模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書12課時(shí)

1、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 課程編號(hào)：0806204085實(shí)驗(yàn)一 運(yùn)算放大電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二 三極管放大電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四 低頻功率放大電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)五 電壓比較器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六 直流穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)機(jī)電工程學(xué)院1 / 24實(shí)驗(yàn)一 運(yùn)算放大電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握集成運(yùn)算放大器在線性運(yùn)用時(shí)的基本特征；2、掌握集成運(yùn)放組成的基本運(yùn)算電路的功能和調(diào)試方法。3、了解集成運(yùn)放在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的一些問題。二、預(yù)習(xí)要求1、閱讀模擬電子技術(shù)教材第八章內(nèi)容。2、認(rèn)真閱讀本實(shí)驗(yàn)原理及測(cè)試方法的內(nèi)容。3、了解集成運(yùn)放實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、用運(yùn)放實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)的比例運(yùn)算電路：

2、反相輸入比例運(yùn)算電路 同相輸入比例運(yùn)算電路2、用運(yùn)放實(shí)現(xiàn)的反相輸入比例加法運(yùn)算電路。3、用運(yùn)放實(shí)現(xiàn)的差分式減法運(yùn)算電路。4、根據(jù)計(jì)算值與測(cè)量的數(shù)據(jù)對(duì)電路進(jìn)行誤差分析。四、實(shí)驗(yàn)原理及測(cè)試方法1、運(yùn)放在線性運(yùn)用時(shí)的基本特征由集成運(yùn)放、電阻和電容等器件可構(gòu)成各種運(yùn)算電路，分析時(shí)可視為理想器件，其電壓傳輸特性如圖1，理想?yún)?shù)是：（1）、開環(huán)差模增益為： （3）、輸出電阻：Ro=0（2）、差模輸入電阻： （4）、共模抑制比：由集成運(yùn)放電壓傳輸特性可以看到，其線性區(qū)很窄，為了拓展運(yùn)放的線性區(qū)，必須引入深度負(fù)反饋，使之工作在閉環(huán)狀態(tài)。由此推出，理想狀態(tài)下運(yùn)算放大器線性應(yīng)用條件下的兩個(gè)重要特點(diǎn)：（1）、同相端

3、的電位等于反相端的電位： 即“虛短”的概念；圖1 集成運(yùn)放的電壓傳輸特性（2）、流入運(yùn)算放大器的輸入電流為零： 即“虛斷”的概念；根據(jù)上述特點(diǎn)，可以分析實(shí)驗(yàn)中各種運(yùn)算電路的性能指標(biāo)。2、實(shí)驗(yàn)箱介紹2 / 24(1)實(shí)驗(yàn)箱的電源接口插孔+9V電源地-12V電源+12V電源+5V電源(2)可調(diào)直流電壓信號(hào)輸入端右圖是兩組同樣功能的可調(diào)直流電壓源，輸出插孔是OUT1、OUT2。該模塊的+12V和-12V不需要接，實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)已經(jīng)接好，下面介紹一下使用方法：黃色的按鈕是量程按鈕：按下AN1、AN2時(shí)，量程為-0.54V+0.54V，可通過調(diào)節(jié)W1、W2調(diào)節(jié)電壓大??；松開AN1、AN2時(shí)，量程為-5V+5V

4、，可通過調(diào)節(jié)W1、W2調(diào)節(jié)電壓大?。?、運(yùn)放的應(yīng)用及測(cè)試方法（1）、反相輸入比例運(yùn)算電路，如下圖所示。（實(shí)驗(yàn)時(shí)用電路板的左邊部分）圖2 反相輸入比例運(yùn)算電路 按圖2連接好實(shí)驗(yàn)電路，并加上直流電源+12V、-12V和地。3 / 24 將直流信號(hào)源的輸出端與已連好的實(shí)驗(yàn)電路的輸入端“A”相連，直流信號(hào)源的地（GND）與實(shí)驗(yàn)電路的GND點(diǎn)相連。 根據(jù)表1所示，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)幅值(-0.4V、+0.5V)，此時(shí)萬用表用2V量程，再測(cè)量出輸出信號(hào)幅值(萬用表用20V量程)，填入表1，計(jì)算出該電路的放大倍數(shù)。 測(cè)試和UP電壓時(shí)，萬用表用小量程（mV檔）測(cè)量。注 意反相比例運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)計(jì)算公式為： 實(shí)

5、際值為： 理論值為：（2）、同相輸入比例運(yùn)算電路，如圖3所示：（實(shí)驗(yàn)時(shí)用電路板的左邊部分） 按圖3連接好實(shí)驗(yàn)電路，并加上直流電源。 將直流信號(hào)源的輸出端與實(shí)驗(yàn)電路A相連，直流信號(hào)源的地（GND）與實(shí)驗(yàn)電路的GND點(diǎn)相連。 根據(jù)表2所示，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)幅值分別為-0.4V和+0.5V，用萬用表分別對(duì)應(yīng)測(cè)量出輸出信號(hào)幅值，填入表2，計(jì)算出放大電路的放大倍數(shù)。圖3 同相輸入比例運(yùn)算電路注 意同相比例運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)計(jì)算公式為： 實(shí)際值為： 理論值為：（3）、反相輸入比例加法運(yùn)算電路，如圖4所示。（實(shí)驗(yàn)時(shí)用右半部分） 按圖4連接好實(shí)驗(yàn)電路，并加上直流電源。 將第一路直流信號(hào)源的輸出端與實(shí)驗(yàn)電路相連，

6、第二路直流信號(hào)源的輸出端與實(shí)驗(yàn)電路相連, 地（GND）與實(shí)驗(yàn)電路的GND點(diǎn)相連。 根據(jù)表6-3所示，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的幅值分別為0.2V、和2.4V，的幅值分別為0.3V和-3V，用萬用表分別對(duì)應(yīng)測(cè)量輸出信號(hào)幅值，填入表3中，計(jì)算出放大電路的放大倍數(shù)。4 / 24注 意反相比例加法運(yùn)算放大器的輸出電壓計(jì)算公式為：理論值：圖4反相輸入比例加法運(yùn)算電路（4）、差分式減法運(yùn)算電路，如圖5所示。 按圖5連接好實(shí)驗(yàn)電路，并加上直流電源。 將第一路直流信號(hào)源的輸出端與實(shí)驗(yàn)電路相連，第二路直流信號(hào)源的輸出端與實(shí)驗(yàn)電路相連, 地（GND）與實(shí)驗(yàn)電路的GND點(diǎn)相連。圖5 差分式減法運(yùn)算電路 根據(jù)表4所示，調(diào)節(jié)輸入信

7、號(hào)的幅值分別為1V、1.5V、-2V和-3V，的幅值分別為2V、3V、2.5V和1.5V，用萬用表分別對(duì)應(yīng)測(cè)量輸出信號(hào)幅值，填入表4，計(jì)算出放大電路的放大倍數(shù)。 注 意差分式放大器的輸出電壓計(jì)算公式為：理論值： 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析表1 反相輸入比例運(yùn)算電路-0.4+0.5UP (實(shí)際值)（實(shí)際值）（理論值）（理論值）1、表1中UN和UP近似有什么關(guān)系，驗(yàn)證了課堂上講的什么結(jié)論？表 2 同相輸入比例運(yùn)算電路5 / 24-0.4+0.5UP(實(shí)際值) （理論值）（實(shí)際值）（理論值）表 3 加法運(yùn)算電路0.2V2.4V0.3V-3V (實(shí)際值)（理論值）（實(shí)際值）（理論值）表 4 減法運(yùn)算電路-2V

8、-2V1.5V2.5V (實(shí)際值)（理論值）（實(shí)際值）（理論值）2、理想的運(yùn)放增益無窮大，本次實(shí)驗(yàn)所做的運(yùn)放實(shí)驗(yàn)，增益都是有限值，是因?yàn)橐肓耸裁捶答?？在該反饋下，增益僅與什么有關(guān)？六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、畫出各運(yùn)算電路的實(shí)驗(yàn)電路圖；2、準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)；3、記錄并分析實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題和現(xiàn)象。七、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、萬用表 一塊2、模擬電子綜合實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái)3、示波器 一臺(tái)4、信號(hào)發(fā)生器 一臺(tái)實(shí)驗(yàn)二 單管電壓放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? / 241、學(xué)習(xí)單管電壓放大電路的安裝、調(diào)試方法；2、觀察電路參數(shù)變化對(duì)放大器性能的影響；3、掌握測(cè)試放大器性能指標(biāo)的方法。二、預(yù)習(xí)要求1、閱讀模擬教材第三、第四章內(nèi)容

9、。2、認(rèn)真閱讀本實(shí)驗(yàn)原理及測(cè)試方法的內(nèi)容。3、了解共射放大電路中各元件參數(shù)的選擇及估算所設(shè)計(jì)放大電路的技術(shù)指標(biāo)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、單管共射放大電路直流靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)整。3、測(cè)量電壓放大倍數(shù)Ao、AL；4、測(cè)量放大電路的輸入阻抗Ri、輸出阻抗Ro；四、實(shí)驗(yàn)原理及測(cè)試方法 圖- 簡(jiǎn)單共射放大電路 圖-電阻分壓式共射放大電路1、單管共射放大電路的偏置原理單管共射放大電路的偏置方法見圖2-1和圖2-2，圖2-1電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但當(dāng)環(huán)境溫度或其它條件變化時(shí)（例如更換三極管），點(diǎn)將會(huì)偏移，使本來不失真的輸出波形產(chǎn)生失真。圖2-2是電阻分壓式偏置電路，當(dāng)滿足時(shí)，這種電路具有自動(dòng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的功能（因電路

10、引入直流電流負(fù)反饋），當(dāng)環(huán)境溫度變化或更換三極管時(shí)，點(diǎn)能基本保持不變。靜態(tài)工作點(diǎn)與電路參數(shù)的關(guān)系當(dāng)時(shí)：實(shí)驗(yàn)操作可見，在電源電壓一定的情況下，電阻、不變時(shí)，工作點(diǎn)僅決定于、的值。固定、調(diào)節(jié),直至靜態(tài)工作點(diǎn)合適為止。7 / 24在圖2-2中，接入輸入信號(hào)Ui，為幅值為20mV即峰-峰值40mV。 用示波器測(cè)量Ui，看輸入信號(hào)是否是峰-峰值40mV，將實(shí)際測(cè)得的峰峰值記入表1、表3中的Ui1(峰-峰值，mV) 用示波器的一個(gè)通道測(cè)量輸出信號(hào)，如波形失真，調(diào)節(jié)可變電阻RW，直到波形穩(wěn)定且幅值最大。另一個(gè)通道測(cè)量輸出信號(hào)。觀察輸入、輸出信號(hào)的關(guān)系。 空載，用示波器測(cè)量Uo(峰-峰值, V)，并記入表2、

11、表3中。 負(fù)載，用示波器測(cè)量UL(峰-峰值, V)，并記入表2中。 用示波器測(cè)量Ui2，并記入表1、表3中的Ui2(峰-峰值，mV)2、單管共射放大電路的交流參數(shù)（1）輸入電阻Ri放大器的輸入電阻是從放大器輸入端看進(jìn)去的等效電阻。定義為輸入電壓與電流的比值,即：測(cè)量的方法很多，如電橋法、代替法等，下面介紹一種方法：換算法。測(cè)量電路如圖2-3所示，在信號(hào)源和放大器之間串入一個(gè)已知電阻, 只要分別測(cè)量出和，則輸入電阻為：（2）輸出電阻Ro在放大器的輸入端加上一個(gè)固定電壓信號(hào)，分別測(cè)量出放大器空載與有負(fù)載時(shí)的輸出電壓與，用下面公式計(jì)算出輸出電阻。測(cè)量方法與的測(cè)量方法相同，仍用換算法。測(cè)量原理如圖2-

12、4所示。 圖2-3 放大器輸入電阻的測(cè)量 圖2-4 放大器輸出電阻的測(cè)量注意：測(cè)量輸入輸出電阻時(shí)，始終要用示波器觀察放大器的輸出電壓波形，一定要保證輸出波形不失真（3）電壓放大倍數(shù)Av單管共射放大電路的電壓放大倍數(shù)公式為：由公式可知：Av是、和的函數(shù)，而，因此，Av也是靜態(tài)工作點(diǎn)的函數(shù)。當(dāng)其它條件不變時(shí)，增大，Av也增大；（靜態(tài)工作電流）增大時(shí)， Av也增大。8 / 243. 單管共射放大電路的直流參數(shù)(靜態(tài)工作點(diǎn))（1）用萬用表測(cè)量三極管基極B、集電極C、發(fā)射極E的電位，驗(yàn)證是否滿足發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏？ (2)用萬用表直流檔測(cè)量VCC、VC，并計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。VCC= VVC= VVE=

13、 V計(jì)算得：= mA= mA= uA V。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析采用換算法測(cè)量。測(cè)量電路如圖2-3所示，在信號(hào)源和放大器之間串入一個(gè)已知電阻, 只要分別測(cè)量出和，則輸入電阻為：表1 輸入阻抗Ui1(峰-峰值，mV)Ui2(峰-峰值,mV)R1(k)計(jì)算出輸入阻抗Ri(k)通過實(shí)驗(yàn)，可見共發(fā)射極放大電路的輸入阻抗不是很大。表2 輸出阻抗空載輸出Uo(峰-峰值, V)負(fù)載輸出UL(峰-峰值, V)RL(k)計(jì)算出輸出阻抗Ro()通過實(shí)驗(yàn)，可見共發(fā)射極放大電路的輸入阻抗不是很小。表3 空載增益Ui1(峰-峰值，mV)Ui2(峰-峰值,mV)Uo(峰-峰值,V)9 / 24空載增益Av= Uo/ Ui2輸

14、入波形和輸出波形的相位關(guān)系通過實(shí)驗(yàn)，可見共發(fā)射極放大電路的增益很大。在放大器的輸入端加上一個(gè)固定電壓信號(hào)，分別測(cè)量出放大器空載與有負(fù)載時(shí)的輸出電壓與，用下面公式計(jì)算出輸出電阻。靜態(tài)參數(shù)測(cè)量，用萬用表直流檔測(cè)量: （1）用萬用表測(cè)量三極管基極B、集電極C、發(fā)射極E的電位。VB= V，VC= V，VE= V計(jì)算得：VBE= V， VCB= V。驗(yàn)證是否滿足單管放大的條件發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏？(2) VCC= V， VC= V，VE= V計(jì)算得：= mA= mA= uA V。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，共發(fā)射極放大電路，輸入阻抗不大，輸出阻抗不小，增益很大。因此共發(fā)射極放大電路適合做放大作用，但是輸入和輸出阻抗

15、特性不佳，輸入端和輸出端需要進(jìn)行阻抗匹配。六、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、示波器 一臺(tái)2、低頻信號(hào)發(fā)生器 一臺(tái)3、萬用表 一塊4、毫伏表 一塊5、模擬電子綜合實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái)實(shí)驗(yàn)三 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的可變電阻特性。2.掌握共源放大電路的特點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、場(chǎng)效應(yīng)管主要參數(shù)的測(cè)試。10 / 242、電路的靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試。4、電路的電壓放大倍數(shù)測(cè)試三、實(shí)驗(yàn)原理及測(cè)試方法場(chǎng)效應(yīng)管是一種電壓控制型器件。類型：按結(jié)構(gòu)分為MOS型場(chǎng)效應(yīng)管和結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管兩類。特點(diǎn)：與雙極型晶體管相比，它的輸入阻抗高（一般可達(dá)）。動(dòng)態(tài)范圍大，熱穩(wěn)定性好，抗輻射能力強(qiáng)，噪聲系數(shù)亦小，制造工藝較簡(jiǎn)單，易于

16、大規(guī)模集成。1、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的特性和參數(shù)場(chǎng)效應(yīng)管的伏安特性主要有輸出特性和轉(zhuǎn)移特性。如圖2為N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理圖。由于在柵（G）源（S）之間的PN結(jié)上加的是反向偏壓，柵極基本上不取信號(hào)電流，所以輸入阻抗很高。場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制器件，利用柵源之間的電壓來控制漏極（D）電流。如圖3所示為N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性曲線。如果柵源電壓固定不變（如），則漏極電流與漏極電壓的關(guān)系如圖中曲線所示，上升的部分基本上為過原點(diǎn)的一條直線，其中P點(diǎn)稱為預(yù)夾斷點(diǎn)。預(yù)夾斷前，隨的增加而增加，稱這一區(qū)域?yàn)殡娮鑵^(qū)?？梢园袲S之間看成一個(gè)電阻。 圖2 場(chǎng)效應(yīng)管工作原理圖 且，改變的值，即得到不同的電阻值。當(dāng)繼續(xù)增

17、加使整個(gè)溝道被夾斷時(shí)，不再隨的增加而增加，而是基本保持不變，稱這一區(qū)域?yàn)轱柡蛥^(qū)，場(chǎng)效應(yīng)管做放大器用時(shí)，就工作在這一區(qū)域。如果增加到使反向偏置的PN結(jié)擊穿，則會(huì)迅速上升，管子將不能工作，這一區(qū)域?yàn)閾舸﹨^(qū)。 圖3輸出特性曲線 圖4 轉(zhuǎn)移特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線是場(chǎng)效應(yīng)管工作在飽和區(qū)，當(dāng)為常數(shù)時(shí)，與的關(guān)系曲線，如圖4所示。圖中，時(shí)的稱為飽和漏極電流。當(dāng)=0時(shí)，稱為夾斷電壓。轉(zhuǎn)移特性可用下式表示： （當(dāng)0）此外，跨導(dǎo)用來衡量場(chǎng)效應(yīng)管柵源電壓對(duì)漏極電流的控制能力，即：11 / 24常數(shù)2、源極輸出器JFET共漏極放大電路也稱為源極輸出器，其特點(diǎn)是輸入特別阻抗高，輸出阻抗低，電壓放大倍數(shù)近似為1，所以一般應(yīng)用

18、在測(cè)量?jī)x器的輸入端作為阻抗變換。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管源極跟隨器的電路如圖7所示。采用電阻分壓式偏置電路，源極電阻具有很深的直流負(fù)反饋。所以電路穩(wěn)定性很好。(1) 靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試?yán)碚撚?jì)算：根據(jù)電路圖可知電路的靜態(tài)工作點(diǎn)及基本關(guān)系式如下： （當(dāng)）由上面兩式可得：輸入電阻： 輸出電阻： 實(shí)驗(yàn)操作：按圖7接好實(shí)驗(yàn)電路，接通電源，輸入端接地，測(cè)量VGSQ、VDSQ、VSQ，并計(jì)算IDQ，填入表1中。(2) 增益理論計(jì)算：電壓放大倍數(shù)： 當(dāng)時(shí)，。若源極輸出器接負(fù)載電阻，則電壓放大倍數(shù)： （） 圖7 源極跟隨器實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)操作：12 / 24在輸入端接入f=1kHz，Ui=200mV(峰-峰值)正弦信號(hào)，測(cè)出接入負(fù)

19、載時(shí)的輸出電壓，并計(jì)算出電壓放大倍數(shù)。填入表2中。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析表1 靜態(tài)參數(shù)測(cè)量VGSQ(V)VDSQ(V)VSQ(V)RS(k)計(jì)算IDQ= VS/RS2.7測(cè)量出來的VGSQ，為正值還是負(fù)值，為什么？表2 測(cè)量電壓放大倍數(shù)(峰-峰值)(峰-峰值)分析：若測(cè)出Av并不是約等于1，說明原因。六、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、萬用表 一塊 4、信號(hào)發(fā)生器 一臺(tái)2、模擬電子綜合實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái) 5、交流毫伏表 一臺(tái)3、示波器 一臺(tái)實(shí)驗(yàn)四 低頻功率放大電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)計(jì)低頻信號(hào)發(fā)生器；1、設(shè)計(jì)功率放大電路將低頻信號(hào)經(jīng)過功放驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器； 2、掌握功率放大電路的調(diào)試及主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法；二、預(yù)習(xí)要求

20、1、閱讀模擬教材關(guān)于信號(hào)發(fā)生器及功率放大電路的設(shè)計(jì)。2、認(rèn)真閱讀本實(shí)驗(yàn)原理及測(cè)試方法的內(nèi)容。3、了解電路中各元件參數(shù)的選擇及估算所設(shè)計(jì)電路的技術(shù)指標(biāo)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、橋式正弦波振蕩電路的設(shè)計(jì)方法；2、用集成功放LM386設(shè)計(jì)功率放大電路；四、實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)低頻正弦信號(hào)發(fā)生電路設(shè)計(jì)功率放大電路設(shè)計(jì)思路1.總體設(shè)計(jì)思路13 / 242、正弦波振蕩電路的設(shè)計(jì)方法正弦波振蕩電路的設(shè)計(jì)包括選擇電路的結(jié)構(gòu)形式和確定電路中的元件參數(shù)。設(shè)計(jì)參考電路如圖1所示。電路在起陣時(shí)應(yīng)滿足：其中： ：為二極管正向?qū)〞r(shí)的等效電阻當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定振蕩時(shí)，其幅度平衡條件為：其步驟如下：（1）、確定RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的參

21、數(shù)RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)應(yīng)根據(jù)所 圖 7-4 橋式正弦波振蕩電路 要求的振蕩頻率來確定。為了使RC串并聯(lián)電路的選頻特性盡量不受集成運(yùn)放輸入電阻和輸出電阻的影響，應(yīng)按下面的關(guān)系選擇電阻R的阻值： 式中：為集成運(yùn)放的差模輸入電阻，一般在幾百以上；為集成運(yùn)放的輸出電阻，一般在幾百以下。 電容的選擇： 注 意選擇穩(wěn)定性較好的電阻和電容，否則會(huì)影響振蕩頻率的穩(wěn)定性。 （2）、確定和和的阻值應(yīng)根據(jù)正弦波振蕩電路的起振幅值條件來確定。通常取，這樣既保證起振，又不至于引起嚴(yán)重的波形失真。此外，為了減小運(yùn)放輸入失調(diào)電流及其溫漂的影響，還應(yīng)盡量滿足：，即：（3）、穩(wěn)幅元件及參數(shù)的確定正弦波振蕩電路常用的穩(wěn)幅措施

22、是根據(jù)振蕩幅度的變化，采用非線性元件來自動(dòng)地改變放大電路中負(fù)反饋的強(qiáng)弱以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。所以選擇穩(wěn)幅二極管時(shí)，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： 從溫度穩(wěn)定性來看，選用硅二極管為宜。 為了保證振幅上、下半波對(duì)稱，兩只二極管的特性必須相同，注意配對(duì)使用。為了限制二極管非線性所引起的波形失真，在二極管兩端并聯(lián)一個(gè)電阻。選擇必須兼顧穩(wěn)幅作用和波形失真都有較好的效果。通常選擇為幾。14 / 24當(dāng)選定后，的阻值選定：功率放大電路：在保證輸出信號(hào)不出現(xiàn)失真的條件下，向負(fù)載提供足夠信號(hào)功率的放大電路即為功放。 從能量控制和轉(zhuǎn)換的角度看，功放于其它放大電路在本質(zhì)上沒有根本的區(qū)別，只是功放即不單純追求輸出高電壓或輸出大電流，而是追求

23、在電源電壓確定的情況下，輸出盡可能大的功率。 從電路組成和分析方法到元器件的選擇，功放與小信號(hào)放大電路有著明顯的區(qū)別。功率放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)：（）、輸出功率和最大輸出功率（2）、直流電源供給的功率：等于電源電壓和電源輸出電流平均值的乘積，它是直流功率。包括負(fù)載上得到的功率和電路消耗的功率兩部分。 （3）、轉(zhuǎn)換效率2、用集成功放LM386設(shè)計(jì)功率放大電路集成功放LM386是一個(gè)單電源供電的音頻功放。外部封裝為8個(gè)引腳如圖2，其內(nèi)部電路如圖3所示，通過改變引腳和之間的外部連接電阻和電容，就可以改變放大器的增益。LM386主要性能參數(shù)見表1 參 數(shù) 測(cè) 試 條 件 典 型 值電源電壓，LM386

24、N3，LM386N-4412V518V靜態(tài)電流， 4輸出功率，LM386N3，LM386N-4， 700 1000 電壓增益，和間開路和間串接接1.2+電容和間接電容 20（26dB） 50（34dB） 200（46dB）帶寬，和間開路 300 輸入電阻 50 15 / 24 圖2 功放LM386 圖3 LM386的內(nèi)部電路由于LM386外部連接元器件較少，所以在AM-FM收音機(jī)、視頻系統(tǒng)、功率變換等場(chǎng)合獲得廣泛應(yīng)用。下面是典型應(yīng)用的兩個(gè)電路，圖4所示的電路為時(shí)的功放；圖4 的功放電路 圖5 功率放大電路實(shí)驗(yàn)箱照片 3、將設(shè)計(jì)的低頻正弦信號(hào)接入功率放大電路根據(jù)上述電路為參考，在實(shí)驗(yàn)箱上(圖5)

25、按以下要求進(jìn)行連接測(cè)試；（1）用LM386設(shè)計(jì)的功放電路，連接信號(hào)源，將8的揚(yáng)聲器接在負(fù)載端，測(cè)量輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的大小，計(jì)算由實(shí)驗(yàn)得到的增益：= ；并與理論值相比較。（2）用LM386設(shè)計(jì)的功放電路，連接信號(hào)源，將8的揚(yáng)聲器接在負(fù)載端測(cè)量輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的大小，計(jì)算由實(shí)驗(yàn)得到的增益：= ；并與理論值相比較。（3）從聽覺上，兩次揚(yáng)聲器的聲音大小哪次大？ 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、畫出各實(shí)驗(yàn)電路圖，準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)。2、分析比較測(cè)試數(shù)據(jù)與估算值的準(zhǔn)確性與誤差。 3、分析測(cè)試中出現(xiàn)的問題。六、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件16 / 241、萬用表 一塊 2、模擬電子綜合實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái) 3、示波器 一臺(tái) 4、交流毫伏表

26、 一臺(tái)七、思考題1、說明圖1中D1、D2的作用1、說明圖4中除LM386以外各外圍元件的作用？實(shí)驗(yàn)五 電壓比較器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖炀毐容^器電路的特點(diǎn)。學(xué)會(huì)測(cè)試比較器的方法。二、預(yù)習(xí)要求1、閱讀模擬電子技術(shù)教材第九章內(nèi)容。2、認(rèn)真閱讀本實(shí)驗(yàn)原理及測(cè)試方法的內(nèi)容。3、掌握單門限和雙門限遲滯比較器的原理及設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、研究過零比較器的特性；2、研究門限值不為0的單門限電壓比較器的輸出波形。3、研究遲滯比較器的上門限電壓、下門限電壓及傳輸特性。四、實(shí)驗(yàn)原理及測(cè)試方法17 / 241、四電壓比較器LM339介紹LM339集成塊內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，該電壓比較器的特點(diǎn)是：1）失調(diào)

27、電壓小，典型值為2mV；2）電源電壓范圍寬，單電源為2-36V，雙電源電壓為±1V-±18V；3）對(duì)比較信號(hào)源的內(nèi)阻限制較寬；4）共模范圍很大，為0（Ucc-1.5V）Vo；5）差動(dòng)輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓；6）輸出端電位可靈活方便地選用。LM339類似于增益不可調(diào)的運(yùn)算放大器。每個(gè)比較器有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。兩個(gè)輸入端一個(gè)稱為同相輸入端，用“+”表示，另一個(gè)稱為反相輸入端，用“-”表示。用作比較兩個(gè)電壓時(shí)，任意一個(gè)輸入端加一個(gè)固定電壓做參考電壓（也稱為門限電平，它可選擇LM339輸入共模范圍的任何一點(diǎn)），另一端加一個(gè)待比較的信號(hào)電壓。當(dāng)“+”端電壓高于“

28、-”端時(shí)，輸出管截止，相當(dāng)于輸出端開路。當(dāng)“-”端電壓高于“+”端時(shí)，輸出管飽和，相當(dāng)于輸出端接低電位。兩個(gè)輸入端電壓差別大于10mV就能確保輸出能從一種狀態(tài)可靠地轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)，因此，把LM339用在弱信號(hào)檢測(cè)等場(chǎng)合是比較理想的。LM339的輸出端相當(dāng)于一只不接集電極電阻的晶體三極管，在使用時(shí)輸出端到正電源一般須接一只電阻（稱為上拉電阻，選3-15K）。選不同阻值的上拉電阻會(huì)影響輸出端高電位的值。因?yàn)楫?dāng)輸出晶體三極管截止時(shí)，它的集電極電壓基本上取決于上拉電阻與負(fù)載的值。另外，各比較器的輸出端允許連接在一起使用。+12V-12VGND電源輸出模塊OUT1OUT2W1W2直流電壓源模塊0V6V

29、14V交流低壓輸出模塊2、信號(hào)源比較器電源3號(hào)腳接+12V，12號(hào)腳-12V，電源輸出模塊的GND與交流低壓輸出模塊的0V相連。OUT1或OUT2選擇其一，調(diào)節(jié)電位器，在-5.5V+5.5V之間可調(diào)。3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 過零電壓比較器。（1）按圖1連接好過零電壓比較器電路。18 / 24（2）測(cè)量vi未輸入信號(hào)且懸空時(shí)的vO值。（3）vi輸入f=50Hz，幅值為6V的正弦信號(hào)，用雙蹤示波器觀測(cè)vi、vO的波形，并將其畫在下圖中,標(biāo)出橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的有關(guān)數(shù)值。vi/vot02. 門限值不為零的單門限比較器（1）按圖2連接好過單門限比較器電路。（2）vi輸入f=50Hz，幅值為6V的正弦信號(hào)，接可

30、調(diào)直流電壓OUT1或OUT2，用雙蹤示波器觀測(cè)vi、vO的波形，并將其畫在下圖中。vi/vot0vi/vot0=-2V =3V 由此可以看出：當(dāng)增大時(shí)，輸出的PWM波形的占空比將 (增大或減小) 。3、遲滯電壓比較器。19 / 24 圖3（1）按圖3連接好遲滯電壓比較器。（2）按照前面的比較器實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，自行構(gòu)思，并用示波器來觀測(cè)，不難發(fā)現(xiàn)滯后電壓比較器為一具有上、下門限電平的比較器。這里提供給大家上、下門限值的計(jì)算公式，供實(shí)驗(yàn)中參考。當(dāng)輸出電壓為VOH時(shí)，同相端的電壓為（上門限） 當(dāng)輸出電壓為VOL時(shí)，同相端的電壓為（下門限）調(diào)節(jié)方法：將vi調(diào)至最低(約-5.5V)，用示波器觀察vo的波形，并

31、測(cè)量出其電壓值；逐漸慢慢增大vi，同時(shí)觀察示波器的波形，如果發(fā)生跳變，記錄數(shù)據(jù)填入下表；表1 遲滯比較器特性vi（V）-5.5下門限電壓0上門限電壓+5.5vO（V） 跳變時(shí)刻 跳變時(shí)刻根據(jù)門限電壓的理論值：計(jì)算上門限電壓= ；下門限電壓= 。畫出傳輸特性：五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、畫出各運(yùn)算電路的實(shí)驗(yàn)電路圖；2、準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)并按要求進(jìn)行處理；六、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1. 電源模塊（±12v）2. 雙蹤示波器3. 信號(hào)發(fā)生器4. 交流毫伏表20 / 245. 直流電壓表6. 電壓比較器實(shí)驗(yàn)板七、思考題 1比較器中，同相端和反相端是滿足虛短和虛斷嗎？2簡(jiǎn)述繪制遲滯比較器傳輸特性的方法。實(shí)驗(yàn)六

32、直流穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器的方法； 2、學(xué)習(xí)用集成穩(wěn)壓器構(gòu)成線性穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方法；3、掌握穩(wěn)壓電源的主要性能參數(shù)指標(biāo)及測(cè)試方法； 二、預(yù)習(xí)要求21 / 241、閱讀模擬教材第十章內(nèi)容。2、認(rèn)真閱讀本實(shí)驗(yàn)原理及測(cè)試方法的內(nèi)容。3、了解電路中各元件參數(shù)的選擇及估算所設(shè)計(jì)電路的技術(shù)指標(biāo)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、穩(wěn)壓電源的最大輸出電流的測(cè)試。2、輸出電壓測(cè)試。3、輸出內(nèi)阻的測(cè)量。4、紋波電壓和穩(wěn)壓系數(shù)的觀測(cè)方法。5、集成穩(wěn)壓電源的典型應(yīng)用。四、實(shí)驗(yàn)原理及測(cè)試方法直流穩(wěn)壓電源：是為各種電子儀器和電路提供穩(wěn)定的直流電壓。一般是由電源變壓器、整流濾波電路及穩(wěn)壓

33、電路組成的。是一種非常實(shí)用的單元電路。1、直流穩(wěn)壓電源的基本原理：如圖 1所示。（1）、電源變壓器是將電網(wǎng)220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓。變壓器的效率為： 圖 1 直流穩(wěn)壓電源框圖（2）、整流濾波電路由四只整流二極管組成單項(xiàng)橋式整流電路，將交流電壓變成脈動(dòng)的直流電壓，再經(jīng)濾波電容濾除紋波，輸出直流電壓。 （3）、穩(wěn)壓電路選用何種電路形式的直流穩(wěn)壓電源，應(yīng)根據(jù)直流電源的用途、性能指標(biāo)等要求綜合考慮，對(duì)于大多數(shù)電子儀器、設(shè)備或電子電路通常選用線性串聯(lián)型集成穩(wěn)壓電源，它基本上可以滿足不同層次的要求。串聯(lián)型線性集成穩(wěn)壓電源的基本形式為：橋式整流電容濾波集成穩(wěn)壓器 集成穩(wěn)壓器常見的集成穩(wěn)壓器：有固定式和可調(diào)式固定式：CW78××系列輸出固定的正電壓，如CW7805輸出為5V。CW79××系列輸出固定的負(fù)電壓，如CW7905輸出為5