模拟电路实验讲义

模拟电路实验讲义 11 级使用 ,16 学时）本讲义与实验参考书电子线路设计实验测试第三版） 认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必 要的估算。2 完成各实验“预习要求”中指定的内容。3 熟悉实验任务。4 复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。2使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使 用时应严格遵守。3实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学 或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。4实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象 （ 例如有元件冒烟、发 烫或有异味 应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。找出原 因、排除故障，经指导教师同意再继续实验。5实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。6实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果 （ 数据波形、现象。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。7实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头，并将仪器、设备、工 具、导线等按规定整理。8实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。实验一、二 单级放大电路研究 Vce(Vl b( Al c(mA32. 放大电路静态和动态测量方法实验参考书P112-113 ）。3. 双踪示波器的工作原理 实验参考书P390）。4. 常用电子元器件常识 实验参考书P408）。5. 设计性实验报告的要求 实验参考书P406）。 四、实验内容及步骤 1.装接电路与简单测量RbiS1K(1坏。(2用万用表判断实验箱上三极管.吐t+lzu,的极性和好坏，1Bu电解电容C的极性和好按图1.1所示，连 再连线,将R的阻值调到适当位置。11.1中的电阻值可以根据需要更换为其他值。+ 12V电源，关断电源后注意：图2.静态测量与调整接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。改变 在放大状态 思考：放大状态的标志是什么？表1.1O-Ce10gFP等，保证三极管工作），计算并填表1.1 O填写上表时，请详细说明测量与计算方法，测量时要保证三极管工作在 放大状态，随时关注数据的合理性。测量静态值时电容不必接入。 注意：lb和Ic的测量和计算方法可以根据情况灵活选用间接测量法和直接 测量法。间接测量法：例如，可以通过测 Vrc和R等计算出Ic。此法虽不直 观，但操作较简单。直接测量法：即将微安表和毫安表直接串联在基极和集电极中测量。此法直观，但操作不当容易损坏器件和仪表。3. 动态研究（1按图1.2所示电路接线。（2将信号发生器的输出信号调到f=1KHz左右，幅值约为 500mV接至放大电路的 A点，经过 R、Ra衰减100倍），V点得到约5mV的小信 号，观察V和V。端波形，并比较相位。（3信号源频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察Vo不失真时的最大值并填表1.2。表 1.2R实测实测计算估算V(mVvo(vAvAv测算输入电阻 设：FR=5K1）测算输出电阻实测测算r估算实测测算估算JVs(mVV(mVr iriVOR_=8VOR=R(K Q R(K Q （5研究负载对放大倍数的影响保持V=5mV不变，放大器接入负载 R_,在改变R.数值情况下测量，并图1.2小信号放大电路Ucc（4测放大电路输入电阻输入电阻测量原理如下：Rb在输入端串接一个 与Vi，即可计算ri。A KI Ui图1.3中的话为什么?5K11B度，使输出不失真）。脱用阻如图:护 1.2C+1ZU)Rbl51KRbZ 如ReReJ SKI13，保证输出信号不失真，测量 VS 中的应该去掉，图1.2中的R就是波形会失真，可以减小输入信号幅RlSKLCe1附0卩将计算结果填表1.4表中的电阻值可以根据需要更改为其他值，保证三极图1.4在输出端接入可调电阻 甩值使放大电路输出不失真 的Vo,即可计算出或某一定值电阻）作为负载，选择合适的!接示波器监视 ，测量带负载时 V.和空载时Klr o。将上述测量及计算结果填入表1.3 中。管工作在放大区）。表1.4给定参数实测实测计算估算FCFLV(mVVc(VAvAv5K15K15K12K2（6测放大电路输出电阻输出电阻测量原理如下（见图1.4）*（7波形失真情况观察 选作）Vi=5mV如电位电路 恳调节范围不够，可改变甩1（51K或150K，增大和减小 Q,观察 Vo波形变化，若失真观察不明显可增大V幅值 50表1.5RPVbMcve输出波形情况最大合适最小五、实验报告：1. 注明你所完成的实验内容和思考题，简述相应的基本结论。2. 选择你在实验中感受最深的一个实验内容，写出较详细的报告。要求你能 够使一个懂得电子电路原理但没有看过本实验指导书的人可以看懂你的实 验报告，并相信你实验中得出的基本结论。思考题：1. 怎样判断三极管是否工作在放大状态？2. 如何使用示波器测量直流电压？3. 如何使用示波器测量正弦信号中的直流分量平均值）？4. 如何使用万用表判断三极管的管脚？实验三差动放大电路研究3学时）1.2.1.2.3.1.2.实验目的熟悉差动放大电路工作原理。掌握差动放大电路的基本测试方法。实验仪器双踪示波器万用表信号源预习要求计算图2.1的静态工作点（设r bc=3K, 3 =100及电压放大倍数。 在图2.1基础上画出单端输入和共模输入的电路。四、实验内容及步骤实验电路如图2.1所示+12URcl2口J 10KbZ uizIR1 hZK图2.1差动放大原理图1. 测量静态工作点，(1 调零将输入端短路并接地，接通直流电源，调节电位器阳使双端输出电压Vo=O。(2测量静态工作点测量V V、V3各极对地电压填入表2.1中表2.1对地电压Vc1Vc2VV)1Vb2乂3Ve1测量值计算值测量值(V计算值计算值Vc2V。双Ai1Ai2A双Vc1Vc2V0双AC1Ac2A双CMRR+0.1V-0.1V填写表2.2时，要及时算出 几1人2, A双的值，根据理论计算的结论，当输入信号改变时，它们的值 在图1中将b2接地，组成单端输入差动放大器，从b1端输入直流信号 V= 0.1V，测量单端及双端输出，填表2.3记录电压值。计算单端输入时的单端及双端输出的电压放大倍数。并与双端输入时的单端及双端差模电压放大倍数进行比较。表2.3测量仪计算值电压值A双输入信号Vc1VOAv1直流+ 0.1V直流0.1V正弦信号（50mV、 1KHz注意：填写表 2.3时，要随时关注数据是否合理，及时纠正可能出现的错误。（2从bi端加入正弦交流信号V=0.05V，f=1000Hz分别测量、记录单端及双端输出电压，填入表 2.3计算单端及双端的差模放大倍数。（注意：输入交流信号时，用示波器监视u ci、u C2波形，若有失真现象时，可减小输入电压值，使 u ci、u C2都不失真为止。而且，测量双端输出电压时，只 能间接测量 求VC1与VC2的差值）而不能直接测量，因为示波器的“地线”会破坏 电路的静态工作点。五、实验报告1. 根据实测数据计算图 2.1电路的静态工作点，与预习计算结果相比较。2. 整理实验数据，计算各种接法的Ad,并与理论计算值相比较。3. 计算实验步骤 3中Ac和CMRI值。4. 总结差放电路的性能和特点。实验四 负反馈放大电路研究3学时）、实验目的1. 研究负反馈对放大电路性能的影响。2. 掌握负反馈放大电路性能的测试方法。、实验仪器1. 双踪示波器。2. 音频信号发生器。3. 万用表。三、预习要求1. 认真阅读实验内容要求，估计待测量内容的变化趋势。2. 图3.1电路中晶体管B值为40,计算该放大电路开环和闭环电压放大倍 数。四、实验内容1. 负反馈放大电路开环和闭环放大倍数的测试（1开环电路图3.1反馈放大电路如图3.1接线，FF先不接入。 输入端接入曲端衰减法见实验、+iaji5K1亞=lmV，f=IKHz 的正弦波（注意：输入lmV信号采用输入。1U1。调整接线和参数使输卜按表3.1要求进行测量并填表。1R21 R4丁5LJ 24K1OSR7 -1+ z1K8 丁 1&Mleu 卄1X5斗口 /介廿狞（参考实nil C5一10U(2. 闭环电路 接通Rf按(一的要求调整电路。 按表3.1要求测量并填表，计算Af。 根据实测结果，验证Avfg表3.1R(K Q V(mVVo(mVAv(A vf 开环OO11K51闭环OO11K512. 负反馈对失真的改善作用(1将图3.1电路开环，逐步加大V的幅度，使输出信号出现失真(注意不要过份失真记录失真波形幅度。(2将电路闭环，观察输出情况，并适当增加V幅度，使输出幅度接近开环时失真波形幅度。(3若Rf=3K不变，但Rf接入1M的基极，会出现什么情况？实验验证之。正反馈，放大功能被破坏)(4画出上述各步实验的波形图。3. 测放大电路频率特性(1将图3.1电路先开环，选择 V适当幅度(频率为 依缶使输出信号在示波 器上有满幅正弦波显示，(2保持输入信号幅度不变逐步增加频率，直到波形减小为原来的70 %，此时信号频率即为放大电路 fH。注意：闭环时，因为 f H较大，有可能超过信号源的上限频率，使f H无法测出。五、实验报告：1.将实验值与理论值比较，分析误差原因。2. 根据实验内容总结负反馈对放大电路的影响。实验五比例求和运算电路研究3学时)一、实验目的1.掌握用集成运算放大电路组成比例、求和电路的特点及性能。V(V-20.50+ 0.51VO(VRl=8R=5K12.反相比例放大器实验电路如图4.2所示。二、实验仪器1.万用表2.示波器3.信号发生器三、预习要求1.计算表4.1中的Vo和A2.估算表4.3的理论值3.估算表4.4、表4.5中的理论值4.计算表4.6中的V。值5.计算表4.7中的V。值四、实验内容1.电压跟随电路实验电路如图4.1所示。2.学会上述电路的测试和分析方法。图4.1按表4.1内容实验并测量记录。相比例放大电路表4.2图4.2 反直流输入电压 V (mV300030010003000输出电压V。理论估算(mV实际值(mV误差要特别注意分析V为3000mV时的理论计算值与测量值。(1按表4.2内容实验并测量记录。(2按表4.3要求实验并测量记录。表4.3测试条件理论估算值实测值 V0Rl开路，直流输入信 号V由0变为800mV Vab VR2 Vr1 Vol甩由开路变为 5K1, V i=800mV要注意表4.3中各量的物理意义，注意 的含义，以免出错。(3测量图4.2电路的上限截止频率。3. 同相比例放大电路 电路如图4.3所示(1)按表4.4和4.5实验测量并记录。表4.5R3测试条件理论估算值实测值 VoR-开路，直流输入信 号V由0变为800mV Vab VR2 VR1 VolR-由开路变为 5K1, V i =800mVVi (V0.30.3V2(V0.20.2VO(V表4.6Vi(V120.2V2(V0.51.80.2Vo(V图4.4反相求和放大电路5.双端输入求和放大电路 实验电路为图4.5所示。图4.5双端输入求和电路表4.7Uil oUL2 o按表4.7要求实验并测量记录。R110KR210KRF4 J-180K要注意表4.5中各量的物理意义，注意 的含义，以免出错。 (2测出电路的上限截止频率4.反相求和放大电路。实验电路如图4.4所示。按表4.6内容进行实验测量，并与预习计算比较。五、实验报告1. 总结本实验中5种运算电路的特点及性能。2. 分析理论计算与实验结果误差的原因。