(整理)模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)1-6

1、精品文檔實(shí)驗(yàn)一常用電子儀器的使用練習(xí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)雙蹤示波器 （GOS-620型），函數(shù)信號發(fā)生器（DF-1461A型）和交流毫伏表 （SX2172型）的正確使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理在模擬電路實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路板安裝完畢后，必須進(jìn)行調(diào)試與測試，圖 1.1為實(shí)驗(yàn)示意 圖。進(jìn)行靜態(tài)測試時(shí)，常用數(shù)字萬用表直流檔測靜態(tài)工作點(diǎn)。數(shù)字萬用表紅、黑表筆分別插入“V-?”和“COM”孔，黑筆與電路中的地線相連，紅筆可接入電路中各點(diǎn)測試有關(guān)數(shù)據(jù)。進(jìn)行動態(tài)測試時(shí)，常需加入輸入信號。信號發(fā)生器用來產(chǎn)生輸入信號（例如正弦交流電 壓）；示波器用于顯示輸出波形 （用單蹤顯示），有時(shí)示波器同時(shí)顯示輸入輸出 （用雙蹤

2、顯示）； 毫伏表用來顯示信號的交流有效值（不是幅值，也不是峰峰值）。在實(shí)驗(yàn)中，所有測試儀器的接地端應(yīng)與實(shí)驗(yàn)電路的接地端連接在一起，如圖1.1所示，否則引入的干擾不僅會使實(shí)驗(yàn)電路的工作狀態(tài)發(fā)生變化，而且將使測量結(jié)果出現(xiàn)誤差。注意：測試儀器的信號端絕不能與接地端相連，否則發(fā)生短路。圖1.1實(shí)驗(yàn)電路的測量示意圖為了做好一個(gè)實(shí)驗(yàn)，電子儀器的使用方法是必須掌握的。本實(shí)驗(yàn)通過圖1.2與1.3的實(shí)驗(yàn)圖，學(xué)習(xí)三種電子儀器的使用。GOS-620型雙蹤示波器機(jī)內(nèi)會產(chǎn)生一個(gè)校準(zhǔn)信號（此端子在左下方），輸出電壓為方波,頻率為1KHz±2%,電壓幅度為2V峰峰值）。如圖1.2所示，用示波器顯示并測試此標(biāo)準(zhǔn)方

3、波的頻率、幅度、上升下降沿時(shí)間，可對示波器進(jìn)行自檢與校核。示波器CAL(2Vp-p)此端子會輸出一個(gè) 2V峰 峰值，1KHz的標(biāo)準(zhǔn)方波圖1.2本實(shí)驗(yàn)示意圖之一：示波器進(jìn)行自檢與校核用圖1.3所示的實(shí)驗(yàn)圖，可從示波器中顯示并讀出信號發(fā)生器輸出的有關(guān)參數(shù)（幅度,頻率等），毫伏表可用來顯示信號的交流有效值。地線 _圖1.3本實(shí)驗(yàn)示意圖之二：示波器與毫伏表檢查信號發(fā)生器的輸出三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1 .閱讀電子儀器的使用方法（在本實(shí)驗(yàn)第六部分和本教材附錄2中）；2 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，畫出實(shí)驗(yàn)電路（畫在預(yù)習(xí)報(bào)告中），并制訂好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格（寫入預(yù)習(xí)報(bào)告中，不要在本教材表格中記數(shù)據(jù)）。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、示波器“校準(zhǔn)信

4、號”的顯示與測試（1）調(diào)出波形按圖1.2接線，調(diào)節(jié)示波器各有關(guān)旋鈕，使熒光屏上顯示一至數(shù)個(gè)周期的穩(wěn)定波形。（2）校核校準(zhǔn)信號的幅度A 把Y軸微調(diào)靈敏度鈕（VARIABLE順時(shí)針方向旋足接通開關(guān) ,置于“ CAL'位置 （即右旋到底）；該鈕不要拉出，否則讀數(shù)被放大 5倍。B）把Y軸靈敏度開關(guān)（VOLT/DIV）置于適當(dāng)位置，使在熒光屏上顯示4div左右。C）測量校準(zhǔn)信號的幅度，將數(shù)據(jù)記入表1.1中。（3）校核校準(zhǔn)信號的頻率A）把“SWP.VAR”旋鈕順時(shí)針方向旋足，置于“校準(zhǔn)”位置。B）將掃速開關(guān)（TIME/DIV ）置于適當(dāng)位置，使在熒光屏上顯示1 2個(gè)周期波形，C）測得校準(zhǔn)信號的頻率

5、，并將數(shù)據(jù)記入表2.1.1中。（4）測量校準(zhǔn)信號的上升時(shí)間和下降時(shí)間由于上升下降時(shí)間較短，應(yīng)盡量讓波形沿X軸擴(kuò)展：A）利用“掃速擴(kuò)展（X0MAG） ”開關(guān)將波形擴(kuò)展10倍（讀出的數(shù)據(jù)單位也差 10倍）B）把“掃速”開關(guān)（TIME/DIV ）置于適當(dāng)位置，以使波形盡量沿X軸擴(kuò)展C）將數(shù)據(jù)記入表2.1.1中表1.2 標(biāo)淮信號”的幅度、頻率和邊沿時(shí)間標(biāo)稱值原始數(shù)據(jù)實(shí)測值儂2V(p-p)的V/divV頻率IKHzdivm以出貨Hz上升沿時(shí)間divu sdiy下降沿時(shí)間divP-s*原始數(shù)據(jù)系指從儀器刻度上直接讀取的數(shù)據(jù)2.用示波器檢查信號發(fā)生器的輸出波形(1)按圖1.3接線(2)讓信號發(fā)生器輸出1KH

6、z, 1伏有效值的正弦電壓(用交流毫伏表測出)(3)然后用示波器測量其峰峰值，將結(jié)果記入表1.2中表1.2校核信號發(fā)生器標(biāo)稱值原始數(shù)據(jù)實(shí)測峰峰值折合為有效值1U(有效值)diQV/div3、雙蹤顯小用雙蹤顯示方式同時(shí)觀察信號發(fā)生器的二個(gè)輸出波形：信號發(fā)生器輸出端(OUT)上的lKHz、6V方波與示波器 X端子相連，TTL/CMOSDUTk白lKHz、6V方波與示波器 Y端子相連。 觀察二個(gè)波形，并用波形圖定性畫出。五、實(shí)驗(yàn)器材(1) GOS-620型雙蹤示波器 一臺；(2) DF1641A型函數(shù)信號發(fā)生器一臺；(3) SX2172型交流毫伏表一臺。六、本實(shí)驗(yàn)簡要說明在本教材附錄2中，已對GOS

7、-620型示波器、DF1641A型函數(shù)發(fā)生器、和 SX2172交流 毫伏表作了說明，現(xiàn)著重指出下列幾點(diǎn)。1. GOS-62CS雙蹤示波器(1)尋找掃描光點(diǎn)在開機(jī)半分鐘后，如仍找不到光點(diǎn)，可調(diào)節(jié)亮度旋鈕，并置“ CH1”、“CH2”于“GND” 位置，從中判斷光點(diǎn)位置，然后適當(dāng)調(diào)節(jié)y軸和x軸移位旋鈕，將光點(diǎn)移至熒光屏的中心位置。(2)顯示穩(wěn)定波形需注意GOS-620示波器面板圖中，下列幾個(gè)控制開關(guān)(或旋鈕)的位置。A) “掃速”開關(guān)一一它的位置應(yīng)根據(jù)被觀察信號的周期確定。B)”觸發(fā)信號選擇”開關(guān)一一通常選為“內(nèi)” (CH1、CH2、LINE)觸發(fā)。C)“觸發(fā)方式”開關(guān)一一通?？上戎糜凇白詣印蔽恢?/p>

8、，以便于找到掃描線或波形。如波 形穩(wěn)定情況不彳i,再置于 "常態(tài)”位置，但必須同時(shí)調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋鈕，使波形穩(wěn)定。(3)示波器有四種顯示方式屬"單蹤"顯示有三種 CH1,CH2,ADD屬“雙蹤”顯示有一種一一 DUAL(4)脈沖信號的幅度、頻率、脈沖寬度、上升時(shí)間和下降時(shí)間的測量方法0. 1 U脈沖參數(shù)如圖1.4所示.脈沖幅度(Um)；脈沖幅度高電平與低電平差值 脈沖宿期(T )；前后兩個(gè)脈沖的間隔時(shí)間 脈沖寬度(D )1從脈沖前沿的心5U.到后沿 的0。5 口加之闿的附間脈沖上升時(shí)間(匕)：脈沖由5 1LM上升到脈沖下降時(shí)間g"巧犍0+ 1U,降到0o

9、gum所需的時(shí)間圖1.4脈沖參數(shù)的定義用示波器測量脈沖參數(shù)的方法如下：(A)調(diào)出波形a.開機(jī)后，首先要把掃描光點(diǎn)或光線找到，并移到熒光屏中心位置。然后調(diào)節(jié)“輝度” “聚焦”旋鈕，使光點(diǎn)或光線最清晰，且亮度適中。b.用GOS-620的專用電纜線把“校準(zhǔn)信號”與CH1俄CH2靦入插口接通。c.按照“校準(zhǔn)信號”的頻率和幅值，正確選擇 Y軸靈敏度開關(guān)和掃速開關(guān)位置，使熒 光屏上波形的幅度和周期數(shù)適當(dāng)。d.為使波形穩(wěn)定，與觸發(fā)掃描方式有關(guān)的幾個(gè)開關(guān)位置應(yīng)置于下列位置：“觸發(fā)信號”選擇開關(guān)-置于(CH1、CH2、LINE)位置“觸發(fā)方式”開關(guān)一一先置于“ AUTO”位置(此時(shí)，若掃速開關(guān)位置正確，即可得到

10、 數(shù)個(gè)周期的波形)，同時(shí)調(diào)節(jié)“觸發(fā)”電平旋鈕，調(diào)出穩(wěn)定的波形，以上步驟如調(diào)不出穩(wěn)定 波形，則可把“觸發(fā)方式”開關(guān)置于“常態(tài)”(NORM ),并同時(shí)調(diào)節(jié)“觸發(fā)電平”，即可調(diào)出穩(wěn)定的波形，從中可體會出幾種觸發(fā)方式的操作特點(diǎn)。(B)幅度測量首先應(yīng)把Y軸靈敏度“微調(diào)”旋鈕置于“校正”位置(順時(shí)針旋到底，即聽到關(guān)的聲音)精品文檔精品文檔然后把 Y 軸的靈敏度開關(guān)置于適當(dāng)位置，使被測波形在熒光屏上的顯示幅度適中，于是被測波形在熒光屏上垂直方向所占的格數(shù)與Y 軸靈敏度開關(guān)指示值的乘積即為幅度值。(C) 頻率的測量首先把“ SWP.VAR”旋鈕置于“校正”位置(順時(shí)針旋到底)，然后改變掃速開關(guān)位置，使熒光屏上

11、顯示一個(gè)或數(shù)個(gè)波形(為保證測量精度，被顯示的波形個(gè)數(shù)不宜選得太多)，根據(jù)一個(gè)波形在水平方向所占格數(shù)及掃速開關(guān)的指示，即可測得波形的周期。同時(shí)，還要注意掃 速“擴(kuò)展”旋鈕(X10 MAG)的位置。(D) 上升沿時(shí)間和下降沿時(shí)間的測量脈沖波形的邊沿時(shí)間應(yīng)在觸發(fā)掃描條件下進(jìn)行測量。為此，需將觸發(fā)方式開關(guān)置于“常態(tài)”位置。當(dāng)測量上升沿時(shí)間時(shí)，要求掃描信號從上升沿開始，所以“觸發(fā)極性”開關(guān)應(yīng)置于“十” 。調(diào)節(jié)“ Y 軸靈敏度”開關(guān)位置及其微調(diào)旋鈕，并移動波形，使波形在垂直方向上正好占據(jù)中心軸上、下各3 格位置。通過掃速開關(guān)，逐級提高掃描速度，使波形在x 軸方向上擴(kuò)展。(必要時(shí)，可以利用“掃速擴(kuò)展”開關(guān)將

12、波形再擴(kuò)展10 倍 )，并同時(shí)調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋鈕，直至熒光屏上可以清楚地讀出上升沿時(shí)間(約幾微秒)。測量下降沿時(shí)，只需將“觸發(fā)極性”開關(guān)置于“一”。 (以上測量中，由于掃描擴(kuò)展的結(jié)果，波形的上升沿或下降沿部份輝度將降低很多。為便于觀察，可適當(dāng)增強(qiáng)輝度)。注意用 GOS-620 型示波器測量波形幅值和時(shí)間參數(shù)時(shí)，各檔誤差均不大于土5。2. DF1641A型函數(shù)發(fā)生器(1)輸出波形：按下 FUNCTIONS的開關(guān)，可以按需要輸出 正弦波、三角波和方波。(2) 輸出電壓控制：在“輸出衰減開關(guān)”和“ 輸出幅度調(diào)節(jié)”電位器控制下，最大輸出電壓可達(dá)20Vp-p( 峰峰值 ) ?？梢栽诜?，毫伏，直至0 1 毫

13、伏級上均勻調(diào)節(jié)。(2)輸出頻率控制：函數(shù)發(fā)生器的頻率可以在1Hz 2MHz間通過“分檔開關(guān)”和“頻率調(diào)節(jié)” 旋鈕調(diào)節(jié)。讀數(shù)顯示在數(shù)字屏上。3. SX2172交流毫伏表(1)交流毫伏表只能測量正弦交流電壓在1mV- 300V范圍內(nèi)的有效值。如果輸入信號中包含有直流成分，交流毫伏表則僅指示其中的正弦交流成分有效值。( 如果輸入信號不是正弦波，其讀數(shù)不能作為有效值讀取。)(2)SX2172交流毫伏表的工作頻率范圍為5Hz 2MHz輸入阻抗為8MQ /40PF ,測量誤差不超過各量程滿度值的土2。(3) 測量前，一般先把量程開關(guān)置于量程較大位置上, 然后在測量中逐步減小量程，以免超過滿刻度，將表針打壞

14、。一般儀表針指示在滿刻度2/3 附近測量精度較高。實(shí)驗(yàn)二電子元件的測試技術(shù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)用數(shù)字萬用表測試常用電子器件(電阻、電容、半導(dǎo)體二極管和三極管)二、實(shí)驗(yàn)原理1 .電阻測量電阻值測量如圖2.1所示。數(shù)字萬用表紅、黑表筆分別插入“ V- ”和“ COM”孔，黑 筆與地相連。萬用表“功能開關(guān)”需置于電阻檔。要注意讀數(shù)的單位：例如，讀出的數(shù)值是5.6,如果電阻檔處于 10K或100K的，則均為5.6K;如果電阻檔處于 10M ,則為5.6M。圖2.1 電阻的測量示意圖2 .電容器測量電容器的精確測量，應(yīng)借助于專門的測試儀器來進(jìn)行，常用的有QS-18A型萬用電橋,TH2811B LCR數(shù)字電橋

15、等。下面簡單介紹利用數(shù)字萬用表的電容擋來測試電容容量：(1)數(shù)字萬用表有專門測電容的二個(gè)插孔，如圖 2.2所示。測電容時(shí)需把電容插入這二 個(gè)插孔內(nèi)，如果電容在電路板上不能拿下，還需要用引線幫助。(2)測量時(shí)將“功能開關(guān)”置于 F檔的適當(dāng)量程，此時(shí)數(shù)字屏顯示的數(shù)字即為電容值，如顯示數(shù)字為1',則應(yīng)提高量程，此表最大能測20uF的電容值。圖2.2電容的測量示意圖2 .二極管極性的判別數(shù)字萬用表的“ +卜”檔專門用來測試 PN結(jié)的導(dǎo)電特性：如圖2.3所示，若將它的紅筆（它與內(nèi)電池“十”極性的一端相連 ）接二極管的陽極，它 的黑筆接二極管的陰極，則二極管處于正向偏置狀態(tài)，顯示為壓降0.3V或0

16、.7V左右（分別對應(yīng)鑄管與硅管）“反之，如果紅筆接二極管“一”極，黑筆接二極管“+”極，則二極管處于反向偏置狀態(tài)，流過電流很小，萬用表顯示為“1”。因此，根據(jù)兩種連接方式下測得電壓值的大小就可以判別二極管的極性與材料類型（硅管還是錯管）。圖2.3 二極管的測量示意圖3 .晶體三極管管腳的判別4 1）管型和基極的判別晶體三極管從結(jié)構(gòu)上看，可以看成是由兩個(gè)背靠背的PN結(jié)組成白勺。對 NPN型管來說，基極是兩個(gè)等效二極管的公共“陽極"；對PNP型管來說，基極則是它們的公共“陰極”，分別如圖2.4（a）和（b）所示。因此，判別出三極管的基極是公共“陽極”還是公共“陰極”，即能判別出三極管是

17、NPN型還是PNP型。而且根據(jù)PN結(jié)正向壓降是0.3V還 是0.7V就可以判別出管子是硅管還是錯管 ，判別方法與二極管極性判別方法一樣 ，不再 重復(fù)。（a） NPN型三極管 （b） PNP型三極管圖2.4晶體三極管的結(jié)構(gòu)（2）集電極與發(fā)射極的判別用數(shù)字萬用表的“作e”檔可以判別三極管的發(fā)射極與集電極，并測出 3值。測試電 路如圖2.5所示。在判明一個(gè)晶體三級管是PNPS是NPN的管型和基極的條件下，選取數(shù)字萬用表測量“ hFE”檔，將晶體管 E、B、C三極分別插入對應(yīng)管型的 E、B、C三孔， 其中必須將已判明的基極 B插入對應(yīng)的B孔。這時(shí)，數(shù)字屏上將顯示一個(gè)數(shù)據(jù)；然后， 保持基極B仍插在B孔，

18、對換另外二極所插孔。此時(shí)，數(shù)字屏上將顯示另一個(gè)數(shù)據(jù)。比 較兩次數(shù)據(jù)的大小，其中數(shù)據(jù)大的那一次，插在“E”孔的那一極為發(fā)射極 E;插在“ C'孔的那一極為集電極 Co數(shù)據(jù)大的那一次的值為 3值。NPN三極管萬用表IPNP NP：IEBCe'eK E111 iWriV-j COM° L圖2.5 用數(shù)字萬用表測 hFE（3值）三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1 .大概了解電子器件的常識（在本教材附錄1中）；2 .仔細(xì)閱讀本實(shí)驗(yàn)中的“實(shí)驗(yàn)原理”部分；3 .根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，畫出實(shí)驗(yàn)電路（畫在預(yù)習(xí)報(bào)告中），并制訂好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格（寫入預(yù)習(xí)報(bào)告中，不要在本教材中記數(shù)據(jù)）。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .測電阻按

19、圖2.1用數(shù)字萬用表測出二個(gè)電阻的阻值將數(shù)據(jù)記入表2.1 ;并與其色環(huán)所指示的電阻標(biāo)稱值進(jìn)行比較。同時(shí)檢查所發(fā)電位器中心頭的功能，電位器可選用實(shí)驗(yàn)箱中 的一個(gè)電位器。電阻可選用電路板中的任意二個(gè)元件；2 .測電容按圖2.2用數(shù)字萬用表測出三個(gè)電容器的電容值，將數(shù)據(jù)記入表2.1;并與標(biāo)稱值進(jìn)行比較，電容可選用電路板中的任意三個(gè)元件；表2. 1組件代號RIR2 WC1C2C3標(biāo)稱值實(shí)測值絕對誤差相對誤差3 .測二極管用數(shù)字萬用表判別二極管的“+”極、“一”極和管子材料，并測量其正向電壓值,將數(shù)據(jù)記入表2.2。表2.2二極管型號二極管導(dǎo)通電壓（V）二極管材料（硅還是錯）2.3。4 .測三極管用數(shù)字萬

20、用表判別雙極型晶體三極管的管腳排列和管子類型，將結(jié)果填入表表2.3管子類型（NPN還是PNP）管腳排列（畫底視圖，如圖2.5所示）管子材料（硅還是錯）hFE ( 3 )值五.實(shí)驗(yàn)器材1 .數(shù)字萬電表一只2 .電子元件1）電阻電容若干（可選用電路板元件，見附錄 3）2）電位器一個(gè)（可選用“模擬電路實(shí)驗(yàn)箱”中電位器）3）硅二極管與錯二極管各一個(gè)4） NPN三極管與 PNP三極管各一個(gè)實(shí)驗(yàn)三共射放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 .學(xué)習(xí)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測量與調(diào)整；2 .學(xué)習(xí)放大器的放大倍數(shù)的測量方法；3 .加深示波器、函數(shù)信號發(fā)生器和交流毫伏表的使用方法。、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)參考電路如圖 3.1所示。該電路采用自

21、動穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的分壓式射極偏置電路,其溫度穩(wěn)定性好，電位器W用來調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。精品文檔圖3.1實(shí)驗(yàn)電路圖1.靜態(tài)工作點(diǎn)的估算計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)，首先要畫出直流通路(電容開路)。對圖Ib,得到下列公式:UbRb2RbiRb2VCC3.1,當(dāng)Ii>>Ib時(shí)，可忽略(3-1)(3-2)Ue = Ub - UbeIc I EVeRVc =Vcc - I cRc(3-3)(3-4)2.交流放大倍數(shù)估算為計(jì)算交流小信號性能指標(biāo)，應(yīng)首先畫出交流通路（電容短路，直流電壓源短路）。對圖3.1電路，由9BE=beAlb （由輸入回路得到），AUce =-R）iI C （由輸出回路得到）， 以及3C =

22、PZ1Ib ,可得到電壓放大倍數(shù)：Uo；Uce艮=忠一U I U BEberbe3。2s(3-5)(3-6)式（3-6）中，電流用Ib,不是Ie。3.靜態(tài)工作點(diǎn)的測量和調(diào)試由于電子器件性能的分散性很大，在設(shè)計(jì)制作晶體管放大電路時(shí)，離不開測量和 調(diào)試技術(shù)。1）靜態(tài)工作點(diǎn)的測量放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測量，是在不加輸入信號情況下，用萬用表直流電壓檔分別測量放大電路的直流電壓 Ub、Uc和Ue,如圖3.1所示。此外，可用Ic=Ie = UE/Re算出 I Co2）靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整在半導(dǎo)體三極管放大器的圖解分析中已經(jīng)介紹，為了獲得最大不失真的輸出電壓，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)選在輸出特性曲線上交流負(fù)載線的中點(diǎn)。若Q點(diǎn)選

23、得太高，易引起飽和失真；選得太低，又易引起截止失真。實(shí)驗(yàn)中，如果測得Uceq<0.5V,說明三極管已飽和；如測得Uceq-Vcc,則說明三極管已截止。靜態(tài)工作點(diǎn)的位置與電路參數(shù)有關(guān)。當(dāng)電路參數(shù)確定之后，工作點(diǎn)的調(diào)整主要是通過調(diào)節(jié)電位器 W來實(shí)現(xiàn)的。W調(diào)小，工作點(diǎn)增高；W1調(diào)大，工作點(diǎn)降低。一般使 Ie 為mA數(shù)量級（例如2mA）;作為一個(gè)估算，Uc大約可取電源電壓的一半左右。4、放大器的動態(tài)指標(biāo)測試放大器的動態(tài)指標(biāo)有電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻R、輸出電阻 &和最大不失真電壓Uomax等。本實(shí)驗(yàn)只介紹電壓放大倍數(shù)Au的測試。在進(jìn)行動態(tài)測試時(shí)，各電子儀器與被測電路的接線方法如圖 3.

24、2所示。從信號發(fā) 生器向放大電路輸入一正弦交流信號（1KHz、約10mV）。用示波器觀察放大器輸出電壓的波形u。在沒有明顯失真的情況下，用毫伏表測出3和u的大小。于是，可求得Au = uo / ui。由于放大倍數(shù)的大小與晶體管的工作點(diǎn)有關(guān)。因此，在動態(tài)測量前應(yīng) 首先按要求調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。圖3.2放大倍數(shù)的測量圖三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1 .復(fù)習(xí)共射極放大電路的工作原理；2 .仔細(xì)閱讀本實(shí)驗(yàn)中的“實(shí)驗(yàn)原理”部分；3 .根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（畫在預(yù)習(xí)報(bào)告中），并標(biāo)注出元件值（在本實(shí)驗(yàn)中第五部分有參考值）4 .根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，制訂好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格（寫入預(yù)習(xí)報(bào)告中）；并把靜態(tài)工作點(diǎn)與電壓放大倍數(shù)的

25、理論計(jì)算值填入“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格”中。3取實(shí)驗(yàn)二測的值。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .安裝電路按圖3-1,在“模擬電路實(shí)驗(yàn)箱”上組裝共射放大電路，使用電路模板一晶體管放大器1與2 （見附錄3）,經(jīng)檢查無誤后，接通+12V直流電源。2 .測量并調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)電位器 W使其滿足要求（lE=2mA）;并測量靜態(tài)工作點(diǎn)填入表3.1中3 .測量電壓放大倍數(shù)按圖3-2接線。輸入頻率為1KHZ的信號，調(diào)節(jié)輸入信號使輸出電壓基本不失真。 用“雙蹤顯示模式”同時(shí)顯示輸入波形與輸出波形，并測出輸入與輸出電壓的交流幅 度，填入表3.2中。表3-1Ub/VUc/VUe/V幅/mA測量值(由測量值計(jì)算)理論值表3-2UiUoA

26、 u測量值理論值五、實(shí)驗(yàn)器材(1) GOS-620型雙蹤示波器一臺；(2) DF1641A型函數(shù)信號發(fā)生器一臺；(3) SX2172型交流毫伏表一臺。(4)模擬電路實(shí)驗(yàn)箱一臺。(5)數(shù)字萬用表一只(6)電子元件(使用電路模板 一晶體管放大器1與2,見W錄3):Rc= 2.7K Q; R1=Rb2=10Ka； Re=1KQ;電位器=100KCl=10F, C2 = 47F,Ce= 47 F; NPN 三極管一個(gè)實(shí)驗(yàn)四共集放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .學(xué)習(xí)共集放大電路的測量與調(diào)整；2 .學(xué)習(xí)放大器性能指標(biāo)的測量方法（輸入，輸出電阻、最大不失真輸出電壓）3 .進(jìn)一步加深示波器、函數(shù)信號發(fā)生器和交流毫伏表

27、的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)參考電路如圖 4.1所示。共集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1、輸出動態(tài)范圍大的特點(diǎn)。與共射極放大電路不同，共集放大電路從發(fā)射極輸出 （因而稱射極跟隨器）。圖中電位器W用來調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。圖4.1實(shí)驗(yàn)電路圖1 .靜態(tài)工作點(diǎn)的估算靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算，類似于共射極放大電路，只要令Rc=0即可。2 .交流放大倍數(shù)估算對圖4.1電路，由AUbe =beAb （由輸入回路得到），4e =（RcRl）AIe （由輸出 回路得到），以及AIe %AIc =P&b ,可得到電壓放大倍數(shù)：人 .Uo：Ue.Ue（1）（ReRl）AV n11（4-1 ）

28、. Ui . U be：Ube；Uebe （1：）（ReRl）3.靜態(tài)工作點(diǎn)的測量和調(diào)試：參見實(shí)驗(yàn)三4、放大器的動態(tài)指標(biāo)測試放大器的動態(tài)指標(biāo)有電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro和最大不失真電壓Uomax等。本實(shí)驗(yàn)將介紹輸入電阻Ri、輸出電阻Ro和最大不失真電壓 Uomax的測試方法。1）輸入電阻的測量輸入電阻Ri的大小表示放大電路從信號源或前級放大電路獲取電流的多少。輸入 電阻越大，索取前級電流越小，對前級的影響就越小。輸入電阻的測量原理如圖 4-2所示。在信號源與放大電路之間串入一個(gè)已知阻值 的電阻R ,用交流毫伏表分別測出 Us'和Ui,則輸入電阻為Ri(4-3)UiU

29、5li (Us -Ui)/RUs -Ui電阻R的值不宜取得過大，過大易引入干擾；但也不宜取得太小，太小易引起較 大的測量誤差。最好取 R與Ri的阻值為同一數(shù)量級。2）輸出電阻的測量輸出電阻的大小表示電路帶負(fù)載能力的大小。輸出電阻越小，帶負(fù)載能力越強(qiáng)。其測量原理如圖4-3所示。用交流毫伏表分別測量放大器輸出電壓：Uo Rl=°°時(shí)的輸出電壓U ol -有Rl時(shí)的輸出電壓則輸出電阻可通過下式計(jì)算求得：(4-3)Ro =U° ML RlUoL為了測量值盡可能精確，最好取 Rl與Ro的阻值為同一數(shù)量級。注意圖 4-3中，Rs 是信號發(fā)生器的內(nèi)阻，在測輸出電阻時(shí)不要在信號源

30、與放大器之間串入電阻。精品文檔圖4-3測試輸出電阻原理圖被測放大電路R U 被測放大電路R圖4-2測試輸入電阻原理圖3)最大不失真輸出電壓的測量放大器的線性工作范圍與晶體管的工作點(diǎn)位置有關(guān)。下面介紹共集放大器的波 形失真情況。截止失真：下端縮頂當(dāng)ICQ太小時(shí)，放大器產(chǎn)生截止失真，uo波形下端出現(xiàn)“縮頂”失真，如圖4.4(a) 所示。Uo波形的截止失真并不明顯，不是出現(xiàn)明顯的“削頂”，而是出現(xiàn)“縮頂”失真飽和失真：上端削頂當(dāng)ICQ太大時(shí)，容易產(chǎn)生飽和失真，波形上端開始“削頂”，如圖4.4(b)所示。Uo波形的飽和失真比較明顯。最大不失真輸出電壓 UOMAX測量方法當(dāng)放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)整在晶體管

31、線性工作范圍的中心位置時(shí)，如果加大輸入信號Ui,則Uo的波形兩端同時(shí)出現(xiàn)“削頂”和“縮頂”失真，即飽和與截止失真同時(shí)出現(xiàn)如圖 4.4(c) 所示。由于現(xiàn)“縮頂” 失真不明顯，因此最大不失真電壓常以Uo波形剛出現(xiàn)“削頂”失真時(shí)為界，此時(shí)用毫伏表測出Uo的大小，即為放大器的最大不失真輸出電壓(b)飽和失真UOMAX °三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備精品文檔圖4-4波形失真示意圖精品文檔1 .復(fù)習(xí)共集放大電路的工作原理；2 .仔細(xì)閱讀本實(shí)驗(yàn)中的“實(shí)驗(yàn)原理”部分；3 .根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（畫在預(yù)習(xí)報(bào)告中），并標(biāo)注出元件值（在本實(shí)驗(yàn)中第五部分有參考值）4 .根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，制訂好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格

32、（寫入預(yù)習(xí)報(bào)告中）；并把靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的理論計(jì)算值填入“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格”中。3取實(shí)驗(yàn)二測的值。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .安裝電路按圖4-1,在綜合實(shí)驗(yàn)箱上組裝電路，經(jīng)檢查無誤后，接通+12V直流電源。2 .調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)并測量最大不失真電壓1）從信號發(fā)生器輸出f =1kHz的正弦電壓接到放大電路的輸入端，并接到雙蹤示波器X軸輸入端。將放大電路的輸出電壓接到雙蹤示波器Y軸輸入端；2）調(diào)整電位器 W,并調(diào)整信號發(fā)生器輸出的幅度，使示波器上顯示的放大電路輸出波形達(dá)到最大不失真（無明顯失真），測出放大電路的輸入與輸出幅度；并將測量結(jié) 果填入表4-1中。3）關(guān)閉信號發(fā)生器,即Ui

33、=0,測試此時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn),并將測量結(jié)果填入表4-1中。3 .輸入電阻的測量按圖4-2接電路。取R =10K,信號發(fā)生器輸出f =1kHz, Ui=200mV的正弦電壓接到放 大電路的輸入端，用示波器或毫伏表分別測出Us，和Ui。將測量結(jié)果填入表 4-2中。4 .輸出電阻的測量按圖4-3接電路。取 Rl=51 或330a，信號發(fā)生器輸出f =1kHz, Ui=200mV的正弦電壓接到放大電路的輸入端，用示波器或毫伏表分別測出Rl=8時(shí)的開路電壓 Uo及有Rl時(shí)的輸出電壓 Uol。將測量結(jié)果填入表 4-2中。表4-1UiUoUbUeIE/mA測量值（由測量值計(jì)算）理論值表4-2Us'Ui

34、RiUoUOLRo測量值理論值五、實(shí)驗(yàn)器材精品文檔(1) GOS-620型雙蹤示波器一臺；(2) DF1641A型函數(shù)信號發(fā)生器一臺；SX2172型交流毫伏表 一臺；(5)數(shù)字萬用表一只；(4)模擬電路實(shí)驗(yàn)箱 一臺；(6)電子元件(使用電路模板 一晶體管放大器1與2,見W錄3):Rm = Rb2= 51KQ ; Re = 5.1KQ; Rl = 51 或 330Q; R=10KQ ;電位器=1MCl=10F; C2 = 100wF; NPN 三極管一個(gè)實(shí)驗(yàn)五負(fù)反饋電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? .研究放大電路中引入負(fù)反饋后對各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響;2 .學(xué)習(xí)放大器的頻率特性的測量方法。、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)參考電

35、路如圖 5.1所示。該電路在發(fā)射極支路串聯(lián)一只電阻Rf ,引入了 “串聯(lián)電流負(fù)反饋”。電位器W用來調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。1K圖5.1電流串聯(lián)負(fù)反饋,靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算，類似于共射極放大電路（實(shí)驗(yàn)三），只要令Re = Rei + Rf即可。2 .引入交流負(fù)反饋后對各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響與估算1）負(fù)反饋后對各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響引入交流負(fù)反饋后，可改善放大器的交流性能指標(biāo)。例如，減小非線性失真、擴(kuò)展通頻帶、提高輸出電壓或電流的穩(wěn)定性、改變輸入輸出阻抗。負(fù)反饋有四種組態(tài)，其特性如表5.1所示。表5.1四種組態(tài)負(fù)反饋放大器特性比較組態(tài)基本放大電路 的放大倍數(shù)A反饋系數(shù)F輸出阻抗輸人阻抗電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)Fu

36、= uF /u。減小增大電流串聯(lián)負(fù)反饋轉(zhuǎn)移電導(dǎo)Fui = ui /i o (Q)增大增大電壓并聯(lián)負(fù)反饋轉(zhuǎn)移電阻Fiu= I f /uo (1/Q)減小減小電流并聯(lián)負(fù)反饋電流放大倍數(shù)Fi i = i f / i O增大減小組 態(tài)輸出電壓穩(wěn)定性輸出電流穩(wěn)定性電壓串聯(lián)負(fù)反饋提高電流串聯(lián)負(fù)反饋提高電壓并聯(lián)負(fù)反饋提高電流并聯(lián)負(fù)反饋提高2）放大電路性能指標(biāo)的估算對圖5.1所示的電流串聯(lián)負(fù)反饋，可對交流性能指標(biāo)的影響有：減小了非線性失真、擴(kuò)展了通頻帶、提高了輸出電流的穩(wěn)定性、提高了輸入輸出阻抗。1）電壓放大倍數(shù)開環(huán)放大電路放大倍數(shù)A 二；Jo 二 Jc = Ic =-U BE-U BErbe=IBrbe反饋

37、系數(shù)Ue （1 ：網(wǎng)F RfC閉環(huán)放大倍數(shù)A 一工 一AA f -Ui A AF閉環(huán)電壓放大倍數(shù)八 Uo-Rc.：IoRcA-ReRcAufUI . ：UI 1 - AFrbe (1 )RfRf2)輸入電阻開環(huán)輸入電阻Ri =rbe閉環(huán)輸入電阻Rif =(1 AF)Ri fe - (1 - bRf3.放大電路頻率特性的測量放大電路中耦合電容 （圖5.2中Ci、C2與Ce）會影響放大器的低頻特性（低頻時(shí)這些電容的容抗很大），三極管的內(nèi)部電容將影響放大器的高頻特性（高頻時(shí)三極管的 內(nèi)部電容的容抗變?。?。因此，放大器的幅頻特性如圖5.2所示。下限截止頻率上限截止頻率圖5.2放大倍數(shù)隨頻率變化曲線 一

38、一幅頻特性測量放大倍數(shù)隨頻率變化曲線的幅頻特性方法：1）從信號發(fā)生器產(chǎn)生的交流電壓輸入到電路；2）改變輸入信號ui的頻率，每改變一個(gè)頻率就測出放大器的一個(gè)輸出電壓（輸入電壓不要改變）；3）按AU=Uo/Ul計(jì)算，據(jù)此可畫出幅頻特性。通頻帶為fbw=fH -fL精品文檔精品文檔三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1 復(fù)習(xí)負(fù)反饋放大電路的工作原理；2 . 仔細(xì)閱讀本實(shí)驗(yàn)中的“實(shí)驗(yàn)原理”部分；3根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（畫在預(yù)習(xí)報(bào)告中），并標(biāo)注出元件值，Re1 可選為 330 ;4根據(jù)“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”，制訂好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格（寫入預(yù)習(xí)報(bào)告中）；并把開環(huán)與閉環(huán)時(shí)的電壓放大倍數(shù)的理論計(jì)算值填入 “實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格”中。 實(shí)

39、驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格的格式與前面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)類似，本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生能自行設(shè)計(jì)表格。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 安裝電路按圖 5-1, 在 “模擬電路實(shí)驗(yàn)箱”上組裝電路，使用電路模板-晶體管放大器1 與 2（見附錄3）,經(jīng)檢查無誤后，接通+12V直流電源。2測量并調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)電位器 W使其滿足要求（Ie = 2mA）。3測量閉環(huán)電壓放大倍數(shù)、頻率特性對圖 5-1 情況，即為閉環(huán)狀態(tài)，按如下操作：1）測量閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：從信號發(fā)生器，產(chǎn)生信號頻率為f=1KHz,有效值為30mV的交流電壓輸入到電路；測量放大電路輸出電壓Uo與輸入電壓Ui,填入數(shù)據(jù)表中，據(jù)此可計(jì)算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf = UO/Ui；2）測量閉環(huán)

40、幅頻特性：從信號發(fā)生器，產(chǎn)生電壓有效值為30mV 的交流電壓輸入到電路；改變輸入信號ui 的頻率，每改變一個(gè)頻率就測出放大器的一個(gè)輸出電壓，填入數(shù)據(jù)表中；測出上限載止頻率fHf與下限載止頻率fHf,填入數(shù)據(jù)表中。按Auf = Uo/Ui計(jì)算，可畫出閉環(huán)幅頻特性，如圖 5.2 所示。注意：（1）改變輸入信號Ui的頻率時(shí)，輸入信號Ui的幅度不要改變；（ 2） 頻率點(diǎn)選擇：中頻大致范圍：1KHz - 100KHZ,測2個(gè)頻率點(diǎn)即可，求出的是中頻放大倍數(shù) AUm, 在中頻范圍內(nèi)放大倍數(shù)幾乎不會變化。高頻大致范圍：100KHZ 以上 , 測幾個(gè)頻率點(diǎn)即可，對應(yīng)放大位數(shù)為0.7Aum(0.7 對應(yīng)-3db

41、) 的頻率是上限頻率fHf。低頻大致范圍：1KHZ 下 , 測幾個(gè)頻率點(diǎn)即可，對應(yīng)放大位數(shù)為0.7Aum 的頻率是下限頻率fLf。4測量開環(huán)電壓放大倍數(shù)、頻率特性在圖 5-1 中，電容CF 的上端接至三極管的發(fā)射極，即為工作在交流開環(huán)狀態(tài)，按如下操作：1)測量開環(huán)電壓放大倍數(shù)：從信號發(fā)生器產(chǎn)生信號頻率為f=1KH Z 的交流電壓輸入到電路，用示波器觀察輸出電壓，調(diào)節(jié)輸入信號的幅度，使輸出信號不失真；測量放大電路輸出電壓 Uo與輸入電壓 Ui,填入數(shù)據(jù)表中，據(jù)此可計(jì)算開環(huán)電壓放大倍數(shù)Au =U O/Ui；2)測量開環(huán)幅頻特性：在上述情況下，改變輸入信號ui 的頻率(不要改變幅度)，每改變一個(gè)頻率就測出放大器的一個(gè)輸出電壓，填入數(shù)據(jù)表中；測出上限載止頻率fHf與下限載止頻率fHf,填入數(shù)據(jù)表中。按Au = U O/U I 計(jì)算，可畫出開環(huán)幅頻特性，如圖5.2 所示。五、實(shí)驗(yàn)器材(1) GOS-620 型雙蹤示波器一臺；(2) DF1641A 型函數(shù)信號發(fā)生器一臺；(3) SX2172 型交流毫伏表一臺。(4) 模擬電路實(shí)驗(yàn)箱一臺。(5) 數(shù)字萬用表一只(6