2022年《模拟电子技术实验》教案.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载试验一 共射极单管放大电路的争论1. 试验目的( 1)学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响;( 2)把握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法;( 3)熟识常用电子仪器及模拟电路试验设备的使用;2. 试验设备与器材 依据试验室供应的元件选取3. 试验电路与说明试验电路如图 1.1 所示,为电阻分压式工作点稳固单管放大器试验电路图;它的偏置电路采纳 RB1和RB2组成的分压电路, 并在发射极中接有电阻RE,以稳固放大器的静态工作点;当在
2、放大器的输入端加入输入信号 ui后,在放大器的输出端便可得到一个与 ui相位相反,幅值被放大了的输出信号 u0,从而实现了电压放大;安装电路时, 要留意电解电容极性、直流电源正负极和信号源的极性;图4.1 共射极单管放大器试验电路(实际元件参数依据自己挑选的元件参数为准)4. 试验内容与步骤( 1)电路安装 安装之前先检查各元器件的参数是否正确,区分三极管的三个电极,并测量其值; 按图 1.1所示电路, 在面包板或试验台上搭接电路;线是否正确、坚固;( 2)测试静态工作点安装完毕后, 应仔细检查连 电路安装完毕经检查无误后,第一将直流稳压电源调到 12V ,接通直流电源前,先将 RW调至最大,
3、函数信号发生器输出旋钮旋至零 ,再接通直流电源 , 调剂 RP,使 I C2.0mA (即 Ue2.0V); 用万用表测量电路的静态电压UCC、 UBQ、 U EQ、U BEQ、UCEQ ,并记录在表1.2中;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载表1.2 静态工作点的测量测试内容U CC /V UbQ /VUeQ /V U beQ /V UceQ /V IcQ /mA 测量值理论
4、运算值(3)测量电压放大倍数 将信号发生器的输出信号调到频率为1kHz 、幅度为 10 mV 左右的正弦波,接到放大电路输入端 , 然后用示波器观看输出信号的波形;在整个试验过程中,要保证输出信号不产生失真;如输出信号产生失真,可适当减小输入信号的幅度; 用电子毫伏表测量测量下述二种情形下的 UO值,并用双踪示波器观看 uO和ui的相A u U o A us U o位关系,记入表 2 2;用公式 U i 和 U s,运算出不接负载时对输入电压 U i的电压放大倍数和对信号源 Us的电压放大倍数,记录在表 1.3 中;表 1.3 电压放大倍数的测量测试Us/ 不接负载( RL=)AusU s/
5、接上负载( RL=2.4k)Aus内容Ui/ Uo/V AuUi/ Uo/V AumV mVmV mV测量值理论运算值( 4)观看静态工作点对输出波形失真的影响置 Rc2.4k,RL2.4k, ui 0,调剂 RP使Ic2.0mA ,测出 Uce值,再逐步加大输入信号,使输出电压 u0 足够大但不失真;然后保持输入信号不变,分别增大和减小 RW,使波形显现失真,绘出 u0的波形,并测出失真情形下的 Ic和U ce值,记入表 1.4 中;每次测I C和UCE值时都要将信号源的输出旋钮旋至零;Ic/mA 表 1.4 Rc2.4kRLU imV管子工作状态U ce/V u0波形失真情形2.0 细心整
6、理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5 学习必备欢迎下载测量最大不失真输出电压的幅度置 RC2.4k,RL2.4k,调剂信号发生器输出,使U s逐步增大,用示波器观看输出信号的波形;直到输出波形刚要显现失真而没有显现失真时,停止增大 Us,这时示波器所显示的正弦波电压幅度,就是放大电路的最大不失真输出电压幅度,将该值记录下来;然后连续增大 Us,观看输出信号波形的失真情形;5. 试验总结与分析(1)用理
7、论分析方法运算出电路的静态工作点,填入表 并分析误差的缘由;1.2中,再与测量值进行比较,(2)通过电路的动态分析,运算出电路的电压放大倍数,包括不接负载时的 Au、Aus 以及接上负载时的 Au、Aus;将运算结果填入表 1.3中,再与测量值进行比较,并分析产生 误差的缘由;(3)回答以下问题: 放大电路所接负载电阻发生变化时,对电路的电压放大倍数有何影响? 怎样用测量信号电压的方法来测量放大电路的输入电阻和输出电阻?(4)心得体会与其他;试验二 基本运算电路的测试1. 试验目的细心整理归纳 精选学习资料 1 争论由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功 第 3 页,共
8、 21 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载能;2 学会上述电路的测试和分析方法;2. 试验设备与器材试验所用设备与器材见表2.1 示;试验二的设备与器材数量备注表2.1 序号名称型号与规格1 试验台SL-162 1台2 双踪示波器020M 1台3 电子毫伏表A741 1只4 万用表1只5 集成运算放大器1片6 电阻如干7 电容如干8 连接导线如干3. 试验电路与说明集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路;
9、当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以敏捷地实现各种特定的函数关系;在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路;基本运算电路1 反相比例运算电路电路如图 2.1 所示;对于抱负运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为U0R fUiR2R1 / R 1为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平稳电阻Rf;2 反相加法电路 电路如图 2.2所示,输出电压与输入电压之间的关系为UORfU i1RUi2R 1R2R3R1 / R2 / Rf细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第
10、4 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -图 2.1 学习必备欢迎下载图2.2 反相加法运算电路反相比例运算电路3 同相比例运算电路k图2.3a是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为UO1R f UiR 1R2R1 / Rf当R1时, U OUi,即得到如图 2.3b所示的电压跟随器;图中 R2Rf,用以减小漂移和起爱护作用;一般 Rf取10k,Rf太小起不到爱护作用,太大就影响跟随性;图 2.3 同相比例运算电路( 4)差动放大电路(减法器)细心整理归纳 精选学习资料 减法运
11、算电路如图2.4所示; 第 5 页,共 21 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -图 2.4 减法运算电路图学习必备欢迎下载图 2.5 积分运算电路对于图 2.4所示的减法运算电路,当R1R2,R3 Rf时,有如下关系式U0Rf Ui2Ui1uOt等于R 15 积分运算电路反相积分电路如图2.5所示;在抱负化条件下,输出电压u t1tu idt+u 0 R C 10式中, uC0+是t0+时刻电容 C两端的电压值,即初始值;假如 uit是幅值为
12、E的阶跃电压,并设uc0+0,就u O t1 R CtEdt-Et明显 RC的数值越大, 达到给定的 Uo值所需oR C即输出电压uot随时间增长而线性下降;的时间就越长;积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范畴的限值;4. 试验内容与步骤 试验前要看清运放组件各管脚的位置;切忌正、负电源极性接反和输出端短路,否就将会损坏集成块;( 1)反相比例运算电路 按图 2.1 连接试验电路,接通12V电源,输入端对地短路,进行调零和消振; 输入 f100Hz,U i0.5V 的正弦沟通信号,测量相应的Uo,并用示波器观看uot和uit的相位关系,记入表2.2 中;表2.2 Ui0.5V ,f
13、100HzUi/V U0/V ui 波形uo 波形Au运算值实测值(2)同相比例运算电路细心整理归纳 精选学习资料 按图 2.3a连接试验电路;试验步骤同内容1,将结果记入表2.3中;运算值 第 6 页,共 21 页 将图 2.3a中的 R1断开,得图 4.9b 电路重复内容;表2.3 Ui0.5Vf100Hz U i/V U 0/V uit 波形uot 波形Au实测值 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载(3) 反相加法运算电路
14、按图 2.2 连接试验电路;调零和消振; 输入信号Ui1、Ui 2采纳直流信号,图2.6 所示电路为简易直流信号源,由试验者自行完成;试验时要留意挑选合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区;用直流电压表测量输入电压 U i1、U i2及输出电压 UO,记入表 2.4 中;图 4.12 简易可调直流信号源表2.4 反相加法器测量数据Ui1/V Ui2/V UO/V ( 4)减法运算电路 按图 2.4 连接试验电路;调零和消振; 采纳直流输入信号,试验步骤同内容(3),记入表 2.5 中;表2.5 减法器测量数据U i1/V U i2/V U O/V ( 5)积分运算电路试验电路如图 2.5
15、 所示; 打开 S2,闭合 S1,对运放输出进行调零; 调零完成后,再打开 S1,闭合 S2,使 uCo 0; 预先调好直流输入电压 U i 0.5V,接入试验电路, 再打开 S2,然后用直流电压表测量输出电压 U O,每隔 5秒读一次 U O,记入表 2.6 中,直到 UO不连续明显增大为止;表2.6 积分器测量数据T/s 0 5 10 15 20 25 30 U 0/V 5. 试验总结与分析1 整理试验数据,画出波形图(留意波形间的相位关系);2 将理论运算结果和实测数据相比较,分析产生误差的缘由;3 分析争论试验中显现的现象和问题;4 回答以下问题: 在反相加法器中,如U i1 和 Ui
16、2 均采纳直流信号,并选定Ui2 1V,当考虑到运 第 7 页,共 21 页 - - - - - - - - - 算放大器的最大输出幅度 12V 时, Ui1的大小不应超过多少伏? 在积分电路中,如R1 100k, C4.7F,求时间常数;假设U i0.5V ,问要使细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载输出电压 UO达到 5V ,需多长时间(设 uCo 0)?5 心得体会与其他;试验三 负反馈放大电路的争论1. 试验目的(1)加深懂得放大电路
17、中引入负反馈的方法;(2)争论负反馈对放大器性能的影响;(3)把握负反馈放大器性能的测试方法;2. 试验设备与器材3. 试验电路与说明 由于晶体管的参数会随着环境温度转变而转变,不仅放大器的工作点、放大倍数不 稳固,仍存在失真、干扰等问题;为改善放大器的这些性能,经常在放大器中加入负反 馈环节;负反馈在电子电路中的应用, 虽然它使放大器的放大倍数降低,但能在多方面改善放大器的动态指标,如稳固放大倍数,转变输入、输出电阻,减小非线性失真和展宽通频 带等;依据输出端取样方式和输入端连接方式的不同,可以把负反馈放大器分成四种基本细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - -
18、- - - - 第 8 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载组态:电流串联负反馈、电压串联负反馈、电流并联负反馈、电压并联负反馈;4. 试验内容与步骤(1)电路安装 安装之前先检查各元器件的参数是否正确,区分三极管的三个电极,并测量其 值; 按图 3.1 所示电路,在面包板或试验台上搭接电路;安装完毕后,应仔细检查连 线是否正确、坚固;(2)测试静态工作点 电路安装完毕经检查无误后,第一将直流稳压电源调到 输入信号临时不接;12V ,再接通直流电源, 用直流电压表分别测量第
19、一级、其次级的静态工作点,记入表 3.1 ;表3.1 静态工作点测量数据Ub/V Ue/V UC/V IC/mA 第一级其次级(3)测试基本放大器的各项性能指标 把Rf断开后,其他连线不动,将信号发生器的输出信号调到频率为 1kHz 、幅度为5mV左右的正弦波,接到放大电路输入端, 然后用示波器观看输出信号的波形;在整个实验过程中,要保证输出信号不产生失真;如输出信号产生失真,可适当减小输入信号的 幅度; 在uO不失真的情形下,用沟通毫伏表测量U S、U i、U L,记入表 3.2 中,保持 US不变,断开负载电阻RL(留意, Rf不要断开),测量空载时的输出电压U O,记入表 3.2 中;4
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