模擬電子技術(shù)課程設(shè)計44059

模擬電子技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書模擬電子技術(shù)課程設(shè)計開設(shè)目的模擬電子技術(shù)課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用前修課程所學(xué)的知識進(jìn)行系統(tǒng)性的訓(xùn)練。訓(xùn)練學(xué)生采用EDA軟件設(shè)計電路圖并進(jìn)行仿真，在仿真合格的情況下，進(jìn)行硬件制作，如信號源的產(chǎn)生，小信號放大電路設(shè)計，功率放大電路設(shè)計，放大電路帶負(fù)載，旨在培養(yǎng)學(xué)生軟硬件綜合能力。訓(xùn)練結(jié)束，對每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行軟硬件測試。模擬電子技術(shù)課程設(shè)計的基本要求要求用EDA軟件設(shè)計電路圖并進(jìn)行仿真；制作信號源；電子線路硬件制作；電子線路加信號源和負(fù)載實(shí)際演示。測試要求檢查每個學(xué)生是否會用EDA軟件設(shè)計電路圖和仿真；檢查每個學(xué)生硬件制作電路是否能夠正常工作題目：本設(shè)計采用的單元電路如下：小信號放大電路：晶體管共射極單管放大器（要求激活的信號：UC、UB、UE、uin、uon）；場效應(yīng)管放大器（要求激活的信號：UD、UG、US、uin、uon）；同相比例運(yùn)算放大器（要求激活的信號：uin、uon）；反相比例運(yùn)算放大器（要求激活的信號：uin、uon）。低頻功率放大電路：OTL功率放大電路（要求激活的信號：UA、UE2、UE3、uin、uon）；集成功率放大電路。由以上單元電路可組合成8個電路，4人一組。每人選用1個小信號放大器（要求仿真）和兩個不同的功率放大器（OTL功放要求仿真、集成功放只要求畫原理圖），設(shè)計兩個信號放大系統(tǒng)。小信號放大器+OTL功放要求仿真；小信號放大器+集成功放只要求畫原理圖。實(shí)驗(yàn)儀器：電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱、示波器、萬用表。設(shè)計內(nèi)容：預(yù)習(xí)附件1內(nèi)容。模擬電子電路仿真用PROTEL2004畫原理圖和仿真步驟簡介：詳細(xì)的仿真步驟閱讀DXPOnlineHelp/Mixed-Modesimulation或上網(wǎng)獲得中文幫助；建立新文件夾/命名此文件夾（如模擬電子技術(shù)課程設(shè)計）File\New\Project\PCBProject用SaveProjectas將PCB_Project1.PrjPCB改為你想保存的工程文件名如：共射放大器.PrjPCB在此項目PCB_Project1.PrjPCB下，加入原理圖文件（1）File\New\Schematic將Sheet1.SchDoc用File\Saveas另存為你想保存的文件名如共射放大器.SchDoc；點(diǎn)擊Sheet1.SchDoc畫原理圖。在畫原理圖時，用Design\BrowseLibrary在Librarypanel點(diǎn)擊...按鈕，選擇打開下拉菜單中的內(nèi)容component、footprint、3Dmodel，打√項將被顯示。對于集成元件庫中的元件注意選擇與你實(shí)際要用的器件相同，包括你所用器件引腳封裝形式。要生成PCB圖，每個元件必須有引腳封裝形式。Design\DocumentOptions\Units\√UseImperialUnitSystem\Mils；Design\Add/RemoveLibraries在AvailableLibrary\Installed中，用Install\打開并選擇你想安裝的元件庫，如Library\MiscellaneousDevicesIntLib、Library\Simulation\Simulationsources。在已安裝的庫中選擇元件：Design\BrowseLibraries，選擇相應(yīng)的器件；只有用具有仿真模型的元件構(gòu)成的電路才能被仿真，而**.IntLib庫中的元件具有仿真模型，故要對電路執(zhí)行仿真，可采用**.IntLib庫中的元件畫原理圖；仿真：Design\Simulate\MixedSim；分析：AnalysesOptions/OperationPointAnalysis√和Transient/FourierAnalysis√；Availablesignal選擇要激活的信號至ActiveSignals方框中；OK；Plot/NewPlot打開一個新的顯示窗口；Wave/AddWave增加一條新的仿真曲線；massage中若不顯示warning和error，則可出現(xiàn)仿真數(shù)字或曲線；按《電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書V2.0版ZYE2203C（模擬電路部分）》相應(yīng)實(shí)驗(yàn)要求調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。調(diào)整方法：左擊電位器同時按Tab鍵，在modlesfor*Rpot\Typr\Simulation\Edit\Parameter\SetPosition/調(diào)節(jié)（默認(rèn)值為0.5）。File\CompileDocumentxxxSchDoc（xxx是用戶自己定義的文件名），若存在錯誤，將彈出Message窗口，改錯后保存。仿真正確以后，畫PCB。兩個放大電路，先單個電路獨(dú)立仿真，待仿真正確后，然后串聯(lián)起來仿真，這樣便于分析查找錯誤；可按照附件1《電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書V2.0版ZYE2203C（模擬電路部分）》所述方法調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，在保證輸出電壓最大不失真的情況下調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，即Q點(diǎn)應(yīng)位于交流負(fù)載線的中間；須在Protel2004下作OperationPointAnalysis和Transient/FourierAnalysis仿真，（對于采用FET和OTL功率放大電路的設(shè)計項目，由于采用的是非正版軟件，庫中原件個數(shù)有限，只能作象征性的仿真），仿真元件可在MiscellaneousDevicesIntLib和SimulationSourcesIntLib中尋找。集成功放LM386N-1搜索LM386可搜到，元件所在庫的路徑一定要對，例如，元件在K:\Protel2004\library\NationalSemiconductor\NSCAudioPowerAmplifier.lntLib庫中，（不能寫成I:\Protel2004\library\…）然后添加該庫。對于OperationPointAnalysis仿真，wave參數(shù)添加各級靜態(tài)工作點(diǎn)的值（參見表一、表二、表三）；對于Transient/FourierAnalysis仿真添加正弦波輸入信號源、第一極輸出電壓和第二級輸出電壓(參見表四)。原理圖、仿真曲線須采用PrintScreen鍵將電腦當(dāng)前屏幕的內(nèi)容保存下來，以便寫報告書；另一個設(shè)計項目只需在Protel2004下畫原理圖。以上兩個項目都要利用硬件實(shí)做，紀(jì)錄的測試參數(shù)與仿真參數(shù)相同。制作簡易信號源，如圖2所示；圖2駐極體話筒圖2駐極體話筒用8Ω、05W喇叭作負(fù)載；調(diào)整所用晶體管共射極單管放大器、場效應(yīng)管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)；調(diào)整同相比例運(yùn)算放大器、反相比例運(yùn)算放大器零點(diǎn)及靜態(tài)工作點(diǎn)，建議這兩個運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)選10，（也可嘗試選擇100，作對比實(shí)驗(yàn)）；調(diào)整功率放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)；表一共射極單管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)表二場效應(yīng)管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)測量值UG(V)US(V)UD(V)UDS(V)UGS(V)ID(mA)表三OTL功率放大器靜態(tài)工作點(diǎn)IC2=IC3=50mAUA=2.5VT1T2T3UB(V)UC(V)UE(V)表四輸入信號、各級輸出信號在輸入端采用駐極體話筒這一傳感器制作信號源，若采用運(yùn)算放大器進(jìn)行小信號放大，信號應(yīng)經(jīng)過集成運(yùn)放模塊TP34和TP44之間的100μF電容輸入（注意電容極性）。檢驗(yàn)所設(shè)計的電路能否實(shí)現(xiàn)信號放大、驅(qū)動負(fù)載（喇叭發(fā)聲）。完成模擬電子技術(shù)課程設(shè)計報告書，見附件2。如果自己有新的選題構(gòu)想，要取得指導(dǎo)教師的批準(zhǔn)方可進(jìn)行設(shè)計。時間及人員安排：從2011年03月08日開始,下午7、8節(jié)在經(jīng)計樓108上課，設(shè)計時間2~3周。按學(xué)號順序，四人一組，要求給出四人一組的名單。四人共八個設(shè)計不能相同，八個設(shè)計全部做完，經(jīng)指導(dǎo)老師同意后方可結(jié)束實(shí)做。A—90-100系統(tǒng)調(diào)試正確、數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確。能用Protel2004畫原理圖、仿真。對信號放大電路有深刻的理解，為何這樣連接（如傳感器為何要加電源、為何只用了一級小信號放大電路，加入運(yùn)算放大器的信號為何加隔直電容）等問題考慮較全面。能夠發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題并對此做出合理分析。會畫PCB原理圖。文檔清晰、完整。實(shí)踐報告邏輯性強(qiáng)，條理清晰。B—80-89能用Protel2004畫原理圖、仿真。系統(tǒng)調(diào)試正確、數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確。會畫PCB原理圖。對信號放大電路有較好的理解，文檔清晰、完整。實(shí)踐報告邏輯性強(qiáng)，條理清晰。C—70-79能用Protel2004畫原理圖、仿真。系統(tǒng)調(diào)試正確、數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確。會畫PCB原理圖。對信號放大電路有一定的理解，文檔清晰、完整。實(shí)踐報告邏輯性強(qiáng)，條理清晰。D—60-69能用Protel2004畫原理圖。系統(tǒng)調(diào)試正確。會畫PCB原理圖。文檔清晰、完整。。E—0-60能用Protel2004畫原理圖?；緦?shí)現(xiàn)了信號放大。會畫PCB原理圖。文檔、實(shí)踐報告編寫缺乏條理。評分標(biāo)準(zhǔn)購買元件清單購買元件清單元件數(shù)量備注領(lǐng)夾式話筒11套/4人電阻4.7kΩ1喇叭8Ω、0.5W1耳機(jī)插座1設(shè)計結(jié)束后交書面報告（即附件2）備注：PROTEL2004在局域網(wǎng)中，只有一臺PC機(jī)能運(yùn)行；將其中一臺機(jī)器設(shè)為共享；我的電腦/資源管理器/網(wǎng)上鄰居/整個網(wǎng)絡(luò)/查看整個網(wǎng)絡(luò)/workgroup/打開已設(shè)為共享的機(jī)器文件夾/將共享文件拖至本機(jī)待安裝的盤附件1:電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書V2.0版ZYE2203C（模擬電路部分）目錄TOC\o"1-1"\h\z\u前言 1電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱C型使用說明 2模擬電子線路實(shí)驗(yàn)基本知識 5實(shí)驗(yàn)一函數(shù)信號發(fā)生器的調(diào)試 10實(shí)驗(yàn)二晶體管共射極單管放大器 13實(shí)驗(yàn)四場效應(yīng)管放大器 22實(shí)驗(yàn)十集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測試 40實(shí)驗(yàn)十一集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用——模擬運(yùn)算電路 45實(shí)驗(yàn)十六低頻功率放大器——OTL功率放大器 63實(shí)驗(yàn)十七低頻功率放大器——集成功率放大器 67

前言高校電子通信類專業(yè)開設(shè)的《電子線路》、《模擬電子電路》等專業(yè)基礎(chǔ)課（以下簡稱模電）是一門實(shí)踐運(yùn)用性很強(qiáng)的課程。一方面，各種功能電路均可直接用于實(shí)際的電子設(shè)備中，成為設(shè)備的一個單元電路；另一方面，實(shí)用的電子設(shè)備或裝置，通常是由幾種功能電路組合而成的電路系統(tǒng)。因此，只有通過實(shí)踐，通過解剖一個個的單元電路，才能讓學(xué)生加深對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計、組裝和調(diào)試模擬電路的基本技能。本著這樣的目的，根據(jù)模電的教學(xué)大綱，我們設(shè)計了“電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱”。為了讀者能夠更好地、更順利地完成實(shí)驗(yàn)，我們編寫了本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。在書中的內(nèi)容安排上，注意貫徹從實(shí)際出發(fā)，由淺入深，由特殊到一般，加強(qiáng)學(xué)習(xí)者實(shí)踐動手能力，緊貼優(yōu)秀專業(yè)教材等原則。根據(jù)經(jīng)典教材安排的同步實(shí)驗(yàn)課程，可以做到將理論與實(shí)踐更加緊密的結(jié)合。在每個實(shí)驗(yàn)?zāi)┒几接幸欢〝?shù)量的思考題，啟發(fā)學(xué)生思路，擴(kuò)展學(xué)生的視野。在本書的最開始部分，詳細(xì)地介紹了本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、使用方法、專業(yè)基礎(chǔ)知識、注意事項等部分內(nèi)容，事先詳細(xì)的閱讀他們能夠使您更加得心應(yīng)手地使用本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)和提高。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)部分圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)報告等幾個步驟展開了對實(shí)驗(yàn)的介紹，操作，總結(jié)等幾個方面的闡述。在力求詳實(shí)的同時，也給使用者留有足夠的思考空間。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)研制等到了各高校老師的大力支持。他們擁有非常豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對本系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計提供了非常寶貴的意見，這使我們的產(chǎn)品更加貼近教學(xué)實(shí)際。由于編者水平有限，時間倉促，在書中內(nèi)容安排、編寫等方面難免有不妥之處，敬請讀者批評指正。

電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱C型使用說明實(shí)驗(yàn)箱組成模塊：一、電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱C型主電路板二、數(shù)電部分——DIP擴(kuò)展板三、數(shù)電部分——A/D&D/A模塊四、數(shù)電部分——7128適配板五、模電部分——差動放大模塊六、模電部分——晶體管模塊七、模電部分——穩(wěn)壓模塊八、模電部分——運(yùn)放模塊九、模電部分——功放模塊各個組成模塊的主要功能：一、數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)箱主電路板交流電源模塊：提供+15V、+7.5V、AC（交流地）三路交流輸出。直流電源模塊：提供+12V、+5V、GND、-5V、-12V五路直流輸出。低頻信號源模塊：給實(shí)驗(yàn)箱其它功能模塊提供低頻信號源。主要由固定頻率的信號源，三角波，正弦波，方波，單次脈沖源組成。固定頻率信號源有：1HZ，10HZ，100HZ，500HZ，1KHZ，10KHZ，100KHZ，200KHZ，500KHZ，1MHZ，2MHZ，4MHZ；三角波、正弦波、方波的頻率和幅值均可調(diào)，通過跳線JD1或者JD1+JD2兩種連接方式，改變電容的容值來改變輸出的頻率的范圍，調(diào)節(jié)W306可以細(xì)調(diào)輸出頻率，W302改變輸出幅值（方波幅值通過W301調(diào)節(jié)），正弦波和三角波通過跳線來選擇（方波直接輸出）；單次脈沖源有正脈沖輸出和負(fù)脈沖輸出兩種，按下S201就會產(chǎn)生一個正的或負(fù)的脈沖，它與按下的時間長短無關(guān)。當(dāng)要使用這一個模塊中的信號源時，只需要將其接入相應(yīng)的輸入端，對該模塊上電即可。4、高頻信號源模塊給實(shí)驗(yàn)箱其它功能模塊提供高頻信號源。高頻信號由“載波及調(diào)頻波輸出”測試點(diǎn)輸出。先將短路器J401接上，此時由10.7MHz晶振產(chǎn)生正弦振蕩信號，輸出點(diǎn)輸出頻率為10.7MHz的正弦波；然后拔下J401，接上J402、J403、J404，此時由三點(diǎn)式振蕩電路產(chǎn)生正弦波，經(jīng)過電路濾波、放大，最后測試點(diǎn)輸出頻率為10.7MHz。此時將低頻信號源模塊上電，并選擇正弦波輸出，W302用來調(diào)節(jié)輸出測試點(diǎn)的頻偏。在兩種信號輸出模式中W401用來調(diào)節(jié)輸出波形的幅度。5、邏輯電平輸出 它的主要功能是提供8路高低電平。當(dāng)需要一個高電平時，將撥位開關(guān)撥下即可，對應(yīng)的發(fā)光二極管發(fā)光，同樣需要一個低電平將撥位開關(guān)撥上即可。6、邏輯電平顯示 它的主要作用是對輸出電平的高低進(jìn)行顯示，如果發(fā)光二極管發(fā)光，則對應(yīng)的輸出為高電平，相反發(fā)光二極管不發(fā)光，則對應(yīng)的輸出為低電平。7、元件庫區(qū)元件庫區(qū)中提供了可調(diào)電阻、數(shù)碼管、可置換元件區(qū)、揚(yáng)聲器等資源。其中可調(diào)電阻有10K歐姆和100K歐姆各一個。數(shù)碼管分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管各一個（該部分設(shè)計力求靈活可變，當(dāng)需要兩個共陰的數(shù)碼管時，只需將共陽數(shù)碼管拔起，換上共陰數(shù)碼管即可，同樣需要兩個共陽數(shù)碼管，只需將共陰數(shù)碼管拔起，換上共陽數(shù)碼管。另外還可以做共陰共陽數(shù)碼管的單獨(dú)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)箱上提供的TOS5101AH為共陰數(shù)碼管，TOS5101BH為共陽數(shù)碼管，它們的第3腳和第8腳為公共端。）?？芍脫Q元件區(qū)提供八組轉(zhuǎn)插電路。揚(yáng)聲器是帶有功率放大的，調(diào)節(jié)W501，可以改變輸出功率的大小。二、數(shù)電部分?jǐn)U展模塊DIP擴(kuò)展板：此擴(kuò)展提供一個DIP8、四個DIP14、四個DIP16共八各IC插座。此模塊提供的實(shí)驗(yàn)空間配合實(shí)驗(yàn)箱主箱體使用可以完成數(shù)電部分前19個實(shí)驗(yàn)。A/D&D/A模塊：此模塊可以完成D/A轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換兩個實(shí)驗(yàn)。2.1、D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) 此實(shí)驗(yàn)有兩種數(shù)據(jù)的輸入方式，一種是自己通過高低電平輸入數(shù)據(jù)，另外一種就是從計算機(jī)的并行口由計算機(jī)通過軟件發(fā)送數(shù)據(jù)。經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后，觀察顯示的模擬輸出量，并分析D/A轉(zhuǎn)換的原理。2.2、A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) 此實(shí)驗(yàn)有兩種處理數(shù)據(jù)的方式，一種是自己輸入一個模擬量，如直流信號源，正弦波，三角波等，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后用邏輯電平顯示單元的發(fā)光二極管進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示，另外一種就是將A/D采集到的數(shù)據(jù)由計算機(jī)的并行口傳送至計算機(jī)，通過軟件處理后顯示在一個界面上。注意做此實(shí)驗(yàn)時，轉(zhuǎn)換時鐘使用的是信號源單元的500KHZ時鐘。3、7128適配板1、安裝將ALTERA7128適配板裝到實(shí)驗(yàn)箱主電路板的虛線框上方，注意雙排插針與雙排插孔要一一對好，否則芯片無法上電，更無法下載，甚至有可能損壞器件。另外四周的三個孔裝上介子螺釘，以免擺動，損壞芯片。2、下載在計算機(jī)的并口與實(shí)驗(yàn)箱主電路板的并口2之間連上實(shí)驗(yàn)箱所附25芯電腦線，將并口2下面的撥動開關(guān)選擇ALTERA公司，然后上電，此時適配板上的電源指示燈會發(fā)光指示。下載時，按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的步驟操作，下載過程中，下載指示燈會不停的閃爍，直至下載完畢。三、模電部分?jǐn)U展板本實(shí)驗(yàn)箱模電部分由五個模塊組成：差動放大模塊，晶體管模塊，穩(wěn)壓模塊，運(yùn)放模塊，功放模塊。每個模塊所能做的實(shí)驗(yàn)介紹如下：差動放大模塊：（1）實(shí)驗(yàn)一——函數(shù)信號發(fā)生器的調(diào)試（2）實(shí)驗(yàn)七——差動放大器晶體管模塊：（1）實(shí)驗(yàn)二——晶體管共射極單管放大器（2）實(shí)驗(yàn)三——晶體管兩級放大器（3）實(shí)驗(yàn)四——場效應(yīng)管放大器（4）實(shí)驗(yàn)五——負(fù)反饋放大器（5）實(shí)驗(yàn)六——射極跟隨器（6）實(shí)驗(yàn)八——RC正弦波振蕩器（7）實(shí)驗(yàn)九——LC正弦波振蕩器穩(wěn)壓模塊：（1）實(shí)驗(yàn)十八——直流穩(wěn)壓電源——晶體管穩(wěn)壓電源（2）實(shí)驗(yàn)十九——直流穩(wěn)壓電源——集成穩(wěn)壓器（3）實(shí)驗(yàn)二十——晶閘管可控整流電路運(yùn)放模塊：（1）實(shí)驗(yàn)十——集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測試（2）實(shí)驗(yàn)十一——集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用——模擬運(yùn)算電路（3）實(shí)驗(yàn)十二——集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用——波形發(fā)生器（4）實(shí)驗(yàn)十三——集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用——有源濾波器（5）實(shí)驗(yàn)十四——集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用——電壓比較器（6）實(shí)驗(yàn)十五——電壓—頻率轉(zhuǎn)換電路功放模塊：（1）實(shí)驗(yàn)十六——低頻功率放大器——OTL功率放大器（2）實(shí)驗(yàn)十七——低頻功率放大器——集成功率放大器四、電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱C型擴(kuò)展板1、安裝將電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱C型擴(kuò)展板裝到實(shí)驗(yàn)箱主電路板擴(kuò)展區(qū)域的上方。因?yàn)閿U(kuò)展固定用的雙排插針與插座還起到了電源連接的作用，所以一定要注意雙排插針與雙排插孔要一一對好，否則電源接錯會產(chǎn)生不必要的損失和故障。2、使用 除DIP擴(kuò)展板以外，其他模塊都可以按照相應(yīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書順利進(jìn)行，因此這里特別介紹DIP擴(kuò)展板使用方法。將DIP擴(kuò)展板固定后，固定在軍品插座上插上實(shí)驗(yàn)所用的芯片（本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的前19個實(shí)驗(yàn)均可以利用此擴(kuò)展板來完成，在實(shí)驗(yàn)箱的主電路板上提供了相應(yīng)的硬件資源，學(xué)生自己動手連線完成實(shí)驗(yàn)）即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。注意芯片的管腳數(shù)目必須與擴(kuò)展上所標(biāo)數(shù)目對應(yīng)，如74LS138必須插在16PIN的軍品座中，74LS04必須插在14PIN的軍品座中，當(dāng)然不對應(yīng)的時候就需要變通一下，如555可以插在14PIN，16PIN，20PIN的軍品座中，只需要將管腳對應(yīng)好即可。實(shí)驗(yàn)注意事項1、電源的打開順序是：先開交流開關(guān)（實(shí)驗(yàn)箱中的船形開關(guān)），再開直流開關(guān)，最后打開各個模塊的控制開關(guān)。電源關(guān)掉的順序剛好與此相反。2、切忌在實(shí)驗(yàn)中帶電連接線路，正確的方法是斷電后再連線，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3、實(shí)驗(yàn)箱主電路板上所有的芯片出廠時已全部經(jīng)過嚴(yán)格檢驗(yàn)，因此在做實(shí)驗(yàn)時切忌隨意插拔芯片。4、實(shí)驗(yàn)箱中的疊插連接線的使用方法為：連線插入時要垂直，切忌用力，拔出時用手捏住連線靠近插孔的一端，然后左右旋轉(zhuǎn)幾下，連線自然會從插孔中松開、彈出，切忌用力向上拉線，這樣很容易造成連線和插孔的損壞。5、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該嚴(yán)格按照老師的要求和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書來操作，不要隨意亂動開關(guān)，芯片及其它元器件，以免造成實(shí)驗(yàn)箱的損壞。元件庫中的二極管和數(shù)碼管一定要注意極性。6、本實(shí)驗(yàn)箱在設(shè)計過程中已經(jīng)加入了短路過流保護(hù)裝置，所以如果實(shí)驗(yàn)過程中突然斷電（除電源模塊以外所有指示燈都熄滅），很有可能就是某些地方產(chǎn)生短路或其他故障。因?yàn)榇吮Ｗo(hù)裝置會在一定時間后恢復(fù)上電，所以此時應(yīng)切斷電源，按起電源開關(guān)，檢查電路找到事故原因。排除故障以后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。

模擬電子線路實(shí)驗(yàn)基本知識一、實(shí)驗(yàn)要求及注意事項實(shí)驗(yàn)前必須充分預(yù)習(xí)，完成指定的預(yù)習(xí)任務(wù)。預(yù)習(xí)要求如下：熟悉實(shí)驗(yàn)箱使用說明及相關(guān)注意事項。認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，分析、掌握實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，并進(jìn)行必要的估算。復(fù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的課本內(nèi)容。了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ａ私鈱?shí)驗(yàn)中所用各儀器的使用方法及注意事項。使用儀器和實(shí)驗(yàn)箱前必須了解其性能、操作方法及注意事項，在使用時應(yīng)嚴(yán)格遵守。實(shí)驗(yàn)時需要把相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K插到主實(shí)驗(yàn)板的相應(yīng)插座上；特定的實(shí)驗(yàn)在哪一個模塊，請參照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的“電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱C型使用說明”部分。實(shí)驗(yàn)時接線要認(rèn)真，在仔細(xì)檢查，確定無誤后才能接通電源，初學(xué)或沒有把握應(yīng)經(jīng)指導(dǎo)教師審查同意后再接通電源。模擬電路實(shí)驗(yàn)注意：在進(jìn)行小信號放大實(shí)驗(yàn)時，由于所用信號發(fā)生器及連接線的緣故，往往在進(jìn)入放大器前就出現(xiàn)噪聲或不穩(wěn)定，易受外界干擾，且實(shí)驗(yàn)箱上的簡易信號源調(diào)不到50毫伏以下，實(shí)驗(yàn)時可采用在放大器輸入端加衰減的方法加以改進(jìn)。一般可用實(shí)驗(yàn)箱中電位器組成衰減器，這樣連接線上信號電平較高，不易受干擾。在定性分析實(shí)驗(yàn)時可以用我們的信號源，但定量分析實(shí)驗(yàn)時建議最好用外置信號源，特別是測量頻率特性實(shí)驗(yàn)時要求很高的上限頻率，只能用外置信號源。為了實(shí)驗(yàn)效果更好，我們采用外置信號源做實(shí)驗(yàn)。三極管hFE與hfe是不同物理意義量，只有在信號很小，理論上三極管工作近似在線性狀態(tài)時才認(rèn)為近似相等，實(shí)際上萬用表所測出的直流放大倍數(shù)hFE與交流放大倍數(shù)hfe是不相同的。在做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時所有信號都是定量分析，為了克服干擾相應(yīng)提高輸入信號，為此在做實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)信號輸入不當(dāng)時自己適當(dāng)調(diào)節(jié)，滿足實(shí)驗(yàn)要求為主。由于各個三極管參數(shù)的分散特性，定量分析時同一實(shí)驗(yàn)電路用到不同的三極管時可能所測的數(shù)據(jù)不一致，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致，甚至出現(xiàn)自激等情況使實(shí)驗(yàn)電路做不出實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，這樣需要自己適當(dāng)調(diào)節(jié)電路參數(shù)，以抑制干擾、自激等現(xiàn)象。做實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)原理圖與模塊的實(shí)際電路的對應(yīng)關(guān)系（因?yàn)樗臉?biāo)號可能不一致）。由于實(shí)驗(yàn)?zāi)K都是分立元件，誤操作損壞元器件，故實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意觀察，若發(fā)現(xiàn)有破壞性異?，F(xiàn)象（例如有元件冒煙、發(fā)燙或有異味）應(yīng)立即關(guān)斷電源，保持現(xiàn)場，報告指導(dǎo)教師。找到原因、排除故障，經(jīng)指導(dǎo)教師同意再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中需要改接線時，應(yīng)關(guān)斷電源后才能拆、接線。連線時在保證接觸良好的前提下應(yīng)盡量輕插輕拔，檢查電路正確無誤后方可通電實(shí)驗(yàn)。拆線時若遇到連線與孔連接過緊的情況，應(yīng)用手捏住連線插頭的塑料線端，左右搖晃，直至連線與孔松脫，切勿用蠻力強(qiáng)行拔出。打開電源開關(guān)時指示燈必亮，若指示燈異常如不亮或閃爍說明電源未接入或?qū)嶒?yàn)電路接錯致使電源短路，一旦發(fā)現(xiàn)指示燈閃爍應(yīng)立即關(guān)斷電源開關(guān)，檢查實(shí)驗(yàn)電路，找到原因、排除故障，經(jīng)指導(dǎo)教師同意再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。轉(zhuǎn)動電位器時，切勿用力過猛，以免造成元件損壞。請勿直接用手觸摸芯片、電解電容等元件，更不可用蠻力推、拉、搖、壓元器件，以免造成損壞。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果（數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象）。所記錄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)指導(dǎo)教師審閱簽字后再拆除實(shí)驗(yàn)線路。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，必須關(guān)斷電源，并將儀器、設(shè)備、工具、導(dǎo)線等按規(guī)定整理好。11．實(shí)驗(yàn)后每個同學(xué)必須按要求獨(dú)立完成老師要求完成的實(shí)驗(yàn)報告。12．特別說明：當(dāng)模電模塊插到實(shí)驗(yàn)箱插座時，模塊的電源和地已經(jīng)連接好了；當(dāng)您不是用實(shí)驗(yàn)箱上的電源時，電源和地的接法以按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書為準(zhǔn)。二、常用電子儀器的使用在模擬電子電路實(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、交流毫伏表及頻率計等。它們和萬用表一起，可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5所示。接線時應(yīng)注意，為防止外界干擾，各儀器的公共接地端應(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。屏蔽線屏蔽線屏蔽線屏蔽線被測電路UiUo函數(shù)信號發(fā)生器雙蹤示波器交流毫伏表圖5模擬電子電路中常用電子儀器布局圖示波器示波器的應(yīng)用很廣泛，它可以用來測試各種周期性變化的電信號波形，可測量電信號的幅度、頻率、相位等。示波器的種類很多，在本書實(shí)驗(yàn)主要使用雙蹤示波器，其原理和使用詳細(xì)參見相關(guān)資料，現(xiàn)著重指出以下幾點(diǎn)：尋找掃描光跡點(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，并按下“尋跡”板鍵，從中判斷光點(diǎn)位置，然后適當(dāng)調(diào)節(jié)垂直（↓↑）和水平（）移位旋鈕，將光點(diǎn)移至熒光屏的中心位置。為顯示穩(wěn)定的波形，需注意示波器面板上的下列幾個控制開關(guān)（或旋鈕）位置?！皰呙杷俾省遍_關(guān)（t/div）——它的位置應(yīng)根據(jù)被觀察信號的周期來確定?！坝|發(fā)源選擇”開關(guān)（內(nèi)、外）——通常選為內(nèi)觸發(fā)?！皟?nèi)觸發(fā)源選擇”開關(guān)（拉YB）——通常置于常態(tài)（推進(jìn)位置）。此時對單一從YA或YB輸入的信號均能同步，僅在需雙路同時顯示時，為比較兩個波形的相對位置，才將其置于拉出（拉YB）位置，此時觸發(fā)信號僅取自YB，故僅對由YB輸入的信號同步?！坝|發(fā)方式”開關(guān)——通?？上戎糜凇白詣印蔽恢茫员阏业綊呙杈€開波形，如波形穩(wěn)定情況較差，再置于“高頻”或“常態(tài)”位置，但必須同時調(diào)節(jié)電平旋鈕，使波形穩(wěn)定。示波器有五種顯示方式屬單蹤顯示有“YA”、“YB”、“YA+YB”；屬雙蹤顯示有“交替”與“斷續(xù)”。作雙蹤顯示時，通常采用“交替”顯示方式，僅當(dāng)被觀察信號頻率很低時（如幾十赫茲以下），為在一次掃描過程中同時顯示兩個波形，才采用“斷續(xù)”顯示方式。另外，在測量波形的幅值時，應(yīng)注意Y軸靈敏度“微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置（順時鐘旋到底）。在測量波形周期時，應(yīng)將掃描速率“微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置（順時鐘旋到底）。函數(shù)信號發(fā)生器按需要可輸出正弦波、方波、三角波三種信號波形。輸出信號幅度可連續(xù)調(diào)節(jié)，幅度可以調(diào)節(jié)到mV級，輸出信號頻率可進(jìn)行調(diào)節(jié)，頻率范圍較廣，上限頻率可達(dá)1MHz以上。函數(shù)信號發(fā)生器作為信號源，注意它的輸出端不允許短路。由于模電實(shí)驗(yàn)是對低頻小信號的研究，信號源最好用音頻信號源，實(shí)驗(yàn)箱自帶的簡易信號源精度有限，只能定性的分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在做實(shí)驗(yàn)時最好自備信號源。以后做實(shí)驗(yàn)時只說明輸入信號，不再說明如何調(diào)節(jié)，相關(guān)信號發(fā)生器的調(diào)節(jié)參看相關(guān)信號源操作手冊。數(shù)字萬用表可測量直流交流電壓，電流，電阻等功能任何型號萬用表都可以，用數(shù)字萬用表便于讀數(shù)，由于本實(shí)驗(yàn)箱測量交流電壓時一般萬用表頻率規(guī)格不能滿足，故要用交流毫伏表。另外用萬用表測電流時先估計電流的最大值，調(diào)節(jié)最大檔來測量電流，以免燒壞表內(nèi)的保險管，然后在測量時逐擋減少量程。交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作頻率范圍內(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)置于量程較大位置處，然后在測量逐擋減少量程。交流毫伏表接通電源后，將輸入端短接，進(jìn)行調(diào)零，然后斷開短路線，即可進(jìn)行測量。本實(shí)驗(yàn)箱的工作頻率不高，故任何毫伏表都可選用。三、萬用表測定二極管和三極管的方法1．萬用表粗測晶體管萬用表測晶體管時，應(yīng)置于電阻檔，當(dāng)萬用表置于R×1、R×100、R×1K檔時，表內(nèi)電壓源為1.5Ｖ。（１）測晶體二極管萬用表置R×１Ｋ檔，兩表筆分別接二極管的兩極，若測得的電阻較小(硅管數(shù)千歐、鍺管數(shù)百歐)，說明二極管的PN結(jié)處于正向偏置，則黑表筆接的是正極，紅表筆接的是負(fù)極。反之二極管處于反相偏置時呈現(xiàn)的電阻較大(硅管約數(shù)百千歐以上，鍺管約數(shù)百千歐)，則紅表筆接的是正極，黑表筆接的是負(fù)極。若正反向電阻均為無窮大或均為零或比較接近，說明二極管內(nèi)部開路或短路或性能變差。穩(wěn)壓二極管與變?nèi)荻O管的PN結(jié)都具正向電阻小反向電阻大的特點(diǎn)，其測量方法與普通二極管相同。由于發(fā)光二極管不發(fā)光時，其正反向電阻均較大，因此一般用萬用表的R×10Ｋ檔測量，其測量方法與普通二極管相同?；蛘哂昧硪环N辦法，即：將發(fā)光二極管與一數(shù)百歐(如330Ω)電阻串聯(lián)，然后加3V~5V的直流電壓，若發(fā)光二極管亮，說明二極管正向?qū)ǎ瑒t與電源正端相接的為正極，與負(fù)端相接的為負(fù)極。如果二極管反接則不亮。紅外發(fā)射二極管，紅外接收二極管均可用R×10KΩ檔測量其正負(fù)極，方法同測普通二極管相同。（２）測晶體三極管利用萬用表可以判別三極管的類型和極性，其步驟如下：判別基極Ｂ和管型時萬用表置R×1Ｋ檔，先將紅表筆接某一假定基極Ｂ，黑表筆分別接另兩個極，如果電阻均很小(或很大)，而將紅黑兩表筆對換后測得的電阻都很大(或很小)，則假定的基極是正確的?；鶚O確定后，紅筆接基極，黑筆分別接另兩極時測得的電阻均很小，則此管為PNP型三極管，反之為NPN型。判別發(fā)射極E和集電極C。若被測管為PNP三極管，假定紅筆接的是C極，黑筆接的是E極。用手指捏住B、C兩極(或B、C間串接一個100KΩ電阻)但不要使B、C直接接觸。若測得電阻較小(即Ic小)，則紅筆接的是集電極C，黑筆接的是發(fā)射極E。如果兩次測得的電阻相差不大說明管子的性能較差。按照同樣方法可以判別NPN型三極管的極性。我們用到的9011和9013系列的為NPN管，9012為PNP管，它們管腳向下，平面面向我們的管腳從左到右的順序?yàn)镋，B，C。2．晶體管的主要參數(shù)（1）晶體三極管的主要參數(shù)直流放大系數(shù)：集電極直流ICQ與基極直流電流IBQ之比，即=ICQ/IBQ。交流放大系數(shù)（hte）：三極管在有信號輸入時，集電極電流的變化量與基極電流的變化量之比，即=。穿透電流ICEO：基極開路，C、E間加反向電壓時的集電極電流。反向擊穿電壓BVCEO：基極開路，C、E間的反向擊穿電壓。直流輸入電阻RBE=VBEQ/IBQ。交流輸入電阻rbe(VBEQ為定值)（2）場效管的主要參數(shù)飽和漏電流IDDS漏源電壓VDS一定(10V)，當(dāng)柵源電壓VGS=0時的漏極電流ID，即ID=IDSS。夾斷電壓VP、VDS一定(10V)，改變VGS使ID等于一個微小電(50μA)，這時的VGS=VP。低頻跨導(dǎo)gm表征場效應(yīng)管放大能力的重要參數(shù)，即(VDS=10V時)3DJ6F的管腳面向自己，從標(biāo)志點(diǎn)順時針數(shù)起為S，D，G。四、放大器干擾、噪聲抑制和自激振蕩的消除放大器的調(diào)試一般包括調(diào)整和測量靜態(tài)工作點(diǎn)，調(diào)整和測量放大器的性能指標(biāo)：放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻和通頻帶等。由于放大電路是一種弱電系統(tǒng)，具有很高的靈敏度，因此很容易接受外界和內(nèi)部一些無規(guī)則信號的影響。也就是在放大器的輸入端短路時，輸出端仍有雜亂無規(guī)則的電壓輸出，這就是放大器的噪聲和干擾電壓。另外，由于安裝、布線不合理，負(fù)反饋太深以及各級放大器共用一個直流電源造成級間耦合等，也能使放大器沒有輸入信號時，有一定幅度和頻率的電壓輸出。噪聲、干擾和自激振蕩的存在妨礙了對有用信號的觀察和測量，嚴(yán)重時放大器將不能正常工作。所以必須抑制干擾、噪聲和消除自激振蕩，才能進(jìn)行正常的調(diào)試和測量。干擾和噪聲的抑制把放大器輸入短路，在放大器輸出端仍可測量到一定的噪聲和干擾電壓。其頻率如果是50Hz（或100Hz），一般稱為50Hz交流聲，有時是非周期性的，沒有一定規(guī)律。50Hz交流聲大都來自電源變壓器或交流電源線，100Hz交流聲往往是由于整流濾波不良所造成的。另外，由電路周圍的電磁波干擾信號引起的干擾電壓也是常見的。由于放大器的放大倍數(shù)很高（特別是多級放大器），只要在它的前級引進(jìn)一點(diǎn)微弱的干擾，經(jīng)過幾級放大，在輸出端就可以產(chǎn)生一個很大的干擾電壓。還有，電路中的地線接得不合理，也會引起干擾。針對實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)，由于是分立元件連線的方式，容易受外界干擾，比如電源接入干擾信號，或連線不合理、或接地點(diǎn)不合理等，這樣在做實(shí)驗(yàn)調(diào)試過程要求我們抑制干擾和噪聲，采取一定的措施：搭建電路時連線要求合理，盡量用最少的線連接好電路，輸入回路的導(dǎo)線和輸出回路、電源的導(dǎo)線要分開，不要平行或捆扎在一起，以免相互感應(yīng)。電源串入時可以適當(dāng)加濾波電路。選擇合理的接地點(diǎn)，盡量把地接在模塊的插孔與測試鉤上，不要把地引出外接電路而引入干擾。自激振蕩的消除檢查放大器是否發(fā)生自激振蕩，可以把輸入端短路，用示波器（或毫伏表）接在放大器的輸出端進(jìn)行觀察。自激振蕩的頻率一般為比較高的或極低的數(shù)值，而且頻率隨著放大器元件參數(shù)不同而改變（甚至撥動一下放大器連接導(dǎo)線的位置，頻率也會改變）。高頻振蕩主要是由于連線不合理引起的。例如輸入和輸出線靠得太近，產(chǎn)生正反饋?zhàn)饔?。對此要連線盡量少，接線要短等。也可以用一個小電容（例如1000PF左右）一端接地，另一端逐級接觸管子的輸入端，或電路中合適部件，找到抑制振蕩的最靈敏的一點(diǎn)（即電容接此點(diǎn)時，自激振蕩消失）,在此處外接一個合適的電阻電容或單一電容（一般100PF~0.1uF，由試驗(yàn)決定），進(jìn)行高頻濾波或負(fù)反饋，以壓低放大電路對高頻信號的放大倍數(shù)或移動高頻電壓的相位，從而抑制高頻振蕩。一般放大電路在晶體管的基極與集電極接這種校正電路。低頻振蕩是由于各級放大電路共用一個直流電源所引起。最常用的消除辦法是在放大電路各級之間加上“去耦電路”R和C。電路可靠性和穩(wěn)定性一直以來是一個很系統(tǒng)和復(fù)雜的問題，有興趣的同學(xué)可查相關(guān)資料深入學(xué)習(xí)。在做實(shí)驗(yàn)時可能碰到許多異常問題，這需要我們在做實(shí)驗(yàn)時不僅要學(xué)會動手，學(xué)會扎實(shí)的理論知識，同時，要學(xué)會用理論知識解決這些實(shí)際問題的能力，從而得到更多的理論知識與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。希望通過本實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，能逐步提高實(shí)際動手能力與工程設(shè)計能力。

實(shí)驗(yàn)一函數(shù)信號發(fā)生器的調(diào)試實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈫纹喙δ芗呻娐泛瘮?shù)信號發(fā)生器的功能及特點(diǎn)。會用示波器測量波形的各種參數(shù)。掌握正弦波失真調(diào)節(jié)、頻率調(diào)節(jié)的方法。實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器頻率計實(shí)驗(yàn)原理圖1-1函數(shù)信號發(fā)生器１．ICL8038是單片集成函數(shù)信號發(fā)生器，其內(nèi)部框圖如圖1-2所示。它由恒流源I1和I2、電壓比較器A和B、觸發(fā)器、緩沖器和三角波變正弦波電路等組成。外接電容C由兩個恒流源充電和放電，電壓比較器A、B的閾值分別為電源電壓(指UCC+UEE)的2/3和1/3。恒流源I1和I2的大小可通過外接電阻調(diào)節(jié)，但必須I2>I1。當(dāng)觸發(fā)器的輸出為低電平時，恒流源I2斷開，恒流源I1給C充電，它的兩端電壓UC隨時間線性上升，當(dāng)UC達(dá)到電源電壓的2/3時，電壓比較器A的輸出電壓發(fā)生跳變，使觸發(fā)器輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?，恒流源I2接通，由于I2>I1(設(shè)I2=2I1)，恒流源I2將電流2I1加到Ｃ上反充電，相當(dāng)于Ｃ由一個凈電流I放電，Ｃ兩端的電壓UC又轉(zhuǎn)為直線下降。當(dāng)它下降到電源電壓的1/3時，電壓比較器B的輸出電壓發(fā)生跳變，使觸發(fā)器的輸出由高電平跳變?yōu)樵瓉淼牡碗娖?，恒流源I2斷開，I1再給C充電，…如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩。若調(diào)整電路，使I2=2I1，則觸發(fā)器輸出為方波，經(jīng)反相緩沖器由管腳⑨輸出方波信號。Ｃ上的電壓UC，上升與下降時間相等，為三角波，經(jīng)電壓跟隨器從管腳③輸出三角波信號。將三角波變成正弦波是經(jīng)過一個非線性的變換網(wǎng)絡(luò)(正弦波變換器)而得以實(shí)現(xiàn)，在這個非線性網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)三角波電位向兩端頂點(diǎn)擺動時，網(wǎng)絡(luò)提供的交流通路阻抗會減小，這樣就使三角波的兩端變?yōu)槠交恼也?，從管腳②輸出，而尖端存在一點(diǎn)失真。圖1-2ICL8038原理框圖２．ICL8038管腳功能圖圖1-3ICL8038管腳圖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在主箱上正確插好差動放大模塊，參考實(shí)驗(yàn)原理圖1-1，對照差動放大模塊的集成函數(shù)信號發(fā)生器電路部分，連接好跳線S3，正確連接電路電源線，TP15接+12V，TP16接-12V（從電源部分±12V插孔用連接線接入，千萬不要接反，否則損壞集成芯片），接上電源通電(若正確連接了,擴(kuò)展板的電源指示燈將會亮)。特別說明：當(dāng)模電模塊插到實(shí)驗(yàn)箱插座時，模塊的電源和地已經(jīng)連接好了；當(dāng)您不是用實(shí)驗(yàn)箱上的電源時，電源和地的接法以按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書為準(zhǔn)。用示波器觀察TP17為方波波形，調(diào)節(jié)電位器PRW2，測出方波的占空比(單位周期內(nèi)高電平所占整個周期的比例)范圍情況，調(diào)節(jié)電位器PRW1，測出方波的頻率（也可用頻率計直接測出）范圍情況（務(wù)必注意實(shí)驗(yàn)原理圖與模塊實(shí)際電路對應(yīng)關(guān)系）。在上一步的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)電位器PRW2，使方波的占空比為50%；調(diào)節(jié)電位器PRW1，使方波的頻率為1KHz；用示波器觀察TP18為三角波波形，調(diào)節(jié)電位器PRW1，測出三角波的頻率范圍情況，并測出三角波的幅值（峰峰值）情況，并都列表記錄之。另外調(diào)節(jié)電位器PRW2，觀察三角波變?yōu)殇忼X波（占空比不為50%）的情況。依照前面的步驟，調(diào)節(jié)PRW2使TP17處為占空比為50%的方波，然后再用示波器觀察TP19處的正弦波，調(diào)節(jié)電位器PRW3和PRW4使之最大不失真（一旦調(diào)好就不要再動PRW3、PRW4），然后再調(diào)節(jié)PRW1測出正弦波的頻率變化范圍和峰值變化情況，并都列表記錄之。在斷開電源情況下，把S3換為S1或者S2連接，重復(fù)上述步驟。注：1.TP16和TP20可用作擴(kuò)展外接電容用，電容越小，頻率則越大。2.S1、S2、S3相對應(yīng)的電容值越小，輸出頻率越大，且不同的電容所對的頻率段不同，每個頻率段所包括的頻率范圍不同，故上述所有步驟所給的1KHz的頻率值不是很恰當(dāng)，僅作為實(shí)驗(yàn)參考值；測量各種波形的頻率、占空比、幅度要保證波形不是很明顯失真，且在有效范圍內(nèi)。3.此實(shí)驗(yàn)是為了讓學(xué)生了解波形相關(guān)參數(shù)及熟悉調(diào)節(jié)方法，此信號源屬低頻集成信號源，其中正弦波存在一定的尖端失真。4.通電規(guī)則：先連接好實(shí)驗(yàn)電路后，再加電源，在改接電路時要先斷開電源再接線然后加電，在做完每個小實(shí)驗(yàn)應(yīng)先關(guān)電源撤掉連線然后整理好連線。五、實(shí)驗(yàn)報告分別畫出C為0.1μF(PC3),0.01μF(PC2)和1000P(PC1)時所觀測到的方波,三角波的和正弦波的波形圖,從中得出什么結(jié)論。列表整理C取不同值時三種波的頻率和幅度值。六、思考題,改變方波的占空比,試問此時三角波和正弦波將會發(fā)生怎樣的變化?

實(shí)驗(yàn)二晶體管共射極單管放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆辗糯笃黛o態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法，學(xué)會分析靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器性能的影響。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。熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。二、實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器萬用表交流毫伏表信號發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)原理圖2-1共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖2-1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RB2和RB1組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻(=RE1+RE2)，以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)在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。在圖2-1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5~10倍），則它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算，UCC為供電電源，此為+12V。（2-1）（2-2）（2-3）電壓放大倍數(shù)（2-4）輸入電阻（2-5）輸出電阻（2-6）1.放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測量與調(diào)試靜態(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Ui=0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數(shù)字萬用表，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，為了避免斷開集電極，所以采用測量電壓，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。靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對三極管集電極電流IC（或UCE）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的影響。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2-2（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2-2（b）所示。這些情況都不符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。(a)飽和失真(b)截止失真圖2-2靜態(tài)工作點(diǎn)對U0波形失真的影響改變電路參數(shù)UCC，RC，RB（RB1，RB2）都會引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變化，如圖2-3所示，但通常多采用調(diào)節(jié)偏電阻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。最后還要說明的是，上面所說的工作點(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。所以確切的說，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。如須滿足較大信號的要求，靜態(tài)工作點(diǎn)最好盡量靠近交流負(fù)載線的中點(diǎn)。圖2-3電路參數(shù)對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響2.放大器動態(tài)指標(biāo)測試放大器動態(tài)指標(biāo)測試包括電壓放大倍數(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。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AV=（2-7）輸入電阻Ri的測量為了測量放大器的輸入電阻，按圖2-4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R===（2-8）測量時應(yīng)注意測量R兩端電壓UR時必須分別測出US和Ui，然后按UR=US-Ui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R=1～2KΩ。輸出電阻RO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)載后輸出電壓UL，根據(jù)U=（2-9）即可求出RORO=（）R（2-10）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。圖2-4輸入、輸出電阻測量電路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uo，當(dāng)輸出波形同時出現(xiàn)削底和縮頂現(xiàn)象（如圖2-5）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2UO?；蛴檬静ㄆ髦苯幼x出UOPP來。圖2-5靜態(tài)工作點(diǎn)正常，輸入信號太大引起的失真放大器頻率特性的測量放大器的頻率特性是指放大器的電壓放大倍數(shù)AV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2-6所示：圖2-6幅頻特性曲線Avm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1/倍，即0.707Avm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fBW=fH-fL（2-11）放大器的幅頻特性就是測量不同頻率信號時的電壓放大倍數(shù)AV。為此可采用前述測AV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)，測量時要注意取點(diǎn)要恰當(dāng)，在低頻段與高頻段要多測幾點(diǎn)，在中頻可以少測幾點(diǎn)。此外，在改變頻率時，要保持輸入信號的幅度不變，且輸出波形不能失真。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．連線在主實(shí)驗(yàn)箱正確插好晶體管系列模塊，按圖2-1所示連接電路：TP1作為信號Ui的輸入端，把開關(guān)S2,S3,S4,S5往上撥，用跳線冒短接S6，S1,S8向下?lián)?S9向左撥；TP10和TP19相連即接上10K負(fù)載；在T1處插上NPN（9013）；在TP7處接上+12V電源，TP3處接地；這樣就完成了整個電路的連接。（特別說明：當(dāng)模電模塊插到實(shí)驗(yàn)箱插座時，模塊的電源和地已經(jīng)連接好了；當(dāng)您不是用實(shí)驗(yàn)箱上的電源時，電源和地的接法以按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書為準(zhǔn)。）注：后續(xù)實(shí)驗(yàn)電路的組成都是這樣按指導(dǎo)書提供的原理圖在實(shí)驗(yàn)箱相應(yīng)模塊中進(jìn)行連接，把分立元件組合在一起構(gòu)成實(shí)驗(yàn)電路;若提到NPN管，則指NPN（9013），若提到PNP，則指PNP（9012）；對于開關(guān)，一般向上為開，向下為斷，向左為斷，向右為開，以后連接實(shí)驗(yàn)圖都是如此，不再如此詳細(xì)說明。2．測量靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)測量條件：輸入接地即使Ui=0.在步驟1連線基礎(chǔ)上，TP1接地（即Ui=0），上電調(diào)節(jié)電位器，使IC=1.0mA（即UE=1.1V），用萬用表測量UB、UE、UC、RB2值。記入表2-1。表2-1IC=1.0mA3．測量電壓放大倍數(shù)調(diào)節(jié)一個頻率為1KHz、峰峰值為50mV的正弦波作為輸入信號Ui。斷開TP1接地的線，把輸入信號連接到TP1，同時用雙蹤示波器觀察放大器輸入電壓Ui（TP1處）和輸出電壓Uo（DTP25處）的波形，在Uo波形不失真的條件下用毫伏表測量下述三種情況下(1.不變實(shí)驗(yàn)電路時；2.把TP10和TP18用連接線相連時；3.斷開TP10處的連線時)的Uo值（TP10處），并用雙蹤示波器觀察Uo和Ui的相位關(guān)系，記入表2-2。表2-2IC=1.0mAUi=mV（有效值）RC（KΩ）RL（KΩ）U0（V）AV觀察記錄一組U0和Ui波形5.1105.115.1∞注意：由于晶體管元件參數(shù)的分散性，定量分析時所給Ui為50mV不一定適合，具體情況需要根據(jù)實(shí)際給適當(dāng)?shù)腢i值，以后不再說明。由于Uo所測的值為有效值，故峰峰值Ui需要轉(zhuǎn)化為有效值或用毫伏表測得的Ui來計算AV值。切記萬用表、毫伏表測量都是有效值，而示波器觀察的都是峰峰值。4．觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對電壓放大倍數(shù)的影響在步驟3的RC=5.1KΩ，RL=∞連線條件下，調(diào)節(jié)一個頻率為1KHz、峰峰值為50mV的正弦波作為輸入信號Ui連到TP1。調(diào)節(jié)電位器，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的值，記入表2-3。測量IC時，要使Ui=0（斷開輸入信號Ui，TP1接地）。

表2-3RC=5.1KΩRL=∞Ui=mV（有效值）IC(mA)U0(V)AV5．觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對輸出波形失真的影響在步驟3的RC=5.1KΩRL=∞連線條件下，使ui=0，調(diào)節(jié)電位器使IC=1.0mA（參見本實(shí)驗(yàn)步驟2），測出UCE值。調(diào)節(jié)一個頻率為1KHz、峰峰值為50mV的正弦波作為輸入信號Ui連到TP1，再逐步加大輸入信號，使輸出電壓Uo足夠大但不失真。然后保持輸入信號不變，分別增大和減小電位器的值，使波形出現(xiàn)失真，繪出Uo的波形，并測出失真情況下的IC和UCE值，記入表2-4中。每次測IC和UCE值時要使輸入信號為零（即使ui=0）。表2-4RC=5.1KΩRL=∞Ui=mVIC(mA)UCE(V)U0波形失真情況管子工作狀態(tài)6．測量最大不失真輸出電壓在步驟3的RC=5.1KΩRL=10KΩ連線條件下，同時調(diào)節(jié)輸入信號的幅度和電位器，用示波器和毫伏表測量UOPP及UO值，記入表2-5。表2-5RC=5.1KΩRL=10KΩIC(mA)Uim(mV)有效值Uom(V)有效值UOPP(V)峰峰值*7．測量輸入電阻和輸出電阻按圖2-4所示，取R=2K，置RC=5.1KΩ，RL=10KΩ，IC=1.0mA。輸入f=1KHz、峰峰值為50mV的正弦信號，在輸出電壓uo不失真的情況下，用毫伏表測出US，Ui和UL，用公式2-8算出Ri。保持US不變，斷開RL，測量輸出電壓UO，參見公式2-10算出R0。*8．測量幅頻特性曲線取IC=1.0mA，RC=5.1KΩ，RL=10KΩ。保持上步輸入信號ui不變，改變信號源頻率f，逐點(diǎn)測出相應(yīng)的輸出電壓UO，自作表記錄之。為了頻率f取值合適，可先粗測一下，找出中頻范圍，然后再仔細(xì)讀數(shù)。*號為選作內(nèi)容，以后不再作說明。另外測量幅頻特性時要求用外置信號源，以后測量幅頻特性時不再說明。五、實(shí)驗(yàn)報告整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和表格。分析實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。六、思考題在測試過程中怎樣選擇輸入信號的大小和頻率？為什么信號頻率一般選1KHz，而不選用1MHz？為什么你的放大器的放大倍數(shù)沒有達(dá)到10000倍？若出現(xiàn)了放大倍數(shù)只有幾倍的情況，那又是為什么？實(shí)驗(yàn)四場效應(yīng)管放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饨Y(jié)型場效應(yīng)管的性能和特點(diǎn)。進(jìn)一步熟悉放大器動態(tài)參數(shù)的測試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器萬用表交流毫伏表信號發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)電路如下圖所示：圖4-1結(jié)型場效應(yīng)管共源級放大器結(jié)型場效應(yīng)管的特性和參數(shù)圖4-23DJ6F的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性曲線場效應(yīng)管的特性主要有輸出特性和轉(zhuǎn)移特性。圖4-2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。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)gm=|UGS=常數(shù)表4-1列出了3DJ6F的典型參數(shù)值及測試條件。表4-1參數(shù)名稱飽和漏極電流IDSS(mA)夾斷電壓UP(V)跨導(dǎo)gm(μA/V)測試條件UDS=10VUGS=0VUDS=10VIDS=50μAUDS=10VIDS=3mAf=1KHz參數(shù)值1~3.5<|-9|>1000場效應(yīng)管放大器性能分析圖4-2為結(jié)型場效應(yīng)管組成的共源極放大電路。其靜態(tài)工作點(diǎn)UGS=UG-US=UDD-IDRS(4-1)ID=IDSS（1-(4-2)中頻電壓放大倍數(shù)AV=-gm=-gmRD║RL(4-3)輸入電阻Ri=RG+Rg1║Rg2(4-4)輸出電阻RO≈RD(4-5)式中跨導(dǎo)gm可由特性曲線用作圖法求得，或用公式gm=(4-6)計算。但要注意，計算時UGS要用靜態(tài)工作點(diǎn)處之?dāng)?shù)值。輸入電阻的測量方法場效應(yīng)管放大器靜態(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，如直接測量輸入電壓US和Ui，由于測量儀器的輸入電阻有限，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4-3所示。圖4-3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R=0），測量放大器的輸入電壓UO1=AVUS；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UO2。由于兩次測量中AV和US保持不變，故UO2=AVUi=由此可以求出R=（4-7）式中R和Ri不要相差太大，本實(shí)驗(yàn)可取R=100～200KΩ。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在主實(shí)驗(yàn)箱正確插好晶體管系列模塊，實(shí)驗(yàn)電路已經(jīng)連好,只需要把TP21和TP6接上+12V電源，TP26接TP19即可，TP20為信號輸入Ui端，TP26為信號輸出端。靜態(tài)工作點(diǎn)的測量和調(diào)整查閱場效應(yīng)管的特性曲線和參數(shù)，記錄下來備用，如圖4-2可知放大區(qū)的中間部分：UDS在4~8V之間，UGS在-1~-0.2V之間。使Ui=0，用萬用表測量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4-2。若不合適，則適當(dāng)調(diào)整Rg2，調(diào)好后，再測量UG、US和UD記入表4-2k中。表4-2測量值計算值UG(V)US(V)UD(V)UDS(V)UGS(V)ID(mA)UDS(V)UGS(V)ID(mA)電壓放大倍數(shù)AV、輸入電阻Ri和輸出電阻RO的測量AV和RO的測量按圖4-1電路實(shí)驗(yàn)，在放大器的輸入端加入頻率為1KHz、峰峰值為200mV的正弦信號Ui，并用示波器監(jiān)視輸出uo的波形。在保證輸出uo沒有失真的條件下，分別測量RL=∞和RL=10KΩ的輸出電壓UO(注意:保持Ui不變),記入表4-3中。表4-3測量值計算值Ui和U0波形Ui(V)U0(V)AVR0(KΩ)AVR0(KΩ)RL=∞RL=10K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。Ri的測量按圖4-3改接實(shí)驗(yàn)電路，選擇合適大小的輸入電壓US,將輸入信號源接入TP20,測出R=0時的輸出電壓UO1,然后將信號源改接入TP34(接入R),保持US不變,再測出UO2,根據(jù)公式Ri=求出Ri，并記入如下表格4-4。測量值計算值U01(V)U02(V)Ri(KΩ)Ri(KΩ)五、實(shí)驗(yàn)報告整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析。把本實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)三作一對比，并把對比結(jié)果寫出來。六、思考題場效應(yīng)管與普通三極管有什么區(qū)別，它們的應(yīng)用場合有什么異同？*場效應(yīng)管在使用過程中很容易損壞，不宜作為分立元件搭建電路作實(shí)驗(yàn)，故此僅僅了解一下即可。

實(shí)驗(yàn)十集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆者\(yùn)算放大器主要指標(biāo)的測試方法。通過對運(yùn)算放大器μA741指標(biāo)的測試，了解集成運(yùn)算放大器組件的主要參數(shù)的定義和表示方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器萬用表交流毫伏表信號發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)采用的集成運(yùn)放型號為μA741：eq\o\ac(○,2)腳和eq\o\ac(○,3)腳為反相和同相輸入端，eq\o\ac(○,6)腳為輸出端，eq\o\ac(○,7)腳和eq\o\ac(○,4)分別為正（UCC）、負(fù)（-UEE）電源端，eq\o\ac(○,1)腳和eq\o\ac(○,5)腳為失調(diào)調(diào)零端。eq\o\ac(○,8)腳為空腳。表10-1為μA741的典型參數(shù)規(guī)范：表10-1T=25℃UCC=UEE=15V參數(shù)名稱參數(shù)值參數(shù)名稱參數(shù)值輸入失調(diào)電壓1~5mV輸出電阻75Ω輸入失調(diào)電流10~20nA轉(zhuǎn)換速率0.5V/μs輸入偏置電流80nA輸出電壓峰值±13V輸入電阻2MΩ輸出電流峰值±20mA輸入電容1.5pF共模輸入電壓±13V開環(huán)差動電壓增益100dB差模輸入電壓±30V共模抑制比90dB應(yīng)用頻率10KHz1.輸入失調(diào)電壓UOS輸入失調(diào)電壓UOS是指輸入信號為零時，輸出端出現(xiàn)的電壓折算到同相輸入端的數(shù)值。失調(diào)電壓測試電路如圖10-1所示，圖10-1輸入失調(diào)電壓UOS測試電路測量此時的輸出電壓UO1即為輸出失調(diào)電壓，則輸入失調(diào)電壓為（10-1）實(shí)際輸出的UO1可能為正，也可能為負(fù)，高質(zhì)量的運(yùn)放UOS一般在1mV以下。測試中應(yīng)注意：將運(yùn)放調(diào)零端開路。2.輸入失調(diào)電流IOS輸入失調(diào)電流IOS是指當(dāng)輸入信號為零時，運(yùn)放的兩個輸入端的基極偏置電流之差，（10-2）由于IB1，IB2本身的數(shù)值已很?。ㄎ布墸?，因此它們的差值通常不是直接測量的，測試電路如圖10-2所示，測試分兩步進(jìn)行。1）按圖10-1測出輸出電壓UO1，這是由輸入失調(diào)電壓UOS所引起的輸出電壓。圖10-2輸入失調(diào)電流IOS測試電路2）按圖10-2，測出兩個電阻RB1、RB2接入時的輸出電壓UO2，若從中扣除輸入失調(diào)電壓UOS的影響，則輸入失調(diào)電流IOS為（10-3）一般，IOS在100mA以下。測試中應(yīng)注意：將運(yùn)放調(diào)零端開路。3．輸入偏置電流IIB輸入偏置電流IIB是指在無信號輸入時，運(yùn)放兩輸入端靜態(tài)基極電流的平均值，一般是微安數(shù)量級，若IIB過大，不僅在不同信號內(nèi)阻的情況下對靜態(tài)工作點(diǎn)有較大的影響，而且也要影響溫漂和運(yùn)算精度，所以輸入偏置電流越小越好。測量輸入偏置電流的電路如圖10-3所示。圖10-3輸入偏置電流測試電路測試中應(yīng)注意：測試前電路應(yīng)首先調(diào)零，即調(diào)節(jié)RW使輸入接地情況下失調(diào)電壓為零，以后除說明開路外都要調(diào)零，不再說明。4．開環(huán)差模放大倍數(shù)Aud集成運(yùn)放在沒有外部反饋時的支流差模放大倍數(shù)稱為開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)，用Aud表示。它定義為開環(huán)輸出電壓UO與兩個差分輸入端之間所加信號電壓Uid之比（10-4）按定義Aud應(yīng)是信號頻率為零時的直流放大倍數(shù)，但為了測試方便，通常采用低頻（幾十赫茲以下）正弦交流信號進(jìn)行測量。由于集成運(yùn)放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)很高，難以直接進(jìn)行測量，故一般采用閉環(huán)測量方法。Aud的測試方法很多，現(xiàn)采用交、直流同時閉環(huán)的測量方法，如圖10-4所示：圖10-4開環(huán)差模放大倍數(shù)Aud測試電路被測運(yùn)放一方面通過RF、R1、R2完成直流閉環(huán)，以抑制輸出電壓漂移，另一方面通過RF和RS實(shí)現(xiàn)交流閉環(huán)，外加信號Us經(jīng)R1、R2分壓，使Uid足夠小，以保證運(yùn)放工作在線性區(qū)，同相輸入端電阻R3應(yīng)與反相輸入端電阻R2相匹配，以減小輸入偏置電流的影響，電容C為隔直電容。被測運(yùn)放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)為（10-5）5.共模抑制比KCMRKCMR的測試電路如圖10-5所示：

圖10-5共模抑制比KCMR測試電路集成運(yùn)放的差模電壓放大倍數(shù)Ad與共模電壓放大倍數(shù)AC之比稱為共模抑制比或（10-6）理想運(yùn)放對輸入的共模信號其輸出為零，但在實(shí)際的集成運(yùn)放中，其輸出不可能沒有共模信號的成分，輸出端共模信號愈小，說明電路對稱性愈好，也就是說運(yùn)放對共模干擾信號的抑制能力愈強(qiáng)，即KCMR愈大。集成運(yùn)放工作在閉環(huán)狀態(tài)下的差模電壓放大倍數(shù)為（10-7）當(dāng)接入共模輸入信號Uic時，測得UOC，則共模電壓放大倍數(shù)為（10-8）得共模抑制比為（10-9）四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容TP1接+12V，TP2接-12V，切忌接反，否則將會損壞集成塊；另外輸出端切忌不可短路，否則將會損壞集成塊；其余的只須按照電路原理圖連線即可。1．測量輸入失調(diào)電壓UOS在運(yùn)放系列模塊中，按圖10-1正確連接實(shí)驗(yàn)電路，打開直流開關(guān)，用萬用表測量輸出端電壓UO1，并用公式10-1計算UOS。記入表10-1。表10-1UOS(mV)IOS(μA)Aud(db)KCMR(db)實(shí)測值典型值實(shí)測值典型值實(shí)測值典型值實(shí)測值典型值2．測量輸入失調(diào)電流IOS在運(yùn)放系列模塊中，按圖10-2正確連接實(shí)驗(yàn)電路，打開直流開關(guān)，用萬用表測量UO2，并用公式10-3計算IOS。記入表10-1。3．測量輸入偏置電流IIB若無微安級精度儀器此實(shí)驗(yàn)略過，有則先調(diào)零（調(diào)零方法：如下圖所示連接電路，調(diào)節(jié)RW使Uo為零即調(diào)零完畢，斷開電路其它連線，若保持調(diào)零端的電位器RW接入運(yùn)放中，則后續(xù)實(shí)驗(yàn)可不用調(diào)零。調(diào)零時必須小心，不要使電位器的接線端與地線或正電源線相碰，否則會損壞運(yùn)算放大器）后，如圖10-3正確連接電路，記錄所測數(shù)據(jù)。4．測量開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aud先調(diào)零（方法見步驟3說明），然后按圖10-4正確連接實(shí)驗(yàn)電路，運(yùn)放輸入端加入一個頻率20HZ，峰峰值為100mV正弦信號，用示波器監(jiān)視輸出波形。用毫伏表測量UO和Ui，并用公式10-5計算Aud。記入表10-1。5．測量共模抑制比KCMR先調(diào)零（方法見步驟3說明），然后按圖10-5正確連接實(shí)驗(yàn)電路，運(yùn)放輸入端加f=100HZ，Uic=10V（峰峰值）正弦信號，用毫伏表測量UOC和Uic，并用公式10-8、10-9計算AC及KCMR。記入表10-1。五、實(shí)驗(yàn)報告畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并把實(shí)測值與典型值作一比較。六、思考題搜索有關(guān)資料，全面了解該實(shí)驗(yàn)中使用的集成塊。

實(shí)驗(yàn)十一集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用——模擬運(yùn)算電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康难芯坑杉蛇\(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。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。二、實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器萬用表交流毫伏表信號發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)原理在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對數(shù)、指數(shù)等模擬運(yùn)算電路。1）反相比例運(yùn)算電路電路如圖11-1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（11-1）圖11-1反相比例運(yùn)算電路為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R2=R1∥RF。（這一點(diǎn)要特別注意，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)在3端接兩個并聯(lián)電阻（10K和100K）到地，在下面的電路中出現(xiàn)6.2K，9.1K的電阻值，也應(yīng)做相似的處理。）2）反相加法電路圖11-2反相加法運(yùn)算電路電路如圖11-2所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為R3=R1∥R2∥RF（11-2）3）同相比例運(yùn)算電路圖11-3（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R2=R1∥RF（11-3）當(dāng)R1→∞時，UO=Ui，即得到如圖11-3（b）所示的電壓跟隨器。圖中R2=RF，用以減小漂移和起保護(hù)作用。一般RF取10KΩ，RF太小起不到保護(hù)作用，太大則影響跟隨性。圖11-3同相比例運(yùn)算電路4）差動放大電路(減法器)對于圖11-4所示的減法運(yùn)算電路，當(dāng)R1=R2，R3=RF時，有如下關(guān)系式：（11-4）圖11-4減法運(yùn)算電路5）積分運(yùn)算電路圖11-5積分