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文檔簡(jiǎn)介
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)帚
《模擬電子電路》
電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室編
閩江學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系
模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
目錄
目錄...............................................................................1
準(zhǔn)備工作...........................................................................2
一、實(shí)驗(yàn)要求....................................................................2
二、實(shí)驗(yàn)箱簡(jiǎn)介..................................................................4
三、常用電子儀器的使用..........................................................8
四、萬(wàn)用表測(cè)定二極管和三極管的方法.............................................10
五、放大器干擾、噪聲抑制和自激振蕩的消除........................................13
實(shí)驗(yàn)一函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的調(diào)試.................................................15
實(shí)驗(yàn)二晶體管共射極單管放大器................................................21
實(shí)驗(yàn)三晶體管兩級(jí)放大器.....................................................29
實(shí)驗(yàn)四場(chǎng)效應(yīng)管放大器.......................................................32
實(shí)驗(yàn)五負(fù)反饋放大器.........................................................37
實(shí)驗(yàn)六射極跟隨器...........................................................41
實(shí)驗(yàn)七差動(dòng)放大器...........................................................45
實(shí)驗(yàn)八RC正弦波振蕩器......................................................51
實(shí)驗(yàn)九LC正弦波振蕩器......................................................54
實(shí)驗(yàn)十集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試................................................56
實(shí)驗(yàn)十一集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用.............................................63
實(shí)驗(yàn)十二集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用.............................................70
實(shí)驗(yàn)十三集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用.............................................75
實(shí)驗(yàn)十四集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用.............................................80
實(shí)驗(yàn)十五電壓一頻率轉(zhuǎn)換電路...................................................84
實(shí)驗(yàn)十六D/A、A/D轉(zhuǎn)換器......................................................86
附:串行口實(shí)現(xiàn)D/A,A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)-..........................................................................................93
實(shí)驗(yàn)十七低頻功率放大器.......................................................97
實(shí)驗(yàn)十八低頻功率放大器......................................................102
實(shí)驗(yàn)十九直流穩(wěn)壓電源........................................................106
實(shí)驗(yàn)二十直流穩(wěn)壓電源........................................................112
實(shí)驗(yàn)二十一晶閘管可控整流電路..................................................115
實(shí)驗(yàn)二十二綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)—控溫電路............................................120
實(shí)驗(yàn)二十三綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)——波形變換電路........................................124
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模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
準(zhǔn)備工作
一、實(shí)驗(yàn)要求
1、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:
1)熟悉實(shí)驗(yàn)箱簡(jiǎn)介及相關(guān)注意事項(xiàng)。
2)認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),分析、掌握實(shí)驗(yàn)電路的工作原理,并進(jìn)行必要的估算。
3)復(fù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的課本內(nèi)容。
4)了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
5)了解實(shí)驗(yàn)中所用各儀器的使用方法及注意事項(xiàng)。
2、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(xiàng),在使用忖應(yīng)嚴(yán)格遵守。
3、實(shí)驗(yàn)時(shí)接線要認(rèn)真,在仔細(xì)檢查,確定無(wú)誤后才能接通電源,初學(xué)或沒(méi)有把握應(yīng)經(jīng)指導(dǎo)教
師審查同意后再接通電源。
4、模擬電路實(shí)驗(yàn)注意:
1)在進(jìn)行小信號(hào)放大實(shí)驗(yàn)時(shí),由于所用信號(hào)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,且我們的簡(jiǎn)易信號(hào)源調(diào)不到50毫伏以下,
實(shí)驗(yàn)時(shí)可采用在放大器輸入端加衰減的方法加以改進(jìn)。?般可用實(shí)驗(yàn)箱中電阻組成
衰減器,這樣連接線上信號(hào)電平較高,不易受干擾。在定性分析實(shí)驗(yàn)時(shí)可以用我們
的信號(hào)源,但定量分析實(shí)驗(yàn)時(shí)建議最好用外置信號(hào)源,特別是測(cè)量頻率特性實(shí)驗(yàn)時(shí)
要求很高的上限頻率,只能用外置信號(hào)源。為了實(shí)驗(yàn)效果更好,我們采用外置信號(hào)
源做實(shí)驗(yàn)。
2)三極管hFE與hfe是不同物理意義量,只有在信號(hào)很小,理論上三極管工作近似在線
性狀態(tài)時(shí)才認(rèn)為近似相等,實(shí)際上萬(wàn)用表所測(cè)出的直流放大倍數(shù)hFE與交流放大倍數(shù)
hfe是不相同的。
3)在做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)所有信號(hào)都是定量分析,為了克服干擾相應(yīng)提高輸入信號(hào),為此在
做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)信號(hào)輸入不當(dāng)時(shí)自己適當(dāng)調(diào)節(jié),滿足實(shí)驗(yàn)要求為主。
4)由于各個(gè)三極管參數(shù)的分散特性,定量分析時(shí)同一實(shí)驗(yàn)電路用到不同的三極管時(shí)可
能所測(cè)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)。另外,在搭建電路時(shí)連線要最少,節(jié)點(diǎn)
要最少,防止連線干擾,產(chǎn)生電路自激等,從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
5、由于實(shí)驗(yàn)箱大部分是分立元件,連線時(shí)容易誤操作損壞元器件,故實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意觀察,若
發(fā)現(xiàn)有破壞性異常現(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(chǎng),
報(bào)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)。
6、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要改接線時(shí),應(yīng)關(guān)斷電源后才能拆、接線。連線時(shí)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(wú)誤后方可通電實(shí)驗(yàn)。拆線時(shí)若遇到連線與插孔連接過(guò)緊
的情況,應(yīng)用手捏住連線插頭的塑料線端,左右搖晃,直至連線與插孔松脫,切勿用蠻力
強(qiáng)行拔出。
7、打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)時(shí)指示燈將被點(diǎn)亮,若指示燈異常,如不亮或閃爍,則說(shuō)明電源未接入或?qū)?/p>
驗(yàn)電路接錯(cuò)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(kāi)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)。
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模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
8、轉(zhuǎn)動(dòng)電位器時(shí),切勿用力過(guò)猛,以免造成元件損壞。請(qǐng)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。
9、實(shí)驗(yàn)過(guò)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。
10、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(gè)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(bào)告。
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模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
二、實(shí)驗(yàn)箱簡(jiǎn)介
本實(shí)驗(yàn)箱主要由分立元件組成,通過(guò)連線的方式來(lái)組成電路,可完成高等院校模擬電子
電路教學(xué)的所有內(nèi)容;并配有Lattice公司推出的可編程模擬器件,為高校師生提供了一個(gè)
學(xué)習(xí)在系統(tǒng)可編程模擬器件的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
該實(shí)驗(yàn)箱主要包括以下模塊:穩(wěn)壓源系列部分,晶闡管整流電路部分,可編程模擬器件
下載接口電路部分,直流信號(hào)源部分,電源部分,集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器部分,運(yùn)放系列部分,
功率放大部分,A/D轉(zhuǎn)換部分,D/A轉(zhuǎn)換部分,模擬可編程器件ispPAClO.ispPAC20,ispPAC80
部分,電位器部分,晶體管系列部分,差動(dòng)放大部分,恒溫控制部分。各部分的具體分布圖
參考圖1實(shí)驗(yàn)箱元件分布圖。
實(shí)驗(yàn)箱都是分立元件,實(shí)驗(yàn)電路雖然連接非常靈活,可以自由搭建電路,但連線時(shí)存在
有誤操作扳壞元器件的可能,故參考圖1實(shí)驗(yàn)箱元件分布圖介紹一下所有模塊及相關(guān)注意事
項(xiàng),從上到下,從左到右的順序來(lái)講:
一、穩(wěn)壓源系列部分
1、變壓器輸出:可提供交流電壓7.5V和15V兩種,AC為公共端,請(qǐng)勿短接任意兩端。
2、整流二級(jí)管:四個(gè)二極管BD1、BD2、BD3、BD4,由四個(gè)二極管可組成整流電路,BD1
和BD2連在一起,BD3和BD4連在一起,可作為分立元件用于組成電路中。
3、濾波電容:二個(gè)lOOOuF的電容,可單獨(dú)用,主要用于濾波電路中,電容有正負(fù)極之
分,接線時(shí)務(wù)必接對(duì)極性。
4、二極管穩(wěn)壓電路:由一個(gè)120Q/2W的電阻和9.IV穩(wěn)壓管組成。注意120Q的限流
電阻是最小值,做實(shí)驗(yàn)時(shí)要串入適當(dāng)?shù)碾娮琛?/p>
5、晶體管穩(wěn)壓電路:電路已接好,只須輸入整流后的電壓,注意極性不要接錯(cuò),輸出
幅值可由1K電位器調(diào)節(jié)。
6、固定穩(wěn)壓電路:由L7905組成的負(fù)穩(wěn)壓電路,電路固定,只須輸入濾波后的電壓即
可。由于是負(fù)穩(wěn)壓電路,輸入注意極性,不可接反。
7、變壓器開(kāi)關(guān)和指示燈:控制變壓器交流輸入。
8、可調(diào)穩(wěn)壓電路:由LM317組成電路已固定,只須輸入濾波后的電壓,注意極性不可
接錯(cuò),可由5K電位器調(diào)節(jié)穩(wěn)壓幅值。
二、晶體管整流電路部分
整個(gè)電路需要連線,注意整流后的電壓輸入時(shí)極性不要接錯(cuò),需連線接入100K的電位器、
單晶管和晶闡管。
三、可編程模擬器件下載接口電路部分
PC機(jī)通過(guò)并行線連接到此25針接口電路,由跳線控制下載芯片對(duì)象,向VCC引入+5V電
源給芯片供電,接入電源后指示燈亮。目前軟件支持并行口下載模式,USB接口有待升級(jí)用。
四、直流信號(hào)源部分
如圖2所示兩組直流信號(hào)源,實(shí)際上是引入電源部分的電壓通過(guò)電位器分壓,為實(shí)驗(yàn)電
路提供各種直流源和可以連續(xù)調(diào)節(jié)的電壓。連接方法:(1)1N1(IN3)輸入+5V,IN2(IN4)輸入
-5V,則OUT1(OUT2)輸出提供直流電壓-4.2V?+4.2V;(2)INI(IN3)輸入+5V,IN2(IN4)輸入
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模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
地,則OUT1(OUT2)輸出提供直流電壓0.5V?+4.5V;(3)地1(IN3)輸入-5V,IN2(IN4)輸入地,
則0UT1(0UT2)輸出提供直流電壓-4.5V?-0.5V。同樣+12與T2V的接法也是這樣,到時(shí)按實(shí)
驗(yàn)要求調(diào)節(jié)所需直流電源。
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圖1實(shí)驗(yàn)箱元件分布圖
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模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
五、電源部分
整個(gè)實(shí)驗(yàn)箱的供電部分,提供±5乂±12耳+9丫電源,通過(guò)插孔連線連接到實(shí)驗(yàn)中。切勿
將直流電源之間短接。
六、集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器部分
此電路已完成連線,只須連接±12V電源即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn),為定性分析實(shí)驗(yàn)提供信號(hào)源。
切勿將±12V電源接反,有時(shí)信號(hào)源沒(méi)有波形主要是頻率調(diào)節(jié)與幅度調(diào)節(jié)的電位器調(diào)節(jié)不當(dāng)
的緣故。由于此信號(hào)源上限頻率和所調(diào)小信號(hào)幅度有限,故在定量分析實(shí)驗(yàn)時(shí)用外置信號(hào)源。
七、運(yùn)放系列部分
此部分幾乎都是分立元件,連線非常靈活,它和晶體管系列部分類(lèi)似,組成電路圖時(shí)可
用其它部分的分立元件,可完成所有運(yùn)放的實(shí)驗(yàn)。在使用運(yùn)放時(shí)要注意,不能超過(guò)其性能參
數(shù)的極限值,如電源電壓范圍,最大輸入電壓范圍等。為防止超過(guò)極限值或使用疏忽等原因
損壞運(yùn)算放大器,可以采取保護(hù)措施,如運(yùn)放電源接入已固定為±12V電壓,另外在測(cè)量共
模輸入電壓、差模輸入電壓等運(yùn)放性能參數(shù)時(shí)有些運(yùn)放還會(huì)出現(xiàn)“自鎖”現(xiàn)象以及永久性的
損壞,且共模與差模過(guò)我保護(hù)電路不同,不能同時(shí)加保護(hù),鑒于這種情況,實(shí)驗(yàn)中不做相關(guān)
運(yùn)放性能參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn),以免燒壞芯片。另外由于UA741失調(diào)電壓很小,在運(yùn)放的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
時(shí)影響不大,可以不調(diào)零,但注意調(diào)零端不可接地或正電源,以免損壞運(yùn)放。
過(guò)載保護(hù)措施如下:
八、功率放大部分
1、晶體管組成功放:兩個(gè)電位器需要連接,另外LTP4、LTP5、LTP6實(shí)際上沒(méi)有連在
?起,需要我們連接。
2、集成塊組成的功率放大電路:僅輸入輸出端和+9V電源需要連接。
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模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
九、模擬可編程器件ispPAClO、ispPAC20、ispPAC80部分
3、模擬可編程器件ispPAC8O:完成低通濾波器的設(shè)計(jì)。
4、模擬可編程器件ispPAClO:完成基本放大。
5、模擬可編程器件ispPAC20:內(nèi)含比較器。
十、A/D、D/A轉(zhuǎn)換部分
1、A/D轉(zhuǎn)換部分:VCC為+5V電源引入端,通過(guò)CS2來(lái)選通通道,通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換軟件來(lái)
觀察轉(zhuǎn)換結(jié)果。
2、D/A轉(zhuǎn)換部分:VCC為+5V電源引入端,還須連接電路把Lm、lom電流轉(zhuǎn)換為電壓,
用軟件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換,通過(guò)示波器觀察結(jié)果。
H—、電位器部分
實(shí)驗(yàn)箱上有五個(gè)不同值的電位器,分別為IK,10K,22K,47K,100K?此處分布了四個(gè)。在所
有實(shí)驗(yàn)中,電位器起改變阻值作用,如圖4(a)所示,連接如圖4(b)所示任何一種都可以,只
要知道改變阻值情況即可,在以后實(shí)驗(yàn)中要連接電位器時(shí)不再說(shuō)明接法。
u2H~~HD2
(a)電位器插孔圖
(b)電位器連接方法
圖4電位器插孔圖與連接方法
十二、晶體管系列部分
此部分幾乎都是分立元件,連線非常靈活,它和運(yùn)放系列部分類(lèi)似,組成電路圖時(shí)可用
其它部分的分立元件,可完成所有晶體管的實(shí)驗(yàn)。此處實(shí)驗(yàn)連線很多,認(rèn)真連線,確保電路
正確再通電實(shí)驗(yàn)。
十三、差動(dòng)放大部分
恒流源部分和對(duì)管部分分開(kāi)來(lái),可以做長(zhǎng)尾式差動(dòng)實(shí)驗(yàn)。
十四、恒溫控制部分
此為一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)部分,注意電源不要接錯(cuò)。
從元件分布圖可知,各分立元件都以插孔方式跟其它元件相連,各模塊間的分立元件都
可以互相借用,故按原理圖連線組成實(shí)驗(yàn)電路時(shí)都非常靈活,只要所選元件參數(shù)正確就行。
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模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
三、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(hào)發(fā)生器、交流毫伏表
及頻率計(jì)等。它們和萬(wàn)用表一起,可完成對(duì)模擬電子電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作情況的測(cè)試。
實(shí)驗(yàn)中要對(duì)各種電子儀器進(jìn)行綜合使用,可按照信號(hào)流向,以連線簡(jiǎn)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(cè)實(shí)驗(yàn)裝置之間的布局與連接如圖5所示。接線
時(shí)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?起,稱共地。信號(hào)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。
圖5模擬電子電路中常用電子儀器布局圖
1、示波器
示波器的應(yīng)用很廣泛,它可以用來(lái)測(cè)試各種周期性變化的電信號(hào)波形,可測(cè)量電信號(hào)的
幅度、頻率、相位等。示波器的種類(lèi)很多,在本書(shū)實(shí)驗(yàn)主要使用雙蹤示波器,其原理和使用
詳細(xì)參見(jiàn)相關(guān)資料,現(xiàn)著重指出以下幾點(diǎn):
1)尋找掃描光跡點(diǎn)
在開(kāi)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(1T)和水平(力)移位旋鈕,將光點(diǎn)移至熒光
屏的中心位置。
2)為顯示穩(wěn)定的波形,需注意示波器面板上的下列幾個(gè)控制開(kāi)關(guān)(或旋鈕)的位置。
a)“掃描速率”開(kāi)關(guān)(t/div)——它的位置應(yīng)根據(jù)被觀察信號(hào)的周期來(lái)確定。
b)“觸發(fā)源選擇”開(kāi)關(guān)(內(nèi)、外)——通常選為內(nèi)觸發(fā)。
c)”內(nèi)觸發(fā)源選擇”開(kāi)關(guān)(拉YB)——通常置于常態(tài)(推進(jìn)位置)。此時(shí)對(duì)單一
從YA或YB輸入的信號(hào)均能同步,僅在需雙路同忖顯示時(shí),為比較兩個(gè)波形的
相對(duì)位置,才將其置于拉出(拉YB)位置,此時(shí)觸發(fā)信號(hào)僅取自YB,故僅對(duì)
由YB輸入的信號(hào)同步。
d)“觸發(fā)方式”開(kāi)關(guān)——通常可先置于“自動(dòng)”位置,以便找到掃描線開(kāi)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(shí)調(diào)節(jié)電平
旋鈕,使波形穩(wěn)定。
3)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
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顯示時(shí),通常采用“交替”顯示方式,僅當(dāng)被觀察信號(hào)頻率很低時(shí)(如幾十赫茲以
下),為在一次掃描過(guò)程中同時(shí)顯示兩個(gè)波形,才采用“斷續(xù)”顯示方式。
在測(cè)量波形的幅值時(shí),應(yīng)注意Y軸靈敏度“微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置(順時(shí)鐘旋到
底)。在測(cè)量波形周期時(shí),應(yīng)將掃描速率“微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置(順時(shí)鐘旋到底)。
2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器
按需要可輸出正弦波、方波、三角波三種信號(hào)波形。輸出信號(hào)幅度可連續(xù)調(diào)節(jié),幅度可
以調(diào)節(jié)到mV級(jí),輸出信號(hào)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(hào)發(fā)生器作為信號(hào)源,注意它的輸出端不允許短路。由于模電實(shí)驗(yàn)是對(duì)低頻小信號(hào)的研
究,信號(hào)源最好用音頻信號(hào)源,實(shí)驗(yàn)箱自帶的簡(jiǎn)易信號(hào)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(shí)最好自備信號(hào)源。以后做實(shí)驗(yàn)時(shí)只說(shuō)明輸入信號(hào),不再說(shuō)明如何調(diào)節(jié),相關(guān)
信號(hào)發(fā)生器的調(diào)節(jié)參看相關(guān)信號(hào)源操作手冊(cè)。
3、數(shù)字萬(wàn)用表
可測(cè)量直流交流電壓,電流,電阻等功能任何型號(hào)萬(wàn)用表都可以,用數(shù)字萬(wàn)用表便于讀
數(shù),由于本實(shí)驗(yàn)箱測(cè)量交流電壓時(shí)一般萬(wàn)用表頻率規(guī)格不能滿足,故要用交流毫伏表。另外
用萬(wàn)用表測(cè)電流時(shí)先估計(jì)電流的最大值,調(diào)節(jié)最大檔來(lái)測(cè)量電流,以免燒壞表內(nèi)的保險(xiǎn)管,
然后在測(cè)量時(shí)逐擋減少量程。
4、交流毫伏表
交流毫伏表只能在其工作頻率范圍內(nèi),用來(lái)測(cè)量正弦交流電壓的有效值。
為了防止過(guò)載而損壞,測(cè)量前一般先把量程開(kāi)關(guān)置于量程較大位置處,然后在測(cè)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(kāi)短路線,即可進(jìn)行
測(cè)量。
本實(shí)驗(yàn)箱的工作頻率不高,故任何毫伏表都可選用。
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模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
四、萬(wàn)用表測(cè)定二極管和三極管的方法
1、萬(wàn)用表粗測(cè)晶體管
萬(wàn)用表測(cè)晶體管時(shí).,應(yīng)置于電阻檔,當(dāng)萬(wàn)用表置于Rxl、RxlOO、RxlK檔時(shí),表內(nèi)電壓
源為1.5Vo
1)測(cè)晶體二極管
萬(wàn)用表置RxlK檔,兩表筆分別接二極管的兩極,若測(cè)得的電阻較?。ü韫軘?shù)千歐、
楮管數(shù)百歐),說(shuō)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(shí)呈現(xiàn)的電阻較大(硅管約數(shù)百千歐以上,錯(cuò)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(wú)窮大或均為零或比較接近,說(shuō)明二極管內(nèi)部開(kāi)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(cè)量方法
與普通二極管相同。
由于發(fā)光二極管不發(fā)光時(shí),其正反向電阻均較大,因此一般用萬(wàn)用表的RxlOK檔測(cè)
量,其測(cè)量方法與普通二極管相同。或者用另一種辦法,即:將發(fā)光二極管與一數(shù)
百歐(如330。)電阻串聯(lián),然后加3V~5V的直流電壓,若發(fā)光二極管亮,說(shuō)明二極管
正向?qū)?,則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,
則該二極管不亮。
幻:外發(fā)射二極管,紅外接收二極管均可用RxlOKC檔測(cè)量其正負(fù)極,方法同測(cè)普通
二極管相同。
2)測(cè)晶體三極管
利用萬(wàn)用表可以判別三極管的類(lèi)型和極性,其步驟如下:
a)判別基極B和管型時(shí)萬(wàn)用表置RxlK檔,先將紅表筆接某一假定基極B,
黑表筆分別接另兩個(gè)極,如果電阻均很?。ɑ蚝艽螅鴮⒓t黑兩表筆對(duì)換后
測(cè)得的電阻都很大(或很?。?,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(shí)測(cè)得的電阻均很小,則此管為PNP型三極管,
反之為NPN型。
b)判別發(fā)射極E和集電極C?若被測(cè)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(gè)100KH電阻)
但不要使B、C直接接觸。若測(cè)得電阻較小(即Ic?。?,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(cè)得的電阻相差不大說(shuō)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。
c)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按順時(shí)針的順序?yàn)镋,B,Co
2,體管的主要參數(shù)及其測(cè)試
1)晶體三極管的主要參數(shù)
直流放大系數(shù)6:集電極直流ICQ與基極直流電流IBQ之比,即,=ICQ/【BQ。交流放
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大系數(shù)£(hte):三極管在有信號(hào)輸入時(shí),集電極電流的變化量"c與基極電流的變
化量之比,即^=AZC/A/B.穿透電流ICEO:基極開(kāi)路,c、E間加反向電
壓時(shí)的集電極電流。反向擊穿電壓UCEO:基極開(kāi)路,c、E間的反向擊穿電壓。直
流輸入電阻RBE=UBEQ/IBQ。交流輸入電阻g,fbe—A(7BE/A/B(UBEQ為定值)
2)場(chǎng)效管的主要參數(shù)
飽和漏電流IDDS漏源電壓UDS一定(10V),當(dāng)柵源電壓UGS=0時(shí)的漏極電流ID,即
ID=IDSS。夾斷電壓UP、UDS一定(10V),改變UGS使片等于一個(gè)微小電流(5(HiA),這
時(shí)的UGS=UP。低頻跨導(dǎo)gm表征場(chǎng)效應(yīng)管放大能力的重要參數(shù),即
gm^\ID5l\UGS(UDS=10V時(shí))
3DJ6F的管腳面向自己,從標(biāo)志點(diǎn)順時(shí)針數(shù)起為S,D,G。
3)£與,值的測(cè)試
Z?與6的物理意義和求法都是不同的量,如果萬(wàn)用表有測(cè)hFE功能的可直接測(cè)出方,
否則我們采用基本共射放大電路來(lái)測(cè)£與「值,電路圖如下:
II
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用萬(wàn)用電表表筆接在UCE兩端,調(diào)電位器R\V,使UCE?5V,作為工作點(diǎn)UCEQ之
值。把力用電表改接在UBE兩端,測(cè)量UBEQ值。將測(cè)量結(jié)果RB.UCEQ,UBEQ及VCC
R
按下列公式計(jì)算出/:%=VCC-1CQ-c
j_VcC-UCEQ
r_V(:C—UBEQ
7=答
1BQ
*多測(cè)幾次取平均值作為6結(jié)果,另不同,的三極管重新調(diào)節(jié)Rw,重復(fù)上述步驟即可,
實(shí)際上上述方法就是萬(wàn)用表測(cè)量hFE的方法。
在上面所調(diào)靜態(tài)工作點(diǎn)情況下,輸入一個(gè)1KHZ的小信號(hào)經(jīng)放大后不失真的情況下測(cè)出
放大倍數(shù),然后用下列公式推出尸的值:
26mV
“=300+(1+0
【EQ
*多測(cè)幾次取平均值作為/3結(jié)果。
萬(wàn)用表的其它用法參考萬(wàn)用表使用說(shuō)明書(shū)。
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五、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(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn),調(diào)整和測(cè)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(wú)規(guī)則信號(hào)的影響。也就是在放大器的輸入端短路時(shí),輸出
端仍有雜亂無(wú)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(jí)放大器共用一個(gè)直流電源造成級(jí)間耦合等,也能使放大器沒(méi)有輸
入信號(hào)時(shí),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(duì)有用信號(hào)
的觀察和測(cè)量,嚴(yán)重時(shí)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(cè)量。
一、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(cè)量到?定的噪聲和干擾電壓。其頻率如果是
50Hz(或100Hz),?般稱為50Hz交流聲,有時(shí)是非周期性的,沒(méi)有一定規(guī)律。50Hz交流聲
大都來(lái)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?chē)碾姶挪ǜ蓴_信號(hào)引起的干擾電壓也是常見(jiàn)的。由于放大器的放大倍數(shù)很高(特
別是多級(jí)放大器),只要在它的前級(jí)引進(jìn)一點(diǎn)微弱的干擾,經(jīng)過(guò)幾級(jí)放大,在輸出端就可以產(chǎn)
生一個(gè)很大的干擾電壓。還有,電路中的地線接得不合理,也會(huì)引起干擾。
針對(duì)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(hào),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(guò)程要求我們抑制干擾和噪聲,
采取一定的措施:
1、搭建電路時(shí)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(kāi),不要平行或捆扎在一起,以免相互感應(yīng)。
2、電源串入時(shí)可以適當(dāng)加濾波電路。
3、選擇合理的接地點(diǎn),盡量把地接在實(shí)驗(yàn)箱的插孔與測(cè)試鉤上,不要把地引出外接而
引入干擾。
二、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(dòng)一下放大器連接導(dǎo)線的位置,頻率也會(huì)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?。?duì)此要連線盡量少,
接線要短等。也可以用一個(gè)小電容(例如1000PF左右)一端接地,另一端逐級(jí)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?點(diǎn)(即電容接此點(diǎn)時(shí),自激振蕩消失),
在此處外接一個(gè)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(duì)高頻信號(hào)的放大倍數(shù)或移動(dòng)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(jí)放大電路共用?個(gè)直流電源所引起。最常用的消除辦法是在放大電
路各級(jí)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(lái)是?個(gè)很系統(tǒng)和復(fù)雜的問(wèn)題,有興趣的同學(xué)可查相關(guān)資料
深入學(xué)習(xí)。
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模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
實(shí)驗(yàn)箱整個(gè)結(jié)構(gòu)以分立元件為基礎(chǔ),這種搭建電路方式易受干擾與自激,但這也是實(shí)際
設(shè)計(jì)電路時(shí)常常面臨的問(wèn)題,也是我們學(xué)習(xí)更多知識(shí)的最好平臺(tái)。在做實(shí)驗(yàn)時(shí)可能碰到許多
異常問(wèn)題,這需要我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)不僅要學(xué)會(huì)動(dòng)手,學(xué)會(huì)扎實(shí)的理論知識(shí),同時(shí),要學(xué)會(huì)用
理論知識(shí)解決這些實(shí)際問(wèn)題的能力,從而得到更多的理論知識(shí)與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。希望通過(guò)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(dòng)手能力與工程設(shè)計(jì)能力。
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實(shí)驗(yàn)一函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的調(diào)試
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、了解單片多功能集成電路函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的功能及特點(diǎn)。
2、會(huì)用示波器測(cè)量波形的各種參數(shù)。
3、掌握正弦波失真調(diào)節(jié)、頻率調(diào)節(jié)和幅度調(diào)節(jié)的方法。
二、預(yù)習(xí)要求:
1、了解集成芯片8038的內(nèi)部電路工作原理
2、了解集成芯片8038的個(gè)引腳功能
三、實(shí)驗(yàn)儀器
1、雙蹤示波器
2、頻率計(jì)
四、實(shí)驗(yàn)原理
圖1函數(shù)信號(hào)發(fā)生器
1、1CL8038是單片集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器,其內(nèi)部框圖如圖1-2所示。它由恒流源h和
12、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(gè)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1/3o恒流源I,和12的大小可通過(guò)外接電阻調(diào)節(jié),但必須L>L。當(dāng)觸發(fā)器
的輸出為低電平時(shí),恒流源12斷開(kāi),恒流源L給C充電,它的兩端電壓Uc隨時(shí)間
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模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
線性上升,當(dāng)Uc達(dá)到電源電壓的2/3時(shí)、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b接通,由于l2>h(設(shè)b=2h),恒流源b
將電流2L加到C上反充電,相當(dāng)于C由一個(gè)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(shí),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?lái)的低電平,恒流源h斷開(kāi),L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=2IP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(hào)。C上的電壓Uc,上升與下降時(shí)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(hào)。將三角波變成正弦波是經(jīng)過(guò)一個(gè)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(gè)非線性網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)三角波電位向兩端
頂點(diǎn)擺動(dòng)時(shí),網(wǎng)絡(luò)提供的交流通路阻抗會(huì)減小,這樣就使三角波的兩端變?yōu)槠交?/p>
正弦波,從管腳②輸出,而尖端存在一點(diǎn)失真。
+Ucc
.nn_
-UEZ
圖1?2ICL8038原理框圖
2、ICL8038管腳功能圖
正弦波失真度調(diào)整」__14
正弦,輸出213
二?,輸出312正弦油失真僖調(diào)整
占空比調(diào)整(外接電阻)EE(或地)
RA4ICL803811-U
頻率調(diào)整(外接電阻RB)51。外接電容C
+Ucc69方波輸出
調(diào)頻偏置電壓一8調(diào)頻電壓輸入端
圖1-3ICL8038管腳圖
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模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
PTP7和PTP8用作擴(kuò)展外接電容用,電容越小,頻率越大,PS1、PS2、PS3對(duì)應(yīng)值為1000P、
O.Oljxf'0.1|jfo
1、連線
參考實(shí)驗(yàn)原理圖1-1,對(duì)照實(shí)驗(yàn)箱集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器實(shí)際電路部分,連接好跳線PS3,
正確連接電路電源線+12V和-12V(從電源部分±12V插孔用連接線接入,千萬(wàn)不要接反,否
則損壞集成芯片),打開(kāi)直流開(kāi)關(guān)通電。
2、測(cè)試信號(hào)源的輸出范圍
連接好跳線PS4,用示波器觀察OUT為方波波形,調(diào)節(jié)電位器PRW2,測(cè)出方波的占空
比(單位周期內(nèi)高電平所占整個(gè)周期的比例)范圍情況,調(diào)節(jié)電位器PRW1,測(cè)出方波的頻率(示
波器在掃描速率為ImS檔的情況下,一個(gè)周期的方波占一個(gè)格子為IKHz,也可用頻率計(jì)直
接測(cè)出)范圍情況;調(diào)節(jié)電位器PRW5,測(cè)出方波的幅值(峰峰值)范圍情況,并都列表記
錄之。
3、調(diào)節(jié)觀察波形
連接好跳線PS4,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IKHz;調(diào)節(jié)電位器PRW5,使方波的幅值為5V(峰峰值),把PS4換為PS5,
用示波器觀察OUT為三角波波形,調(diào)節(jié)電位器PRW1,測(cè)出三角波的頻率范圍情況,調(diào)節(jié)電
位器PRW5,測(cè)HI三角波的幅值(峰峰值)范圍情況,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。
4、調(diào)節(jié)正弦波波形
連接好跳線PS4,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IKHz;調(diào)節(jié)電位器PRW5,使方波的幅值為5V(峰峰值),把PS4換為PS6,
用示波器觀察OUT為正弦波波形,若有明顯失真,反復(fù)調(diào)節(jié)PRW3、PRW4,使正弦波無(wú)明
顯的失真(一旦調(diào)好就不要再動(dòng)PRW3、PRW4),調(diào)節(jié)電位器PRW1,測(cè)出正弦波的頻率范
圍情況,調(diào)節(jié)電位器PRW5,測(cè)出正弦波的幅值(峰峰值)范圍情況,并都列表記錄之。
5、在斷開(kāi)電源情況下,分別取PS1和PS2連接,重復(fù)上述步驟。
說(shuō)明一下:PSI、PS2、PS3相對(duì)應(yīng)的電容值越小,輸出頻率越大,且不同的電容所對(duì)的
頻率段不同,每個(gè)頻率段所包括的頻率范圍不同,故上述所有步驟所給的IKHz的頻率值不
是很恰當(dāng),僅作為實(shí)驗(yàn)參考值。測(cè)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),如調(diào)節(jié)PRW5阻值很小時(shí),無(wú)論怎么調(diào)節(jié)PRW1、PRW2,PRW3、
PRW4電位器仍無(wú)法有波形出現(xiàn)。原理圖中還有一個(gè)一級(jí)無(wú)源低通濾波電路,PTP3插孔處
可以引入電容,通過(guò)并入電容改變截止頻率,此濾波電路可以對(duì)正弦波起一定的濾波作用(由
于無(wú)源濾波電路存在負(fù)載效應(yīng),效果不是很好,此引入濾波電路,拋磚引玉,具體濾波器的
設(shè)計(jì)參考后續(xù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容),有興趣的同學(xué)可以接入調(diào)試一下,不做要求,方法:斷開(kāi)PS4、PS5、
PS6的連接,接入PS7、PS8,調(diào)節(jié)一個(gè)無(wú)明顯失真的正弦波即可。
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并進(jìn)行分析。
2.問(wèn)題討論
17
模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
(1)雙蹤示波器采用“常態(tài)”、“自動(dòng)”二種觸發(fā)方式有什么區(qū)別?通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)它們的操作
特點(diǎn)及適用場(chǎng)合加以總結(jié)。
(2)分析內(nèi)觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)置于常態(tài)和拉YB時(shí),穩(wěn)定不同輸入通道(YA和YB)波形的影
響。
(3)用雙蹤顯示波形,并要求比較相位時(shí),為在熒光屏上得到穩(wěn)定波形,應(yīng)怎樣選擇下
列開(kāi)關(guān)的位置?
(a)顯示方式選擇(YA;YB;YA+YB:交替;斷續(xù))
(b)觸發(fā)方式(常態(tài);自動(dòng))
(c)觸發(fā)源選擇(內(nèi);外)
(d)內(nèi)觸發(fā)源選擇(YA;YB;交替)
七、實(shí)驗(yàn)思考題
集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器如何控制輸出信號(hào)的頻率與幅度。
注:1、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(hào)源可作為定性分析實(shí)
驗(yàn)的信號(hào)源用,但做實(shí)驗(yàn)時(shí)采用外置信號(hào)源。
2、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(shí)要先斷開(kāi)電源再接線然后
加電,在做完每個(gè)小實(shí)驗(yàn)應(yīng)先關(guān)電源撤掉連線然后整理好連線。
3、一般實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之后都附有實(shí)驗(yàn)箱的相關(guān)元件分布圖,在未做實(shí)驗(yàn)前學(xué)生可很好對(duì)照實(shí)
驗(yàn)內(nèi)容預(yù)習(xí)。
*電源模塊元件分布圖和集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器模塊元件分布圖如下:
18
模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
19
模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
(^)+12UO-12U
PTP7
O
□□□PTP?
RSIPS2PS3O
I§§2
PRU2POI43
□□口=Optr3
RS8PS7
[>UA741PU2□□□
1---------------------------PS.PS5PS6
IIIIO
PQW1PRU5OUT
集成亞敦伯■發(fā)生圖
20
模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
實(shí)驗(yàn)二晶體管共射極單管放大器
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、掌握放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法,學(xué)會(huì)分析靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)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(cè)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。
二、預(yù)習(xí)要求:
1、了解三極管工作原理。
2、了解三極管靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算方法。
3、了解三極管各性能參數(shù)的計(jì)算方法。
三、實(shí)驗(yàn)儀器
1、雙蹤示波器
2、萬(wàn)用表
3、交流毫伏表
4、信號(hào)發(fā)生器
四、實(shí)驗(yàn)原理
1、放大器靜態(tài)指標(biāo)的測(cè)試
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RBI
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)在放大器的輸
入端加入輸入信號(hào)Ui后,在放大器的輸出端便可得到一個(gè)與Ui相位相反,幅值被放大了的輸
出信號(hào)U。,從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。
在圖2-1電路中,當(dāng)流過(guò)偏置電阻RBI和RB2的電流遠(yuǎn)大于晶體管T的基極電流片時(shí)(一
般5?10倍),則它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算,Vcc為供電電源,此為+12V。
21
模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
Un?—次一Vrr(2-1)
Rm+%2
UCE=%c—,c(Rc+RE)(2-3)
電壓放大倍數(shù)
RAR,
A,=一/3ellL(2-4)
rbe
輸入電阻R,=&$%2除(2-5)
輸出電阻Ro~Rc(2-6)
※放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試
1)靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量
測(cè)量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn),應(yīng)在輸入信號(hào)Ui=O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(wàn)用表,分別測(cè)量晶體管的集電極電流Ic以及各電
極對(duì)地的電位UB、UC和UE。一般實(shí)驗(yàn)中,為了避免斷開(kāi)集電極,所以采用測(cè)量電壓,
然后算出k的方法,例如,只要測(cè)出UE,即可用〃3/£=幺算出k(也可根據(jù)
RE
VU
=cc-c,由Uc確定Ic),同時(shí)也能算出。
R(、
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(duì)三極管集電極電流Ic(或UCE)調(diào)整與測(cè)試。
靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適,對(duì)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(hào)以后易產(chǎn)生飽和失真,此時(shí)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(dòng)態(tài)調(diào)試,即在放大器的輸入端加入一定的U”檢查輸
出電壓U。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;(b)截止突
22
模擬電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
圖2-2靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)U0波形失真的影響
改變電路參數(shù)Ucc,Rc.RB(RBI,RB2)都會(huì)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(lái)改變靜態(tài)工作點(diǎn),如減小
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