模擬電路實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)課件_第1頁(yè)
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第2章模擬電路實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)

2.1晶體管的簡(jiǎn)易測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.能識(shí)別不同的晶體二極管和晶體三極管。2.學(xué)會(huì)用萬(wàn)用表對(duì)晶體二極管和晶體三極管進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)試。二、實(shí)驗(yàn)原理及預(yù)習(xí)要求(一)二極管的測(cè)試原理及要求據(jù)二極管正向電阻小,反向電阻大的特性,可用萬(wàn)用表的電阻檔大致判斷出二極管的極性和好壞。測(cè)試時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn):第一,萬(wàn)用表置電阻檔,紅表棒是與表內(nèi)電池負(fù)極相連,黑表棒是與表內(nèi)電池正極相連,表內(nèi)電池極性不可與萬(wàn)用表上表示測(cè)量外電路直流電壓或電流的“+”“-”符號(hào)混淆。第二,測(cè)量小功率二極管時(shí),一般用R×100Ω或R×1kΩ這兩檔。R×1Ω檔電流較大,R×10kΩ檔電壓較高,都可能使被測(cè)二極管損壞。1.二極管極性的判定將紅、黑表筆分別接二極管的兩個(gè)電極,若測(cè)得的電阻值很?。◣浊W以下),則黑表筆所接電極為二極管正極,紅表筆所接電極為二極管的負(fù)極;若測(cè)得的阻值很大(幾百千歐以上),則黑表筆所接電極為二極管的負(fù)極,紅表筆所接電極為二極管的正極,如圖2.1所示。2.二極管好壞的判定(1)用萬(wàn)用表對(duì)二極管正反向各測(cè)一次,若測(cè)得其正向電阻很?。◣浊W以下),反向電阻很大(幾百千歐以上),表明二極管性能良好。(2)若測(cè)得二極管的反向電阻和正向電阻都很小,表明二極管短路,已損壞。(3)若測(cè)得二極管的反向電阻和正向電阻都很大,表明二極管斷路,已損壞。(二)三極管的測(cè)試原理與要求1.三極管好壞判斷萬(wàn)用表置R×100Ω或R×1kΩ檔,對(duì)三極管的集電極和發(fā)射極正反向各測(cè)一次,測(cè)得電阻均接近無(wú)窮大;再分別對(duì)基極—集電極、基極—發(fā)射極正反向各測(cè)一次,測(cè)得電阻均是一小一大,說(shuō)明此三極管良好。否則此三極管是壞的。2.三極管極性判斷首先判斷基極和管型。萬(wàn)用表置R×100Ω或R×1kΩ檔,對(duì)三極管的三個(gè)電極兩兩且正反各測(cè)一次,若測(cè)得某兩個(gè)電極間正反向電阻均接近無(wú)窮大,則另一極為基極。之后,用黑表棒接三極管的基極,用紅表棒接觸其余兩個(gè)管腳的任一腳,如果測(cè)得的電阻較小,則此三極管是NPN型;若測(cè)得的電阻很大,則此三極管為PNP型。應(yīng)該注意的是,判斷基極可能要反復(fù)幾次,直到找出基極為止。再判斷發(fā)射極和集電極。對(duì)于NPN型管,找出基極后,假定另兩極一極為發(fā)射極,一極為集電極。將紅表筆接假定的發(fā)射極,將黑表棒接假定的集電極,并通過(guò)手(或幾十KΩ電阻)接基極(手不能太干燥),但兩極不能相碰,記下此時(shí)萬(wàn)用表的讀數(shù);然后對(duì)換兩個(gè)假定的電極,用同樣的方法再測(cè)得一個(gè)阻值。比較兩次的結(jié)果,讀數(shù)較小的一次黑表棒所接管腳為實(shí)際集電極,紅表筆所接管腳為實(shí)際發(fā)射極,如圖2.2所示。

圖2.2判別三極管c、e電極的原理圖對(duì)于PNP型管,只要調(diào)換一下紅黑表棒的位置,仍按上述方法測(cè)試,讀數(shù)較小的一次紅表棒所接管腳為集電極,黑表筆所接管腳為發(fā)射極。三、實(shí)驗(yàn)器材1.萬(wàn)用表一只2.二極管(普通管、開關(guān)管、整流管、穩(wěn)壓管)各一只3.三極管(應(yīng)包括硅材料和鍺材料、NPN型和PNP型的三極管)各一只四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.按下表2.1的要求,對(duì)照實(shí)物,填上待測(cè)二極管的型號(hào)。2.用萬(wàn)用表的R×100Ω或R×1kΩ檔,分別測(cè)量各二極管的正、反向電阻,判斷二極管的極性,并把測(cè)得的數(shù)據(jù)填入表中,要注意的是,由于二極管是非線性元件,所以使用萬(wàn)用表不同的歐姆檔或使用不同類型的萬(wàn)用表測(cè)量同一只二極管,獲得的阻值會(huì)不同。3.按表2.2要求記錄數(shù)據(jù),判斷二極管極性。4.將待測(cè)三極管的型號(hào)填入表2-3中。5.用萬(wàn)用表R×100Ω或R×1KΩ電阻檔,測(cè)量三極管B-E,B-C,C-E間的正、反向電阻,并填入表2.3中,三極管好壞。6.參照?qǐng)D2-2,用R×100Ω或R×1kΩ檔進(jìn)行測(cè)量,確定被測(cè)管的極性。2.2單級(jí)放大器的測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)掌握放大器直流工作狀態(tài)的測(cè)量及調(diào)整。2.了解放大器直流工作點(diǎn)對(duì)放大器性能的影響。3.掌握放大器電壓放大倍數(shù)及輸入輸出電阻的測(cè)量方法,進(jìn)一步提高電子儀器的使用能力。二、實(shí)驗(yàn)原理及預(yù)習(xí)要求要使設(shè)計(jì)的放大器達(dá)到預(yù)期要求,往往先要進(jìn)行計(jì)算,然后多次反復(fù)測(cè)量、調(diào)試,才能完成任務(wù)。放大器的指標(biāo)測(cè)量一般包括靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量、放大倍數(shù)的測(cè)量、輸入和輸出電阻的測(cè)量、非線性失真的測(cè)量、頻率響應(yīng)的測(cè)量等。本次實(shí)驗(yàn)主要掌握單級(jí)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)和放大倍數(shù)的測(cè)量方法,共發(fā)射極放大電路如圖2.3所示。參閱教材中放大器的工作原理相關(guān)內(nèi)容。1.靜態(tài)工作情況當(dāng)放大電路的輸入端未加交流信號(hào)(ui=0)時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。靜態(tài)工作時(shí),電路中的電流及電壓均為直流,當(dāng)電路中各元件參數(shù)及電源電壓確定后,三極管基極電流、集電極電流及集電極電壓在輸出特性曲線上為一個(gè)特定的點(diǎn)Q,該點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。圖2.4所示為共發(fā)射極放大電路的直流通路。由直流通路可列出基極回路電壓方程,即Ucc=RB+UBE,則基極電流和集電極電流為

同理可列出集電極回路方程為Ucc=RcIc+UCE,則UCE=Ucc-RcIc。2.動(dòng)態(tài)工作情況共發(fā)射極放大電路的交流通路如圖2.5所示,在交流通路中,因耦合電容C1、C2的容量較大,對(duì)于交流信號(hào)近似看作短路;直流電源Ucc因內(nèi)阻很小,其交流壓降忽略不計(jì)而對(duì)“地”視為短路。由交流通路可知,負(fù)載RL與Rc并聯(lián),其阻值RL′=RL∥RC,式中RL′—集電極等效負(fù)載電阻。這樣uo=uce=-icRL′。三、實(shí)驗(yàn)器材1.模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)2.雙蹤示波器

一臺(tái)3.萬(wàn)用表一塊四、實(shí)驗(yàn)步驟與方法1.連線

根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,先將實(shí)驗(yàn)箱電源電壓調(diào)整為12V,然后關(guān)斷電源。

檢查元器件正常后,按照實(shí)驗(yàn)線路圖2-3將電路及儀器連接好,接線時(shí)應(yīng)注意電源極性,不可反接。經(jīng)檢查無(wú)誤后接通電源。2.測(cè)量放大器的直流工作狀態(tài)

在輸入端不加信號(hào)的情況下,調(diào)整基極偏置電阻RP,改變基極電壓UB,從而使UC變化,取UC值為表2.4中所列數(shù)據(jù),測(cè)出對(duì)應(yīng)的UB、IB、IC、RB,并填入表2.5中,計(jì)算出相應(yīng)的β。注意測(cè)量RP時(shí),應(yīng)在切斷電源,并斷開晶體管基極。3.測(cè)量放大器的電壓放大倍數(shù)(1)輸出端空載

輸出端不接負(fù)載,調(diào)整基極偏置電阻RP,使放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)UC=6V,由信號(hào)源提供頻率為1kHz正弦信號(hào)作為放大器的輸入信號(hào)電壓ui,調(diào)整信號(hào)源使ui約為3~5mV(有效值),將放大器輸出端輸出信號(hào)電壓uO接到示波器的“Y"軸輸入端,用示波器觀察輸出信號(hào)的波形。調(diào)整輸入信號(hào)ui幅度,使輸出信號(hào)uO的波形最大且無(wú)明顯失真,這里主要是指正弦波的削頂失真。用毫伏表測(cè)出此時(shí)的輸入信號(hào)電壓ui和輸出信號(hào)電壓uO,填入表2-6中,計(jì)算放大器的電壓放大倍數(shù)Au。(2)輸出端加負(fù)載保持放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)UC=6V不變,在放大器輸出端接入負(fù)載電阻RL=5.1K,重復(fù)空載時(shí)步驟,用毫伏表測(cè)出此時(shí)的輸入信號(hào)電壓ui和輸出信號(hào)電壓uo,填入表2-6中,計(jì)算放大器的電壓放大倍數(shù)Au。(3)負(fù)載對(duì)放大倍數(shù)的影響按照步驟(2),將負(fù)載電阻RL改變?yōu)?.5K,重測(cè)輸入信號(hào)電壓ui和輸出信號(hào)電壓uo,填入表2.6中。計(jì)算電壓放大倍數(shù),比較負(fù)載變化對(duì)放大倍數(shù)的影響。4.觀察工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響調(diào)整基極偏置電阻RP,使放大器的集電極電壓為6V,調(diào)節(jié)輸入信號(hào)幅度,用示波器觀察最大不失真輸出電壓波形。保持剛才的最大輸入電壓不變,調(diào)節(jié)基極偏置電阻RP,使放大器的集電極電壓分別10V、8V、6V、4V、2V,用示波器觀察輸出電壓波形,并將波形變化情況記錄于表2.7中。2.3負(fù)反饋放大器性能的測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)放大電路中引入負(fù)反饋的方法。2.加深理解負(fù)反饋對(duì)放大器性能指標(biāo)的影響。二、實(shí)驗(yàn)原理及預(yù)習(xí)要求負(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(dòng)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(duì)放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響。參閱教材中有關(guān)負(fù)反饋放大器的內(nèi)容。帶有負(fù)反饋的兩級(jí)阻容耦合放大電路如圖2.6所示,在電路中通過(guò)Rf把輸出電壓uo引回到輸入端,加在晶體管V1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)反饋的判斷方法可知,它屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋。主要性能指標(biāo)如下。(1)閉環(huán)電壓放大倍數(shù)

Auf=Au/(1+AuF)其中Au=UO/Ui—基本放大器(無(wú)反饋)的電壓放大倍數(shù),即開環(huán)電壓放大倍數(shù)。

1+AuF—反饋深度,它的大小決定了負(fù)反饋對(duì)放大器性能改善的程度圖2.6帶有電壓串聯(lián)負(fù)反饋的兩級(jí)阻容耦合放大器(2)反饋系數(shù)

F=RF1/(Rf+RF1)(3)輸入電阻

Rif=(1+AuF)Ri

Ri

—基本放大器的輸入電阻。

Au—基本放大器的電壓放大倍數(shù)。(4)輸出電阻

Rof=Ro/(1+AuF)RO—基本放大器的輸出電阻。

可見,串聯(lián)負(fù)反饋放大器的輸入電阻增大(1+AuF)倍,而電壓負(fù)反饋放大器的輸出電阻則減小(1+AuF)倍。三、實(shí)驗(yàn)器材1.+12V直流電源

一臺(tái)2.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)3.雙蹤示波器一臺(tái)4.頻率計(jì)

一臺(tái)5.交流毫伏表一臺(tái)6.直流電壓表

一臺(tái)7.晶體三極管3DG6(β=50~100)或9011

只8.電阻器、電容器若干四、實(shí)驗(yàn)步驟與方法1.測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)按圖2.6連接實(shí)驗(yàn)電路,取UCC=+12V,Ui=0,用直流電壓表分別測(cè)量第一級(jí)、第二級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn),記錄表2.8。2.測(cè)試基本放大器的各項(xiàng)性能指標(biāo)將實(shí)驗(yàn)電路圖2.6中的Rf斷開,其它連線不動(dòng)。放大器的輸入端輸入f=1KHz、US約5mV正弦信號(hào),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(cè)量US、Ui、UL,并求出電壓放大倍數(shù)Au,輸入電阻Ri和輸出電阻RO,記入表2.9。3.測(cè)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2.6的負(fù)反饋放大電路。重復(fù)步驟“2”,測(cè)量負(fù)反饋放大器的Auf、Rif和Rof,記入表2.9。4.觀察負(fù)反饋對(duì)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f=1KHz的正弦信號(hào),輸出端接示波器,逐漸增大輸入信號(hào)的幅度,使輸出波形開始出現(xiàn)失真,記下此時(shí)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(hào)幅度,使輸出電壓幅度的大小與“(1)”相同。比較有負(fù)反饋時(shí),輸出波形的變化。2.4運(yùn)算放大器的應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解運(yùn)算放大器的基本使用方法。2.應(yīng)用集成運(yùn)放大器構(gòu)成的基本運(yùn)算電路,測(cè)定它們的運(yùn)算關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)原理及預(yù)習(xí)要求參閱教材中集成運(yùn)放大器的相關(guān)內(nèi)容。1.反相比例運(yùn)算電路反相比例運(yùn)算放大器如圖2.7所示。

反饋類型:電壓并聯(lián)負(fù)反饋。輸入電阻:rif減?。ㄏ鄬?duì)小rid)。輸出電阻:rof?。║o穩(wěn)定)。2.加法運(yùn)算電路加法運(yùn)算電路如圖2.8所示。3.減法運(yùn)算(差動(dòng)運(yùn)算)電路減法運(yùn)算電路如圖2.9所示。4.電壓比較器電壓比較器電路如圖2.10所示,其傳輸特性如圖2.11所示。由電路可以看出,集成運(yùn)算放大器工作在開環(huán)狀態(tài),當(dāng)輸入電壓ui<參考電壓UR時(shí),電壓uo=+Uo,當(dāng)輸入電壓ui>參考電壓UR時(shí),運(yùn)放輸出負(fù)向飽和輸出電壓uo=-Uo。三、實(shí)驗(yàn)器材1.示波器一臺(tái)2.晶體管毫伏表一塊3.萬(wàn)用表

一塊4.直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)5.低頻信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)6.實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.調(diào)零:按圖2.12接線,接通電源后,調(diào)節(jié)調(diào)零電位器RP,使輸出Uo=0(小于±10mV即可)。運(yùn)放調(diào)零后,在后面的實(shí)驗(yàn)中,一般情況下均不用再調(diào)零了。

圖2.12運(yùn)放調(diào)零電路2.反相比例運(yùn)算電路如圖2.13所示,根據(jù)電路參數(shù)計(jì)算Au=Uo/Ui=?按表2-10給定的Ui值計(jì)算和測(cè)量對(duì)應(yīng)的Uo值,把結(jié)果記入表2.10中。圖2.13反相比例運(yùn)算電路3.加法運(yùn)算按如圖2.14所示接線。經(jīng)檢查無(wú)誤后,方可接通電源(±12V)。測(cè)試幾組不同的Ui1和Ui2的值及對(duì)應(yīng)的輸出Uo值,將測(cè)量的值及計(jì)算結(jié)果填入表2.11中。5.電壓比較器按圖2.10連接電路,在運(yùn)放的同向輸入端輸入一固定參考電壓,調(diào)節(jié)運(yùn)放反向輸入端的電壓,觀察輸出電壓的變化,繪出波形圖。2.5功率放大器的測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)功率放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整。2.掌握功率放大器的最大輸出功率及效率的測(cè)量方法。3.了解功率增益的測(cè)量方法。4.學(xué)會(huì)BS1型失真度儀的使用方法及失真度的測(cè)量方法。5.了解自舉電路對(duì)放大器性能的影響。二、實(shí)驗(yàn)原理及預(yù)習(xí)要求功率放大電路的形式很多,根據(jù)功放管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短,主要分為甲類功放、乙類功放和甲乙類功放等。當(dāng)功放管在信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)都處于導(dǎo)通狀態(tài)的電路稱為甲類功放;當(dāng)功放管只在信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)處于導(dǎo)通狀態(tài)的電路稱為乙類功放;當(dāng)功放管的導(dǎo)通時(shí)間大于信號(hào)的半個(gè)周期但小于三分之二周期狀態(tài)的電路稱為甲乙類功放。工作波形如圖2.15所示。圖2.15功率放大器的工作波形1.互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器互補(bǔ)對(duì)稱:電路中采用兩支晶體管,NPN、PNP各一支,兩管參數(shù)一致。類型:分為無(wú)輸出變壓器形式(OTL電路)和無(wú)輸出電容形式(OCL電路)。(1)無(wú)輸出電容的(OCL)的功率放大電路OCL電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):由NPN、PNP型三極管構(gòu)成兩個(gè)對(duì)稱的射極輸出器對(duì)接而成;雙電源供電;輸出輸入端不加隔直電容;如圖2.16所示為工作在乙類基本互補(bǔ)對(duì)稱放大電路,圖中V1、V2管子的性能參數(shù)相同,且兩管的基極和發(fā)射極分別連在一起,電路采用雙電源+Ucc和-Ucc供電,信號(hào)自基極輸入,即接成射極輸出電路形式,以增強(qiáng)其帶負(fù)載能力由于兩管沒有偏置電阻,在靜態(tài)時(shí),V1、V2截止,無(wú)輸出電壓;在動(dòng)態(tài)時(shí),當(dāng)輸入正弦交流信號(hào)正半周時(shí),V1導(dǎo)通,V2截止,由電源+Ucc向負(fù)載供電,輸出電流io1自上而下流過(guò)負(fù)載RL。輸入信號(hào)為負(fù)半周時(shí),V1截止,V2導(dǎo)通,由-Ucc電源向負(fù)載供電,輸出電流io2自下而上流過(guò)負(fù)載RL。這樣在信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)兩組電源及兩個(gè)管子輪流工作,各工作于半個(gè)周期,可在負(fù)載RL上形成一完整的正弦波輸出電壓uo。圖2.17OTL電路OTL低頻功率放大器如圖2.17所示。其中由晶體三極管V1組成推動(dòng)級(jí)(也稱前置放大級(jí)),V2、V3是一對(duì)參數(shù)對(duì)稱的NPN和PNP型晶體三極管,它們組成互補(bǔ)推挽OTL功放電路。由于每一個(gè)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(diǎn),適合于作功率輸出級(jí)。V1管工作于甲類狀態(tài),它的集電極電流IC1由電位器RW1進(jìn)行調(diào)節(jié)。IC1的一部分流經(jīng)電位器RW2及二極管V,給V2、V3提供偏壓。調(diào)節(jié)RW2,可以使V2、V3得到合適的靜態(tài)電流而工作于甲、乙類狀態(tài),以克服交越失真。

靜態(tài)時(shí)要求輸出端中點(diǎn)A的電位

UA=0.5UCC,可以通過(guò)調(diào)節(jié)RW1來(lái)實(shí)現(xiàn),又由于RW1的一端接在A點(diǎn),因此在電路中引入交、直流電壓并聯(lián)負(fù)反饋,一方面能夠穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn),同時(shí)也改善了非線性失真。當(dāng)輸入正弦交流信號(hào)ui時(shí),經(jīng)V1放大、倒相后同時(shí)作用于V2、V3的基極,ui的負(fù)半周使V2管導(dǎo)通,V3管截止,有電流通過(guò)負(fù)載RL,同時(shí)向電容C0充電,在ui的正半周,V3導(dǎo)通,V2截止,則已充好電的電容器C0起著電源的作用,通過(guò)負(fù)載RL放電,這樣在RL上就得到完整的正弦波。C2和R構(gòu)成自舉電路,用于提高輸出電壓正半周的幅度,以得到大的動(dòng)態(tài)范圍。三、實(shí)驗(yàn)器材1.直流電源一臺(tái)2.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)3.雙蹤示波器一臺(tái)4.交流毫伏表一臺(tái)5.直流電壓表一只6.直流毫安表一只7.頻率計(jì)一只8.晶體三極管:3DG6(9011、3DG12(9013)、3CG12(9012);晶體二極管IN4007;8Ω揚(yáng)聲器;電阻器、電容器若干。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟注意:在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中,電路不應(yīng)有自激現(xiàn)象。1.靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試按圖2-17連接實(shí)驗(yàn)電路,將輸入信號(hào)調(diào)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(shí)用手觸摸輸出級(jí)管子,若電流過(guò)大,或管子溫升顯著,應(yīng)立即斷開電源檢查原因(如RW2開路,電路自激,或輸出管性能不好等)。如無(wú)異常現(xiàn)象,可開始調(diào)試。(1)調(diào)節(jié)輸出端中點(diǎn)電位UA調(diào)節(jié)電位器RW1,用直流電壓表測(cè)量A點(diǎn)電位,使UA=1/2Ucc。(2)調(diào)整輸出極靜態(tài)電流及測(cè)試各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)RW2,使T2、T3管的IC2=IC3=5~10mA。從減小交越失真角度而言,應(yīng)適當(dāng)加大輸出極靜態(tài)電流,但該電流過(guò)大,會(huì)使效率降低,所以一般以5~10mA左右為宜。由于毫安表是串在電源進(jìn)線中,因此測(cè)得的是整個(gè)放大器的電流,但一般U1的集電極電流IC1較小,從而可以把測(cè)得的總電流近似當(dāng)作末級(jí)的靜態(tài)電流。如要準(zhǔn)確得到末級(jí)靜態(tài)電流,則可從總電流中減去IC1之值。調(diào)整輸出級(jí)靜態(tài)電流的另一方法是動(dòng)態(tài)調(diào)試法。先使RW2=0,在輸入端接入f=1KHz的正弦信號(hào)ui。逐漸加大輸入信號(hào)的幅值,此時(shí),輸出波形應(yīng)出現(xiàn)較嚴(yán)重的交越失真(注意:沒有飽和和截止失真),然后緩慢增大RW2,當(dāng)交越失真剛好消失時(shí),停止調(diào)節(jié)RW2,恢復(fù)ui=0,此時(shí)直流毫安表讀數(shù)即為輸出級(jí)靜態(tài)電流。一般數(shù)值也應(yīng)在5~10mA左右,如過(guò)大,則要要檢查電路。輸出極電流調(diào)好以后,測(cè)量各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn),記入表2.13。注意:①在調(diào)整RW2時(shí),一是要注意旋轉(zhuǎn)方向,不要調(diào)得過(guò)大,更不能開路,以免損壞輸出管.。②輸出管靜態(tài)電流調(diào)好后,如無(wú)特殊情況,不得隨意旋動(dòng)RW2的位置。2.最大輸出功率P0m和效率η的測(cè)試(1)測(cè)量最大輸出功率Pom輸入端接f=1KHz的正弦信號(hào)ui,輸出端用示波器觀察輸出電壓u0波形。逐漸增大ui,使輸出電壓達(dá)到最大不失真輸出,用交流毫伏表測(cè)出負(fù)載RL上的電壓U0m,則P0m=U0m2/RL(2)測(cè)量效率η當(dāng)輸出電壓為最大不失真輸出時(shí),讀出直流毫安表中的電流值,此電流即為直流電源供給的平均電流IdC(有一定誤差),由此可近似求得PE=UCCIdc,再根據(jù)上面測(cè)得的P0m,即可求出η=(Pom/PE)×100%。3.研究自舉電路的作用(1)測(cè)量有自舉電路,且P0=P0max時(shí)的電壓增益AV=U0m/Ui。(2)將C2開路,R短路(無(wú)自舉),再測(cè)量P0=P0max的AU。(3)用示波器觀察(1)、(2)兩種情況下的輸出電壓波形,并將以上兩項(xiàng)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較,分析研究自舉電路的作用。4.試聽輸入信號(hào)改為錄音機(jī)輸出,輸出端接試聽音箱及示波器。開機(jī)試聽,并觀察語(yǔ)言和音樂信號(hào)的輸出波形。2.6整流濾波電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解橋式整流濾波電路的波形2.理解整流濾波電容的作用二、實(shí)驗(yàn)原理及預(yù)習(xí)要求1.整流是把交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^(guò)程,利用二極管的單向?qū)щ娦钥蓪?shí)現(xiàn)這一過(guò)程。單相橋式整流電路輸出直流電壓平均值為UO≈0.9U2,半波整流只利用了交流電半個(gè)周期的正弦信號(hào)。為了提高整流效率,使交流電的正負(fù)半周信號(hào)都被利用,則應(yīng)采用全波整流,現(xiàn)以全波橋式整流為例加以說(shuō)明,電路及工作波形如圖2.18所示。2.濾波電路濾波電路可以平滑整流后的脈動(dòng)電壓波形,減小其紋波成份。濾波電路主要有電容型濾波、電感型濾波、L型濾波和π濾波等。(1)電容濾波電路(2)π型RC濾波三、實(shí)驗(yàn)器材1.雙蹤示波器一臺(tái)2.220uF電容一個(gè)3.220V交流電源一個(gè)4. 萬(wàn)用表一個(gè)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.測(cè)量單相整流電壓值,并觀察輸出波形。按圖2.22所示連接線路,將電感L短接,C1、C2開路。接通電源,調(diào)R2使電流表讀數(shù)約為50mA,用萬(wàn)用表測(cè)量輸出電壓值,填入表中。用示波器觀察輸出波形,將波形畫入下面的表2.14中。2.測(cè)量橋式整流電容濾波電路的輸出直流電壓值,并觀察輸出波形按圖2.22所示連接線路,電感L短路,接通C1、C2。重復(fù)上面步驟“1”,將結(jié)果記入表2-14中。3.測(cè)量橋式整流L型濾波電路的輸出直流電壓及輸出電壓波形。將電感L接入電路,接通C2。重復(fù)上面步驟“1”,將結(jié)果記入表2.14中。

4.測(cè)橋式整流π型濾波電路的輸出直流電壓及輸出電壓波形將電感L、電容C1、C2均接入電路。重復(fù)上面步驟“1”,將結(jié)果記入表2.14中。2.7集成穩(wěn)壓電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解集成穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)。2.學(xué)習(xí)穩(wěn)壓電源性能指標(biāo)的測(cè)試方法。3.掌握集成穩(wěn)壓電源的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理及預(yù)習(xí)要求集成穩(wěn)壓器是指將不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓的集成電路。由于集成穩(wěn)壓器具有穩(wěn)壓精度高、工作穩(wěn)定可靠、外圍電路簡(jiǎn)單、體積小、重量輕等顯箸優(yōu)點(diǎn),在各種電源電路中得到了普遍的應(yīng)用。常用的集成穩(wěn)壓器有:金屬圓形封裝、金屬菱形封裝、塑料封裝、帶散熱板塑封、扁平式封裝、雙列直插式封裝等。在電子線路中應(yīng)用較多的是三端固定輸出穩(wěn)壓器,如圖2.23所示。參閱穩(wěn)壓電源的相關(guān)知識(shí)。1.78XX系列集成穩(wěn)壓器78XX是常用的固定正輸出電壓的集成穩(wěn)壓器,輸出電壓有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等規(guī)格,最大輸出電流為1.5A。它的內(nèi)部含有限流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)電路,采用了噪聲低、溫度漂移小的基準(zhǔn)電壓源,工作穩(wěn)定可靠。78XX系列集成穩(wěn)壓器為三端器件:①腳為輸入端,②腳為接地端,③腳為輸出端,使用十分方便。圖2.23常見集成穩(wěn)壓器(a)78XX系列集成穩(wěn)壓器78XX系列集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如上圖2.24所示,這是一個(gè)輸出正5V直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。IC采用集成穩(wěn)壓器7805,C1、C2分別為輸入端和輸出端濾波電容,RL為負(fù)載電阻。當(dāng)輸出電流較大時(shí),7805應(yīng)裝載散熱板上。2.79XX系列集成壓器79XX是固定負(fù)輸出電壓的三端集成穩(wěn)壓器,79XX系列集成穩(wěn)壓的輸入電壓和輸出電壓均為負(fù)值,三個(gè)引腳分是:①腳為接地端,②腳為輸入端,③腳為輸出端。其他參數(shù)和特點(diǎn)與78XX系列集成穩(wěn)壓器相同。79XX系列集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如圖2.25所示。圖2.23常見集成穩(wěn)壓器(b)79XX系列集成穩(wěn)壓器三、實(shí)驗(yàn)器材1.型模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)2.?dāng)?shù)字萬(wàn)用表一塊3.指針萬(wàn)用表一塊4.7805、7815、7915各一片5.220V/18V×2電源變壓器一只6.萬(wàn)用表一只7.直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)8.示波器一臺(tái)9.電阻、電容若干四、實(shí)驗(yàn)步驟與方法1.按圖2.24連接線路。2.將實(shí)驗(yàn)箱“+”電源電壓調(diào)到最小,關(guān)閉實(shí)驗(yàn)箱交流電源,將集成穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)板插入模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱面板的印刷線路板插座內(nèi),連接正電源到印刷線路板插座下方輸入端的“IN”,檢查后,接通實(shí)驗(yàn)箱交流電源。3.調(diào)節(jié)輸入端電壓Ui,測(cè)量輸出電壓UO,記錄表2.15。

4.測(cè)量集成穩(wěn)壓電源的輸出電阻RO。輸出電阻是指當(dāng)輸入電壓為定值時(shí),由于負(fù)載的變化,導(dǎo)致輸出電壓、電流變化的變量之比,即RO=△UO/△IO。實(shí)驗(yàn)方法是,將數(shù)字萬(wàn)用表接至電路“1”、“2”端,測(cè)量IO,保持輸入電壓Ui=8V不變的條件下,調(diào)節(jié)RP,使IO從25mA變化到100mA,測(cè)出對(duì)應(yīng)的UO值,從而得到△UO,將測(cè)量結(jié)果填入表2.16中。5.測(cè)量集成穩(wěn)壓電源紋波系數(shù)。紋波系數(shù)指的是電源輸出的交流分量的總有效值Uro與輸出的直流分量UO之比,即υO(shè)=Uro/UO。實(shí)驗(yàn)方法,斷開電路1、2端,調(diào)整輸入電壓Ui=8V,此時(shí)輸出電壓UO=5V,用毫伏表測(cè)量輸出端交流分量總有效值Uro,連接電路“1”、“2”端,重新測(cè)量有載時(shí)的交流分量總有效值UrO,填入表2.17,同時(shí)用示波器觀察紋波電壓,比較空載和有載時(shí)紋波系數(shù)的變化。6.正、負(fù)對(duì)稱輸出的穩(wěn)壓電路(選做)運(yùn)用78XX和79XX穩(wěn)壓器,可以組成正、負(fù)對(duì)稱輸出的穩(wěn)壓電路。如圖2.26所示為±15V穩(wěn)壓電源電路。此電路由一塊7815和一塊7915三端穩(wěn)壓器對(duì)稱連接,即可獲得一組正負(fù)對(duì)稱的穩(wěn)壓電源,而且輸出電壓值可各自單獨(dú)調(diào)節(jié),也可同步調(diào)節(jié)。本電路的7815、7915三端穩(wěn)壓塊上應(yīng)加裝散熱片,作散熱用。電路中,由變壓器輸出的交流雙18V電壓經(jīng)V1~V4整流,C1、C2濾波得到一直流電壓,其中變壓器雙電源的中心抽頭作為公共接地端,然后分別把該直流電壓正負(fù)極接入7815的①腳和7915的③腳。7815的③腳接到電位器W2的滑動(dòng)觸片“d”上,7915的①腳接到電位器W1的滑動(dòng)觸片“C”上。當(dāng)將觸片“C”滑到“0”端接地時(shí),調(diào)節(jié)W2,即可從“a”端得到“+6~+15V”的正向可變電壓;若將觸片“d”滑到“0”端接地,調(diào)節(jié)W1,在“b”端就可得到“-6~-15V”的負(fù)向可變電壓,將W1、W2換成同軸電位器,將獲得正負(fù)對(duì)稱的可調(diào)電源,輸出電壓值在±6V~±15V之間連續(xù)可調(diào),可達(dá)到同步調(diào)節(jié)的目的。2.8充電器的制作一、實(shí)訓(xùn)目的1.學(xué)會(huì)運(yùn)用集成穩(wěn)壓電源。2.加強(qiáng)學(xué)習(xí)制作家用小電器。二、實(shí)訓(xùn)原理及預(yù)習(xí)要求1.預(yù)習(xí)參閱試驗(yàn)2.27。2.3V穩(wěn)壓電源市面上適用于兩節(jié)電池(3V)的充電器比較多,但是很多質(zhì)量都不是很理想,所以我們很有必要親自動(dòng)手做一個(gè)。三端集成穩(wěn)壓電源具有穩(wěn)壓精度高、工作穩(wěn)定可靠、外圍電路簡(jiǎn)單、體積小、重量輕等顯箸優(yōu)點(diǎn),但它的最低穩(wěn)壓值為5V,不適合直接作為充電電源,只要稍微添加幾個(gè)元件,就適合作為充電的電源了。具體電路

如圖2.27所示。三、實(shí)訓(xùn)器材1.電源變壓器(220V/9V)一個(gè)2.7805三端穩(wěn)壓集成電路一個(gè)3.IN4001二極管(或1A/200V整流橋一個(gè))七個(gè)4.1000μF/50V電解電容

一只5.1000μF/25V電解電容兩只6.0.1μF無(wú)極性電容兩只7.可放兩節(jié)電池的電池盒一個(gè)8.電路板一塊8.導(dǎo)線若干四、實(shí)驗(yàn)步驟與方法1.制作電路板按圖2.27制作印刷電路板,如圖2.28所示。2.安裝電路按電路圖2.28所示組裝好電路,仔細(xì)檢查確保焊接無(wú)誤。電路版圖中A1、A2接電源變壓器的輸出端,A3、A4為充電器的輸出端,三端穩(wěn)壓集成電路須安裝散熱片。此電路也可以作為隨身聽的穩(wěn)壓電源。3.驗(yàn)證結(jié)果接通電源,用萬(wàn)用表測(cè)量各級(jí)電壓,滿足要求后,對(duì)充電電池充電。測(cè)量充電電流和充電時(shí)間,記錄結(jié)果。2.9音樂門鈴的制作一、實(shí)訓(xùn)目的1.應(yīng)用晶體三極管。2.學(xué)會(huì)運(yùn)用電子音樂集成電路。3.加強(qiáng)學(xué)習(xí)制作家用小電器。4.訓(xùn)練學(xué)生正確的操作技能,形成良好的勞動(dòng)習(xí)慣。二、實(shí)訓(xùn)原理及預(yù)習(xí)要求音樂門鈴電路如圖2.28所示。觀察有關(guān)音樂玩具。1.音樂集成電路是模擬集成電路,內(nèi)部存儲(chǔ)音樂信號(hào)。②腳為觸發(fā)

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