《无线电技术基础》讲课讲稿.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。无线电技术基础-无线电技术基础.txt爱人是路,朋友是树,人生只有一条路,一条路上多棵树,有钱的时候莫忘路,缺钱的时候靠靠树,幸福的时候别迷路,休息的时候靠靠树!本文由cdled006贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。无线电技术基础实验指导书黄焕编广东海洋大学航海学院二00七年五月1目录无线电技术基础1实验指导书1孙珽编1广东海洋大学航海学院1二00七年五月1目录2晶体管单管放大器3实验一晶体管单管放大器整流、滤波与稳压12实验三整流、滤波与稳压实验
2、四组合逻辑电路17实验五触发器202实验一实验一晶体管单管放大器一、实验目的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、掌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、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。二、原理说明图11为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE,以稳定放大器的静态工作点。当在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。图11共射极单管放大器实验电路在图11电
3、路中,当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管T的基极电流IB时(一般510倍),则它的静态工作点可用下式估算UBRB1UCCRB1+RB2IEUB?UBEICREUCEUCCIC(RCRE)电压放大倍数R/RLAV=?Crbe输入电阻RiRB1/RB2/rbe/输出电阻RORC由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外
4、,还必须掌握必要的测量和调试技术。放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡3及放大器各项动态参数的测量与调试等。1、放大器静态工作点的测量与调试1)静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号ui0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压UE或UC,然后算出IC的方法,例如,只要测出UE,即可用ICIE=UEU?UC算出IC(也可根据IC=CC,由UC确定IC),RERC同时也能算出UBEUB
5、UE,UCEUCUE。为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。2)静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC(或UCE)的调整与测试。静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时uO的负半周将被削底,如图12(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,uO的正半周被缩顶即(一般截止失真不如饱和失真明显),如图12(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的输入电压ui,检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足,
6、则应调节静态工作点的位置。(a)饱和失真图12(b)截止失真静态工作点对uO波形失真的影响改变电路参数UCC、RC、RB(RB1、RB2)都会引起静态工作点的变化,如图13所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点,如减小RB2,则可使静态工作点提高等。4图13电路参数对静态工作点的影响最后还要说明的是,上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的,应该是相对信号的幅度而言,如输入信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。2、放大器动
7、态指标测试放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压(动态范围)等。1)电压放大倍数AV的测量调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压ui,在输出电压uO不失真的情况下,用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和UO,则AV=U0Ui2)输入电阻Ri的测量为了测量放大器的输入电阻,按图14电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R,在放大器正常工作的情况下,用交流毫伏表测出US和Ui,则根据输入电阻的定义可得Ri=UiUiUiR=IiURUS?UiR图14输入、输出电阻测量电路测量时应注意下列几点:由于电阻R两端没有电路公共接地点,所以测量R两端电压U
8、R时必须分别测出US和Ui,然后按URUSUi求出UR值。电阻R的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通常取R与Ri为同一数量级为好,本实验可取R12K。3)输出电阻R0的测量按图1-4电路,在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载RL的输出电压UO和接入负载后的输出电压UL,根据UL=RLUORO+RL即可求出:RO=(UO?1)RLUL5在测试中应注意,必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。4)最大不失真输出电压UOPP的测量(最大动态范围)如上所述,为了得到最大动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的中点。为此在放大器正常工作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节RW(
9、改变静态工作点),用示波器观察uO,当输出波形同时出现削底和缩顶现象(如图15)时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出UO(有效值),则动态范围等于22U0。或用示波器直接读出UOPP来。图15静态工作点正常,输入信号太大引起的失真3DG3CG9011(NPN)9012(PNP)9013(NPN)图16晶体三极管管脚排列三、实验设备序号1234567晶体三极管名直流电源函数信号发生器双踪示波器交流毫伏表直流毫安表万用表3DG61(50100)或90111(管脚排列如图66所示)10电阻器、电容器若干称型号与规格12V
10、数量111111备注四、实验内容6实验电路如图11所示。各电子仪器连接时,为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一起,同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线,如使用屏蔽线,则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。1、调试静态工作点接通直流电源前,先将RW调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零。接通12V电源、调节RW,使IC2.0mA(即UE2.0V)用直流电压表测量UB、UE、UC及用万用电表测,量RB2值。记入表11。表1-1实验数据表一(IC2mA)测UB(V)UE(V)量值UC(V)RB2(K)UBE(V)计算值IC(mA)UCE(V)2、测量电压放大倍数在放大器输入
11、端加入频率为1KHz的正弦信号uS,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压Ui10mV,同时用示波器观察放大器输出电压uO波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的UO值,并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系,记入表12。表12实验数据表二(Ic2.0mAUimV)RC(K)2.41.22.4RL(K)2.4Uo(V)AV观察记录一组uO和u1波形3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响置RC2.4K,RL,Ui适量,调节RW,用示波器监视输出电压波形,在uO不失真的条件下,测量数组IC和UO值,记入表13。表13IC(mA)UO(V)AV实验数据表三(RC2.4KRL2
12、.0UimV)测量IC时,要先将信号源输出旋钮旋至零(即使Ui0)。4、观察静态工作点对输出波形失真的影响置RC2.4K,RL2.4K,ui0,调节RW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,使波形出现失真,绘出u0的波形,并测出失真情况下的IC和UCE值,记入表14中。每次测IC和UCE值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。7表14实验数据表四(RC2.4KRLUimV)IC(mA)UCE(V)u0波形失真情况管子工作状态2.05、测量最大不失真输出电压置RC2.4K,RL2.4K,按照实验原理2.4)中所述方法
13、,同时调节输入信号的幅度和电位器RW,用示波器和交流毫伏表测量UOPP及UO值,记入表15。表15实验数据表五(RC2.4KUim(mV)RL2.4K)UOPP(V)IC(mA)Uom(V)五、实验总结1、列表整理测量结果,并把实测的静态工作点、电压放大倍数之值与理论计算值比较(取一组数据进行比较),分析产生误差原因。2、总结RC,RL及静态工作点对放大器电压放大倍数的影响。3、讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。4、分析讨论在调试过程中出现的问题。六、预习要求1、阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算实验电路的性能指标。假设:3DG6的100,RB120K,RB260K,RC2.4K,
14、RL2.4K。估算放大器的静态工作点,电压放大倍数AV,输入电阻Ri和输出电阻RO2、能否用直流电压表直接测量晶体管的UBE?为什么实验中要采用测UB、UE,再间接算出UBE的方法?3、当调节偏置电阻RB2,使放大器输出波形出现饱和或截止失真时,晶体管的管压降UCE怎样变化?4、改变静态工作点对放大器的输入电阻Ri有否影响?改变外接电阻RL对输出电阻RO有否影响?5、测试中,如果将函数信号发生器、交流毫伏表、示波器中任一仪器的二个测试端子接线换位(即各仪器的接地端不再连在一起),将会出现什么问题?8实验二实验二一、实验目的晶体管双管放大电路晶体管双管放大电路1、了解阻容耦合放大电路的静态工作点
15、的调整方法;2、验证电压总放大倍数与单级电压放大倍数的关系,了解两级放大电路后级对前级的影响。二、原理说明原理说明比较典型的两级阻容耦合放大电路如图2-1:UCC=12VRb1RC1C2Rb12RC2C3Ci&Ui&Ui1Rb2Re1Ce1&U01Rb22&Ui2&U02Re2Ce2RL图2-1阻容耦合放大电路图1-1两级放大电路的放大倍数:&UUUUU&Au=O2O2?i2O2?O1Au1?Au2&UiUi2Ui1Ui2Ui1在忽略偏置电阻Rb的影响时:&UU(R/r)?R&Au1=O1O11L1=?1C1be2&rbe1rbe1UiUi1&UU(R/RL)?R&Au2=O2O22L2=?2
16、C2&rrUUi2O1be2be2总电压放大倍数为:(R/r)?2(RC2/RL)&Au=Au1?Au2=1C1be2rbe1?rbe2由上式计算可知:1、多级放大电路的计算是在单级放大电路计算的基础上进行的,计算各个单级时,必须注意后级放大电路的输入电阻为前级的负载。2、多级放大电路的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积。三、实验器材1、信号发生器2、可调直流稳压源(030V)3、双踪示波器4、交流毫伏表5、万用表6、实验板一台一台一台一台一台一块9四、实验内容图2-2为本实验电路原理图。.RP11M.RC12k.Rb2110k1000P.UCC=12VRC23kRbRb11C110F.1
17、00k.T1C210FAB.&Ui2RP210k.Rb222k.ReC310F&Ui1&U01CeRL2.7k&U02.2k.图2-2两级阻容耦合放大器实验电路图1、按电路图检查实验电路板电路及外部接线后,送上电源。2、测量静态工作点:接通Ec12V,调RP1,使UC111.5V左右,调节RP2,使UC28.5V左右,然后按照表2-1进行测量静态表21UC1(V)UBE1(V)UE1(V)UBE2(V)UE2(V)UC23、动态测量:连接AB,输入信号Ui3mv(f1KHz),用示波器观察第二级输出是否失真,若有失真现象,则应重新调整RP1、RP2或减小输入信号,直至UO2不失真为止,记下此静
18、态工作点,然后按表2-2进行记录。表22Ui3mv断开AB时UO1(V)连接AB时UO1连接AB断开负载RLUO2(V)连接负载RL时UO2(V)(V)f1KHz根据实验所测数据计算电压放大倍数:&U&Au1=O1&Ui1,&Au1=&UO1&Ui1,&U&Au2=O2&Ui2,&Au2=&UO2&Ui2=两级电压放大倍数:&U&Au=O2=&Ui1=&Au=&UO2=&Ui110五、思考题u11、由式计算结果可知AAu1,为什么?2、提高放大倍数应采取什么措施?3、若本实验原理图第二级发射极电阻的旁路电容Ce虚焊,会有什么现象?六、实验报告1、根据实验中测量的数据填写数据表格,计算有关量;2
19、、总结两级放大电路间的相互影响。11整流、实验三整流、滤波与稳压一、实验目的1、研究集成稳压器的特点和性能指标的测试方法。2、了解集成稳压器扩展性能的方法。二、实验原理随着半导体工艺的发展,稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小,外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点,因此在各种电子设备中应用十分普遍,基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多,应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说,通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中,又以三端式稳压器应用最为广泛。W7800、W7900系列三端式集成稳压器的输出电压是固
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