《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教程》全套教學(xué)課件

《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教程》第1章

基本放大電路第2章

集成運(yùn)算放大電路第3章

正弦波振蕩電路第4章

集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器芯片的應(yīng)用與調(diào)試第5章

低頻功率放大電路實(shí)驗(yàn)第6章

直流穩(wěn)壓實(shí)驗(yàn)第7章

晶閘管可控整流電路第8章

邏輯門電路實(shí)驗(yàn)第9章

組合邏輯電路分析實(shí)驗(yàn)第10章

觸發(fā)器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)第11章

時(shí)序邏輯電路實(shí)驗(yàn)第12章

脈沖波形的變換和產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)第13章

轉(zhuǎn)換器實(shí)驗(yàn)第14章

電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)全套可編輯PPT課件

第一章

基本放大電路1.1晶體管共射極單管放大電路1.2場效應(yīng)管放大電路1.3負(fù)反饋放大電路1.4射極跟隨電路1.5差動(dòng)放大電路全套可編輯PPT課件

1.1晶體管共射極單管放大電路１.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模保W(xué)會(huì)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(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。２.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材１）示波器。２）數(shù)電模電綜合實(shí)驗(yàn)箱。３）信號(hào)發(fā)生器。４）萬用表。５）直流電源。1.1晶體管共射極單管放大電路３.實(shí)驗(yàn)原理圖２-７所示為電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)電路。在圖1-1中，當(dāng)流過偏置電阻ＲＢ１和ＲＢ２的電流遠(yuǎn)大于晶體管ＶＴ的基極電流ＩＢ時(shí)（一般為５～１０倍），則其靜態(tài)工作點(diǎn)可進(jìn)行如下估算：1.1晶體管共射極單管放大電路（１）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。２）靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)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影響。如果靜態(tài)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1-2所示；如果靜態(tài)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1-3所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。1.1晶體管共射極單管放大電路（２）放大器動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試放大器動(dòng)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(dòng)態(tài)范圍）和通頻帶等。１）電壓放大倍數(shù)Ａｕ的測(cè)量。２）輸入電阻Ｒｉ的測(cè)量。３）輸出電阻Ｒｏ的測(cè)量。1.1晶體管共射極單管放大電路４）最大不失真輸出峰峰電壓ＵＯＰＰ的測(cè)量（最大動(dòng)態(tài)范圍）。５）放大器幅頻特性的測(cè)量。1.1晶體管共射極單管放大電路４.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（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(hào)發(fā)生器輸出旋鈕旋至零。（２）測(cè)量電壓放大倍數(shù)在放大器輸入端加入頻率為１ｋＨｚ的正弦信號(hào)ｕＳ，調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓ｕｉ≈１０ｍＶ，同時(shí)用示波器觀察放大器輸出電壓ｕｏ的波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測(cè)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，并記入表1-2中。1.1晶體管共射極單管放大電路（３）觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響置ＲＣ＝２.４ｋΩ，ＲＬ＝∞，Ｕｉ連續(xù)設(shè)置測(cè)試值，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(cè)量數(shù)組ＩＣ和Ｕｏ值，記入表1-3中。（４）觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形失真的影響置ＲＣ＝２４ｋΩ，ＲＬ＝２.４ｋΩ，ｕｉ＝０Ｖ，調(diào)節(jié)Ｒｗ，使ＩＣ＝２.０ｍＡ，測(cè)出ＵＣＥ值，再逐步加大輸入信號(hào)，使輸出電壓ｕｏ足夠大，但不失真，然后保持輸入信號(hào)不變，分別增大和減?。遥鳎共ㄐ纬霈F(xiàn)失真，繪出ｕｏ的波形，并測(cè)出失真情況下的ＩＣ和ＵＣＥ值，記入表1-4中。1.1晶體管共射極單管放大電路（５）測(cè)量最大不失真輸出電壓置ＲＣ＝２４ｋΩ，ＲＬ＝２.４ｋΩ，按照實(shí)驗(yàn)原理中所述方法，同時(shí)調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的幅度和電位器Ｒｗ，用示波器和交流毫伏表測(cè)量輸出峰峰值ｕＯＰＰ及ｕｏ值，記入表1-5中。（６）測(cè)量輸入電阻和輸出電阻置ＲＣ＝２.４ｋΩ，ＲＬ＝２.４ｋΩ，ＩＣ＝２.０ｍＡ。輸入ｆ＝１ｋＨｚ的正弦信號(hào)電壓ｕｉ≈１０ｍＶ，在輸出電壓ｕｏ不失真的情況下，用交流毫伏表測(cè)出ＵＳ、Ｕｉ和ＵＬ，記入表1-6中。1.1晶體管共射極單管放大電路（７）測(cè)量幅頻特性曲線?。桑茫剑?０ｍＡ，ＲＣ＝２４ｋΩ，ＲＬ＝２.４ｋΩ。保持輸入信號(hào)ｕｉ的幅度不變，改變信號(hào)源頻率ｆ，逐點(diǎn)測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓ｕｏ，并記入表1-7中。1.1晶體管共射極單管放大電路5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)１）列表整理測(cè)量結(jié)果，并把實(shí)測(cè)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(jì)算值比較（取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較），分析產(chǎn)生誤差的原因。２）總結(jié)ＲＣ、ＲＬ及靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻及輸出電阻的影響。３）討論靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)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。1.2場效應(yīng)管放大電路１.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模保┝私饨Y(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(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)試方法。２.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材1）+12V直流電源2）函數(shù)信號(hào)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3DJ6F×17）電阻、電容若干1.2場效應(yīng)管放大電路3.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，因此輸入電阻很高（一般可達(dá)上百兆歐）。又由于場效應(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)管放大器性能分析

圖1-8所示為結(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)為1.2場效應(yīng)管放大電路2）輸入電阻的測(cè)量方法

結(jié)型場效應(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(cè)量方法，與1.1節(jié)中晶體管放大器的測(cè)量方法相同。其輸入電阻的測(cè)量，從原理上講也可采用1.1節(jié)中所述的方法，但由于結(jié)型場效應(yīng)管的R比較大，如直接測(cè)輸入電壓US和Ui，則限于測(cè)量儀器的輸入電阻有限，必然會(huì)帶來較大的誤差。因此為了減小誤差，常利用被測(cè)放大器的隔離作用，通過測(cè)量輸出電壓Uo來計(jì)算輸入電阻。輸入電阻測(cè)量電路如圖1-9所示。在放大器的輸入端串入電阻R，把開關(guān)K擲向位置1（使R=0），測(cè)量放大器的輸出電壓；保持不變，再把K擲向位置2（接入R），測(cè)量放大器的輸出電壓。由于兩次測(cè)量中Au和保持不變，因此1.2場效應(yīng)管放大電路４.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量和調(diào)整（1）接圖1-8連接電路，令，接通+12V直流電源，用直流電壓表測(cè)量。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，若合適，則把結(jié)果記入表1-9。（2）若不合適，則適當(dāng)調(diào)整，調(diào)好后再測(cè)量，記入表1-9。2）電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro的測(cè)量（1）AU和R0的測(cè)量在放大器的輸入端加入的正弦信號(hào)（有效值為50～100mV），并用雙蹤示波器觀察輸出電壓uo的波形。在輸出電壓uo沒有失真的條件下，用交流毫伏表分別測(cè)量的輸出電壓Uo（注意：保持幅值不變），記入表1-10。用雙蹤示波器同時(shí)觀察ui和uo的波形，描繪出來并分析它們的相位關(guān)系。1.2場效應(yīng)管放大電路5

實(shí)驗(yàn)總結(jié)1）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將測(cè)得的Au、Ri、Ro和理論計(jì)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(cè)試中的問題，總結(jié)實(shí)驗(yàn)收獲。1.3負(fù)反饋放大電路１.實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由罾斫夥糯箅娐分幸胴?fù)反饋的方法和負(fù)反饋對(duì)放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響。２.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材１）示波器。２）數(shù)電模電綜合實(shí)驗(yàn)箱。３）信號(hào)發(fā)生器。４）萬用表。５）直流電源。３.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(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４種組態(tài)，即電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)、電流串聯(lián)和電流并聯(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。1.3負(fù)反饋放大電路（１）電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器的主要性能指標(biāo)圖2-10所示為帶有負(fù)反饋的兩級(jí)阻容耦合放大電路，在電路中通過Ｒｆ把輸出電壓ｕｏ（Ｃ３的正極電壓）引回到輸入端，加在晶體管ＶＴ１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。1.3負(fù)反饋放大電路１）閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為２）反饋系數(shù)為３）輸入電阻為４）輸出電阻為1.3負(fù)反饋放大電路（２）測(cè)量基本放大器的動(dòng)態(tài)參數(shù)本實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量基本放大器的動(dòng)態(tài)參數(shù)。１）在繪制基本放大器的輸入回路時(shí)，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ｕｏ＝０Ｖ，此時(shí)Ｒｆ相當(dāng)于并聯(lián)在ＲＦ１上。２）在繪制基本放大器的輸出回路時(shí)，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（ＶＴ１的發(fā)射極）開路，此時(shí)（Ｒｆ＋ＲＦ１）相當(dāng)于并接在輸出端。由此可近似認(rèn)為Ｒｆ并接在輸出端。1.3負(fù)反饋放大電路４.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（１）測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)按圖1-１1連接實(shí)驗(yàn)電路，取ＵＣＣ＝±１２Ｖ，ｕｉ＝０Ｖ，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)，并記入表1-12中。（２）測(cè)試基本放大器的各項(xiàng)性能指標(biāo)將實(shí)驗(yàn)電路按圖1-11改接，即把Ｒｆ斷開后分別并在ＲＦ１和ＲＬ上，其他連線不動(dòng)。１）測(cè)量中頻電壓放大倍數(shù)Ａｕ，輸入電阻Ｒｉ和輸出電阻Ｒｏ。①以ｆ＝１ｋＨｚ，ｕＳ≈８ｍＶ正弦信號(hào)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，用交流毫伏表測(cè)量ｕＳ、ｕｉ、ｕＬ，記入表1-13中。②保持ｕＳ不變，斷開負(fù)載電阻ＲＬ（注意，Ｒｆ不要斷開），測(cè)量空載時(shí)的輸出電壓ｕｏ，記入表1-13中。1.3負(fù)反饋放大電路２）測(cè)量通頻帶。接上ＲＬ，保持ｕＳ不變，然后增加和減小輸入信號(hào)的頻率，找出上、下限頻率ｆＨ和ｆＬ，記入表1-14中。（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1-10所示的負(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(cè)量負(fù)反饋放大器的Ａｕｆ、Ｒｉｆ和Ｒｏｆ，記入表２-１１中；測(cè)量ｆＨｆ和ｆＬｆ，記入表1-14中。（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。1.3負(fù)反饋放大電路5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)１）將基本放大器和負(fù)反饋放大器動(dòng)態(tài)參數(shù)的實(shí)測(cè)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(duì)放大器性能的影響。３）如果輸入信號(hào)存在失真，能否用負(fù)反饋加以改善？４）怎樣判斷放大器是否存在自激振蕩？如何進(jìn)行消振？1.4射極跟隨電路１.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模保┱莆丈錁O跟隨器的特性及測(cè)試方法。２）進(jìn)一步學(xué)習(xí)放大器各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)試方法。２.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材１）示波器。２）數(shù)電模電綜合實(shí)驗(yàn)箱。３）信號(hào)發(fā)生器。４）萬用表。５）直流電源。1.4射極跟隨電路３.實(shí)驗(yàn)原理射極跟隨器的原理如圖1-12所示。它是一個(gè)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(hào)同相等特點(diǎn)。（１）輸入電阻Ｒｉ的計(jì)算由圖1-12所示電路可知如果考慮偏置電阻ＲＢ和負(fù)載ＲＬ的影響，則輸入電阻的測(cè)試方法同單管放大器一樣，實(shí)驗(yàn)電路如圖1-12所示。因此，射極跟隨器的輸入電阻Ｒｉ為即只要測(cè)得Ａ、Ｂ兩點(diǎn)的對(duì)地電位即可計(jì)算出Ｒｉ。1.4射極跟隨電路（２）輸出電阻Ｒｏ的計(jì)算由圖1-13所示電路可知若考慮信號(hào)源內(nèi)阻ＲＳ，則輸出電阻Ｒｏ的測(cè)試方法也與單管放大器一樣，即先測(cè)出空載輸出電壓Ｕｏ，再測(cè)接入負(fù)載ＲＬ后的輸出電壓ＵＬ，根據(jù)即可求出輸出電阻Ｒｏ的值，即1.4射極跟隨電路（３）電壓放大倍數(shù)Ａｕ的計(jì)算由圖1-13所示電路可知，Ａｕ值為（４）電壓跟隨器峰峰值ＵＯＰＰ的計(jì)算電壓跟隨范圍是指射極跟隨器輸出電壓ｕｏ跟隨輸入電壓ｕｉ做線性變化的區(qū)域。1.4射極跟隨電路４.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按圖1-13所示組接電路，并調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，測(cè)量Ａｕ、Ｒｏ、Ｒｉ，繪制跟隨特性和頻率特性曲線。（１）靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整接通±１２Ｖ直流電源，在Ｂ點(diǎn)加入ｆ＝１ｋＨｚ正弦信號(hào)ｕｉ，輸出端用示波器監(jiān)視輸出波形，反復(fù)調(diào)整Ｒｗ及信號(hào)源的輸出幅度，使在示波器的屏幕上得到一個(gè)最大不失真的輸出波形，然后置ｕｉ＝０Ｖ，用直流電壓表測(cè)量晶體管各電極對(duì)地電位，將測(cè)得數(shù)據(jù)記入表1-15中。（２）測(cè)量電壓放大倍數(shù)Ａｕ接入負(fù)載ＲＬ＝１ｋΩ，在Ｂ點(diǎn)加ｆ＝１ｋＨｚ正弦信號(hào)ｕｉ，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)幅度，用示波器觀察輸出波形ｕｏ，在輸出最大不失真波形的情況下，用交流毫伏表測(cè)ｕｉＵＬ值，并記入表1-16中。1.4射極跟隨電路（３）測(cè)量輸出電阻Ｒｏ接上負(fù)載電阻（ＲＬ＝１ｋΩ），在Ｂ點(diǎn)加ｆ＝１ｋＨｚ正弦信號(hào)ｕｉ，用示波器監(jiān)視輸出波形，測(cè)空載輸出電壓ｕｏ及有負(fù)載時(shí)輸出電壓ＵＬ，并記入表1-16中。（４）測(cè)量輸入電阻Ｒｉ在Ａ點(diǎn)加ｆ＝１ｋＨｚ的正弦信號(hào)ｕＳ，用示波器監(jiān)視輸出波形，用交流毫伏表分別測(cè)出Ａ、Ｂ點(diǎn)對(duì)地的電位ｕＳ、ｕｉ，并記入表1-18中。1.4射極跟隨電路（５）測(cè)試跟隨特性接入負(fù)載ＲＬ＝１ｋΩ，在Ｂ點(diǎn)加入ｆ＝１ｋＨｚ正弦信號(hào)ｕｉ，逐漸增大信號(hào)ｕｉ的幅值，用示波器監(jiān)視輸出波形直至輸出波形達(dá)最大且不失真，測(cè)量對(duì)應(yīng)的ｕＬ值，并記入表1-19中。（６）測(cè)試頻率響應(yīng)特性保持輸入信號(hào)ｕｉ幅值不變，改變信號(hào)源頻率，用示波器監(jiān)視輸出波形，用交流毫伏表測(cè)量不同頻率下的輸出電壓ｕＬ值，記入表1-20中。5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)１）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將測(cè)量數(shù)據(jù)Ａｕ、Ｒｏ、Ｒｉ與理論計(jì)算值進(jìn)行比較，并分析誤差原因。２）分析射極跟隨器的性能和特點(diǎn)。1.5差動(dòng)放大電路１.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模保┘由顚?duì)差動(dòng)放大器性能及特點(diǎn)的理解。２）學(xué)習(xí)差動(dòng)放大器主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法。２.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材１）示波器。２）數(shù)電模電綜合實(shí)驗(yàn)箱。３）信號(hào)發(fā)生器。４）萬用表。５）直流電源。1.5差動(dòng)放大電路３.實(shí)驗(yàn)原理圖1-15是差動(dòng)放大器實(shí)驗(yàn)電路。它由兩個(gè)參數(shù)相同的基本共射極放大電路組成。當(dāng)開關(guān)Ｓ撥向左邊時(shí)，構(gòu)成典型的差動(dòng)放大器。1.5差動(dòng)放大電路當(dāng)開關(guān)Ｓ撥向右邊時(shí)，構(gòu)成具有恒流源的差動(dòng)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(dòng)放大器抑制共模信號(hào)的能力。（１）靜態(tài)工作點(diǎn)的估算１）典型電路中：２）恒流源電路中：1.5差動(dòng)放大電路（２）差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)當(dāng)差動(dòng)放大器的射極電阻ＲＥ足夠大，或采用恒流源電路時(shí)，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)。雙端輸出且ＲＥ＝∞，ＲＰ在中心位置時(shí)，有單端輸出時(shí)，有當(dāng)輸入共模信號(hào)時(shí)，若為單端輸出，則有若為雙端輸出，在理想情況下，有1.5差動(dòng)放大電路（３）共模抑制比ＣＭＲＲ為了表征差動(dòng)放大器對(duì)有用信號(hào)（差模信號(hào)）的放大作用和對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，通常用一個(gè)綜合指標(biāo)來衡量，即用共模信號(hào)抑制比表示，即４.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（１）典型差動(dòng)放大器的性能測(cè)試按圖1-15所示連接實(shí)驗(yàn)電路，開關(guān)Ｓ撥向左邊構(gòu)成典型差動(dòng)放大器。１）測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)。①調(diào)節(jié)放大器零點(diǎn)。②測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)。零點(diǎn)調(diào)好以后，用直流電壓表測(cè)量ＶＴ１、ＶＴ２各電極電位及發(fā)射極電阻ＲＥ兩端的電壓ＵＲＥ，并記入表1-21中。２）測(cè)量差模電壓放大倍數(shù)。３）測(cè)量共模電壓放大倍數(shù)。1.5差動(dòng)放大電路（２）具有恒流源的差動(dòng)放大電路的性能測(cè)試將圖1-15電路中開關(guān)Ｓ撥向右邊，構(gòu)成具有恒流源的差動(dòng)放大電路。重復(fù)內(nèi)容１）、２）、３）的要求，記入表1-22中。1.5差動(dòng)放大電路5.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。①靜態(tài)工作點(diǎn)和差模電壓放大倍數(shù)。②典型差動(dòng)放大電路單端輸出時(shí)ＣＭＲＲ實(shí)測(cè)值與理論值的比較。③典型差動(dòng)放大電路單端輸出時(shí)ＣＭＲＲ實(shí)測(cè)值與具有恒流源的差動(dòng)放大器ＣＭＲＲ實(shí)測(cè)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。第二章

集成運(yùn)算放大電路2.1集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試2.2模擬運(yùn)算電路2.3有源濾波電路2.4電壓比較電路2.5波形發(fā)生電路2.1集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）掌握集成運(yùn)算放大器主要指標(biāo)的測(cè)試方法。2）通過對(duì)集成運(yùn)算放大器mA741

的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)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。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）±12V直流電源2）交流毫伏表3）函數(shù)信號(hào)發(fā)生器4）直流電壓表5）雙蹤示波器6）集成運(yùn)算放大器A741×17）電阻、電容若干2.1集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試3.實(shí)驗(yàn)原理

集成運(yùn)算放大器（以下簡稱運(yùn)放）是一種線性集成電路，和其他半導(dǎo)體器件一樣，它是用一些指標(biāo)來衡量其質(zhì)量優(yōu)劣的。為了正確地使用運(yùn)放，就必須了解它的主要指標(biāo)。運(yùn)放的各項(xiàng)指標(biāo)通常是用專用儀器進(jìn)行測(cè)試的，這里介紹的是一種簡易測(cè)試方法。本實(shí)驗(yàn)采用的運(yùn)放型號(hào)為mA741（或F007），引腳圖如圖2-1所示，它是8腳雙列直插式組件，②腳和③腳分別為反相輸入端和同相輸入端，⑥腳為輸出端，⑦腳和④腳為正、負(fù)電源端，①腳和⑤腳為失調(diào)調(diào)零端（①腳和⑤腳之間可接入一只幾十千歐的電位器，并將滑動(dòng)觸頭接到負(fù)電源端），⑧腳為空腳。1）mA741主要指標(biāo)測(cè)試（1）輸入失調(diào)電壓UOS。當(dāng)理想運(yùn)放的輸入信號(hào)為零時(shí)，其輸出也為零。但是即使是最優(yōu)質(zhì)的集成組件，其運(yùn)放內(nèi)部差動(dòng)輸入級(jí)參數(shù)不完全對(duì)稱，輸出電壓也往往不為零。這種零輸入時(shí)輸出不為零的現(xiàn)象稱為運(yùn)放的失調(diào)。輸入失調(diào)電壓UOS是指輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出端出現(xiàn)的電壓折算到同相輸入端的數(shù)值。2.1集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試輸入失調(diào)電壓測(cè)試電路如圖2-2所示。閉合開關(guān)K1及K2，使電阻RB短接，此時(shí)的輸出電壓Uo1即為輸出失調(diào)電壓，則輸入失調(diào)電壓為實(shí)際測(cè)出的UOS可能為正，也可能為負(fù)，一般為1～5mV。對(duì)于高質(zhì)量的運(yùn)放，UOS在1mV以下。測(cè)試中應(yīng)注意：①將運(yùn)放的調(diào)零端開路；②要求電阻R1和R2、R3和RF的參數(shù)嚴(yán)格對(duì)稱。2.1集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試（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(hào)為零時(shí)，運(yùn)放的兩個(gè)輸入端的基極偏置電流之差

輸入失調(diào)電流的大小反映了運(yùn)放內(nèi)部差動(dòng)輸入級(jí)兩個(gè)晶體管的β的失配度，由于IB1、IB2本身的數(shù)值已很?。ㄎ布?jí)），因此它們的差值通常不能直接測(cè)量，測(cè)試電路如圖2-2所示，測(cè)試分兩步進(jìn)行：①閉合開關(guān)K1及K2，在低輸入電阻下，如前所述測(cè)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；②斷開開關(guān)K1及K2，接入兩個(gè)輸入電阻RB，由于RB的阻值較大，流經(jīng)它們的輸入電流的差異將變成輸入電壓的差異，因此也會(huì)影響輸出電壓的大小，可見測(cè)出兩個(gè)電阻RB接入時(shí)的輸出電壓Uo2。若從中忽略輸入失調(diào)電壓UOS的影響，則輸入失調(diào)電流IOS為

2.1集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試（3）開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aud。運(yùn)放在沒有外部反饋時(shí)的直流差模電壓放大倍數(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(gè)差分輸入端之間所加電壓Uid之比按定義，Aud應(yīng)是信號(hào)頻率為零時(shí)的直流放大倍數(shù)，但為了測(cè)試方便，通常采用低頻（幾十赫茲以下）正弦交流信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。由于運(yùn)放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)很大，難以直接進(jìn)行測(cè)量，因此一般采用閉環(huán)測(cè)量方法。Aud的測(cè)試方法有很多，現(xiàn)采用交、直流同時(shí)閉環(huán)的測(cè)試方法，如圖2-3所示。2.1集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試（4）共模抑制比（CMRR）。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共模抑制比在應(yīng)用中是一個(gè)很重要的參數(shù)，理想運(yùn)放對(duì)輸入的共模信號(hào)的輸出為零，但在實(shí)際的運(yùn)放中，其輸出不可能沒有共模信號(hào)的成分，輸出端共模信號(hào)越小，說明電路的對(duì)稱性越好。也就是說，運(yùn)放對(duì)共模干擾信號(hào)的抑制能力越強(qiáng)，即CMRR越大。CMRR的測(cè)試電路如圖2-4所示。

得共模抑制比：2.1集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試（5）共模輸入電壓范圍Uicm。集成運(yùn)放所能承受的最大共模電壓稱為共模輸入電壓范圍，超出這個(gè)范圍，運(yùn)放的CMRR會(huì)大大下降，輸出波形會(huì)產(chǎn)生失真，有些運(yùn)放還會(huì)出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象及永久性損壞。Uicm的測(cè)試電路如圖2-5所示。被測(cè)運(yùn)放接成電壓跟隨器的形式，輸出端接雙蹤示波器，觀察最大不失真輸出波形，從而確定Uicm值。（6）輸出電壓動(dòng)態(tài)范圍Uopp。集成運(yùn)放的輸出電壓動(dòng)態(tài)范圍與電源電壓、外接負(fù)載及信號(hào)源的頻率有關(guān)。測(cè)試電路如圖2-6所示。改變uS的幅度，觀察uo削頂失真開始的時(shí)刻，從而確定uo的不失真范圍，這就是運(yùn)放在某一電源電壓下可能輸出的電壓峰峰值。2.1集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試4.

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)前應(yīng)看清運(yùn)放引腳排列及電源電壓極性和數(shù)值，切忌正、負(fù)電源接反。1）測(cè)量輸入失調(diào)電壓UOS按圖2-2連接實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)K1、K2，用直流電壓表測(cè)量輸出端電壓Uo1，并計(jì)算UOS，記入表2-1。2）測(cè)量輸入失調(diào)電流IOS實(shí)驗(yàn)電路如圖2-2所示，打開開關(guān)K1、K2，用直流電壓表測(cè)量Uo2，并計(jì)算IOS，記入表2-1。3）測(cè)量開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aud按圖2-3連接實(shí)驗(yàn)電路，運(yùn)放輸入端加100Hz、30～50mV的正弦信號(hào)，用雙蹤示波器查看輸出波形，用交流毫伏表測(cè)量Uo和Ui并計(jì)算Aud，記入表2-1。2.1集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試4）測(cè)量共模抑制比CMRR按圖2-4連接實(shí)驗(yàn)電路，運(yùn)放輸入端加、Uic=1～2V的正弦信號(hào)，查看輸出波形，測(cè)量Uoc和Uic，計(jì)算Ac及CMRR，記入表2-1。5）測(cè)量共模輸入電壓范圍Uicm及輸出電壓動(dòng)態(tài)范圍Uopp自擬實(shí)驗(yàn)步驟及方法。5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)1．將所測(cè)得的數(shù)據(jù)與典型值進(jìn)行比較。2．對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)中碰到的問題進(jìn)行分析、討論。2.2模擬運(yùn)算電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）研究由運(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(shí)應(yīng)考慮的一些問題。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）±12V直流電源2）函數(shù)信號(hào)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mA741×16）電阻、電容若干2.2模擬運(yùn)算電路3.實(shí)驗(yàn)原理運(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(jí)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(shí)，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(duì)數(shù)等模擬運(yùn)算電路。（1）反相比例運(yùn)算電路。反相比例運(yùn)算電路如圖2-8所示。對(duì)于理想運(yùn)放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為為了減小輸入級(jí)偏置電流引起的運(yùn)算誤差，應(yīng)在同相輸入端接入平衡電阻。（2）反相加法運(yùn)算電路。反相加法運(yùn)算電路如圖2-9所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為2.2模擬運(yùn)算電路（3）同相比例運(yùn)算電路。圖2-10（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)系為當(dāng)

、

時(shí)，即得到圖2-10（b）所示的電壓跟隨器。2.2模擬運(yùn)算電路（4）減法運(yùn)算電路。對(duì)于圖2-11所示的減法運(yùn)算電路，當(dāng)、

時(shí)，有如下關(guān)系式（5）積分運(yùn)算電路。積分運(yùn)算電路如圖2-12所示。在理想化條件下，輸出電壓uo為2.2模擬運(yùn)算電路4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)前要看清運(yùn)放各引腳的位置；切忌正、負(fù)電源極性接反和輸出端短路，否則會(huì)損壞集成塊。1）反相比例運(yùn)算電路（1）按圖2-8連接實(shí)驗(yàn)電路，接通±12V直流電源，輸入端對(duì)地短路，進(jìn)行調(diào)零和消振。（2）輸入、Ui=0.5V的正弦交流信號(hào)，測(cè)量相應(yīng)的Uo，并用雙蹤示波器觀察uo和ui的相位關(guān)系，記入表2-2。2）同相比例運(yùn)算電路（1）按圖2-10（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2-3。（2）將圖2-10（a）中的R1斷開，得圖2-10（b）電路，重復(fù)內(nèi)容（1）。2.2模擬運(yùn)算電路3）反相加法運(yùn)算電路（1）按圖2-9連接實(shí)驗(yàn)電路，并調(diào)零和消振。（2）輸入信號(hào)采用直流信號(hào)，圖2-13所示電路為簡易可調(diào)直流信號(hào)源，由實(shí)驗(yàn)者自行完成。實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意選擇合適的直流信號(hào)幅度以確保集成運(yùn)放工作在線性區(qū)。用直流電壓表測(cè)量輸入電壓Ui1

、Ui2

及輸出電壓Uo，記入表2-4。2.2模擬運(yùn)算電路4）減法運(yùn)算電路（1）按圖2-11連接實(shí)驗(yàn)電路，并調(diào)零和消振。（2）采用直流輸入信號(hào)，實(shí)驗(yàn)步驟同內(nèi)容3，記入表2-5。5）積分運(yùn)算電路（1）打開K2，閉合K1，對(duì)運(yùn)放的輸出進(jìn)行調(diào)零。（2）調(diào)零完成后，再打開K1，閉合K2，使uc=0。（3）預(yù)先調(diào)好直流輸入電壓Ui=0.5V，接入實(shí)驗(yàn)電路，再打開K2，然后用直流電壓表測(cè)量輸出電壓Uo，每隔5s讀一次Uo，記入表2-6，直到Uo不再明顯增大為止。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(jì)算結(jié)果和測(cè)量數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。3）分析并討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題。2.3有源濾波電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）熟悉用運(yùn)放、電阻和電容組成有源低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。2）學(xué)會(huì)測(cè)量有源濾波器的幅頻特性。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）±12V直流電源2）交流毫伏表3）函數(shù)信號(hào)發(fā)生器4）頻率計(jì)5）雙蹤示波器6）集成運(yùn)算放大器A7417）電阻、電容若干2.3有源濾波電路3.實(shí)驗(yàn)原理由R、C元件與運(yùn)放組成的濾波器稱為RC有源濾波器，其功能是讓一定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過，抑制或急劇衰減此頻率范圍以外的信號(hào)。它可用在信息處理、數(shù)據(jù)傳輸、抑制干擾等方面，但因受運(yùn)放頻帶的限制，這類濾波器主要用于低頻范圍。根據(jù)對(duì)頻率范圍的選擇不同，可分為低通濾波器（LPF）、高通濾波器（HPF）、帶通濾波器（BPF）與帶阻濾波器（BEF）這4種，它們的幅頻特性曲線如圖2-14所示。具有理想幅頻特性的濾波器是很難實(shí)現(xiàn)的，只能用實(shí)際的幅頻特性去逼近。一般來說，濾波器的幅頻特性越好，其相頻特性越差，反之亦然。濾波器的階數(shù)越高，幅頻特性衰減的速率越大，但RC網(wǎng)絡(luò)的節(jié)數(shù)越大，元器件參數(shù)計(jì)算越煩瑣，電路調(diào)試越困難。任何高階濾波器均可以用較低的二階RC有源濾波器級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)。2.3有源濾波電路1）低通濾波器（LPF）低通濾波器用來通過低頻信號(hào)，衰減或抑制高頻信號(hào)。圖2-15（a）所示為典型的二階低通濾波器。它由兩級(jí)RC濾波環(huán)節(jié)與同相比例運(yùn)算電路組成，其中第一級(jí)電容C接至輸出端，引入適量的正反饋，以改善幅頻特性。圖2-15（b）為二階低通濾波器的幅頻特性曲線。2.3有源濾波電路2)高通濾波器（HPF）與低通濾波器相反，高通濾波器用來通過高頻信號(hào)，衰減或抑制低頻信號(hào)。只要將圖2-15所示二階低通濾波器中起濾波作用的電阻、電容互換，即可變成二階高通濾波器，如圖2-16（a）所示。高通濾波器的性能與低通濾波器相反，其頻率響應(yīng)和低通濾波器是“鏡像”關(guān)系，仿照LPF的分析方法，不難求得HPF的幅頻特性，幅頻特性曲線如圖2-16（b）所示。圖2-16（b）為二階高通濾波器的幅頻特性曲線，可見它與二階低通濾波器的幅頻特性曲線有“鏡像”關(guān)系。2.3有源濾波電路3)帶通濾波器（BPF）這種濾波器的作用是只允許在某一個(gè)通帶范圍內(nèi)的信號(hào)通過，而比通帶下限頻率低和比上限頻率高的信號(hào)均被衰減或抑制。典型的帶通濾波器可以在二階低通濾波器中將其中一級(jí)改成高通濾波器而成，如圖

2-17（a）所示，其幅頻特性曲線如圖2-17（b）所示。2.3有源濾波電路4)帶阻濾波器（BEF）如圖2-18（a）所示，這種電路的性能和帶通濾波器相反，即在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)信號(hào)不能通過（或受到很大衰減或抑制），而在其余頻率范圍內(nèi)信號(hào)則能順利通過。在雙T網(wǎng)絡(luò)后加一級(jí)同相比例運(yùn)算電路就構(gòu)成了基本的二階帶阻濾波器，其幅頻特性曲線如圖2-18（b）所示。2.3有源濾波電路4.

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1)二階低通濾波器（1）粗測(cè)：接通±12V直流電源。輸入U(xiǎn)i=1V的正弦信號(hào)，在濾波器截止頻率附近改變輸入信號(hào)頻率，用雙蹤示波器或交流毫伏表觀察輸出電壓幅度的變化是否具備低通特性，如不具備，應(yīng)排除電路故障。（2）在輸出波形不失真的條件下，選取適當(dāng)幅度的正弦輸入信號(hào)，在維持輸入信號(hào)幅度不變的情況下，逐點(diǎn)改變輸入信號(hào)的頻率。測(cè)量輸出電壓，記入表2-7，測(cè)繪幅頻特性。2)二階高通濾波器（1）粗測(cè)：輸入U(xiǎn)i=1V的正弦信號(hào)，在濾波器截止頻率附近改變輸入信號(hào)的頻率，觀察電路是否具備高通特性。（2）測(cè)繪高通濾波器的幅頻特性，記入表2-8。2.3有源濾波電路3)帶通濾波器實(shí)驗(yàn)電路如圖2-17（a）所示，測(cè)量其幅頻特性，記入表2-9。（1）實(shí)測(cè)電路的中心頻率f0。（2）以中心頻率f0為中心，測(cè)繪電路的幅頻特性。4）帶阻濾波器實(shí)驗(yàn)電路如圖2-18（a）所示。（1）實(shí)測(cè)電路的中心頻率f0。（2）測(cè)繪電路的幅頻特性，記入表2-10。5.

實(shí)驗(yàn)總結(jié)1）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出實(shí)測(cè)的各電路的幅頻特性曲線。2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)曲線，計(jì)算截止頻率、中心頻率、帶寬及品質(zhì)因數(shù)。3）總結(jié)有源濾波電路的特性。2.4電壓比較電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针妷罕容^器（電壓比較電路）的電路構(gòu)成及特點(diǎn)。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）±12V直流電源2）直流電壓表3）函數(shù)信號(hào)發(fā)生器4）交流毫伏表5）雙蹤示波器6）集成運(yùn)算放大器A741×27）穩(wěn)壓管2CW231×18）二極管1N4148×29）電阻若干2.4電壓比較電路3.實(shí)驗(yàn)原理電壓比較器是集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用電路，它將一個(gè)模擬量電壓信號(hào)和一個(gè)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。電壓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(hào)轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。圖2-19所示為簡單的電壓比較器，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。

表示輸出電壓與輸入電壓之間關(guān)系的特性曲線稱為傳輸特性曲線，圖2-19（b）為圖

2-19（a）所示電壓比較器的傳輸特性曲線。常用的電壓比較器有過零比較器、滯回比較器、窗口（雙限）比較器等。2.4電壓比較電路1）過零比較器圖2-20所示為加限幅電路的過零比較器，VDZ為限幅穩(wěn)壓管。信號(hào)從運(yùn)放的反相輸入端輸入，參考電壓為零，從同相端輸入。其電壓傳輸特性曲線如圖2-20（b）所示。2）滯回比較器圖2-21所示為滯回比較器，它是具有滯回特性的過零比較器。3）窗口（雙限）比較器簡單的電壓比較器僅能鑒別輸入電壓ui比參考電壓高或低的情況，窗口（雙限）比較器是由兩個(gè)簡單的電壓比較器組成的，如圖2-22所示，2.4電壓比較電路4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）過零比較器實(shí)驗(yàn)電路如圖2-20所示。（1）接通±12V直流電源。（2）測(cè)量ui懸空時(shí)的值。（3）ui接頻率為500Hz、幅值為2V的正弦信號(hào)，觀察和波形并記錄。（4）改變ui的幅值，測(cè)定傳輸特性。2）反相滯回比較器實(shí)驗(yàn)電路如圖2-23所示。（1）按圖接線，ui接+5V可調(diào)直流電源，測(cè)出uo由+Uomax變?yōu)?Uomax時(shí)ui的臨界值。（2）同上，測(cè)出uo由-Uomax變?yōu)?Uomax時(shí)ui的臨界值。（3）ui接頻率為500Hz、峰值為2V的正弦信號(hào)，觀察和波形并記錄。（4）將分壓支路的電阻改為，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)定傳輸特性。2.4電壓比較電路3）同相滯回比較器實(shí)驗(yàn)電路如圖2-24所示。（1）參照反相滯回比較器，自擬實(shí)驗(yàn)步驟及方法。（2）將結(jié)果與反相滯回比較器結(jié)果進(jìn)行比較。4）窗口（雙限）比較器參照?qǐng)D2-22自擬實(shí)驗(yàn)步驟和方法并測(cè)定其傳輸特性。5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制各類比較器的傳輸特性曲線?？偨Y(jié)幾種比較器的特點(diǎn)，闡明它們的應(yīng)用。2.5波形發(fā)生電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）學(xué)習(xí)用集成運(yùn)放構(gòu)成正弦波、方波和三角波發(fā)生器。2）學(xué)習(xí)波形發(fā)生電路的調(diào)整和主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）±12V直流電源2）函數(shù)信號(hào)發(fā)生器3）雙蹤示波器4）交流毫伏表5）頻率計(jì)6）集成運(yùn)算放大器A741×27）二極管1N4148×2、穩(wěn)壓管2CW231×18）電阻、電容若干2.5波形發(fā)生電路3.實(shí)驗(yàn)原理由集成運(yùn)放構(gòu)成的正弦波、方波和三角波發(fā)生器有多種形式，本實(shí)驗(yàn)選用常用的、比較簡單的幾種電路進(jìn)行分析。1）RC橋式正弦波振蕩器（文氏電橋振蕩器）圖2-25所示為RC橋式正弦波振蕩器。其中RC串并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋支路，同時(shí)兼作選頻網(wǎng)絡(luò)，及二極管等元器件構(gòu)成負(fù)反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器RP可以改變負(fù)反饋深度，以滿足振蕩的振幅條件和改善波形。利用兩個(gè)反向并聯(lián)二極管正向電阻的非線性特性可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。采用硅管（溫度穩(wěn)定性好），且要求特性匹配，才能保證輸出波形的正、負(fù)半周對(duì)稱。R3的接入是為了削弱二極管非線性的影響，以改善波形失真。電路的振蕩頻率改變選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)C或R，即可調(diào)節(jié)振蕩頻率。一般通過改變電容C來實(shí)現(xiàn)頻率量程切換，而通過調(diào)節(jié)R來實(shí)現(xiàn)量程內(nèi)的頻率細(xì)調(diào)。2.5波形發(fā)生電路2)方波發(fā)生器由集成運(yùn)放構(gòu)成的方波發(fā)生器和三角波發(fā)生器，一般均包括比較器和RC積分器兩大部分。圖2-26所示為由滯回比較器及簡單RC積分電路組成的方波-三角波發(fā)生器（此處稱為方波發(fā)生器）。它的特點(diǎn)是電路簡單，但三角波的線性度較差，主要用于產(chǎn)生方波或?qū)θ遣ㄒ蟛桓叩膱龊?。電路的振蕩頻率:方波的輸出幅值:三角波的輸出幅值:調(diào)節(jié)電位器（改變R2/R1）可以改變振蕩頻率，但三角波的幅值也隨之變化。如要互不影響，則可通過改變RF（或CF）來實(shí)現(xiàn)振蕩頻率的調(diào)節(jié)。2.5波形發(fā)生電路3)三角波、方波發(fā)生器如把滯回比較器和積分器首尾相接可形成正反饋閉環(huán)系統(tǒng)，如圖2-27所示，則比較器A1輸出的方波經(jīng)積分器A2積分后可得到三角波，三角波又觸發(fā)比較器自動(dòng)翻轉(zhuǎn)形成方波，這樣即可構(gòu)成三角波、方波發(fā)生器。圖2-28所示為三角波、方波發(fā)生器的輸出波形圖。由于采用由運(yùn)放組成的積分電路，因此可實(shí)現(xiàn)恒流充電，使三角波的線性大大改善。電路的振蕩頻率:方波的幅值:三角波的幅值:調(diào)節(jié)RP可以改變振蕩頻率，調(diào)節(jié)三角波的幅值。2.5波形發(fā)生電路4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1)RC橋式正弦波振蕩器按圖2-25連接實(shí)驗(yàn)電路。（1）接通±12V直流電源，調(diào)節(jié)電位器RP動(dòng)點(diǎn)使輸出波形從無到有，從正弦波到出現(xiàn)失真。描繪uo的波形，記下臨界起振、正弦波輸出及失真情況下的RP值，分析負(fù)反饋強(qiáng)弱對(duì)起振條件及輸出波形的影響。（2）調(diào)節(jié)電位器RP動(dòng)點(diǎn)使輸出電壓uo幅值最大且不失真，用交流毫伏表分別測(cè)量輸出電壓Uo、反饋電壓U+和U-，分析和研究振蕩的幅值條件。（3）用雙蹤示波器或頻率計(jì)測(cè)量振蕩頻率，然后在選頻網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)電阻R上并聯(lián)同一阻值電阻，觀察并記錄振蕩頻率的變化情況，與理論值進(jìn)行比較。（4）斷開二極管，重復(fù)（2）的內(nèi)容，將測(cè)試結(jié)果與（2）進(jìn)行比較，分析的穩(wěn)幅作用。（5）觀察RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性。將RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)放斷開，由函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸入3V左右的正弦信號(hào)，并用雙蹤示波器同時(shí)觀察RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出波形。保持輸入幅值（3V）不變，從低到高改變頻率，當(dāng)信號(hào)源頻率達(dá)到某一值時(shí)，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓將達(dá)最大值（約1V），且輸入、輸出同相位。2.5波形發(fā)生電路2)方波發(fā)生器按圖2-26連接實(shí)驗(yàn)電路。（1）將電位器RP動(dòng)點(diǎn)調(diào)至中心位置，用雙蹤示波器觀察并描繪方波uo及三角波uc的波形（注意對(duì)應(yīng)關(guān)系），測(cè)量其幅值及頻率并記錄。（2）改變RP動(dòng)點(diǎn)的位置，觀察uo、uc的幅值及頻率變化情況。把動(dòng)點(diǎn)調(diào)至最上端和最下端，測(cè)量頻率范圍并記錄。（3）將RP動(dòng)點(diǎn)恢復(fù)至中心位置，將一只穩(wěn)壓管短接，觀察uo的波形，分析VDZ的限幅作用。3)三角波、方波發(fā)生器按圖2-27連接實(shí)驗(yàn)電路。（1）將電位器RP動(dòng)點(diǎn)調(diào)至合適位置，用雙蹤示波器觀察并描繪三角波輸出uo及方波輸出，測(cè)其幅值、頻率及RP值并記錄。（2）改變RP動(dòng)點(diǎn)的位置，觀察對(duì)的幅值及頻率的影響。（3）改變R1（或R2），觀察對(duì)的幅值及頻率的影響。2.5波形發(fā)生電路5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)1)RC橋式正弦波振蕩器（1）列表整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出波形，把實(shí)測(cè)頻率與理論計(jì)算值進(jìn)行比較。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析RC振蕩器的振幅條件。2)方波發(fā)生器（1）列表整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)紙上，按比例畫出方波和三角波的波形圖，并標(biāo)明時(shí)間和電壓幅值。（2）分析RP動(dòng)點(diǎn)的變化對(duì)uo波形的幅值及頻率的影響。（3）討論VDZ的限幅作用。3)三角波、方波發(fā)生器（1）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將實(shí)測(cè)頻率與理論計(jì)算值進(jìn)行比較。（2）在同一坐標(biāo)紙上，按比例畫出三角波及方波的波形圖，并標(biāo)明時(shí)間和電壓幅值。（3）分析電路參數(shù)變化對(duì)輸出波形的頻率及幅值的影響。

第三章

正弦波振蕩電路3.1RC正弦波振蕩電路3.2LC弦波振蕩電路3.1RC正弦波振蕩電路１.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模保W(xué)習(xí)ＲＣ正弦波振蕩器的組成及其振蕩條件。２）進(jìn)一步熟悉線性組件的基本性能。３）掌握測(cè)量周期、頻率的方法。２.實(shí)驗(yàn)設(shè)備1）+12V直流電源2）函數(shù)信號(hào)發(fā)生器3）雙蹤示波器4）頻率計(jì)5）直流電壓表6）3DG6×2或3DG12×2或9013×27）電阻、電容、電位器若干3.1RC正弦波振蕩電路3.實(shí)驗(yàn)原理正弦波振蕩器是沒有輸入信號(hào)的帶選頻網(wǎng)絡(luò)的正反饋放大器。若用R、C元件組成選頻網(wǎng)絡(luò)，就稱為RC振蕩器，一般用來產(chǎn)生1Hz～1MHz的低頻信號(hào)。1）RC移相振蕩器RC移相振蕩器原理圖如圖3-1所示，選擇R大于Ri。振蕩頻率：

起振條件：

放大器A的電壓放大倍數(shù)|A|

>29電路特點(diǎn)是簡便，但選頻作用差，振幅不穩(wěn)，頻率調(diào)節(jié)不便，一般用于頻率固定且穩(wěn)定性要求不高的場合。頻率范圍為幾赫茲到幾十千赫茲。3.1RC正弦波振蕩電路2）RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（文氏橋）振蕩器RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（文氏橋）振蕩器原理圖如圖3-2所示。振蕩頻率：

起振條件：

|A|

>3電路特點(diǎn)是可方便地連續(xù)改變振蕩頻率，便于加負(fù)反饋從而穩(wěn)幅，容易得到良好的振蕩波形。3）雙T選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器雙T選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器原理圖如圖3-3所示。振蕩頻率：

起振條件：

|AF|

>1其中，F(xiàn)是反饋系數(shù)的通用符號(hào)。電路特點(diǎn)是選頻特性好，調(diào)頻困難，適用于產(chǎn)生單一頻率的振蕩信號(hào)。3.1RC正弦波振蕩電路4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩器（1）按圖3-4連接電路。（2）斷開RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，測(cè)量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)及電壓放大倍數(shù)。（3）接入RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并使電路起振，用示波器觀測(cè)輸出電壓uo的波形，調(diào)節(jié)RF以獲得滿意的正弦信號(hào)，記錄波形及其參數(shù)。（4）測(cè)量振蕩頻率，并與理論計(jì)算值進(jìn)行比較。（5）改變R或C值，觀察振蕩頻率的變化情況。（6）觀察RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性。3.1RC正弦波振蕩電路2）雙T選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器（1）按圖3-5連接電路。（2）斷開雙T選頻網(wǎng)絡(luò)，調(diào)試VT1的靜態(tài)工作點(diǎn)，使Uc1為6～7V。（3）接入雙T選頻網(wǎng)絡(luò)，用雙蹤示波器觀察輸出波形。若不起振，則調(diào)節(jié)，使電路起振。（4）測(cè)量電路的振蕩頻率，并與理論計(jì)算值比較。3）RC移相振蕩器的組裝與調(diào)試（1）按圖3-6連接電路。（2）斷開RC移相電路，調(diào)整放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，測(cè)量放大器的電壓放大倍數(shù)。（3）接入RC移相電路，調(diào)節(jié)RB2使電路起振，并使輸出波形的幅度最大，用雙蹤示波器觀測(cè)輸出電壓uo的波形，同時(shí)用頻率計(jì)和雙蹤示波器測(cè)量振蕩頻率，并與理論計(jì)算值比較。RB2參數(shù)可自選，若時(shí)間不夠可不做。5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)1）由給定的電路參數(shù)計(jì)算振蕩頻率，并與測(cè)量值比較，分析誤差產(chǎn)生的原因。2）總結(jié)三類RC正弦波振蕩器的特點(diǎn)。3.2LC弦波振蕩電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）掌握變壓器反饋式LC正弦波振蕩器的調(diào)整和測(cè)試方法。2）研究電路參數(shù)對(duì)LC正弦波振蕩器的起振條件及輸出波形的影響。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）+12V直流電源2）雙蹤示波器3）交流毫伏表4）直流電壓表5）頻率計(jì)6）振蕩線圈7）3DG6×1（或9011×1）、3DG12×1（或9013×1）、電阻、電容若干3.2LC弦波振蕩電路3.實(shí)驗(yàn)原理LC正弦波振蕩器是用L、C元件組成選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩器，一般用來產(chǎn)生1MHz以上的高頻正弦信號(hào)。根據(jù)LC調(diào)諧回路連接方式的不同，LC正弦波振蕩器又可分為變壓器反饋式（或稱互感耦合式）、電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式三種。圖3-7所示為變壓器反饋式LC正弦波振蕩器的實(shí)驗(yàn)電路。其中晶體三極管VT1組成共射放大電路，變壓器的原繞組L1（振蕩線圈）與電容C組成調(diào)諧回路，它既作為放大器的負(fù)載，又起選頻作用，副繞組L2為反饋線圈，L3為輸出線圈。振蕩器的振蕩頻率由LC并聯(lián)諧振回路的電感和電容決定式中，L為LC并聯(lián)諧振回路的等效電感（考慮其他繞組的影響）。振蕩器的輸出端增加一級(jí)射極跟隨器，用以提高電路的帶負(fù)載能力。3.2LC弦波振蕩電路4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按圖3-7連接實(shí)驗(yàn)電路。電位器RP置最大位置，振蕩電路的輸出端接雙蹤示波器。1）靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整（1）接通+12V直流電源，調(diào)節(jié)電位器RP使輸出端得到不失真的正弦波形，如不起振，可改變L2的首、末端位置，使之起振。測(cè)量兩管的靜態(tài)工作點(diǎn)及正弦波的有效值Uo，記入表3-l。（2）把RP調(diào)小，觀察輸出波形的變化，測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)，記入表3-1。（3）調(diào)大RP，使振蕩波形剛剛消失，測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)，記入表3-1。3.2LC弦波振蕩電路2）驗(yàn)證相位條件改變線圈L2的首、末端位置，觀察停振現(xiàn)象；恢復(fù)線圈L2的正反饋接法，改變線圈L1的首、末端位置，觀察停振現(xiàn)象。3）測(cè)量振蕩頻率調(diào)節(jié)RP使電路正常起振，同時(shí)用雙蹤示波器和頻率計(jì)測(cè)量以下兩種情況下的振蕩頻率，并記入表3-3：（1）諧振回路電容C=1000pF；（2）諧振回路電容C=100pF。5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)1）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并分析討論：LC正弦波振蕩器的相位條件和幅值條件；電路參數(shù)對(duì)LC正弦波振蕩器的起振條件及輸出波形的影響。2）討論實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題及解決辦法。第四章集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器芯片的應(yīng)用與調(diào)試1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）了解單片集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器芯片的電路及調(diào)試方法。2）進(jìn)一步掌握波形參數(shù)的測(cè)試方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）±12V直流電源2）雙蹤示波器3）頻率計(jì)4）直流電壓表5）XR-2206芯片6）電位器、電阻、電容若干第四章集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器芯片的應(yīng)用與調(diào)試3.實(shí)驗(yàn)原理

XR-2206芯片是單片集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器芯片，用它可產(chǎn)生正弦波、三角波和方波。XR-2206的內(nèi)部電路框圖如圖4-1所示，它由壓控振蕩器（VCO）、電流開關(guān)、緩沖放大器與正弦和復(fù)雜波形形成器四部分組成。三種輸出信號(hào)的頻率由壓控振蕩器的振蕩頻率決定，而壓控振蕩器的振蕩頻率f則由接于5、6腳之間的振蕩電容C與接在7腳的振蕩電阻R決定，即f=1/(RC)，f的范圍為0.1Hz～1MHz（正弦波），一般用C確定頻段，再調(diào)節(jié)R值來選擇該頻段內(nèi)的頻率值。實(shí)驗(yàn)電路圖如圖4-2所示。第四章集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器芯片的應(yīng)用與調(diào)試4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1）按圖4-2接線，C取0.1mF，短接A、B兩點(diǎn)，RP1～RP4均調(diào)至中間值附近。

2）接通電源后，用雙蹤示波器觀察OUT2的波形。

3）依次調(diào)節(jié)RP1～RP4（每次只調(diào)節(jié)一個(gè)），觀察并記錄輸出波形隨該電位器的調(diào)節(jié)方向而變化的規(guī)律，然后將該電位器調(diào)至輸出波形最佳處（RP3和RP4可調(diào)至中間值附近）。

4）斷開A、B間的連線，觀察OUT1的波形，參照第3步觀察RP3和RP4的作用。用雙蹤示波器觀察OUT1的波形，應(yīng)為方波。分別調(diào)節(jié)RP3和RP4，其頻率和幅值應(yīng)隨之改變。

5）C另取一值（如0.047mF或0.47mF等），重復(fù)第1～4步。5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中觀察和記錄的現(xiàn)象，總結(jié)集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器XR-2206電路的調(diào)試方法。第五章

低頻功率放大電路實(shí)驗(yàn)5.1OTL功率放大電路5.2集成功率放大電路5.1OTL功率放大電路１.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模保┻M(jìn)一步理解ＯＴＬ功率放大器的工作原理。２）學(xué)會(huì)ＯＴＬ電路的調(diào)試及主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法。２.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材１）示波器。２）數(shù)電模電綜合實(shí)驗(yàn)箱。３）信號(hào)發(fā)生器。４）萬用表。５）直流電源。5.1OTL功率放大電路３.實(shí)驗(yàn)原理（１）ＯＴＬ功率放大器的工作原理圖5-1所示為ＯＴＬ功率放大器實(shí)驗(yàn)電路。5.1OTL功率放大電路４.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，電路不應(yīng)有自激振蕩現(xiàn)象。（１）靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試按圖5-1連接實(shí)驗(yàn)電路，將輸入信號(hào)旋鈕旋至零（ｕｉ＝０），電源進(jìn)線串入直流毫安表，電位器ＲＰ２置于最小值，ＲＰ１置于中間位置。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。１）調(diào)節(jié)輸出端中點(diǎn)電位ＵＡ：調(diào)節(jié)電位器ＲＰ１，用直流電壓表測(cè)量Ａ點(diǎn)電位，使ＵＡ＝ＵＣＣ／２。２）調(diào)整輸出級(jí)靜態(tài)電流及測(cè)試各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)：調(diào)節(jié)ＲＰ２，使ＶＴ２、ＶＴ３的ＩＣ２＝ＩＣ３＝５～１０ｍＡ。從減小交越失真角度而言，應(yīng)盡量加大輸出級(jí)靜態(tài)電流，但該電流過大，會(huì)使效率降低，所以一般以５～１０ｍＡ為宜。5.1OTL功率放大電路（２）最大輸出功率Ｐｏｍ和效率η的測(cè)試１）測(cè)量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ｕｏ波形。逐漸增大ｕｉ，使輸出電壓得到最大不失真輸出，用交流毫伏表測(cè)出負(fù)載ＲＬ上的電壓ｕｏｍ，則２）測(cè)量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），由此可近似求出ＰＥ＝ＵＣＣＩｄｃ，再根據(jù)上面測(cè)得的Ｐｏｍ，即可求出η＝Ｐｏｍ／ＰＥ。（３）輸入靈敏度測(cè)試根據(jù)靈敏度的定義，只要測(cè)出輸出功率Ｐｏ＝Ｐｏｍ時(shí)的輸入電壓值Ｕｉ即可。5.1OTL功率放大電路（４）頻率響應(yīng)的測(cè)試測(cè)試方法同晶體管共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)，并將測(cè)試值記入表5-２中。（５）研究自舉電路的作用１）測(cè)量自舉電路，當(dāng)Ｐｏ＝Ｐｏｍａｘ時(shí)的電壓增益Ａｕ＝Ｕｏｍ/Ｕｉ。２）將Ｃ２開路，Ｒ短路（無自舉），再測(cè)量Ｐｐ＝Ｐｏｍａｘ時(shí)的Ａｕ。（６）噪聲電壓的測(cè)試測(cè)量時(shí)將輸入端短路（ｕｉ＝０），觀察輸出噪聲波形，并用交流毫伏表測(cè)量輸出電壓，即為噪聲電壓ＵＮ。本電路若ＵＮ＜１５ｍＶ，即滿足要求。（７）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，并觀察語言和音樂信號(hào)的輸出波形。5.1OTL功率放大電路5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)１）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)、最大不失真輸出功率Ｐｏｍ和效率η等，并與理論值進(jìn)行比較；畫頻率響應(yīng)曲線。２）分析自舉電路的作用。３）討論實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的問題及解決辦法。5.2集成功率放大電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）了解集成功放塊的應(yīng)用。2）學(xué)習(xí)集成功率放大器的基本性能指標(biāo)的測(cè)試。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）+9V直流電源2）函數(shù)信號(hào)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(jì)8）集成功放塊LA41129）8揚(yáng)聲器，電阻、電容若干5.2集成功率放大電路3.實(shí)驗(yàn)原理

集成功率放大器由集成功放塊和一些外部阻容元件構(gòu)成。它具有電路簡單、性能優(yōu)越、工作可靠、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為在音頻領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛的功率放大器。

電路中最主要的組件為集成功放塊，它的內(nèi)部電路與一般分立元件功率放大器不同，通常包括前置級(jí)、推動(dòng)級(jí)和功率級(jí)等幾部分，有些還具有一些特殊功能（消除噪聲、短路保護(hù)等）的電路。其電壓增益較高（不加負(fù)反饋時(shí)電壓增益達(dá)70～80dB，加典型負(fù)反饋時(shí)電壓增益在40dB以上）。LA4112的應(yīng)用電路如圖5-4所示。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

按圖5-4連接實(shí)驗(yàn)電路，輸入端接函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，輸出端接揚(yáng)聲器。1）靜態(tài)測(cè)試

將輸入信號(hào)旋鈕旋至零，接通+9V直流電源，測(cè)量靜態(tài)總電流及集成塊各引腳對(duì)地電壓，記入自擬表格中。5.2集成功率放大電路2）動(dòng)態(tài)測(cè)試（1）最大輸出功率。①接入自舉電容C7。輸入端接頻率為1kHz的正弦信號(hào)，在輸出端用雙蹤示波器觀察輸出電壓波形，逐漸增大輸入信號(hào)的幅度，使輸出電壓為最大不失真輸出電壓，用交流毫伏表測(cè)量此時(shí)的輸出電壓Uom，則最大輸出功率：②斷開自舉電容C7。斷開自舉電容C7，觀察輸出電壓波形的變化情況。（2）輸入靈敏度。要求＜100mV，測(cè)試方法同5.1節(jié)OTL低頻功率放大電路實(shí)驗(yàn)。（3）頻率響應(yīng)。測(cè)試方法同5.1節(jié)OTL低頻功率放大電路實(shí)驗(yàn)。（4）噪聲電壓。要求UN＜2.5mV，測(cè)試方法同5.1節(jié)OTL低頻功率放大電路實(shí)驗(yàn)。3）試聽5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)1．整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析。2．畫出頻率響應(yīng)曲線。3．討論實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的問題及解決辦法。第六章

直流穩(wěn)壓實(shí)驗(yàn)6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路6.2集成穩(wěn)壓電路6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）研究單相橋式整流、電容濾波電路的特性。2）掌握串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源的主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）可調(diào)工頻電源2）雙蹤示波器3）交流亳伏表4）直流電壓表5）直流毫安表6）滑線變阻器200/1A7）3DG6×2（9011×2）、3DG12×1（9013×1）、1N4007×4、1N4735×18）電阻、電容若干6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路3.實(shí)驗(yàn)原理

電子設(shè)備一般都需要直流電源供電。這些直流電源除少數(shù)可直接利用干電池和直流發(fā)電機(jī)外，大多數(shù)是采用把交流電（市電）轉(zhuǎn)換為直流電的直流穩(wěn)壓電源。

直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成，其原理框圖如圖6-1所示。電網(wǎng)供給的交流電壓u1（220V，50Hz）經(jīng)電源變壓器降壓后，得到符合電路要求的交流電壓u2，然后由整流電路轉(zhuǎn)換成方向不變、大小隨時(shí)間變化的脈動(dòng)電壓u3，再用濾波電路濾去其交流分量，就可得到比較平直的直流電壓ui。但這樣的直流電壓還會(huì)隨交流電網(wǎng)電壓的波動(dòng)或負(fù)載的變動(dòng)而變化，在對(duì)直流供電要求較高的場合，還需要使用穩(wěn)壓電路，以保證直流輸出電壓uo更加穩(wěn)定。6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路圖6-2是由分立元器件組成的串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源的電路圖。其整流部分為單相橋式整流、電容濾波電路。穩(wěn)壓部分為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，它由調(diào)整器（晶體管），比較放大器、R7，取樣電路，基準(zhǔn)電壓電路VDZ、R3和過流保護(hù)電路VT3及電阻R4、R5、R6等組成。6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）整流濾波電路的測(cè)試按圖6-3連接實(shí)驗(yàn)電路。取可調(diào)工頻電源電壓14V作為整流電路的輸入電壓u2。（1）取RL=240，不加濾波電容，測(cè)量交流輸出電壓UL及紋波電壓，并用雙蹤示波器觀察u2和uL波形，記入表6-1。（2）取RL=240，C=470F，重復(fù)（1）的要求，記入表6-1。（3）取RL=120，C=470F，重復(fù)（1）的要求，記入表6-1。6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路2）串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源的性能測(cè)試切斷可調(diào)工頻電源，在圖6-3所示電路的基礎(chǔ)上按圖6-2連接實(shí)驗(yàn)電路。（1）初測(cè)。穩(wěn)壓器輸出端負(fù)載開路，斷開過流保護(hù)電路，接通14V可調(diào)工頻電源，測(cè)量整流電路輸入電壓u2、濾波電路輸出電壓U1（穩(wěn)壓器輸入電壓）及輸出電壓Uo。調(diào)節(jié)電位器RP，觀察Uo的大小和變化情況。（2）測(cè)量輸出電壓可調(diào)范圍。接入負(fù)載RL（滑線變阻器），并調(diào)節(jié)RL，使輸出電流。再調(diào)節(jié)電位器RP，測(cè)量輸出電壓可調(diào)范圍為Uomin～Uomax，且使RP動(dòng)點(diǎn)在中間位置附近時(shí)Uo=12V。若不滿足要求，可適當(dāng)調(diào)整R1、R2值。（3）測(cè)量各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)。調(diào)節(jié)輸出電壓Uo=12V，輸出電流Io=100mA，測(cè)量各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)，記入表6-2。（4）測(cè)量穩(wěn)壓系數(shù)S。取Io=100mA，按表6-3改變整流電路的輸入電壓u2（模擬電網(wǎng)電壓波動(dòng)），分別測(cè)出相應(yīng)的穩(wěn)壓器輸入電壓及輸出交流電壓Uo，記入表6-3。6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路（5）測(cè)量輸出電阻Ro。取u2=14V，改變滑線變阻器的位置，分別使Io為空載、50mA和100mA，測(cè)量相應(yīng)的Uo值，記入表6-4。（6）測(cè)量輸出紋波電壓。取u2=14V，Uo=12V，Io=100mA，測(cè)量輸出紋波電壓并記錄。5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)1）對(duì)表6-1所測(cè)結(jié)果進(jìn)行全面分析，總結(jié)單相橋式整流、電容濾波電路的特點(diǎn)。2）根據(jù)表6-3和表6-4的數(shù)據(jù)，計(jì)算穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓系數(shù)S和輸出電阻Ro，并進(jìn)行分析。3）分析和討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障及其排除方法。6.2集成穩(wěn)壓電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）研究集成穩(wěn)壓器的特點(diǎn)和性能指標(biāo)的測(cè)試方法。2）了解擴(kuò)展集成穩(wěn)壓器性能的方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）可調(diào)工頻電源2）雙蹤示波器3）交流毫伏表4）直流電壓表5）直流毫安表6）三端穩(wěn)壓器W7812、W7815、W79157）橋堆2W06（或KBP306）8）電阻、電容若干6.2集成穩(wěn)壓電路3.實(shí)驗(yàn)原理

圖6-5所示為用三端式集成穩(wěn)壓器W7812構(gòu)成的單電源電壓輸出串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的實(shí)驗(yàn)電路圖。其中整流部分采用了由4個(gè)二極管組成的橋式整流器成品（又稱橋堆），型號(hào)為2W06（或KBP306），內(nèi)部接線和外部引腳引線如圖6-6所示。濾波電容C1、C2一般選取幾百到幾千微法。當(dāng)穩(wěn)壓器距離整流濾波電路比較遠(yuǎn)時(shí)，在輸入端必須接入電容C3（數(shù)值為0.33F），以抵消電路的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩。輸出端電容C4（0.1F）用以濾除輸出端的高頻信號(hào)，改善電路的暫態(tài)響應(yīng)。6.2集成穩(wěn)壓電路4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）整流濾波電路的測(cè)試

按圖6-12連接實(shí)驗(yàn)電路，取可調(diào)工頻電源的14V電壓作為整流濾波電路的輸入電壓u2，接通可調(diào)工頻電源，測(cè)量輸出端直流電壓UL及紋波電壓，用雙蹤示波器觀察u2、uL的波形，把數(shù)據(jù)及波形記入自擬的表格中。2）集成穩(wěn)壓器的性能測(cè)試斷開可調(diào)工頻電源，按圖6-5改接實(shí)驗(yàn)電路，取負(fù)載電阻。（1）初測(cè)。接通14V電壓，測(cè)量u2值；測(cè)量濾波電路輸出電壓U1、集成穩(wěn)壓器的輸出電壓Uo。（2）各項(xiàng)性能指標(biāo)測(cè)試。①輸出電壓Uo和最大輸出電流Iomax的測(cè)量②穩(wěn)壓系數(shù)S的測(cè)量③輸出電阻Ro的測(cè)量④輸出紋波電壓的測(cè)量5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)1.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算S和Ro，并與器件手冊(cè)上的典型值進(jìn)行比較。2.分析和討論實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的現(xiàn)象和問題。第七章

晶閘管可控整流電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）學(xué)習(xí)單結(jié)晶體管和晶閘管的簡易測(cè)試方法。2）熟悉單結(jié)晶體管觸發(fā)電路（阻容移相橋觸發(fā)電路）的工作原理及調(diào)試方法。3）熟悉用單結(jié)晶體管觸發(fā)電路控制晶閘管調(diào)壓電路的方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）±5V、±12V直流電源2）可調(diào)工頻電源3）萬用電表4）雙蹤示波器5）交流毫伏表6）直流電壓表7）晶閘管3CT3A、單結(jié)晶體管BT33、二極管1N4007×4、穩(wěn)壓管1N4735、電位器，電阻、電容若干8）燈泡12V/0.1A第七章

晶閘管可控整流電路3.實(shí)驗(yàn)原理

可控整流電路的作用是把交流電轉(zhuǎn)換為電壓值可以調(diào)節(jié)的直流電。圖7-1所示為單相半控橋式整流實(shí)驗(yàn)電路。主電路由負(fù)載RL（燈泡）和晶閘管T1組成，觸發(fā)電路是由單結(jié)晶體管及一些阻容元件構(gòu)成的阻容移相橋觸發(fā)電路。改變晶閘管T1的導(dǎo)通角，便可調(diào)節(jié)主電路的可控輸出整流電壓（或電流）的數(shù)值，這一點(diǎn)可由燈泡負(fù)載的亮度變化看出。晶閘管導(dǎo)通角的大小取決于觸發(fā)脈沖的頻率，由公式：第七章

晶閘管可控整流電路4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）單結(jié)晶體管的簡易測(cè)試

用萬用電表的R×10W擋分別測(cè)量EB1、EB2間的正、反向電阻，記入表7-1。2）晶閘管的簡易測(cè)試

用萬用電表的R×1k擋分別測(cè)量A-K、A-G間的正、反向電阻；用R×10擋測(cè)量G-K間的正、反向電阻，記入表7-2。3）晶閘管導(dǎo)通，關(guān)斷條件測(cè)試斷開±12V、±5V直流電源，按圖7-4連接實(shí)驗(yàn)電路。

（1）晶閘管陽極加12V正向電壓，門極先開路，然后加5V正向電壓，觀察管子是否導(dǎo)通（導(dǎo)通時(shí)燈泡亮，關(guān)斷時(shí)燈泡滅）。管子導(dǎo)通后去掉+5V門極電壓，反接門極電壓（接5V），觀察管子是否繼續(xù)導(dǎo)通。

（2）晶閘管導(dǎo)通后，①去掉+12V陽極電壓；②反接陽極電壓（接12V），觀察管子是否關(guān)斷，并記錄。第七章

晶閘管可控整流電路4）晶閘管可控整流電路

按圖7-1連接實(shí)驗(yàn)電路。取可調(diào)工頻電源的14V電壓作為整流電路的電壓u2，電位器置中間位置。

（1）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。

①斷開主電路（把燈泡取下），接通可調(diào)工頻電源，測(cè)量u2值。用雙蹤示波器依次觀察并記錄交流電壓u2、整流輸出電壓u1、削波電壓uW、鋸齒波電壓uE、觸發(fā)輸出電壓uB1。記錄波形時(shí)，注意各波形間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并標(biāo)出電壓幅度及時(shí)間，記入表7-3。

②改變電位器的阻值，觀察uE波形的變化及uB1的移相范圍，記入表7-3。5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)1）總結(jié)晶閘管導(dǎo)通、關(guān)斷的基本條件。2）畫出實(shí)驗(yàn)中記錄的波形（注意各波形間的對(duì)應(yīng)關(guān)系），并進(jìn)行討論。3）對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)UL與理論計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并分析產(chǎn)生誤差的原因。4）分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象。第八章

邏輯門電路實(shí)驗(yàn)8.1TTL集成邏輯門的邏輯功能與參數(shù)測(cè)試8.2CMOS集成邏輯門的邏輯功能與參數(shù)測(cè)試8.3集成邏輯電路的連接和驅(qū)動(dòng)8.1TTL集成邏輯門的邏輯功能與

參數(shù)測(cè)試1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）掌握TTL集成與非門的邏輯功能和主要參數(shù)的測(cè)試方法。2）掌握TTL器件的使用規(guī)則。3）進(jìn)一步熟悉數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)、基本功能和使用方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）5V直流電源2）邏輯電平開關(guān)3）邏輯電平顯示器4）直流數(shù)字電壓表5）直流毫安表6）直流微安表7）74LS20×28.1TTL集成邏輯門的邏輯功能與

參數(shù)測(cè)試3.實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)采用四輸入雙與非門74LS20，即在一個(gè)集成塊內(nèi)含有兩個(gè)互相獨(dú)立的與非門，每個(gè)與非門都有4個(gè)輸入端。其邏輯框圖、邏輯符號(hào)及引腳排列如圖8-1（a）、（b）、（c）所示。與非門的邏輯功能是：當(dāng)輸入端中有一個(gè)或一個(gè)以上為低電平時(shí)，輸出端為高電平；只有當(dāng)輸入端全部為高電平時(shí)，輸出端才是低電平（有“0”得“1”，全“1”得“0”）其邏輯表達(dá)式為

8.1TTL集成邏輯門的邏輯功能與

參數(shù)測(cè)試4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在合適的位置選取一個(gè)14P插座，按定位標(biāo)記插好74LS20集成塊。1）驗(yàn)證TTL集成與非門74LS20的邏輯功能按圖8-6接線，門的4個(gè)輸入端接邏輯電平開關(guān)的輸出插口，以提供“0”與“1”電平信號(hào)，開關(guān)向上輸出邏輯“1”，開關(guān)向下輸出邏輯“0”。門的輸出端接由發(fā)光二極管（LED）組成的邏輯電平顯示器（又稱0-1指示器）的顯示插口，LED亮為邏輯“1”，不亮為邏輯“0”。按表8-2所示的真值表逐個(gè)測(cè)試集成塊中兩個(gè)與非門的邏輯功能。74LS20有4個(gè)輸入端，有16個(gè)最小項(xiàng)，在實(shí)際測(cè)試時(shí)，只要通過對(duì)輸入1111、0111、1011、1101、1110這5項(xiàng)進(jìn)行檢測(cè)，就可判斷其邏輯功能是否正常。8.1TTL集成邏輯門的邏輯功能與

參數(shù)測(cè)試2）74LS20主要參數(shù)的測(cè)試（1）分別按圖8-2、圖8-3、圖8-5（b）連線并進(jìn)行測(cè)試，將測(cè)試結(jié)果記入表8-3。（2）接圖8-4連線，調(diào)節(jié)電位器，使從0V向高電平變化，逐點(diǎn)測(cè)量對(duì)應(yīng)值，記入表8-4。5.實(shí)驗(yàn)報(bào)告1）記錄、整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。2）畫出實(shí)測(cè)的電壓傳輸特性曲線，并從中讀出各有關(guān)參數(shù)值。8.2CMOS集成邏輯門的邏輯功能

與參數(shù)測(cè)試1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）掌握CMOS集成門電路的邏輯功能和器件的使用規(guī)則。2）學(xué)會(huì)CMOS集成門電路主要參數(shù)的測(cè)試方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）+5V直流電源2）雙蹤示波器3）連續(xù)脈沖源4）邏輯電平開關(guān)5）邏輯電平顯示器6）直流數(shù)字電壓表7）直流毫安表8）直流微安表9）CC4011、CC4001、CC4071、CC40818.2CMOS集成邏輯門的邏輯功能

與參數(shù)測(cè)試3.實(shí)驗(yàn)原理1．CMOS集成電路將N溝道MOS晶體管和P溝道MOS晶體管同時(shí)用于一個(gè)集成電路