輸入電阻 RiRB1 / RB2 / rbe輸出電阻 RORC2放大器靜態(tài)工作點的測量與調(diào)試（1)靜態(tài)工作點的測量在輸入信號ui0的情況下進(jìn)行， 即將放大器輸入端與地端短接，然后選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表，分別測量晶體管的集電極電流IC以及各電極對地的電位UB、UC和UE。算出IC（也可根據(jù)，由UC確定IC），同時也能算出UBEUBUE，UCEUCUE。（2)靜態(tài)工作點的調(diào)試放大器靜態(tài)工作點的調(diào)試是指對管子集電極電流I

18、C（或UCE）的調(diào)整與測試。改變電路參數(shù)UCC、RC、RB（RB1、RB2）都會引起靜態(tài)工作點的變化，但通常多采用調(diào)節(jié)偏置電阻RB2的方法來改變靜態(tài)工作點，如減小RB2，則可使靜態(tài)工作點提高等。如工作點偏高，放大器在加入交流信號以后易產(chǎn)生飽和失真，此時uO的負(fù)半周將被削底，如圖22(a)所示；如工作點偏低則易產(chǎn)生截止失真，即uO的正半周被縮頂（一般截止失真不如飽和失真明顯），如圖22(b)所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點以后還必須進(jìn)行動態(tài)調(diào)試，即在放大器的輸入端加入一定的輸入電壓ui，檢查輸出電壓uO的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點的位置。 (a)

19、 (b)圖21 靜態(tài)工作點對uO波形失真的影響 圖22 電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響 3向?qū)W生講解電壓放大倍數(shù)AV、輸出電阻R0 ，輸入電阻Ri的測量公式 電壓放大倍數(shù)AV的測量：輸入電阻Ri的測量：輸出電阻R0的測量：三、實驗設(shè)備的使用1、重點講解實驗電路板的使用，說明電路板上開關(guān)的作用，當(dāng)測電阻時應(yīng)把開關(guān)斷開，測完電阻后應(yīng)馬上接通，否則靜態(tài)工作點沒法測。2說明電源線和地線在電路板的位置，若測量中發(fā)現(xiàn)VE電壓沒辦法調(diào)節(jié)，則說明地線接錯位置。3、提醒學(xué)生信號源上顯示的是電壓的峰峰值，應(yīng)通過毫伏表或萬用表測量得到輸入信號的有效值。 四、實驗內(nèi)容實驗電路如圖21所示。 1、調(diào)試靜態(tài)工作點接通12V電

20、源、調(diào)節(jié)RW1，使IC2.0mA（即UE2.0V）， 用直流電壓表測量 UB、UE、UC及用萬用電表測量RB2值。 圖231 共射極單管放大器實驗電路記入表21。表2-1 測 量 值計 算 值UB（V）UE（V）UC（V）RB2（K）UBE（V）UCE（V）IC（mA）2.6727.5158.60.675.511.8182、測量電壓放大倍數(shù)在放大器輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號uS，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓Ui10mV，同時用示波器觀察放大器輸出電壓uO波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測量下述三種情況下的UO值，并用雙蹤示波器觀察uO和ui的相位關(guān)系，記入表22。

21、表22。RC（K）RL(K)Uo(V)AV觀察記錄一組uO和u1波形2.40.20220.2 1.20.10110.12.42.40.10110.13、測量輸入電阻和輸出電阻（1）輸入電阻Ri的測量為了測量放大器的輸入電阻，按圖22電路在被測放大器的輸入端與信號源之間串入一已知電阻R，在放大器正常工作的情況下， 用交 圖22 輸入、輸出電阻測量電路流毫伏表測出US和Ui， （2）輸出電阻R0的測量按圖2-2電路，在放大器正常工作條件下，測出輸出端不接負(fù)載 RL的輸出電壓UO和接入負(fù)載后的輸出電壓UL， 在測試中應(yīng)注意，必須保持RL接入前后輸入信號的大小不變。（3）具體操作步驟：置RC2.4K，

22、RL2.4K，調(diào)電阻RW1使IC2.0mA。輸入f1KHz的正弦信號，在輸出電壓uo不失真的情況下，用交流毫伏表測出US，Ui和UL記入表2-3。保持US不變，斷開RL，測量輸出電壓Uo，記入表2-3。表2-3 Ic2mA Rc2.4K RL2.4KUS(mv)Ui(mv)Ri（K）UL（V）UO（V）R0（K）測量值計算值測量值計算值81101.411.40.1020.2032.382.4五、實驗中難點及注意事項1、本實驗的難點是如何調(diào)節(jié)靜太工作點，即在給定的輸入信號下，通過調(diào)節(jié)RW電位器使輸出的波形不失真即可。2、靜態(tài)測試時，萬用表應(yīng)選擇直流電壓檔，動態(tài)測試時，萬用表應(yīng)選擇交流電壓檔。 使

23、學(xué)生清楚測靜態(tài)時應(yīng)在直流狀態(tài)下。3、電流表串接在電路中正、負(fù)不要接反。4測電阻時一定要斷開電源及斷開電路中的一腳，否則測出的電阻值不準(zhǔn)。六、預(yù)習(xí)思考題1、怎樣測量RB2阻值？答：先斷開電阻的一腳（電路中的鈕子開關(guān)打到斷 即可），再用萬用表的電阻檔直接測出RB2電阻的大小2、本實驗電路中要怎么調(diào)節(jié)電路的靜態(tài)工作點？答：調(diào)節(jié)RW1可改變電路的靜態(tài)工作點3、若單級放大器的輸出波形失真，應(yīng)如何解決?（補(bǔ)充）答：調(diào)節(jié)輸入信號的大小和電位器RW的大?。凑{(diào)節(jié)三極管的靜態(tài)工作點）即可。具體是如果是飽和失真，應(yīng)增大RW，如果是截止失真，應(yīng)減小RW，若是對稱失真應(yīng)減小輸入信號的幅度。4、基本共射放大器中交流負(fù)載

24、電阻RL，對放大倍數(shù)和輸出電壓波形有何影響? （補(bǔ)充）答：使輸出電壓減小，放大倍數(shù)也減小七、實驗報告要求1、注明你所完成的實驗內(nèi)容，簡述相應(yīng)的基本結(jié)論。2、列表整理測量結(jié)果，并把實測的靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻之值與理論計算值比較（取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較），分析產(chǎn)生誤差原因。3、討論靜態(tài)工作點變化對放大器輸出波形的影響。4、分析討論在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題。實驗三 多級放大及負(fù)反饋放大電路一、實驗?zāi)康募由罾斫夥糯箅娐分幸胴?fù)反饋的方法和負(fù)反饋對放大器各項性能指標(biāo)的影響。二、原理說明1反饋的概念：放大電路中的反饋，是指將放大電路輸出電量(輸出電壓或輸出電流)的一部分或全部，通過一定的

25、方式，反送回輸入回路中。2向?qū)W生講解如何判斷本實驗的電路組態(tài)。電壓反饋和電流反饋的判斷：將負(fù)載短路，反饋量為零則為電壓反饋；將負(fù)載短路，反饋量仍然存在則為電流反饋。3.正負(fù)反饋判斷：采用瞬時極性法4.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋判斷：將放大器輸入端短路，R4從U0分到的電壓仍能對放大電路輸入端產(chǎn)生作用，即反饋不消失，所以是串聯(lián)反饋。若將輸入端短路，反饋消失則為并聯(lián)反饋。5.負(fù)反饋對放大電路的影響：穩(wěn)定放大倍數(shù)：引入負(fù)反饋后，在輸入信號一定的情況下，當(dāng)電路參數(shù)變化、電源電壓波動或負(fù)載發(fā)生變化時，放大電路輸出信號的波動減小，即放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。展寬頻帶：引入負(fù)反饋后，放大電路的上限頻率提高，下限頻率降低

26、，因而通頻帶展寬改變輸入電阻和輸出電阻：串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻，并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻；電壓負(fù)反饋減小輸出電阻，電流負(fù)反饋增大輸出電阻.負(fù)反饋放大器有四種組態(tài)，即電壓串聯(lián)，電壓并聯(lián)，電流串聯(lián)，電流并聯(lián)。本實驗是電壓串聯(lián)負(fù)反饋。三、實驗設(shè)備使用1、講解電路板的使用，如何把電路接成反饋電路和基本放大電路，即通用反饋支路上的開關(guān)進(jìn)行選擇。2、函數(shù)信號發(fā)生器3、雙蹤示波器 4、 頻率計5、 交流毫伏表 6、 直流電壓表7、 晶體三極管3DG6×2(50100)或9011×2 電阻器、電容器若干。四、實驗內(nèi)容1、測量靜態(tài)工作點按圖31連接實驗電路，取UCC12V，Ui0，用直流電壓表

27、分別測量第一級、第二級的靜態(tài)工作點，記入表3-1。圖31 帶有電壓串聯(lián)負(fù)反饋的兩級阻容耦合放大器表31UB（V）UE（V）UC（V）IC（mA）第一級2.862.27.09第二級2.872.26.652、測試基本放大器的各項性能指標(biāo)將實驗電路按圖31，即把Rf斷開后，其它連線不動。 （1)測量中頻電壓放大倍數(shù)AV，輸入電阻Ri和輸出電阻RO。 以f1KHZ，US約10mV正弦信號輸入放大器， 用示波器監(jiān)視輸出波形uO，在uO不失真的情況下，用交流毫伏表測量US、Ui、UL，記入表32。保持US不變，斷開負(fù)載電阻RL（注意，Rf不要斷開），測量空載時的輸出電壓UO，記入表32。表3-2 基本放大

28、器即Rf斷開US(mv)Ui(mv)UL(V)UO(V)AVRi(K)RO(K)1010.51.1負(fù)反饋放大器即Rf閉合US(mv)Ui(mv)UL(V)UO(V)AVfRif(K)ROf(K)1050.30.4（2)測量通頻帶(接上RL，保持1)中的US不變，然后增加和減小輸入信號的頻率，找出上、下限頻率fh和fl，記入表33。表33基本放大器即Rf斷開fL(Hz)fH(KHz)f(KHz)14.51.51.48負(fù)反饋放大器即Rf閉合fLf(Hz)fHf(KHz)ff(KHz)12.51.91.88五、注意事項1、在放大器輸出不失真條件下，上述參數(shù)測試有效，若發(fā)生輸出波形失真，可適當(dāng)調(diào)整電位

29、器或適當(dāng)降低輸入信號。 2、組裝電路時，應(yīng)檢查接插線是否良好導(dǎo)通。六、預(yù)習(xí)思考題1、怎樣把負(fù)反饋放大器改接成基本放大器？答：斷開反饋回路即可2、如輸入信號存在失真，能否用負(fù)反饋來改善？答：不可以3電路中 C2 起什么作用? 答：耦合作用，隔斷直流，使兩極間靜態(tài)工作點互不影響。七、實驗報告要求 1、整理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。 2、畫出實驗電路的頻率特性簡圖，標(biāo)出 fH和fL。 3、寫出增加頻率范圍的方法。實驗四 射極跟隨器一、實驗?zāi)康?、 掌握射極跟隨器的特性及測試方法2、 進(jìn)一步學(xué)習(xí)放大器各項參數(shù)測試方法二、原理說明1向?qū)W生講明共集電極放大電路具有輸入電阻高、輸出電阻低、電壓放大倍數(shù)接近于

30、1、輸出電壓與輸入電壓同相的特點。2說明電壓跟隨范圍，指跟隨器輸出電壓隨輸入電壓作線性變化的區(qū)域。3說明最大不失真波形的調(diào)法，應(yīng)先調(diào)節(jié)電位器RW再調(diào)信號源的幅度旋鈕。三、實驗設(shè)備使用1、向?qū)W生講解電路板的使用，找出輸入和輸出端，并說明負(fù)載RL所接的位置。 2、簡要說明示波器的使用及交流毫儀表的使用。四、實驗內(nèi)容 按圖41組接電路圖41 射極跟隨器實驗電路1、靜態(tài)工作點的調(diào)整接通12V直流電源，在B點加入f1KHz正弦信號ui，輸出端用示波器監(jiān)視輸出波形，反復(fù)調(diào)整RW及信號源的輸出幅度，使在示波器的屏幕上得到一個最大不失真輸出波形，然后置ui0(即把信號源關(guān)閉)，用直流電壓表測量晶體管各電極對地

31、電位，將測得數(shù)據(jù)記入表41。表41UE(V)UB(V)UC(V)IE（mA）6.537.1411.961.2在下面整個測試過程中應(yīng)保持RW值不變（即保持靜工作點IE不變）。2、測量電壓放大倍數(shù)Av在圖4-1的輸出端接入負(fù)載RL1K，在B點加f1KHz正弦信號ui，調(diào)節(jié)輸入信號幅度，用示波器觀察輸出波形uo，在輸出最大不失真情況下，用交流毫伏表測Ui、UL值。記入表42。表42Ui（V）UL（V）AV= UL / Ui1.611.590.993、測量輸出電阻R0步驟同第2步所示，測空載輸出電壓UO，有負(fù)載時輸出電壓UL，記入表53。表43U0（V）UL（V）RO(K)=（ -1）RL1.651.

32、59374、測量輸入電阻Ri在圖4-1A點加f1KHz的正弦信號uS，用示波器監(jiān)視輸出波形，用交流毫伏表分別測出A、B點對地的電位US、Ui，記入表44。表44US（V）Ui（V）Ri(K)= RL1.731.61268K5、測試跟隨特性接入負(fù)載RL1K，在B點加入f1KHz正弦信號ui，逐漸增大信號ui幅度，用示波器監(jiān)視輸出波形直至輸出波形達(dá)最大不失真，測量對應(yīng)的UL值，記入表45。表45Ui(V)1.621.371.190.91UL(V)1.581.351.350.89五、實驗難點及注意事項1、測量Ri、Ro 和 Av 時，應(yīng)在輸出不失真的情況下進(jìn)行。若輸出波形失真，可適當(dāng)降低輸入信號的大

33、小。2、由于輸入信號較小，在測量時萬用表量程應(yīng)選不一點為宜。3本實驗的難點是如果得到一個最大不失真的波形，即在操作過程中應(yīng)先調(diào)電位器RW得到接近不失真的波形，然后調(diào)信號源的幅度旋鈕得到最大不失真的波形。六、預(yù)習(xí)思考題1、Rb電阻的選擇對提高放大器輸入電阻有何影響？答：由RiRBrbe(1)(RERL)得，RB越大Ri則越小。2、射極跟隨器的特點是什么？答：輸入電阻高，輸出電阻低，電壓放大倍數(shù)接近1，輸出電壓與輸入電壓同相。 3、射極跟隨器是共發(fā)射極電路嗎？答：不對，是共集電極電路。 七、實驗報告1、 整理實驗數(shù)據(jù)，并畫出曲線ULf(Ui)及ULf(f)曲線。2、 分析射極跟隨器的性能和特點。實

34、驗五 集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用模擬運(yùn)算電路一、實驗?zāi)康南驅(qū)W生講解本次實驗的實驗?zāi)康模褐饕芯坑杉蛇\(yùn)算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運(yùn)算電路的功能；了解運(yùn)算放大器在實際應(yīng)用時應(yīng)考慮的一些問題。二、原理說明1集成運(yùn)算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級放大電路。當(dāng)外部接入不同的線性或非線性元器件組成輸入和負(fù)反饋電路時，可以靈活地實現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對數(shù)等模擬運(yùn)算電路。2向?qū)W生介紹運(yùn)放的有關(guān)計算同向比例運(yùn)算放大器輸入和輸出的關(guān)系 反相比例放大器輸入和輸出的關(guān)系 反相加法運(yùn)算、減法運(yùn)算電路。3解釋跟隨特性，即輸出隨輸入的變化而

35、變化。測量時提醒學(xué)生任取幾組數(shù)據(jù)即可。三、實驗設(shè)備的使用1、實驗箱的使用，重點講解實驗箱中雙路直流穩(wěn)壓電源的使用，即通過調(diào)節(jié)電位器用萬用表監(jiān)測電源的輸出端得到所需的電壓。2、輸入和輸出波形的觀察，示波器雙通道一起使用，分別接在電路的輸入和輸出端，按示波器上的AUTOSET按健即可。四、實驗內(nèi)容1、反相比例運(yùn)算電路 （1) 按圖31連接實驗電路，接通±12V電源，輸入f100Hz，Ui0.5V的正弦交流信號，測量相應(yīng)的UO，并用示波器觀察uO和ui的相位關(guān)系，記入表3-1。表3-1 Ui0.5V，f100HzUi（V）U0（V）ui波形uO波形AV0.5（V）5.01實測值計算值10.

36、210圖31 反相比例運(yùn)算電路 圖32 同相比例運(yùn)算電路2、同相比例運(yùn)算電路（1) 按圖32連接實驗電路。實驗步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入表32。表3-2Ui0.5Vf100HzUi（V）UO(V)ui波形uO波形AV0.5（V）5.56實測值計算值11.12113、反相加法電路電路如圖33所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 R3R1 / R2 / RF用直流電壓表測量輸入電壓Ui1、Ui2及輸出電壓UO，記入表33。表3-3Ui1(V)-0.30.20.20.30.5Ui2(V)0.20.20.30.40.4UO(V)1.18-3.74-4.76-6.76-8.72圖33 反相加法運(yùn)算電路圖3

37、4 減法運(yùn)算電路圖4、減法運(yùn)算電路（1) 按圖34連接實驗電路。（2) 采用直流輸入信號，實驗步驟同內(nèi)容3，記入表34。 表3-4Ui1(V)-0.4-0.10.10.20.4Ui2(V)-0.2-0.20.20.41.2UO(V)2.09-0.841.092.117.86五、實驗中的難點及注意事項1、由于本實驗的元件都是散件，需自己連電路圖，在操作過程中應(yīng)特別注意，防止元件丟失2、在連電路的過程中，應(yīng)注意芯片的引腳與電路的接線，若在測加法或減法運(yùn)算時，測出的輸出電壓都為10V左右，則說明電路少接了一跟線，應(yīng)向?qū)W生講清楚切勿連錯3本實驗的難點在于如何用示波器觀察電路輸入和輸出端的波形，應(yīng)把示波

38、器的兩個通道分別接到被測電路的兩端，按下示波器上的CH1和CH2，然后按下AUTOSET即可觀察到清楚的波形。六、預(yù)習(xí)思考題1、復(fù)習(xí)集成運(yùn)放線性應(yīng)用部分內(nèi)容，并根據(jù)實驗電路參數(shù)計算各電路輸出電壓的理論值？答：圖3-1中 = =-5V 圖3-2中 = =11V 圖3-3中 =-=-8V 圖3- 4中 =4.9V2、為了不損壞集成塊，實驗中應(yīng)注意什么問題？答：注意芯片管腳的排列順序，不能插錯芯片的電源不能接錯七實驗報告要求1、總結(jié)幾種比較電路特點。2、整理實驗數(shù)據(jù)并與予習(xí)計算值比較實驗六 集成電路 RC 正弦波振蕩電路一、實驗?zāi)康?1、 進(jìn)一步學(xué)習(xí)RC正弦波振蕩器的組成及其振蕩條件2、 學(xué)會測量、

39、調(diào)試振蕩器二、原理說明1向?qū)W生講解振蕩器的概念：采用R、C選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的振蕩電路，就稱為RC 振蕩器， 一般用來產(chǎn)生1Hz1MHz的低頻信號。電路特點是可方便地連續(xù)改變振蕩頻率，便于加負(fù)反饋穩(wěn)幅，容易得到良好的振蕩波形2振蕩頻率 3起振條件 ：（1）振幅條件 |3，只要達(dá)到|A|=1+ =1+>3即（Rf+1）>2*1.2，即可滿足產(chǎn)生正弦波振蕩的振幅條件。如果|A|的值過大，由于振蕩偏度超出放大電路的線性放大范圍而進(jìn)入非線性區(qū)，輸出波形將產(chǎn)生明顯的失真。若太小則電路不起振。另外，放大電路的放大倍數(shù)因受環(huán)境溫度及元件老化等因素影響，也要發(fā)生波動。以上情況都將直接影響振蕩電路輸出波形

40、的質(zhì)量，因此，通常都在放大電路中引入負(fù)反饋以改善振蕩波形。（2）相位條件，即要求電路中要有正反饋，如圖6-4所示，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)接在放大電路的輸出端和同相輸入端之間構(gòu)成正反饋。三、實驗設(shè)備的使用1、 向?qū)W生講解電路板的使用。 2、 說明函數(shù)信號發(fā)生器和示波器在此實驗中應(yīng)用時應(yīng)注意的一些問題。四、實驗內(nèi)容 1、 RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器（1）按圖64組接線路圖64 RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器（2） 斷開RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，測量放大器靜態(tài)工作點及電壓放大倍數(shù)。UAUBAV= UB/ UAf0.682.233.31k （3） 接通RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并使電路起振，用示波器觀測輸出電壓uO波形，調(diào)節(jié)Rf使獲得滿

41、意的正弦信號，記錄波形及其參數(shù)。 （4） 測量振蕩頻率，并與計算值進(jìn)行比較。（5） 改變R或C值，觀察振蕩頻率變化情況。（6） RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)幅頻特性的觀察將RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與放大器斷開，用函數(shù)信號發(fā)生器的正弦信號注入RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，保持輸入信號的幅度不變（約1V），頻率由低到高變化，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)輸出幅值將隨之變化，當(dāng)信號源達(dá)某一頻率時，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的輸出將達(dá)最大值（約1V左右）。且輸入、輸出同相位，此時信號源頻率為 輸入信號 Vi 的幅度為 1V 并保持不變，改變其頻率，分別測量不同頻率點的輸出電壓，記錄在下表9-1中，并繪制幅頻特性曲線。 表9-1f（Hz）10020050010002K

42、4K8KVp-p（V）0.3240.560.91210.880.60.328五、本實驗的難點及注意事項1、本實驗采用兩級共射極分立元件放大器組成RC正弦波振蕩器。操作過程中應(yīng)妥善保管好元器件。 2、 在調(diào)節(jié)電位器Rf時，應(yīng)慢點調(diào)，以便得到較好的波形。3本實驗的難點是觀察幅頻特性曲線。六、思考題 1、在RC振蕩電路中，為什么調(diào)節(jié)電位器RW能改變輸出信號幅度？答：改變電位器的大小，即改變反饋電壓UF的大小，從而改變放大電路輸入信號的大小，所以也就改變了UO的大小。(電路中接入Rf，相當(dāng)于該電路引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋，Auf=1+Rf/R1) 2、此振蕩電路用不用加輸入信號？答：不用。RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具

43、有正反饋和選頻的功能，電路只要滿足起振條件，|3，電路將激勵信號選頻和放大產(chǎn)生輸出。3. 計算本振蕩電路的頻率？ 答：七、實驗報告要求 1、 由給定電路參數(shù)計算振蕩頻率，并與實測值比較， 分析誤差產(chǎn)生的原因。2、 總結(jié)RC振蕩器的特點。實驗七 低頻功率放大器一、實驗?zāi)康?、 進(jìn)一步理解OTL功率放大器的工作原理。2、 學(xué)會OTL電路的調(diào)試及主要性能指標(biāo)的測試方法。二、原理說明1什么是功率放大器？在電子系統(tǒng)中，模擬信號被放大后，往往要去推動一個實際的負(fù)載。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲，繼電器動作，儀表指針偏轉(zhuǎn)等。推動一個實際負(fù)載需要的功率很大。能輸出較大功率的放大器稱為功率放大器。2.功率放大電路特點：輸出功

44、率要足夠大；效率要高；非線性失真要小。3.功率放大電路工作狀態(tài)的分類：甲類：一個周期內(nèi)均導(dǎo)通乙類：導(dǎo)通角等于180度甲乙類：導(dǎo)通角大于180度4.向?qū)W生說明由于每一個管子都接成射極輸出器形式，因此具有輸出電阻低，負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點，適合于作功率輸出級。5最大不失真輸出功率P0m理想情況下，在實驗中可通過測量RL 兩端的電壓有效值，來求得實際的。6效率 PE 直流電源供給的平均功率理想情況下，max 78.5 。在實驗中，可測量電源供給的平均電流IdC ，從而求得PEUCC·IdC，負(fù)載上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以計算實際效率了。三、實驗設(shè)備的使用1、向?qū)W生講解實驗電路板的使用，強(qiáng)調(diào)電路的電源為5V。2數(shù)字萬用表在測電流時，應(yīng)將紅表筆接到電流插孔上，然后選擇合適的量程，把表串聯(lián)在電路中。 四、實驗內(nèi)容在整個測試過程中，電路不應(yīng)有自激現(xiàn)象。 1、 靜態(tài)工作點的測試按圖61 連接實驗電路，將輸入信號旋鈕旋至零（ui=0）電源進(jìn)線中串入直流毫安表，電位器 RW2置最小值，RW1 置中間位置。接通5V 電源，觀察毫安表指示，同時用手觸摸輸出級管子，若電流過大，或