模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)

1、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)三 實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)五 實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)七 實(shí)驗(yàn)八實(shí)驗(yàn)九 實(shí)驗(yàn)十實(shí)驗(yàn)一常用電子儀器的使用實(shí)驗(yàn)二晶體管共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)三場效應(yīng)管放大器實(shí)驗(yàn)四負(fù)反饋放大器實(shí)驗(yàn)五射極跟隨器實(shí)驗(yàn)六差動放大器實(shí)驗(yàn)七：綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)八集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用(I)實(shí)驗(yàn)九低頻功率放大器實(shí)驗(yàn)十集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用（II）實(shí)驗(yàn)十一直流穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)十二 集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用（III）模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一常用電子儀器的使用 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、學(xué)習(xí)電子電路實(shí)驗(yàn)中常用的電子儀器示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表、頻率計等的主要技術(shù)指標(biāo)、性能及正確使用方法。 2、初步掌握用雙蹤示波器觀

2、察正弦信號波形和讀取波形參數(shù)的方法。實(shí)驗(yàn)原理在模擬電子電路實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常使用的電子儀器有示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表及頻率計等。它們和萬用電表一起，可以完成對模擬電子電路的靜態(tài)和動態(tài)工作情況的測試。 實(shí)驗(yàn)中要對各種電子儀器進(jìn)行綜合使用，可按照信號流向，以連線簡捷，調(diào)節(jié)順手，觀察與讀數(shù)方便等原則進(jìn)行合理布局，各儀器與被測實(shí)驗(yàn)裝置之間的布局與連接如圖11所示。接線時應(yīng)注意，為防止外界干擾，各儀器的共公接地端應(yīng)連接在一起，稱共地。信號源和交流毫伏表的引線通常用屏蔽線或?qū)Ｓ秒娎|線，示波器接線使用專用電纜線，直流電源的接線用普通導(dǎo)線。 圖11 模擬電子電路中常用電子儀器布局圖 示波器

3、示波器是一種用途很廣的電子測量儀器，它既能直接顯示電信號的波形，又能對電信號進(jìn)行各種參數(shù)的測量?，F(xiàn)著重指出下列幾點(diǎn)：尋找掃描光跡 將示波器Y軸顯示方式置“ALT/交替”，輸入耦合方式置“GND”，開機(jī)預(yù)熱后，若在顯示屏上不出現(xiàn)光點(diǎn)和掃描基線，可按下列操作去找到掃描線：適當(dāng)調(diào)節(jié)亮度旋鈕。觸發(fā)方式開關(guān)置“自動”。適當(dāng)調(diào)節(jié)垂直 （ ）、水平（ ）“位移”旋鈕，使掃描光跡位于屏幕中央。面板圖2）、雙蹤示波器一般有五種顯示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1Y2”三種單蹤顯示方式和“交替”“斷續(xù)”二種雙蹤顯示方式?！敖惶妗憋@示一般適宜于輸入信號頻率較高時使用?！皵嗬m(xù)”顯示一般適宜于輸入信號頻率較底時使用。

4、3）、為了顯示穩(wěn)定的被測信號波形，“觸發(fā)源選擇”開關(guān)一般選為“內(nèi)”觸發(fā)，使掃描觸發(fā)信號取自示波器內(nèi)部的Y通道。面板圖4）、觸發(fā)方式開關(guān)通常先置于“自動”調(diào)出波形后，若被顯示的波形不穩(wěn)定，可置觸發(fā)方式開關(guān)于“常態(tài)”，通過調(diào)節(jié)“觸發(fā)電平”旋鈕找到合適的觸發(fā)電壓，使被測試的波形穩(wěn)定地顯示在示波器屏幕上。 有時，由于選擇了較慢的掃描速率，顯示屏上將會出現(xiàn)閃爍的光跡，但被測信號的波形不在X軸方向左右移動，這樣的現(xiàn)象仍屬于穩(wěn)定顯示。 面板圖5）、適當(dāng)調(diào)節(jié)“掃描速率”開關(guān)及“Y軸靈敏度”開關(guān)使屏幕上顯示一二個周期的被測信號波形。在測量幅值時，應(yīng)注意將“Y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時針旋到底，且

5、聽到關(guān)的聲音。在測量周期時，應(yīng)注意將“X軸掃速微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時針旋到底，且聽到關(guān)的聲音。還要注意“擴(kuò)展”旋鈕的位置。 根據(jù)被測波形在屏幕坐標(biāo)刻度上垂直方向所占的格數(shù)（div或cm）與“Y軸靈敏度”開關(guān)指示值（v/div）的乘積，即可算得信號幅值的實(shí)測值。根據(jù)被測信號波形一個周期在屏幕坐標(biāo)刻度水平方向所占的格數(shù)（div或cm）與“掃速”開關(guān)指示值（t/div）的乘積，即可算得信號頻率的實(shí)測值。 面板圖返回：5 6 7 8 前往：10 11 12 13 14 15 16 17 181電源開關(guān)（POWER）2電源指示燈3聚焦控制（FOCUS） 用于調(diào)節(jié)聚焦直至掃描線最細(xì)4基線旋轉(zhuǎn)（

6、TRACE ROTATION） 用于調(diào)節(jié)掃描線使其和水平刻度線平行。5輝度控制（INTENSITY）8通道1輸入端（Y1 INPUT） 被測信號由此輸入Y1通道。當(dāng)示波器工作在XY方式時，輸入到此端的信號作為X軸信號。 面板圖9通道2輸入端（Y2 INPUT） 被測信號由此輸入Y2通道。當(dāng)示波器工作在XY方式時，輸入到此端的信號作為Y軸信號。10、11輸入耦合開關(guān)（ACGNDDC） 用以選擇被測信號饋至Y軸放大器輸入端的耦合方式。 AC：耦合交流分量，隔離輸入信號的直流分量。 GND：Y軸放大器的輸入端接地。 ：輸入信號直接加到軸放大器輸入端，包涵交、直流成分。 面板圖12、13伏/度選擇開關(guān)

7、（VOLTS/DIV） 用于選擇垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。可以方便地觀察垂直放大器上的各種幅度范圍的波形。當(dāng)使用探極時，屏幕讀數(shù)需10才是實(shí)際測量值。14、15微調(diào)/擴(kuò)展控制開關(guān)（VAR PULL5 GAIN） 當(dāng)旋轉(zhuǎn)微調(diào)旋鈕時，可小范圍地連續(xù)改變垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度。通常將此旋鈕順時針旋到底（校準(zhǔn)位置）。此旋鈕拉出時，垂直系統(tǒng)增益擴(kuò)大5倍。16位移（POSITION） 用于調(diào)節(jié)Y1信號垂直方向的位移。17位移/Y2倒相（POSITION/PULL INVERT） 用于調(diào)節(jié)Y2信號垂直方向的位移。拉出時，Y2信號被倒相。當(dāng)儀器置于（Y1+Y2）方式時，利用該功能即可得到（Y1Y2）的信號差。 面板圖18工作方式

8、開關(guān)（MODE） 用于選擇垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的工作方式。 Y1：只有加到Y(jié)1通道的信號能顯示 Y2：只有加到Y(jié)2通道的信號能顯示 ALT（交替）：加到Y(jié)1、Y2的信號能交替地顯示在熒光屏上，此工作方式常用于加在兩通道上信號頻率較高的情況。 CHOP（斷續(xù)）：加到Y(jié)1、Y2的信號受約250kHz自激振蕩電子開關(guān)的控制同時顯示在熒光屏上，此工作方式常用于加在兩通道上信號頻率較低的情況。 ADD（疊加）：顯示加到Y(jié)1、Y2信號之代數(shù)和面板圖20、21直流平衡調(diào)節(jié)（DC BAL） 用于直流平衡調(diào)節(jié)，方法如下： 置Y1、Y2耦合開關(guān)接地，觸發(fā)方式為自動，移掃描線到刻度中心（垂直方向）。 將V/DIV開關(guān)在5m

9、V和10mV檔之間變換，調(diào)直流平衡，直至掃描線無任何位移即可。22掃描時間選擇開關(guān)（TIME/DIV） 用于選擇掃描時間因數(shù)，置于“XY”位置時，示波器工作于XY狀態(tài)。23掃描微調(diào)（SWP VAR） 此旋鈕在校正位置時，掃描因數(shù)從TIME/DIV讀出，不在校正位置時可連續(xù)微調(diào)掃描因數(shù)，最大可擴(kuò)大2.5倍。 面板圖24位移/擴(kuò)展（POSITION/PULL10MAG）用于水平移動掃描線。拉出后將掃描擴(kuò)展10倍，即TIME/DIV指示的是實(shí)際掃描時間的10倍。25觸發(fā)源選擇開關(guān)（SOURCE） 用于選擇掃描觸發(fā)信號源： 內(nèi)（INT）：取加到Y(jié)1或Y2的信號作為觸發(fā)源 電源（LINE）：取交流電源信

10、號作為觸發(fā)源 外（EXT）：取加到外觸發(fā)輸入端的外觸發(fā)信號作為觸發(fā)源面板圖26內(nèi)觸發(fā)選擇開關(guān)（INT TRIG） 用于選擇不同的內(nèi)觸發(fā)信號源： Y1：取加到Y(jié)1的信號作觸發(fā)源。 Y2：取加到Y(jié)2的信號作觸發(fā)源。 組合方式（VERT MODE）：同時觀察兩個波形，同步觸發(fā)信號交替取自Y1和Y2。27外觸發(fā)輸入（TRIG IN）28觸發(fā)電平控制（LEVEL / PULL SLOPE） 通過調(diào)節(jié)觸發(fā)電平可確定波形掃描的起始點(diǎn)； 按進(jìn)為正極性觸發(fā)（常用），拉出為負(fù)極性觸發(fā)。面板圖29觸發(fā)方式選擇（TRIG MODE） 自動（AUTO）：在有觸發(fā)信號時，同正常的觸發(fā)掃描，波形可穩(wěn)定顯示，無信號輸入時可顯

11、示掃描線。 常態(tài)（NORM）：有觸發(fā)信號時才產(chǎn)生掃描，在沒有信號和非同步狀態(tài)下沒的掃描線。當(dāng)信號頻率很低（25Hz以下）時采用。 電視場（TVV）：用于觀察電視信號中的全場信號波形。 電視行（TVH）：用于觀察電視信號中的行信號波形。31校正方波輸出（CAL 0.5V） 0.5V、1kHz方波信號輸出。32接地端（GND） 面板圖使用步驟（1）選擇工作模式18 （2）選擇觸發(fā)源25（3）選擇內(nèi)觸發(fā)源26 （4）選擇觸發(fā)方式29（5）選擇合適的時間因數(shù)22 （6）選擇耦合方式10、11（7）選擇合適的垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)12、13面板圖示波器探頭函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器按需要輸出正弦波、方波、三角波

12、三種信號波形。輸出電壓最大可達(dá)20VPP。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。 參照實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作頻率范圍之內(nèi)，用來測量正弦交流電壓的有效值。為了防止過載而損壞，測量前一般先把量程開關(guān)置于量程較大位置上，然后在測量中逐檔減小量程。 數(shù)字式萬用表 1、直流電壓測量 將紅表筆插入“VmA”插孔7，黑表筆插入“COM”插孔5。將功能量程開關(guān)4置于直流電壓檔位，并將表筆并聯(lián)到待測電壓兩端。2、交流電壓測量 將4置于交流電壓檔

13、位，其余類同直流電壓測量。3、直流電流測量 將紅表筆插入插孔7或6“10A”，黑表筆插入“COM”插孔5。將4置于直流電流檔位，并將表筆串聯(lián)到待測電路中。4、電阻測量 將紅表筆插入插孔7，黑表筆插入“COM”插孔5。將4置于電阻測量檔位，并將表筆并聯(lián)到待測電阻兩端。MF500型萬用表各功能的測量使用 頁頁頁萬用表使用注意事項(xiàng)：其一，使用之前須進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，使指針準(zhǔn)確地指示在標(biāo)度尺的零位上（最左端）；其二，紅表筆插“+”端，黑表筆插“-”端；其三，使用時應(yīng)將萬用表水平放置；其四，讀數(shù)時射線應(yīng)與表盤指針垂直。 1、交流電壓的測量：將右換檔旋鈕旋至 V置上，左換檔旋鈕旋至待測量交流電壓值相應(yīng)的量限位

14、置上，再將表筆跨接在被測電路兩端，當(dāng)不能預(yù)計被測電壓大約數(shù)值時，可將檔位旋在最大量限位置再根據(jù)指示值之大約數(shù)值重選適當(dāng)?shù)牧肯尬恢?，使指針得到最大的偏轉(zhuǎn)度。讀數(shù)見 刻度線（10V量限見10V專用刻度線）。 面板圖2、直流電壓的測量：將右換檔旋鈕旋至 V位置上，左換檔旋鈕旋至待測量直流電壓值相應(yīng)的量限位置上，再將紅、黑表筆分別跨接在被測電路正、負(fù)電壓兩端，當(dāng)不能預(yù)計被測電壓大約數(shù)值時，可將檔位旋在最大量限位置再根據(jù)指示值之大約數(shù)值重選適當(dāng)?shù)牧肯尬恢茫怪羔樀玫阶畲蟮钠D(zhuǎn)度。讀數(shù)見刻度線。測量2500V時，紅表筆由插孔2500 V引出。3、直流電流的測量：將左換檔旋鈕旋至A位置上，右換檔旋鈕旋至待測

15、直流電流值相應(yīng)的量限位置上，再將表筆串接在被測電路中（應(yīng)使電流從紅表筆流進(jìn)黑表筆流出），讀數(shù)見 刻度線。注意切勿將兩表筆直接跨接在電壓兩端。 面板圖4、電阻的測量：將左換檔旋鈕旋至位置上，右換檔旋鈕旋至待測電阻值相應(yīng)的量限位置上，先進(jìn)行調(diào)零：兩表筆短接，再調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使指針指示在標(biāo)度尺“0”的位置上，再將兩表筆分開跨接在待測電阻兩端測量，讀數(shù)見刻度線。為了提高測量精度，指針?biāo)甘颈粶y電阻之值應(yīng)盡可能指示在刻度中間一段。 面板圖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容標(biāo) 準(zhǔn) 值T/DIV位置V/DIV位置實(shí)測值（DIV）幅 度Up-p0.5V05V02V頻 率f1000Hz1mS02mS2、用示波器和交流毫伏表測量信號參數(shù)1

16、、用機(jī)內(nèi)校正信號對示波器進(jìn)行自檢信號源頻率示波器測量值信號電壓毫伏表讀數(shù)（V）T/DIV位置周期DIVV/DIV位置峰峰值DIV100Hz0.51KHz0.510KHz0.5100KHz0.5返回首頁實(shí)驗(yàn)二晶體管共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 學(xué)會放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法，分析靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器性能的影響。2、 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試方法。 3、 熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。實(shí)驗(yàn)原理 圖21為電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖。它的偏置電路采用RB1和RB2組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻RE，以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)在

17、放大器的輸入端加入輸入信號ui后，在放大器的輸出端便可得到一個與ui相位相反，幅值被放大了的輸出信號u0，從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。 圖21 共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)電路 第 48 49 50 51 52 53 54 55 頁 在圖21電路中，當(dāng)流過偏置電阻RB1和RB2 的電流遠(yuǎn)大于晶體管T 的基極電流IB時（一般510倍），則它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算 輸出電阻: RiRB1 / RB2 / rbe UCEUCCIC（RCRE）電壓放大倍數(shù):輸入電阻:RORC由于電子器件性能的分散性比較大，因此在設(shè)計和制作晶體管放大電路時，離不開測量和調(diào)試技術(shù)。在設(shè)計前應(yīng)測量所用元器件的參數(shù)，為電路設(shè)計提供必要的依

18、據(jù)，在完成設(shè)計和裝配以后，還必須測量和調(diào)試放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)和各項(xiàng)性能指標(biāo)。一個優(yōu)質(zhì)放大器，必定是理論設(shè)計與實(shí)驗(yàn)調(diào)整相結(jié)合的產(chǎn)物。因此，除了學(xué)習(xí)放大器的理論知識和設(shè)計方法外，還必須掌握必要的測量和調(diào)試技術(shù)。 放大器的測量和調(diào)試一般包括：放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測量與調(diào)試，消除干擾與自激振蕩及放大器各項(xiàng)動態(tài)參數(shù)的測量與調(diào)試等。 1、 放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測量與調(diào)試 1)靜態(tài)工作點(diǎn)的測量 測量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)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。一般實(shí)驗(yàn)中，為了避免斷開

19、集電極，所以采用測量電壓UE或UC，然后算出IC的方法，例如，只要測出UE，即可用 算出IC（也可根據(jù) ，由UC確定IC）， 同時也能算出UBEUBUE，UCEUCUE 為了減小誤差，提高測量精度，應(yīng)選用內(nèi)阻較高的直流電壓表。 2)靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試 放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對管子集電極電流IC（或UCE）的調(diào)整與測試。 靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適，對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點(diǎn)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(diǎn)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

20、合不失真放大的要求。所以在選定工作點(diǎn)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(diǎn)的位置。圖22(a)圖22(b)改變電路參數(shù)UCC、RC、RB（RB1、RB2）都會引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變化，如圖23所示。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(diǎn)，如減小RB2，則可使靜態(tài)工作點(diǎn)提高等。 圖23這里所說的工作點(diǎn)“偏高”或“偏低”不是絕對的，應(yīng)該是相對信號的幅度而言，如輸入信號幅度很小，即使工作點(diǎn)較高或較低也不一定會出現(xiàn)失真。所以確切地說，產(chǎn)生波形失真是信號幅度與靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置配合不當(dāng)所致。如需滿足較

21、大信號幅度的要求，靜態(tài)工作點(diǎn)最好盡量靠近交流負(fù)載線的中點(diǎn)。 2、放大器動態(tài)指標(biāo)測試放大器動態(tài)指標(biāo)包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓（動態(tài)范圍）和通頻帶等。1)電壓放大倍數(shù)AV的測量調(diào)整放大器到合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，然后加入輸入電壓ui，在輸出電壓uO不失真的情況下，用交流毫伏表測出ui和uo的有效值Ui和UO，則2)輸入電阻Ri的測量為了測量放大器的輸入電阻，按圖24 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， 用交流毫伏表測出US和Ui，則根據(jù)輸入電阻的定義可得 圖24測量時應(yīng)注意下列幾點(diǎn): 由于電阻R兩端沒有電路公共接地點(diǎn)，所以測量R

22、兩端電壓 UR時必須分別測出US和Ui，然后按URUSUi求出UR值。 電阻R的值不宜取得過大或過小，以免產(chǎn)生較大的測量誤差，通常取R與Ri為同一數(shù)量級為好，本實(shí)驗(yàn)可取R12K。3)輸出電阻R0的測量按圖2-4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，根據(jù) 即可求出 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。 4)最大不失真輸出電壓UOPP的測量（最大動態(tài)范圍） 如上所述，為了得到最大動態(tài)范圍，應(yīng)將靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。為此在放大器正常工作情況下，逐步增大輸入信號的幅度，并同時調(diào)節(jié)RW（改變靜態(tài)工作點(diǎn)），用示波器觀察

23、uO，當(dāng)輸出波形同時出現(xiàn)削底和縮頂現(xiàn)象（如圖25）時，說明靜態(tài)工作點(diǎn)已調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。然后反復(fù)調(diào)整輸入信號，使波形輸出幅度最大，且無明顯失真時，用交流毫伏表測出UO（有效值），則動態(tài)范圍等于?；蛴檬静ㄆ髦苯幼x出UOPP來。 圖255)放大器幅頻特性的測量 放大器的幅頻特性是指放大器的電壓放大倍數(shù)AU與輸入信號頻率f 之間的關(guān)系曲線。單管阻容耦合放大電路的幅頻特性曲線如圖26所示，Aum為中頻電壓放大倍數(shù)，通常規(guī)定電壓放大倍數(shù)隨頻率變化下降到中頻放大倍數(shù)的倍，即0.707Aum所對應(yīng)的頻率分別稱為下限頻率fL和上限頻率fH，則通頻帶fBWfHfL 放大器的幅率特性就是測量不同頻率信號時的電

24、壓放大倍數(shù)AU。為此，可采用前述測AU的方法，每改變一個信號頻率，測量其相應(yīng)的電壓放大倍數(shù)，測量時應(yīng)注意取點(diǎn)要恰當(dāng)，在低頻段與高頻段應(yīng)多測幾點(diǎn)，在中頻段可以少測幾點(diǎn)。此外，在改變頻率時，要保持輸入信號的幅度不變，且輸出波形不得失真。 圖26幅頻特性曲線 圖27晶體三極管管腳排列 3DG 9011(NPN)3CG 9012(PNP) 9013(NPN)實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、12V直流電源 2、函數(shù)信號發(fā)生器 3、雙蹤示波器 4、交流毫伏表 5、直流電壓表 6、直流毫安表 7、頻率計 8、萬用電表9、晶體三極管3DG61(50100)或 90111 （管腳排列如圖27所示） 電阻器、電容器若干 實(shí)驗(yàn)內(nèi)

25、容 實(shí)驗(yàn)電路如圖21所示。各電子儀器可按實(shí)驗(yàn)一中圖11所示方式連接，為防止干擾，各儀器的公共端必須連在一起，同時信號源、交流毫伏表和示波器的引線應(yīng)采用專用電纜線或屏蔽線，如使用屏蔽線，則屏蔽線的外包金屬網(wǎng)應(yīng)接在公共接地端上。1、調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)接通直流電源前，先將RW調(diào)至最大， 函數(shù)信號發(fā)生器輸出旋鈕旋至零。接通12V電源、調(diào)節(jié)RW，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。記入表21。 表2-1 IC2mA測 量 值計 算 值UB（V）UE（V）UC（V）RB2（K）UBE（V）UCE（V）IC（mA）圖212、測量電壓放大倍數(shù)在放大器輸入

26、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。 RC（K）RL(K)Uo(V)AV觀察記錄一組uO和u1波形2.41.22.42.4表22 Ic2.0mA Ui mV 圖213、觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對電壓放大倍數(shù)的影響置RC2.4K，RL，Ui適量，調(diào)節(jié)RW，用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，在uO不失真的條件下，測量數(shù)組IC和UO值，記入表23。 表23RC2.4K RL UimV IC(mA)2.0UO(V

27、)AV測量IC時，要先將信號源輸出旋鈕旋至零（即使Ui0）。 圖214、觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對輸出波形失真的影響 置RC2.4K，RL2.4K， ui0，調(diào)節(jié)RW使IC2.0mA，測出UCE值，再逐步加大輸入信號，使輸出電壓u0 足夠大但不失真。 然后保持輸入信號不變，分別增大和減小RW，使波形出現(xiàn)失真，繪出u0的波形，并測出失真情況下的IC和UCE值，記入表24中。每次測IC和UCE 值時都要置ui0，即去掉信號源。表24 RC2.4K RL UimV IC(mA)UCE(V)u0波形失真情況管子工作狀態(tài)2.0圖21 5、測量最大不失真輸出電壓 置RC2.4K，RL2.4K，按照實(shí)驗(yàn)原理2.4)中

28、所述方法，同時調(diào)節(jié)輸入信號的幅度和電位器RW，用示波器和交流毫伏表測量UOPP及UO值，記入表25。表25 RC2.4K RL2.4K IC(mA)Uim(mV)Uom(V)UOPP(V)圖21*6、測量輸入電阻和輸出電阻 置RC2.4K，RL2.4K，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2-6。保持US不變，斷開RL，測量輸出電壓Uo，記入表2-6。表2-6 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圖21實(shí)驗(yàn)總結(jié) 1、 列表整理測量結(jié)

29、果，并把實(shí)測的靜態(tài)工作點(diǎn)、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。 2、總結(jié)RC，RL及靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的影響。3、討論靜態(tài)工作點(diǎn)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。 共射極單管放大器與帶有負(fù)反饋的兩級放大器共用實(shí)驗(yàn)?zāi)K 返回首頁實(shí)驗(yàn)三場效應(yīng)管放大器實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解結(jié)型場效應(yīng)管的性能和特點(diǎn)2、進(jìn)一步熟悉放大器動態(tài)參數(shù)的測試方法實(shí)驗(yàn)原理場效應(yīng)管是一種電壓控制型器件。按結(jié)構(gòu)可分為結(jié)型和絕緣柵型兩種類型。由于場效應(yīng)管柵源之間處于絕緣或反向偏置，所以輸入電阻很高（一般可達(dá)上百兆歐）又由于

30、場效應(yīng)管是一種多數(shù)載流子控制器件，因此熱穩(wěn)定性好，抗輻射能力強(qiáng)，噪聲系數(shù)小。加之制造工藝較簡單，便于大規(guī)模集成，因此得到越來越廣泛的應(yīng)用。 1、結(jié)型場效應(yīng)管的特性和參數(shù) 場效應(yīng)管的特性主要有輸出特性和轉(zhuǎn)移特性。圖31所示為N溝道結(jié)型場效應(yīng)管3DJ6F的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性曲線。 圖31 3DJ6F的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性曲線 其直流參數(shù)主要有飽和漏極電流IDSS，夾斷電壓UP等；交流參數(shù)主要有低頻跨導(dǎo) 表31列出了3DJ6F的典型參數(shù)值及測試條件 參數(shù)名稱飽和漏極電流IDSS（mA）夾斷電壓UP（V）跨 導(dǎo)gm（A/V）測試條件UDS10V UGS0VUDS10V IDS50AUDS10VIDS3m

31、Af1KHz參數(shù)值13.591002、場效應(yīng)管放大器性能分析 圖32為結(jié)型場效應(yīng)管組成的共源級放大電路。 圖326667其靜態(tài)工作點(diǎn) 中頻電壓放大倍數(shù)AVgmRLgmRD / RL 輸入電阻RiRGRg1 / Rg2 輸出電阻 RORD 計算。但要注意，計算時UGS要用靜態(tài)工作點(diǎn)處之?dāng)?shù)值。 式中跨導(dǎo)gm可由特性曲線用作圖法求得，或用公式3、輸入電阻的測量方法場效應(yīng)管放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)和輸出電阻的測量方法，與實(shí)驗(yàn)二中晶體管放大器的測量方法相同。其輸入電阻的測量，從原理上講，也可采用實(shí)驗(yàn)二中所述方法，但由于場效應(yīng)管的Ri比較大，如直接測輸入電壓US和Ui，則限于測量儀器的輸入電阻有限

32、，必然會帶來較大的誤差。因此為了減小誤差，常利用被測放大器的隔離作用，通過測量輸出電壓UO來計算輸入電阻。測量電路如圖33所示。 圖33 輸入電阻測量電路 在放大器的輸入端串入電阻R，把開關(guān)K擲向位置1（即使R0），測量放大器的輸出電壓U01AVUS；保持US不變，再把K擲向2（即接入R），測量放大器的輸出電壓U02。由于兩次測量中AV和US保持不變，故 由此可以求出 式中R和Ri不要相差太大，本實(shí)驗(yàn)可取R100200K。由此可以求出 68實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、12V直流電源2、函數(shù)信號發(fā)生器3、雙蹤示波器 4、交流毫伏表5、直流電壓表 6、結(jié)型場效應(yīng)管3DJ6F1 電阻器、電容器若干。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

33、1、靜態(tài)工作點(diǎn)的測量和調(diào)整 接圖32連接電路，令ui0，接通12V電源，用直流電壓表測量UG、US和UD。檢查靜態(tài)工作點(diǎn)是否在特性曲線放大區(qū)的中間部分。如合適則把結(jié)果記入表32。 若不合適，則適當(dāng)調(diào)整Rg2和RS，調(diào)好后，再測量UG、US和UD 記入表32。測量值計算值UG（V）US（V）UD（V）UDS（V）UGS（V）ID（mA）UDS（V）UGS（V）ID（mA）表322、電壓放大倍數(shù)AV、輸入電阻Ri和輸出電阻RO的測量1)AV和RO的測量在放大器的輸入端加入f1KHz的正弦信號Ui（50100mV），并用示波器監(jiān)視輸出電壓u0的波形。在輸出電壓u0沒有失真的條件下，用交流毫伏表分別測

34、量RL和RL10K時的輸出電壓UO（注意：保持 Ui幅值不變），記入表33。用示波器同時觀察ui和uO的波形，描繪出來并分析它們的相位關(guān)系。 測 量 值計 算 值ui和uO波形Ui（V）UO（V）AVRO（K）AVRO（K）RLRL10K表33電路圖2)Ri的測量 按圖33改接實(shí)驗(yàn)電路，選擇合適大小的輸入電壓US（約50100mV），將開關(guān)K擲向“1”，測出R0時的輸出電壓U01，然后將開關(guān)擲向“2”，（接入R），保持US不變，再測出U02，根據(jù)公式 求出 Ri，記入表34。 測 量 值計 算 值U01（V）U02（V）Ri（K）Ri（K）表34實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將測得的AV、Ri、R

35、o和理論計算值進(jìn)行比較。2、把場效應(yīng)管放大器與晶體管放大器進(jìn)行比較，總結(jié)場效應(yīng)管放大器的特點(diǎn)。3、分析測試中的問題，總結(jié)實(shí)驗(yàn)收獲。返回首頁實(shí)驗(yàn)四負(fù)反饋放大器 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深理解放大電路中引入負(fù)反饋的方法和負(fù)反饋對放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響。實(shí)驗(yàn)原理 負(fù)反饋在電子電路中有著非常廣泛的應(yīng)用,雖然它使放大器的放大倍數(shù)降低，但能在多方面改善放大器的動態(tài)指標(biāo)，如穩(wěn)定放大倍數(shù)，改變輸入、輸出電阻，減小非線性失真和展寬通頻帶等。因此，幾乎所有的實(shí)用放大器都帶有負(fù)反饋。 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(shí)驗(yàn)以電壓串聯(lián)負(fù)反饋為例，分析負(fù)反饋對放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響。 1、圖4

36、1為帶有負(fù)反饋的兩級阻容耦合放大電路，在電路中通過Rf把輸出電壓uo引回到輸入端，加在晶體管T1的發(fā)射極上，在發(fā)射極電阻RF1上形成反饋電壓uf。根據(jù)反饋的判斷法可知，它屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋。 圖417779主要性能指標(biāo)如下1) 閉環(huán)電壓放大倍數(shù) 其中AVUOUi 基本放大器（無反饋）的電壓放大倍數(shù)，即開環(huán)電壓放大倍數(shù)。 1AVFV 反饋深度，它的大小決定了負(fù)反饋對放大器性能改善的程度。 反饋系數(shù) 3)輸入電阻Rif(1AVFV )Ri Ri 基本放大器的輸入電阻4) 輸出電阻 RO 基本放大器的輸出電阻 AVO 基本放大器RL時的電壓放大倍數(shù)2、本實(shí)驗(yàn)還需要測量基本放大器的動態(tài)參數(shù)，怎樣實(shí)現(xiàn)無

37、反饋而得到基本放大器呢？不能簡單地斷開反饋支路，而是要去掉反饋?zhàn)饔?，但又要把反饋網(wǎng)絡(luò)的影響（負(fù)載效應(yīng)）考慮到基本放大器中去。1) 在畫基本放大器的輸入回路時，因?yàn)槭请妷贺?fù)反饋，所以可將負(fù)反饋放大器的輸出端交流短路，即令uO0，此時 Rf相當(dāng)于并聯(lián)在RF1上。2)在畫基本放大器的輸出回路時，由于輸入端是串聯(lián)負(fù)反饋，因此需將反饋放大器的輸入端（T1 管的射極）開路，此時（RfRF1）相當(dāng)于并接在輸出端?？山普J(rèn)為Rf并接在輸出端。 基本放大器 帶有電壓串聯(lián)負(fù)反饋的兩級阻容耦合放大器 78實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 1、12V直流電源 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

38、壓表7、晶體三極管3DG62(50100) 或90112 電阻器、電容器若干。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測量靜態(tài)工作點(diǎn) 按圖41連接實(shí)驗(yàn)電路，取UCC12V，Ui0，用直流電壓表分別測量第一級、第二級的靜態(tài)工作點(diǎn)，記入表4-1。UB（V）UE（V）UC（V）IC（mA）第一級第二級表4-12、測試基本放大器的各項(xiàng)性能指標(biāo)將實(shí)驗(yàn)電路按圖42改接，即把Rf斷開后分別并在RF1和RL上，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5mV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，測量US、Ui、UL，記入表42。 保持US不變，斷開負(fù)載

39、電阻RL（注意，Rf不要斷開），測量空載時的輸出電壓UO，記入表42。 基本放大器US(mv)Ui(mv)UL(V)UO(V)AVRi(K)RO(K)負(fù)反饋放大器US(mv)Ui(mv)UL(V)UO(V)AVfRif(K)ROf(K)表422)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43。3、測試負(fù)反饋放大器的各項(xiàng)性能指標(biāo)將實(shí)驗(yàn)電路恢復(fù)為圖41的負(fù)反饋放大電路。 適當(dāng)加大US（約10mV），在輸出波形不失真的條件下，測量負(fù)反饋放大器的AVf、Rif和ROf， 記入表42；測量fhf和fLf，記入表43。 基本放大器fL(KH

40、z)fH(KHz)f(KHz)負(fù)反饋放大器fLf(KHz)fHf(KHz)ff(KHz)表43 *4、觀察負(fù)反饋對非線性失真的改善1)實(shí)驗(yàn)電路改接成基本放大器形式，在輸入端加入f1KHz 的正弦信號，輸出端接示波器，逐漸增大輸入信號的幅度，使輸出波形開始出現(xiàn)失真，記下此時的波形和輸出電壓的幅度。2)再將實(shí)驗(yàn)電路改接成負(fù)反饋放大器形式，增大輸入信號幅度，使輸出電壓幅度的大小與1)相同，比較有負(fù)反饋時，輸出波形的變化。 實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、將基本放大器和負(fù)反饋放大器動態(tài)參數(shù)的實(shí)測值和理論估算值列表進(jìn)行比較。2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)電壓串聯(lián)負(fù)反饋對放大器性能的影響。 返回首頁實(shí)驗(yàn)五射極跟隨器 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌

41、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(xiàng)參數(shù)測試方法實(shí)驗(yàn)原理 射極跟隨器的原理圖如圖51所示。 它是一個電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路，它具有輸入電阻高，輸出電阻低，電壓放大倍數(shù)接近于1，輸出電壓能夠在較大范圍內(nèi)跟隨輸入電壓作線性變化以及輸入、輸出信號同相等特點(diǎn)。圖51 射極跟隨器射極跟隨器的輸出取自發(fā)射極，故稱其為射極輸出器。 1、輸入電阻Ri Rirbe(1)RE 如考慮偏置電阻RB和負(fù)載RL的影響，則 RiRBrbe(1)(RERL) 由上式可知射極跟隨器的輸入電阻Ri比共射極單管放大器的輸入電阻RiRBrbe要高得多，但由于偏置電阻RB的分流作用，輸入電阻難以進(jìn)一步提高。輸入電阻

42、的測試方法同單管放大器，實(shí)驗(yàn)線路如圖52所示。即只要測得A、B兩點(diǎn)的對地電位即可計算出Ri。 909193圖52 射極跟隨器實(shí)驗(yàn)電路 輸出電阻RO 如考慮信號源內(nèi)阻RS，則由上式可知射極跟隨器的輸出電阻R0比共射極單管放大器的輸出電阻RORC低得多。三極管的愈高，輸出電阻愈小。輸出電阻RO的測試方法亦同單管放大器，即先測出空載輸出電壓UO，再測接入負(fù)載RL后的輸出電壓UL，根據(jù) 即可求出:電壓放大倍數(shù) 1 上式說明射極跟隨器的電壓放大倍數(shù)小于近于1，且為正值。 這是深度電壓負(fù)反饋的結(jié)果。但它的射極電流仍比基流大(1)倍， 所以它具有一定的電流和功率放大作用。 4、電壓跟隨范圍 電壓跟隨范圍是指

43、射極跟隨器輸出電壓uo跟隨輸入電壓ui作線性變化的區(qū)域。當(dāng)ui超過一定范圍時，uo便不能跟隨ui作線性變化，即uo波形產(chǎn)生了失真。為了使輸出電壓uo正、負(fù)半周對稱，并充分利用電壓跟隨范圍，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)選在交流負(fù)載線中點(diǎn)，測量時可直接用示波器讀取uo的峰峰值，即電壓跟隨范圍；或用交流毫伏表讀取uo的有效值，則電壓跟隨范圍 U0PP2UO實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、12V直流電源2、函數(shù)信號發(fā)生器3、雙蹤示波器 4、交流毫伏表5、直流電壓表 6、頻率計7、3DG121 (50100)或9013 電阻器、電容器若干。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整 接入負(fù)載RL1K，接通12V直流電源，在A點(diǎn)加入f1KHz正弦

44、信號us，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，然后移除信號源，置us對地短接，用直流電壓表測量晶體管各極對地電位，將測得數(shù)據(jù)記入表51。注意，測量UB時不能直接B極（基極）對地測量，正確的方法是先測出上偏置電阻（RB）上的電壓URB，再用UC-URB獲得。IE也是通過測量UE，再用UE/RE獲得。 UE(V)UB(V)UC(V)IE（mA）表51電路圖 2、測量電壓放大倍數(shù)Av 移除Us 對地的短接線，在A點(diǎn)重新接入信號源，用交流毫伏表分別測出Us、Ui、UL的值。記入表52。移除負(fù)載RL1K， 測出Uo記入表5-2。 表5

45、2電路圖us （V）ui（V）uL（V）uo （V）AV（uL/ui）Ri（k）Ro（k）3、測試跟隨特性 接入負(fù)載RL1k，在A點(diǎn)加入f1kHz正弦信號uS，用示波器監(jiān)視輸出波形，在輸出波形不失真的情況下，調(diào)節(jié)信號為不同幅度，用交流毫伏表測出ui和uL的值，記入表53。 表53ui(V)uL(V)4、測試頻率響應(yīng)特性 保持輸入信號ui幅度不變，改變信號源頻率，用示波器監(jiān)視輸出波形，用交流毫伏表測量不同頻率下的輸出電壓UL值，記入表54。 表54f(KHz)051255010uL(V)實(shí)驗(yàn)六差動放大器實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深對差動放大器性能及特點(diǎn)的理解2、學(xué)習(xí)差動放大器主要性能指標(biāo)的測試方法實(shí)驗(yàn)原理

46、圖61是差動放大器的基本結(jié)構(gòu)。 它由兩個元件參數(shù)相同的基本共射放大電路組成。當(dāng)開關(guān)K撥向左邊時，構(gòu)成典型的差動放大器。調(diào)零電位器RP用來調(diào)節(jié)T1、T2管的靜態(tài)工作點(diǎn)，使得輸入信號Ui0時，雙端輸出電壓UO0。RE為兩管共用的發(fā)射極電阻， 它對差模信號無負(fù)反饋?zhàn)饔?，因而不影響差模電壓放大倍?shù)，但對共模信號有較強(qiáng)的負(fù)反饋?zhàn)饔?，故可以有效地抑制零漂，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。 圖61 差動放大器實(shí)驗(yàn)電路 當(dāng)開關(guān)K撥向右邊時，構(gòu)成具有恒流源的差動放大器。 它用晶體管恒流源代替發(fā)射極電阻RE，可以進(jìn)一步提高差動放大器抑制共模信號的能力。 104 105 106 107 108 109 1、靜態(tài)工作點(diǎn)的估算典型電路

47、 （認(rèn)為UB1UB20） 恒流源電路 2、差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)當(dāng)差動放大器的射極電阻RE足夠大，或采用恒流源電路時，差模電壓放大倍數(shù)Ad由輸出端方式?jīng)Q定，而與輸入方式無關(guān)。雙端輸出:RE，RP在中心位置時，單端輸出 當(dāng)輸入共模信號時，若為單端輸出，則有若為雙端輸出，在理想情況下實(shí)際上由于元件不可能完全對稱，因此AC也不會絕對等于零。共模抑制比CMRR 為了表征差動放大器對有用信號（差模信號）的放大作用和對共模信號的抑制能力，通常用一個綜合指標(biāo)來衡量，即共模抑制比 或差動放大器的輸入信號可采用直流信號也可采用交流信號。本實(shí)驗(yàn)由函數(shù)信號發(fā)生器提供頻率f1KHZ的正弦信號作為輸入信號。

48、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、12V直流電源2、函數(shù)信號發(fā)生器3、雙蹤示波器 4、交流毫伏表5、直流電壓表6、晶體三極管3DG63，或90113 要求T1、T2管特性參數(shù)一致。 7、電阻器、電容器若干。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容典型差動放大器性能測試 按圖6-1連接實(shí)驗(yàn)電路，開關(guān)K撥向左邊構(gòu)成典型差動放大器。1) 測量靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)放大器零點(diǎn)信號源不接入。將放大器輸入端A、B與地短接，接通12V直流電源，用直流電壓表測量輸出電壓UO，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器RP，使UO0。 調(diào)節(jié)要仔細(xì)，力求準(zhǔn)確。 測量靜態(tài)工作點(diǎn) 零點(diǎn)調(diào)好以后，用直流電壓表測量T1、T2管各電極電位及射極電阻RE兩端電壓URE，記入表61。 測量值UC1(V)U

49、B1(V)UE1(V)UC2(V)UB2(V)UE2(V)URE(V)計算值IC(mA)IB(mA)UCE(V)表61電路圖2) 測量差模電壓放大倍數(shù) 斷開直流電源，將函數(shù)信號發(fā)生器的輸出端接放大器輸入A端，地端接放大器輸入B端構(gòu)成單端輸入方式，調(diào)節(jié)輸入信號為頻率f1KHz的正弦信號，并使輸出旋鈕旋至零， 用示波器監(jiān)視輸出端（集電極C1或C2與地之間）。 接通12V直流電源，逐漸增大輸入電壓Ui（約100mV），在輸出波形無失真的情況下，用交流毫伏表測 Ui，UC1，UC2，記入表62中，并觀察ui，uC1，uC2之間的相位關(guān)系及URE隨Ui改變而變化的情況。 電路圖CMRR=典型差動放大電路

50、具有恒流源差動放大電路單端輸入共模輸入單端輸入共模輸入Ui100mV1V100mV1VUC1(V)UC2(V)/ 3)測量共模電壓放大倍數(shù)將放大器A、B短接，信號源接A端與地之間，構(gòu)成共模輸入方式， 調(diào)節(jié)輸入信號f=1kHz，Ui=1V，在輸出電壓無失真的情況下，測量UC1， UC2之值記入表62，并觀察ui， uC1， uC2之間的相位關(guān)系及URE隨Ui改變而變化的情況。 電路圖具有恒流源的差動放大電路性能測試 將圖61電路中開關(guān)K撥向右邊，構(gòu)成具有恒流源的差動放大電路。重復(fù)內(nèi)容12)、13)的要求，記入表62。 電路圖實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，列表比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論估算值，分析誤差原因。

51、1) 靜態(tài)工作點(diǎn)和差模電壓放大倍數(shù)。2) 典型差動放大電路單端輸出時的CMRR實(shí)測值與理論值比較3) 典型差動放大電路單端輸出時CMRR的實(shí)測值與具有恒流源的差動放大器CMRR實(shí)測值比較。2、 比較ui，uC1和uC2之間的相位關(guān)系。3、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)電阻RE和恒流源的作用。 返回首頁實(shí)驗(yàn)八集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用(I) 模擬運(yùn)算電路 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、研究由集成運(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。2、了解運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用時應(yīng)考慮的一些問題。實(shí)驗(yàn)原理集成運(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

52、，可以靈活地實(shí)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。 理想運(yùn)算放大器特性: 在大多數(shù)情況下，將運(yùn)放視為理想運(yùn)放，就是將運(yùn)放的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)理想化，滿足下列條件的運(yùn)算放大 器稱為理想運(yùn)放。 開環(huán)電壓增益 Aud= 輸入阻抗ri= 輸出阻抗ro=0 帶寬 fBW= 失調(diào)與漂移均為零等。 理想運(yùn)放在線性應(yīng)用時的兩個重要特性： （1）輸出電壓UO與輸入電壓之間滿足關(guān)系式 UOAud（U+U） 由于Aud=，而UO為有限值，因此，U+U0。即U+U，稱為“虛短”。（2）由于ri=，故流進(jìn)運(yùn)放兩個輸入端的電流可視為零，即IIB0，稱為“虛斷”。這說明運(yùn)

53、放對其前級吸取電流極小。 上述兩個特性是分析理想運(yùn)放應(yīng)用電路的基本原則，可簡化運(yùn)放電路的計算。 基本運(yùn)算電路 為了減小輸入級偏置電流引起的運(yùn)算誤差，在同相輸入端應(yīng)接入平衡電阻R2R1 / RF。 1) 反相比例運(yùn)算電路 電路如圖81所示。對于理想運(yùn)放， 該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為121圖812)反相加法電路 電路如圖82所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 R3R1 / R2 / RF123圖823) 同相比例運(yùn)算電路 圖83(a)是同相比例運(yùn)算電路，它的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 R2R1 / RF 當(dāng)R1時，UOUi，即得到如圖83(b)所示的電壓跟隨器。圖中R2RF，用以

54、減小漂移和起保護(hù)作用。一般RF取10K， RF太小起不到保護(hù)作用，太大則影響跟隨性122圖83(a)圖83(b)4) 差動放大電路（減法器）對于圖8-4所示的減法運(yùn)算電路，當(dāng)R1R2，R3RF時， 有如下關(guān)系式 124圖8-45) 積分運(yùn)算電路反相積分電路如圖85所示。在理想化條件下，輸出電壓uO等于 如果ui(t)是幅值為E的階躍電壓，并設(shè)uc(o)0，則式中uC(o)是t0時刻電容C兩端的電壓值，即初始值。圖85125 即輸出電壓 uO(t)隨時間增長而線性下降。顯然RC的數(shù)值越大，達(dá)到給定的UO值所需的時間就越長。積分輸出電壓所能達(dá)到的最大值受集成運(yùn)放最大輸出范圍的限值。 K的設(shè)置為積分

55、電容放電提供通路，同時可實(shí)現(xiàn)積分電容初始電壓uC(0)0，在進(jìn)行積分運(yùn)算之前，將圖中K閉合，可控制積分起始點(diǎn)，即在加入信號ui后， 只要K一打開， 電容就將被恒流充電，電路也就開始進(jìn)行積分運(yùn)算。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、12V直流電源2、函數(shù)信號發(fā)生器3、交流毫伏表 4、直流電壓表5、集成運(yùn)算放大器A7411 電阻器、電容器若干。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)前要看清運(yùn)放組件各管腳的位置；切忌正、負(fù)電源極性接反和輸出端短路，否則將會損壞集成塊。1、反相比例運(yùn)算電路1) 按圖81連接實(shí)驗(yàn)電路，接通12V電源，輸入端對地短路，進(jìn)行調(diào)零和消振。2) 輸入f100Hz，Ui0.5V的正弦交流信號，測量相應(yīng)的UO，并用示波

56、器觀察uO和ui的相位關(guān)系，記入表8-1。表8-1Ui0.5V，f100HzUi（V）U0（V）ui波形uO波形AV實(shí)測值計算值2、同相比例運(yùn)算電路1) 按圖83(a)連接實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入表82。 2) 將圖83(a)中的R1斷開，得圖83(b)電路重復(fù)內(nèi)容1)。表82Ui0.5Vf100Hz Ui（V）UO(V)ui波形uO波形AV實(shí)測值計算值3、 反相加法運(yùn)算電路 1) 按圖82連接實(shí)驗(yàn)電路。調(diào)零和消振。 2)輸入信號采用實(shí)驗(yàn)箱上的直流可調(diào)信號源 ，實(shí)驗(yàn)時要注意選擇合適的直流信號幅度以確保集成運(yùn)放工作在線性區(qū)。用直流電壓表測量輸入電壓Ui1、Ui2及輸出電壓UO，記入

57、表83。 Ui1(V)Ui2(V)UO(V)表834、減法運(yùn)算電路1) 按圖84連接實(shí)驗(yàn)電路。調(diào)零和消振。 2) 采用直流輸入信號，實(shí)驗(yàn)步驟同內(nèi)容3，記入表84。 Ui1(V)Ui2(V)UO(V)表845、積分運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)電路如圖85所示。1)閉合K2，使uC(o)0 2) 預(yù)先調(diào)好直流輸入電壓Ui0.5V，接入實(shí)驗(yàn)電路，再打開K2，然后用直流電壓表測量輸出電壓UO，每隔5秒讀一次UO，記入表8-5，直到UO不繼續(xù)明顯增大為止。 t(s)051015202530U0(V)表8-5實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出波形圖（注意波形間的相位關(guān)系）。2、 將理論計算結(jié)果和實(shí)測數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差

58、的原因。 3、 分析討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題。 返回首頁實(shí)驗(yàn)十 集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用（II） 電壓比較器 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、 掌握電壓比較器的電路構(gòu)成及特點(diǎn) 2、 學(xué)會測試比較器的方法實(shí)驗(yàn)原理 電壓比較器是集成運(yùn)放非線性應(yīng)用電路，它將一個模擬量電壓信號和一個參考電壓相比較，在二者幅度相等的附近，輸出電壓將產(chǎn)生躍變，相應(yīng)輸出高電平或低電平。比較器可以組成非正弦波形變換電路及應(yīng)用于模擬與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。 圖101所示為一最簡單的電壓比較器，UR為參考電壓，加在運(yùn)放的同相輸入端，輸入電壓ui加在反相輸入端。 電路圖傳輸特性 當(dāng)uiUR時，運(yùn)放輸出高電平，穩(wěn)壓管Dz反向穩(wěn)壓工作。輸出端電位被其箝

59、位在穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ，即 uOUZ 當(dāng)uiUR時，運(yùn)放輸出低電平，DZ正向?qū)?，輸出電壓等于穩(wěn)壓管的正向壓降UD，即 uoUD 因此，以UR為界，當(dāng)輸入電壓ui變化時，輸出端反映出兩種狀態(tài): 高電位和低電位。 常用的電壓比較器有過零比較器、具有滯回特性的過零比較器、雙限比較器（又稱窗口比較器）等。1、過零比較器 電路如圖102所示為加限幅電路的過零比較器，DZ為限幅穩(wěn)壓管。信號從運(yùn)放的反相輸入端輸入，參考電壓為零,從同相端輸入。當(dāng)Ui0時，輸出UO-(UZ+UD)，當(dāng)Ui0時，UO+(UZ+UD)。其電壓傳輸特性如圖102（b）所示。 過零比較器結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，但抗干擾能力差。 電路圖

60、電壓傳輸特性133 圖103為具有滯回特性的過零比較器 過零比較器在實(shí)際工作時，如果ui恰好在過零值附近，則由于零點(diǎn)漂移的存在，uO將不斷由一個極限值轉(zhuǎn)換到另一個極限值，這在控制系統(tǒng)中，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)將是很不利的。為此， 就需要輸出特性具有滯回現(xiàn)象。 從輸出端引一個電阻分壓正反饋支路到同相輸入端，若uo改變狀態(tài)，點(diǎn)也隨著改變電位，使過零點(diǎn)離開原來位置。當(dāng)uo為正（記作U+） ，則當(dāng)uiU后，uO即由正變負(fù)（記作U-），此時U變?yōu)閁。故只有當(dāng)ui下降到U以下，才能使uO再度回升到U+，于是出現(xiàn)圖中所示的滯回特性。 U與U的差別稱為回差。改變 R2的數(shù)值可以改變回差的大小。 滯回比較器具有滯回特性的過