模拟电子技术基础课程设计实验报告.docx

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1、模拟电子技术基础课程设计实验报告 电子技术基础课程设计报告设计题目：函数信号放大器 姓名：罗杨城 学号：202210401224 专业：自动化152 指导老师：陈颀 课程设计的目的: （1）巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。 （2）培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。 （3）通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 （4）了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写

2、设计说明书，正确地反映设计与实验的成果，正确地绘制电路图等。 （5）培养严肃、认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，帮助学生逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点。 课题：单管交流放大电路和反馈放大电路 一实验目的 1熟悉电子元件和模拟电路试验箱。 2掌握放大电力静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。 3.掌握测量放大电路的Q点，Ar,r1,r0的方法，了解公射极电路的特性。 二实验仪器 1模拟电路试验箱。 2函数信号发生器。 3双踪示波器。 4数字万用表。 三预习要求 1三极管及单管放大电路工作原理。 2放大电路静态工作点和动态参数的测量方法。 3各种仪器仪表的使用方法。

3、四，实验内容 1.单管共射放大电路静态工作点的调试 单管共射放大器及负反馈实验的电路如图4-12所示。我们先考虑单管共射放大器部分，即前一级电路，如图4-13所示： 。 图4-12 单管共射放大器及负反馈实验电路图 图4-13 单管共射放大器实验电路图 2照图4-12把整个电路图连接好，两级参数可取一样。接上直流电源、信号发生器和示波器。下面调试第一级的静态工作点，即找到一个合适的静态工作点，然后再用直流表测量出来。 把开关按图示位置设定好，按仿真运行按钮，把信号发生器的频率调为1kHz，幅值尽可能大，直到观察到示波器显示的输出波形出现双顶失真为止，如图4-14中的波形(a)所示。看看这个失真

4、的波形是否上下对称失真，如果不对称，调整图4-13中的滑动变阻器RV1来改变静态工作点使波形看似对称，如图4-14中的波形(b)所示。因为眼睛看到的对称失真并不一定是真的对称，所以还需减小信号发生器的幅值，使波形一端的失真刚好消失，如图4-14中的波形(c)所示，这验证了静态工作点仍然不合适。进一 步调整滑动变阻器，使波形两端出现对称失真，再减小信号发生器的幅值，使波形一顶失真消失，反复几次，直到波形两顶的失真刚好同时消失，如图4-14中的波形(d)所示，这时的静态工作点是最合适的，保持滑动变阻器的位置不要再动了 图4-14 单管共射放大器调试静态工作点波形 调试的原理是来自于单管共射放大电路

5、三极管的输出特性，如图4-15所示，为NPN 双极型三极管的输出特性曲线，其中的斜线为交流负载线，静态工作点应位于交流负载线的中点Q ，交流信号在变化时才能得到最大不失真的输出波形。如果静态工作点位于交流负载线的Q 点，则输出波形如图中的失真波，即集电极电流稍有增加，三极管便进入饱和区，产生饱和失真，使放大能力下降。一般来说，调整基极电阻，可方便地改变静态工作点的值。 （a ） （b ） （c ） （d ） 图4-15 三极管的输出特性与静态工作点 上述的静态工作点调整方法，就是故意让输出波形失真来看失真的对称度，从而判断静态工作点是否位于交流负载线的中间，因为合适的静态工作点并不意味着不会产

6、生失真，只要输入信号足够大，就会产生失真，只不过是产生对称的失真。通过反复调整输入信号的幅值和基极电阻的大小，来观察和改变静态工作点，从而找到一个最佳静态工作点，只有找到了最佳静态工作点，接下来的动态参数测量才有意义。给定一块电路板，不能盲目地去进行数据测量。 虽然电容隔直，R6左边的交流信号源的短路线可以省去，开路即可，但在没有电容的直接耦合电路中却不能开路，为了养成良好的习惯，建议使交流信号短接而不是开路。把三个直流电压表和一个直流电流表(毫安表)连接，可测得如表4-1所示的数据。其中，IC 的数 u o 波形底部失真 U CE /V U CE /V i C / mA U CEQ Q Q

7、据是约等。 Q1 2N5551 C1 10uF R1 20k R2 20k R3 2.4k R4 100 R5 1k R6 10k C2 10uF SW6 SW-SPST R12 20k C3 100uF mA +2.01 B1 12V 44% RV1 100k Volts +2.75 Volts +2.06 Volts +7.52 图4-16 静态工作点的测量 注意，三个电压表一定直接连接到三极管的三个极上，不能在电容C1前或电容C2后测量。表4-1中后两列是计算值。 单管共射放大电路静态工作点测量值 V B (V) V E (V) V C(V) Ic(A) V BE (V) V CE (V

8、) 2.75 2.06 7.52 2.01 0.69 5.46 3.在输入端接信号发生器，在信号发生器上并联一个交流毫伏表以测信号源电压的有效值。调节信号发生器的幅值使交流毫伏表的读数约为10mV ，把示波器接在输出端，观察输出波形，以不失真为准。断开负载电阻使放大电路空载，在输出端接交流电压表。运行仿真，各表读数如图4-17所示。可计算 O VS S 1380138 10 V A V = (1) 电压放大倍数 电压放大倍数有两种含义，一种是输出电压对信号源的比值，即，另一种是输出电压对输入电压的比值，即在输入端接信号发生器，在信号发生器上并联一个交流毫伏表以测信号源电压的有效值。调节信号发生

9、器的幅值使交流毫伏表的读数约为10mV ，把示波器接在输出端，观察输出波形，以不失真为准。断开负载电阻使放大电路空载，在输出端接交流电压表。运行仿真，各表读数如图4-17所示。可计算 Avs =Vo/Vs=1380/10=138 Av=Vo/Vi=1380/5.07=242 (2)输入电阻 ： US=10.3mV ，Ui=4.07mV ，RS=10k ，则可算出Ri=10.7k 。 可见，输入电阻越大，放大电路分得的电压就越大。 (3) 输出电阻 如果把放大电路再看成一个电压源，对负载供电，则输出电阻R o 就是这个电压源的内阻，R o 越小，负载上分得的电压就越大，放大电路的性能就越好。因此

10、有，其中为空载电压。 4. 负反馈 在单管共射放大电路实验的一开始，我们给出的实验电路板是一个含有负反馈的两级放大电路，如图4-12所示。可以判断出该负反馈为电压串联负反馈。因为电压串联负反馈能够使放大电路的输出电阻变小，输入电阻增大，拓展了带宽，从而改善了该两级放大电路的动态性能，但是所有这些都是以牺牲放大倍数为代价的。 本实验我们先分别调试好两级放大电路的静态工作点，然后在断开负反馈的情况下，按照前面介绍的方法，测试两级放大电路的整体输入电阻、输出电阻、电压放大倍数和带宽。合上开关SW2，在接 O V i 1380242 5.07 V A V = 上负反馈的情况下，把以上四个参数再测量一遍

11、，进行比较，找出它们之间的关系。 为了节约时间，四个参数的测量应该这样来做比较方便，比如测输入电阻，一次把含有负反馈和不含负反馈两种情况都测了。先把开关SW2拨到断开位，读输入端信号电压，然后再把开关SW2拨到闭合位，重读一遍。其他参数依此类推。 通过测量和比较，得出的结果是 五 总结报告： 为 为期一周的课程设计实验结束了，在这一周里，我们是充实的，我们受益匪浅，在此对一周的课程设计学习做一个总结。 首先，这次课程设计实验给了我们自己动手的机会，是我们在课堂上学习的理论知识与实践结合起来，将知识全面化，实际化，是我们能够更好的将理论知识应用于实际操作上。 其次，同学们在老师的指导下，将课堂上未能及时理解的知识在实践中得到更好的记忆和理解，是知识更牢固的留在我们记忆中。 最后一点，同学们互相帮助，学习氛围和良好学习习惯的相互学 f 1A A AF = +if i (1)R AF R =+of o 1 1R R AF =+BWf BW (1)f AF f =+ 习使得我们的学习劲头和学习兴趣一下子提高了许多，我觉得这是我们这次课程设计实验中最为重要的。