模擬電子技術(shù)實驗13853

1、目錄目錄學(xué)生實驗守則學(xué)生實驗守則概概 述述實驗一實驗一 常用電子儀器的使用常用電子儀器的使用實驗二實驗二 單級放大器單級放大器實驗三實驗三 放大電路的設(shè)計與仿真放大電路的設(shè)計與仿真()實驗四實驗四 運算放大器的線性應(yīng)用運算放大器的線性應(yīng)用實驗五實驗五 運算放大器的非線性應(yīng)用運算放大器的非線性應(yīng)用實驗六綜合設(shè)計性實驗實驗六綜合設(shè)計性實驗學(xué)生實驗守則學(xué)生實驗守則一、學(xué)生進(jìn)入實驗室必須遵守實驗室的規(guī)章制度，遵守課堂紀(jì)律，保持實驗室的安靜和整潔，愛護實驗室的一切設(shè)施。二、實驗課前要認(rèn)真預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，寫出實驗預(yù)習(xí)報告，并經(jīng)教師批閱后方可進(jìn)行實驗。三、實驗課中要遵守操作規(guī)程,不要帶電連接、更改或拆除線路

2、。線路接好后，須經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可接通電源進(jìn)行實驗。四、學(xué)生實驗前對實驗所用儀器設(shè)備要了解其操作規(guī)程和使用方法，凡因不預(yù)習(xí)或不按使用方法進(jìn)行操作而造成儀器設(shè)備損壞者，除書面檢查外，按學(xué)校規(guī)定進(jìn)行賠償。五、實驗中注意安全，遇到事故應(yīng)立即關(guān)斷電源并報告教師檢查處理。六、實驗完畢后要做好整理工作,實驗數(shù)據(jù)必須經(jīng)指導(dǎo)教師簽閱后，才能拆除線路，并將儀器、設(shè)備、凳子等按規(guī)定放好，經(jīng)同意后方可離開實驗室。 七、因故缺課的學(xué)生可向?qū)嶒炇疑暾堃淮窝a做機會。無故缺課或無故遲到（分鐘以上）的不予補做，該次實驗無成績，累計三次者，該實驗課以不及格論，并不得參加該門理論課程的考試。 八、實驗室儀器設(shè)備不能擅自搬動、

3、調(diào)換,更不能擅自帶出實驗室。 概概 述述 模擬電子技術(shù)實驗課程是電類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課之一，具有較強的實踐性，在通信、自動化及其它相關(guān)專業(yè)的課程中占有重要的地位。通過對本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生在掌握基本實驗技能的基礎(chǔ)上，突出實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 根據(jù)課程的性質(zhì)、任務(wù)和要求，模擬電子技術(shù)實驗采用多層次教學(xué)方式。通過本課程學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到下列基本要求：1正確使用常用的電子設(shè)備，掌握示波器、信號發(fā)生器、數(shù)字萬用表、穩(wěn)壓電源、毫伏表等儀器設(shè)備的使用方法。2掌握基本的實驗測試技術(shù)以及電子電路的主要技術(shù)指標(biāo)。能設(shè)計常用的電子系統(tǒng)，并進(jìn)行組裝調(diào)試。具有查閱電子器件手冊的能力。3具有一定分析問題和解決問題的能力，

4、具有查找和排除電子電路中常見故障的能力。4能獨立寫出嚴(yán)謹(jǐn)、有理論分析、實事求是、文理通順、字跡端正的實驗報告。實驗一實驗一 常用電子儀器的使用常用電子儀器的使用一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康?、學(xué)習(xí)數(shù)字示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、多功能 萬用表的使用方法；2、掌握模擬電子技術(shù)實驗訓(xùn)練箱的使用；3、掌握軟件平臺EWB（Electronics Workbench）的 使用方法。實驗儀器實驗儀器一一.萬用表萬用表二二.信號發(fā)生器信號發(fā)生器三三.數(shù)字示波器數(shù)字示波器四四.模擬電子技術(shù)實驗訓(xùn)練箱模擬電子技術(shù)實驗訓(xùn)練箱五五.EWB軟件軟件實驗要求實驗要求輸入信號輸入信號頻率（頻率（HZHZ）信號源輸出（信號源輸出（

5、V V）直接法直接法光標(biāo)法光標(biāo)法萬用表有效值（萬用表有效值（V V）f f（HzHz）Vp-pVp-pf f（HzHz）Vp-pVp-p正弦波正弦波方波方波三角波三角波1、測量三組電阻、測量三組電阻2、測交直流電源各一、測交直流電源各一3、測二極管（硅管鍺管各一）、測二極管（硅管鍺管各一）4、用、用ewb軟件畫出一共射極放大電路（電路圖見下頁）軟件畫出一共射極放大電路（電路圖見下頁）用用EWB軟件畫出該電路圖軟件畫出該電路圖預(yù)習(xí)要求預(yù)習(xí)要求 根據(jù)給定電路參數(shù)估算出實驗電路的靜態(tài)工作點根據(jù)給定電路參數(shù)估算出實驗電路的靜態(tài)工作點Q（VB、VC、VE） 計算出下列放大電路性能指標(biāo)：計算出下列放大電路

6、性能指標(biāo)： 1、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)AVL和和AV 2、輸入電阻、輸入電阻Ri 3、輸出電阻、輸出電阻Ro實驗二實驗二 單級放大器單級放大器（P12）實驗二 單級放大器一、實驗?zāi)康?測定放大器的靜態(tài)工作點和電壓放大倍數(shù)。 2測定放大器的動態(tài)范圍，觀察非線性失真。3熟悉晶體管偏置對工作點及動態(tài)范圍的影響。4學(xué)習(xí)放大器輸入電阻、輸出電阻的測試方法。5研究負(fù)載對非線性失真和放大倍數(shù)的影響。 二、實驗儀器模擬電子技術(shù)實驗訓(xùn)練箱 1臺晶體管圖示儀 1臺數(shù)字萬用電表 1塊數(shù)字示波器 1臺函數(shù)發(fā)生器 1臺三、實驗原理1、實驗參考電路如圖所示 5.1k51R31k10uF16k16kRw1150k3DG

7、63.3k1.8k50uF10uF24kVi1vo1K1+12v2.4K47u100K20K901320K測量項目測量數(shù)據(jù)2.34VVBVEVC測量帶載及空載情況下的放大倍數(shù)：測量輸入電阻RiiOLVLVVAiOVVVA測量輸出電阻R。方法：用帶載和空載法。RW2、工作原理 任何組態(tài)（共射、共基、共集）的放大電路的主要任務(wù)都是不失真地放大信號，而完成這一任務(wù)的首要條件，就是合理地選擇靜態(tài)工作點。為了保證輸出的最大動態(tài)范圍而又不失真，往往把靜態(tài)工作點設(shè)置在交流負(fù)載線的中點，靜態(tài)工作點設(shè)置得偏高或偏低,在輸入信號比較大時會造成輸出信號的飽和失真或截止失真。 （1）靜態(tài)工作點 EbecbbbRVER

8、RRI/ )(112)(ecccceRRIEVCbII （2）動態(tài)參數(shù) 電壓放大倍數(shù) 輸入電阻 其中 輸出電阻 測量方法：輸入電阻測量用串聯(lián)法，輸出電阻測量用帶載與無載法。 輸入電阻 輸出電阻 beLiovrRVVAbcbirRR/21/bbbRRR coRR 3121RVVVRiiiiLoLooRVVR1（3）動態(tài)范圍 為使負(fù)載得到最大幅度的不失真輸出電壓，靜態(tài)工作點應(yīng)設(shè)在交流負(fù)載線的中點。靜態(tài)工作點滿足下列條件： 為了使電路不產(chǎn)生飽和失真，電路應(yīng)滿足 為了使電路不產(chǎn)生截止失真，電路應(yīng)滿足 LCCEECCCECRIVVRIVECEScmCEVVVcmLCVRI 若靜態(tài)工作點不在交流負(fù)載線的中

9、點，取上二式中較小者為最大不失真輸出電壓幅值。 本實驗輸入端加入一個 分壓器，這是為了檢測時可以用毫伏表同一量程測取輸入、輸出信號，以減少由于量程不同而造成的誤差。電阻5.1K和51，應(yīng)選用精密電阻。四、實驗內(nèi)容和步驟1. 靜態(tài)工作點的調(diào)試2. 電壓放大倍數(shù)的測試 3. 放大器輸入電阻的測量4. 輸出電阻的測量 5. 動態(tài)范圍的調(diào)試 6. 觀察改變工作點對輸出波形的影響 7. 觀察改變負(fù)載電阻RL對輸出波形和放大倍數(shù)的影響 五、實驗預(yù)習(xí)要求 1復(fù)習(xí)有關(guān)課程內(nèi)容，熟悉實驗?zāi)康?、原理、?nèi)容和步驟。 2根據(jù)給定的電路參數(shù)：估算實驗電路的靜態(tài)工作點、RW1電阻值、電壓放大倍數(shù)AV及放大器的動態(tài)范圍。

10、3.設(shè)計一共射極放大電路： 要求：=200 ，Vbe=0.7V ,Vcc=12V ,RL=20K，IE=1.5mA ，VEQ=2.5V ,Av=150，Ce=C1=C2=50uF。選取Rc、Re、Rb1、Rb2。計算并測量輸入電阻Ri；輸出電阻Ro；放大倍數(shù)Av。 六、實驗報告要求 1實測靜態(tài)工作點參數(shù)與估算工作點參數(shù)的比較、分析。 2分別討論RW1、RL改變對放大器輸出波形、放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、動態(tài)范圍的影響。 3.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)算出電壓放大倍數(shù)AV，與計算值比較，如有誤差，分析其原因。預(yù)習(xí)要求預(yù)習(xí)要求 估算出基本放大器的靜態(tài)工作點估算出基本放大器的靜態(tài)工作點Q（VB、VC、VE）

11、計算出基本放大器的性能指標(biāo)：計算出基本放大器的性能指標(biāo)： 1、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)AVL和和AV 2、輸入電阻、輸入電阻Ri 3、輸出電阻、輸出電阻Ro實驗三實驗三 放大電路的設(shè)計與仿真（二）（放大電路的設(shè)計與仿真（二）（P27）實驗三 放大電路的設(shè)計與仿真()一、實驗?zāi)康?1. 進(jìn)一步熟悉電子電路仿真軟件的使用方法。 2. 掌握利用EWB軟件進(jìn)行放大電路性能指標(biāo)的測試方法。二、實驗儀器 計算機（要求安裝EWB仿真軟件）三、實驗內(nèi)容和步驟 利用EWB進(jìn)行放大電路的設(shè)計及仿真。學(xué)生可自選實驗電路，也可選用實驗參考電路如下圖完成實驗。51k51R31k10uF16k16kRw1150k3DG

12、63.3k1.8k50uF10uFVi2K1vo15.1k5.1k4701k2.4kRw247k3DG66800pF50uF10uFvo2+12v2420k21K2 1.調(diào)試靜態(tài)工作點 按照實驗原理圖連接線路，將開關(guān)K2打至“1”，在交流輸入為零時，調(diào)整各級靜態(tài)工作點。即 =1.3mA， =4mA。測量并記錄 ， 的各極電壓值，記入下表：Ic1Ic2T1T2測量項目測量數(shù)據(jù)VB1VE1VC1VC 2VB2VE 22.測量放大器的性能指標(biāo) 將開關(guān)K2打至“1”，輸入f=1kHz的正弦信號，用示波器觀察，在輸出波形不失真的條件下，進(jìn)行動態(tài)測量。（1）測量帶載及空載情況下的放大倍數(shù)：（2）測量輸出電

13、阻 方法：輸入端串聯(lián)接入電流表（交流），并聯(lián)接入電壓表（交流），可以測量電路輸入電阻：RiiiiIVRiOLVLVVAiOVVVA（3）測量輸出電阻R。方法：用帶載和空載法。（4）測量幅頻特性曲線、上限頻率 和下限頻率 。方法：選擇虛擬波特儀，進(jìn)行正確連線、運行，調(diào)出幅頻特性曲線，測量上限頻率 和下限頻率 。lfhflfhf3測量負(fù)反饋放大器的性能參數(shù) (1) 測量放大倍數(shù)（帶載及不帶載） (2) 測量輸入電阻 (3) 測量輸出電阻 (4) 測量幅頻特性曲線、上限頻率和下限頻率 (5) 測量反饋深度 方法：對電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路，保證基本放大器和負(fù)反饋放大器的輸出電壓為同一數(shù)分別測取基本放大器和

14、負(fù)反饋放大器的輸入電壓 和 ，則反饋深度 iOLVLVVAdifiVVAF 1diVfiViOVVVAiiiIVRLoLooRVVR1四、實驗預(yù)習(xí)要求 1判斷此電路的反饋類型，并分析此負(fù)反饋對放大器性能的影響。 2已知 ，分別計算基本放大器靜態(tài)工作點Q及電壓放大倍數(shù)，輸入、輸出電阻；估算負(fù)反饋放大器的電壓放大倍數(shù)，輸入、輸出電阻、反饋深度及反饋電阻改變時的反饋深度。100,4,3 . 1,122121mAImAIVVccCC 五、實驗報告要求 1將基本放大器的放大倍數(shù)計算值與實測值進(jìn)行比較，并討論產(chǎn)生誤差的原因。 2利用深度負(fù)反饋條件下的近似公式，計算負(fù)反饋放大器的放大倍數(shù)，與實測值比較，討論

15、誤差原因。預(yù)習(xí)要求預(yù)習(xí)要求自行設(shè)計出下列電路并標(biāo)明元器件參數(shù)自行設(shè)計出下列電路并標(biāo)明元器件參數(shù) （1）電壓跟隨器）電壓跟隨器 （2）電壓同向放大器或者反向放大器）電壓同向放大器或者反向放大器 （3）反向加法電路或者反向減法電路）反向加法電路或者反向減法電路 （4）積分器或者微分器）積分器或者微分器 （5）半波整流電路（選做）半波整流電路（選做）實驗四實驗四 集成運算放大器的應(yīng)用（一）（集成運算放大器的應(yīng)用（一）（P30）實驗四 運算放大器的線性應(yīng)用 一、實驗?zāi)康?1掌握集成運放的正確使用方法。 2進(jìn)一步掌握集成運放的線性應(yīng)用：電壓跟隨器、同相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器、線性整流器、

16、正弦波信號發(fā)生器、單電源供電的交流放大器。 二、實驗儀器 1模擬電子技術(shù)實驗訓(xùn)練箱 1臺 2數(shù)字萬用電表 1塊 4數(shù)字示波器 1臺 5函數(shù)發(fā)生器 1臺 三、實驗原理 集成運放是高增益的直流放大器。若在它的輸出端和輸入端之間加上反饋網(wǎng)絡(luò)，則可以實現(xiàn)不同的電路功能。例如，施加線性負(fù)反饋，可以實現(xiàn)放大功能以及加減、微分、積分等模擬運算功能，施加非線性負(fù)反饋，可以實現(xiàn)對數(shù)、乘除等模擬運算功能以及非線性變換功能；施加線性或非線性反饋，或?qū)⒄?、?fù)兩反饋結(jié)合，可以實現(xiàn)產(chǎn)生各種模擬信號的功能。 在使用集成運放時，要特別注意下列兩個共性問題。首先，在輸出信號中含有直流分量的應(yīng)用場合下，必須考慮“調(diào)零”問題。第二

17、，是相位補償問題，不能讓運放產(chǎn)生自激現(xiàn)象，保證運放的穩(wěn)定正常工作。此外，為了減小輸入級偏置電流引起的誤差，一般要求同相端和反相端到地直流電阻相等保持輸入端直流平衡。低功耗四運算放大器低功耗四運算放大器LM324LM324 四、實驗內(nèi)容 1電壓跟隨器 按圖電路接線，輸入信號由反相端引入，測取 、 ，看其有什么關(guān)系。0ViV0ViV 2反相電壓放大器 按圖電路接線，輸入信號由反相端引入，測取 、 ，看其有什么關(guān)系。0ViV 3同相電壓放大器 按圖接線。接通電源，輸入信號由同相端輸入，測取 及 ，分析其關(guān)系。 iV0V 4加法器 按如圖電路接線。給上電源、調(diào)零。然后分別給 、 兩個電壓值，并測 、

18、、 ，分析其關(guān)系。 1 iV2iV0V1 iV2iV 5減法器 按如圖電路接線。給上電源、調(diào)零。然后分別給 、 兩個電壓值，并測 、 、 ，分析其關(guān)系。2iV1 iV0V1 iV2iV 6積分器 按電路接線。輸入方波信號， ，用示波器觀察 ，并記錄之。Hzf8001000V 7微分器 按電路接線。輸入方波信號， ，用示波器觀察 ，并記錄之。Hzf8001000V 8半波整流電路 按圖接線。輸入信號為正弦波，用示波器觀察 的波形，并記錄之。0V半波整流電路預(yù)習(xí)要求預(yù)習(xí)要求自行設(shè)計出下列電路并標(biāo)明元器件參數(shù)自行設(shè)計出下列電路并標(biāo)明元器件參數(shù) （1）RC正弦波信號發(fā)生器正弦波信號發(fā)生器 （2）頻率可調(diào)的方波信號發(fā)生器）頻率可調(diào)的方波信號發(fā)生器 （3）全波線性整流器）全波線性整流器 實驗五實驗五 集成運算放大器的應(yīng)用（二）（集成運算放大器的應(yīng)用（二）（P33）實驗五 運算放大器的非線性應(yīng)用一、實驗?zāi)康?學(xué)習(xí)用集成運放構(gòu)成正弦信號發(fā)生器以及非正弦信號發(fā)生器矩形波發(fā)生器、三角波發(fā)生器、鋸齒波發(fā)生器。二、實驗儀器 1模擬電子技術(shù)實驗訓(xùn)練箱 1臺 2數(shù)字萬用電表 1塊 4數(shù)字示波器 1臺 5函數(shù)發(fā)生器 1臺0.1uF0.1uF+-記錄波形及頻率范圍記錄波形及頻率記錄波形及頻率范圍 2方波三角波發(fā)生器 按圖示電路核對電路板參數(shù)后，接通電源，用示波器觀察記錄波形。信號源為矩形波發(fā)生器的輸出