年秋国开《模拟电子电路》实验报告一至四题库

本文格式为Word版，下载可任意编辑年秋国开模拟电子电路实验报告一至四题库 试验一 集成运放的线性运算电路 温馨提示：进行试验操作之前，您可能需要先了解一下 电路仿真软件Multisim （一）试验目的 1把握运放运算电路的测量分析方法。 2巩固集成运放几种典型运算电路的用法，把握电路元、器件选择技巧。 （二）试验仪器与设备 1模拟电路试验箱：包括本试验所需元器件； 2双踪示波器 1 台； 3万用电表 1 台。 （三）试验原理 1 反相求和运算电路 图 1-1 为典型的反相求和运算电路，输出 U o 与输入 U I 有如下关系 若设 R 1 =R 2 =R 3 =R F ，上式可简化为 图 1-1 反相求和运算电路 2 差分比例运算电路 图 1-2 为差分比例运算电路，输出 U o 与输入 U I 有如下关系 电路的输入电阻为 图 1-2 差分比例运算电路 （四）试验内容与步骤 1 反相求和运算电路试验 （1）根据图 1-1 连接电路； （2）调整试验箱上的可调电阻器，在 01.5V 范围内分别为 U I1 、U I2 、U I3选择一组给定值； （3）测量输入电压 U I1 、U I2 、U I3 和输出电压 U o ，将测量结果填入下表中； （4）重复（2）、（3），完成三组数据测量。 U I1 （V） U I2 （V） U I3 （V） U o （V） 误差 测量值 计算值 第 1 组 第 2 组 第 3 组 2 差动比例运算电路试验 （1）按图 1-2 连接电路电路，接通电源； （2）按下表在输入端加上直流电压，测量对应的输出电压，填入表中，并与计算值比较。 U I 10mV 40mV 0.4V 1.2V U I 15mV 50mV 0.6V 2V U I -U I U O （实测值） U O （计算值） （五）作业要求 预习要求 1复习第 1 单元有关内容； 2下载或绘制试验记录表； 3预习双踪示波器的使用方法 试验报告要求 1填写试验表格； 2进行试验小结； 3上传试验报告。 试验二 晶体管放大电路 （一）试验目的 1把握共射放大电路的静态和动态参数的测量方法； 2巩固理解晶体管放大电路的电路特性； 3熟识仪器仪表的功能和使用方法。 （二）试验仪器与设备 1模拟电路试验箱：包括本试验所需元器件； 2示波器 1 台； 3万用电表 1 台； 4低频信号放射器 1 台； 5毫伏表 1 台。 （三）试验原理 试验电路如图 2-1 所示。其中图（a）为基本共射放大电路，图（b）为稳定工作点的共射放大电路。 图 2-1 1 静态工作点 （1）基本共射放大电路 基极电流： 集电极电流： 集射极电压： （2）稳定工作点的共射放大电路 基极电压： 集电极电流： 基极电流： 集射极电压： 2 动态参数测量 电压放大倍数： 式中 ， 输入电阻： 输出电阻： （四）试验内容与步骤 1 基本共射放大电路测量 （1）静态工作点测量 根据图 2-1（a）连接电路，用万用表的直流电压 10V 档测量晶体三极管的 U CE ，调整电位器 R W 使 U CEQ =5V； 万用表的直流电压档（2.5V 档）测量晶体三极管的 U BE ，此时的 U BE 为U BEQ ； 断开 R W 与电源的连接，用万用表的电阻 1k 档测量 R b 和 R W 的串联电阻值，将测量结果填入下表中，并恢复电路连接； 更换一个 值较大的晶体三极管，重复上述测试。 R b U CEQ U BEQ I CQ I BQ V CC 实测值 1 实测值 2 计算值 （2）动态参数测量 将低频信号放射器的信号频率调到 1kHz 至 100kHz，电压调低至零，并接放大电路输入端，将毫伏表同时接至电路输入端； 将示波器截止电路输出端，将万用表调至沟通电压 20V 档； 依次打开试验箱、低频信号发生器、毫伏表、示波器和万用表电源，渐渐调高输入信号电压，增大输入信号时，留意调整各仪器的量程； 用示波器观看输出波形，随着输入信号电压的增大，找到最大不失真电压值，将最大输出电压值 U o 和对应的输入电压值 U i 记录于下表中； 更换一个 值较大的晶体三极管，重复上述测试。 实测值 1 实测值 2 计算值 U om U i A u 2 稳定工作点的共射放大电路 （1）静态工作点测量 根据图 2-1（b）连接电路，与基本放大电路试验类似，按下表要求完成各项测试并记录。 更换一个 值较大的晶体三极管，重复上述测试。 U BQ U CEQ U BEQ I CQ I BQ 实测值 1 实测值 2 计算值 （2）动态参数测量 同样类似于基本放大电路，按下表要求完成图 2-1（b）电路的动态参数测试并记录。 实测值 1 实测值 2 计算值 U om U i A u （五）作业要求 预习要求 1复习第 2 单元有关内容； 2下载或绘制试验记录表； 3预习示波器、低频信号放射器、毫伏表等仪器的使用方法。 试验报告要求 1填写试验表格； 2进行试验小结； 3上传试验报告。 试验三 波形发生电路 （一）试验目的 1进一步理解 RC 电桥正弦波振荡电路和非正弦波发生电路的工作原理； 2把握振荡电路的调试和测量方法； 3熟识仪器仪表的功能和使用方法。 （二）试验仪器与设备 1模拟电路试验箱：包括本试验所需元器件； 2示波器 1 台； 3万用电表 1 台； （三）试验原理 1 RC 电桥正弦波振荡电路 图 3-1 RC 电桥正弦波振荡电路试验电路如图 3-1（a）所示，图 3-1（b）为振荡电路的正反馈支路，反馈系数为 分析可知： 当 时， ，幅值达到最大值。由此可画出它的幅频特性曲线和相频特性曲线，见图 3-2 所示。 为了满意起振条件，要求 ，即 。 图 3-2 试验电路中，可选用电阻 和电位器。转变电位器阻值，可使振荡器由不起振到起振，再到波形失真。 2 非正弦波发生电路 图 3-3 该电路的第一级为滞回比较器，U 01 输出为方波；其次级为积分运算电路，U 0 输出为三角波。分析电路可知： 输出电压表达式： 输出电压幅值： 阈值电压： 振荡周期： （四）试验内容与步骤 1 RC 电桥正弦波振荡电路 按图 3-1（a）连接电路，接通电源，在输出端接示波器，观看电路的输出波形变化。 将电位器 R W 调至最大，观看电路是否有波形输出，若无波形，表示振荡器处在停振状态，若有波形，渐渐增大 R W 使波形消逝； 断开电源及电阻与运放的连接，用万用表测量R 1 +R W 值，并记录下表中； 减小电位器 R W 值至电路起振，用示波器观看输出波外形态，找出波形不失真时 R W 最大和最小值； 重复所述测量方法并记录 R 1 +R W 值，并记录示波器观看到的波形和谐振频率； 连续减小电位器 R W 值，观看并记录输出波形的失真状况。 停振状态 起振状态 1 （不失真 R W 最大时） 起振状态 2 （不失真 R W 最大时） 起振状态 3 （波形失真时） R 1 + R W 实测值 计算值 u O 实测波形 频率 f 0 计算值 2 非正弦波发生电路 按图 3-3 连接电路，接通电源，在电路输出端 U 01 和 U 0 接示波器，观看两路输出波形。 用示波器测量电路输出端 U 01 波形的幅值、周期和脉冲宽度，记录测量值于下表中； 用示波器测量电路输出端 U 0 波形的幅值和周期，记录测量值于下表中； 用示波器的双踪显示功能观看并记录两路波形的相位差，在表格中按示波器的时间对应关系画出两路输出的波形。 电压幅值 （V） 周期 （ms） 脉冲宽度 （ms） 波形 输出端 U 01 输出端 U 0 周期 T 计算值 相位差 （五）作业要求 预习要求 1复习第 8 单元有关内容； 2下载或绘制试验记录表； 3复习用示波器测量电压幅值、时间周期和相位关系的方法。 试验报告要求 1填写试验表格； 2进行试验小结； 3上传试验报告。 试验四 直流稳压电路 （一）试验目的 1把握直流稳压电源的整流、滤波和稳压部分的电路参数测量方法； 2进一步理解直流稳压电源的工作原理。 （二）试验仪器与设备 1模拟电路试验箱：包括本试验所需元器件； 2调压器 1 台； 3示波器 1 台； 4万用电表 1 台。 （三）试验原理 1 整流电路 试验电路如图 4-1 所示。图中开关 K 断开为单相桥式整流电路，合上为电容滤波电路。 图 4-1 由图可知，u 2 为正半周时，桥式整流电路的电流流向是 AD 1 R L D 3 B，输出电压 u O 近似等于 u 2 ；u 2 为负半周时，电流流向是 BD 2 R L D 4 A，输出电压 u O 近似等于-u 2 。相对负载 R L ，电流流向始终由上至下，使输出电压 u O 保持上正下负的脉动波。 输出电压平均值为 2 滤波电路 负载两端加了滤波电容后，随着脉动波的起伏，电容开头周期性的充电、放电。 时，有一对二极管导通，对电容充电，充电时间常数 特别小，负载上的电压与输入脉动电压波形全都； 时，全部二极管截止， 电容通过 放电，放电时间参数 ，由于 ，放电很缓慢，使得输出电压波形平滑，脉动大大减小，接近直流输出。当时，输出电压平均值为 3 滤波电路 试验电路如图 4-2 所示。它由调整管 T、基准电压、取样电阻和比较放大电路组成。其中调整管 T 是电路的核心，U CE 随 U I 和负载产生变化以稳定 U O 。由R 1 、R 2 和 R 3 构成的串联分压电路对输出电压 U O 取样，与基准电压共同打算 U O的大小。 图 4-2 由于某种缘由使输出电压 U O 增大或减小时，电路的负反馈功能使其向相反的方向变化，从而起到稳定的作用。由于 R 2 是可调电阻，取样电阻的分压比可变，使负载上获得的稳定电压可调。调整范围是 （四）试验内容与步骤 1 整流滤波电路测量 根据图 4-1 连接电路，电容支路的开关 K 断开，检查无误后将电路输入端接通 220V 沟通电； 用万用表的沟通电压档测量整流电路输入端沟通电压有效值 U 2 ，用万用表的直流电压档测量整流输出电压 U 0(AV) ，用示波器观看输出端的波形，将测得的数据和观看到的波形记录于下表中； 闭合开关 K，将电容接入电路构成滤波电路； 再次用万用表的直流电压档测量经过滤波后的输出电压 U 0(AV) ，用示波器观看输出端的波形，将测得的数据和观看到的波形记录于下表中。 输入电压 U 2 输出电压 U 0(AV) 输出波形图 整流电路（K 断开） 实测值 计算值 整流滤波电路（K 闭合） 实测值 计算值 2 稳压电路测量 根据图 4-2 连接电路，将其输入端与图 4-1 电路输出端（去掉负载电阻R L ）相连接； 调整调压器使稳压电源输入电压 U 1 为 220V，测量并记录变压器次级电压 U 2 及稳压电路的输出电压 U 0 于下表中； 调整调压器使输入电压增减 10，测量电源变压器初级电压 U 1 、次级电压 U 2 及稳压电路的输出电压 U 0 ，记录并计算输入电压和输出电压调压前后的相对变化量。 次级电压 U 2 输出电压 U 0 测量值 相对变化值 测量值 相对变化值 U 1 =220V U 1 增加或减小 10 保持输入电压 U 1 =220V 不变，转变稳压电源的负载大小，测量并记录输出电压 U 0 于下表中。 负载状况 输出电压 U 0 测量值 相对变化值 U 1 =220V 接入负载 断开负载 （五）作业要求 预习要求 1复习第 9 单元有关内容； 2下载或绘制试验记录表； 3预习试验箱和仪器的使用方法。 试验报告要求 1填写试验表格； 2进行试验小结； 3上传试验报告。 第 9 页 共 9 页