模拟电子技术实验指导书.doc

实验一、仪器仪表的使用方法一、 数字万用表（使用时，要按下右上方电源开关，使用完毕后切记弹起电源开关。）1、 测电阻（用档）量程选择好后不需调零，直接读数，不需要乘以任何系数。如果屏幕显示为“1 . .”，则表示量程选小了，需要加大量程。2、 测交流电压（用ACV 档）表笔不分正负，并接在被测电压两端，直接从屏幕上读数。如果不知被测电压的范围，应该选择高量程档，要是读数偏小，再适当调小量程。3、 测直流电压（用DCV 档）红表笔接高电位（或正极）黑表笔接低电位（或负极），并接在被测电压两端，直接从屏幕上读数。如果不知被测电压的范围，应该选择高量程档，要是读数偏小，再适当调小量程。4、 测直流电流（红表笔改插“A”插孔，用DCA 档）测直流电流时，先将电源关断，再将被测电路断开，红表笔接电流的进端，黑表笔接电流的入端，开启电源直接从屏幕上读数。如果不知被测电流的范围，应该选择高量程档，要是读数偏小，再适当调小量程。5、 测交流电流（红表笔改插“A”插孔，用ACA 档）测交流电流时，先将电源关断，再将被测电路断开，表笔不分电流的正负端，一个表笔接电流的进端，另一个表笔接电流的入端，开启电源直接从屏幕上读数。如果不知被测电压的范围，应该选择高量程档，要是读数偏小，再适当调小量程。6、 测三极管（用hFE档）将PNP型三极管或NPN型三极管的e、b、c三个电极对应插入标有“PNP”区域或“NPN”区域的e、b、c小插孔里，直接从屏幕上读数。7、测频率（用HZ档）测不平衡信号时（信号有一端接地），红表笔接信号端，黑表笔接地，直接从屏幕上读数。测平衡信号时表笔不分正负，并在被测信号两端，直接从屏幕上读数。8、 测电容（用F档）将被测电容插进“CX”插孔里，直接从屏幕上读数。二、直流稳压电源（仪器具有自动保护功能，当输出端电路出现短路时，保护电路启动，输出电压为零，此时应关断电源、排除故障、重新启动电源。）1、JWY30F型双路稳压电源两路独立的0-30V稳压输出。正面有两个表，“指示选择”拨向“V”时，表针指示的是电压，“指示选择”拨向“A”时，表针指示的是电流。（不论电压或是电流，都是直接读数，不需乘任何系数。）2、 JWY30C型双路稳压电源两路独立的0-30V稳压输出。正面有三个表，两路各有一个电流表，中间是一个电压表，通过“电压指示”开关来控制，当开关拨向右边时，电压表显示的是右路的电压，当开关拨向左边时，电压表显示的是左路的电压。（不论电压或是电流，都是直接读数，不需乘任何系数。）三、函数信号发生器1、开机状态由微电脑控制的预置开机状态：输出A路频率1000HZ正弦波，幅度 1V （峰-峰值）（在此状态下，可以直接调整频率）2、调整频率按“频率”键，进入频率调整状态。l 间断调节：直接按所需要频率的数字，再按“HZ”或者“KHZ”键。l 连续调节：按“”或者“”，数字上方会出现一个黑三角，将黑三角移动到所需的位数上，旋动“电子调节”大旋扭，可以连续调节频率。3、调整幅度按“幅度”键，进入幅度调整状态。l 间断调节：直接按所需要幅度的数字，再按“V”或者“mV”键。l 连续调节：按“”或者“”，数字上方会出现一个黑三角，将黑三角移动到所需的位数上，旋动“电子调节”大旋扭，可以连续调节幅度。（幅度显示的是峰峰值）四、 示波器（常用测试状态：）1、 工作方式选择“Y1”：信号从左下方Y1通道输入。“Y2”：信号从右下方Y2通道输入。“组合”方式即按“MATH”键。 2、幅度调整（Y轴方向调整，VOLTS/DIV 旋扭）l 当垂直方向信号过大或者过小时，需要进行幅度调整。（左旋幅度减小，右旋幅度增大）l 示波管垂直方向每一大格代表的幅度，与幅度旋扭的指示相对应。l 测量幅度时，VOLTS/DIV 旋扭的微调应向右旋关断，否则误差会很大。 3、时间调整（X轴方向调整，TIME/DIV 旋扭）l 当水平方向信号过大或者过小时，需要进行时间调整。（左旋减小，右旋增大）l 示波管水平方向每一大格代表的时间，与时间旋扭的指示相对应。l 测量时间时，TIME /DIV 旋扭的微调应向右旋关断，否则误差会很大。4、垂直位移 上下平移波形，便于观察。 5、水平位移 左右平移波形，便于观察。六、实验练习1、 开启稳压电源、万用表，按下表调整、测试、记录：稳压电源显示值万用表测量值稳压电源左路10V稳压电源右路12V2、开启信号发生器、示波器，按下表调整、测试、记录：信号发生器输出示波器显示的幅度衰减20db衰减40db正弦波1000HZ 1VP-P正弦波200HZ 2VP-P实验二、电阻、电容的认识与测量一、 电阻符号：1、固定电阻 2、可变电阻 3、电位器代号：R单位：（欧姆）、K（千欧）、M（兆欧）进率：1000作用：电阻是电子电路中用的最多的元件，它的作用是分压、分流、变换阻抗等等。分类：固定电阻、可变电阻、电位器等。材料：碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻、线绕电阻等。测量：用万用表电阻档测量。（注意：测量时要切断电源，被测电阻要与其它电路脱开，如果使用的是机械万用表，则要在测量前和每次换档时注意校零。）参数：1、额定功率常用的有0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、5W、10瓦等。2、标称阻值误差等级系列代号标 称 系 列 值20%E610 15 22 33 47 6810%E1210 12 15 18 22 27 33 39 47 56 68 825%E2410 11 12 13 15 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91 注：常用固定电阻的阻值都是以上表格内的数值乘以十的n次方，n为正、负整数。附：色环电阻的识别方法第一道色环：第一位数 （靠近电阻引线一端）第二道色环：第二位数第三道色环：第三位数 （也可能没有这道环）第四道色环：零的个数第五道色环：小数位数 （银环为1位小数，金环为2位小数。或者表示误差，银环误差为10%，金环误差为5%）单位是欧姆。颜色所代表的数字：棕红橙黄绿蓝紫灰白黑银金1234567890二、 电容符号： 1、固定电容器 2、可变电容器 3、电解电容器代号：C单位：F（法拉） F（nF、） F( pF )进率：1000000作用：隔断直流、耦合交流、滤波、振荡等等。分类：固定电阻器、可变电阻器、可调电阻器。材料：陶瓷、涤纶、独石、电解等等。测量：万用电桥、万用表的专用电容测量档。参数：1、耐压值常用电容器的耐压值有以下几个档次：6.3V、10V、16V、25V、40V、63V、100V、160V、250V、400V等 2、标称电容值电容器的容量都是直接标在器件的表面，但是有两种表示方法，一种是直接表示容量，如：2200PF，0.01F等。另一种是用3位数字来表示，第一位表示十位数，第二位表示个位，第三位表示“0”的个数，单位是F（PF）,如：101表示100 PF，103表示10000 PF，（0.01F），222表示2200 PF等等。还有一种电容器在外壳上标有“+、-”极性，其引线长的是正极，短的是负极，这种电容器叫电解电容器，它的绝缘介质是电解液，这种电容器必须在正确的电场下才能呈现低损耗，否则相当于一个大电阻并接在电容器的两端。电解电容器的特点是电容量大、耐压高、体积大，适用于低频段的滤波、偶合。实验三、晶体二、三极管的测试一、 学习目的1、 熟悉两种晶体管器件。2、 学会测量晶体管的方法。二、 二极管作用：整流、检波、变容、做发光器件。材料：硅、锗型号：国产二极管的型号由四部分组成，第一部分用数字“2”表示晶体管的电极数。第二部分用字母“A、B”表示锗材料，字母“C、D”表示硅材料。第三部分用字母表示功能，如“P”表示普通型，“Z”表示整流，“X”表示小功率，“G”表示高频小功率，“D”表示低频大功率等等。第四部分是生产厂家规定的序号，代表了二极管的主要参数，这些参数可以通过晶体管手册查到。 国外晶体管型号和我国的不一样，如日本晶体二极管的型号是1N400X系列，“X”随二极管参数变化而变化，这些型号、参数都可以从晶体管手册中查到。 测量：晶体二极管是由一个“PN”结做成的，它的特性就是“PN”结的特性单向导电性。利用这一点可以用万用表的电阻档来测量晶体二极管。启用万用表的电阻档，表内的电池就加到了万用表的表笔两端，黑表笔加的是电池的正极，红表笔加的是电池的负极。测试的正确结果如下表：材料红笔接“”、黑笔接“”红笔接“”、黑笔接“”硅（反向电阻）8001200（正向电阻）锗200600（正向电阻）20K2000K（反向电阻）注：万用表的电阻档应选用10或100，以防电流、电压过大。三、 三极管作用：放大、振荡、开关、稳压、等等。材料：硅、锗类型：PNP型（电子导电型）、NPN型（空穴导电性）型号：国产三极管的型号由四部分组成，第一部分用数字“3”表示晶体管的电极数。第二部分用字母“A、B、C、D”表示，其意义如下：A：锗材料PNP型B：锗材料NPN型 C：硅材料PNP型D：硅材料NPN型第三部分用字母表示功能， “X”表示小功率，“G”表示高频小功率，“D”表示低频大功率、“K”表示开关等等。第四部分是生产厂家规定的序号，代表了三极管的主要参数，这些参数可以通过晶体管手册查到。国外晶体管型号和我国的不一样，如日本晶体三极管的型号是“2SXX”系列，第一个“X”用A、B、C、D表示三极管的材料和型号，其意义和我国的一样。第二个“X”是用数字表示三极管的参数。这些型号、参数都可以从晶体管手册中查到。引线排列：三极管有不同的外型结构，常用的有铁壳圆柱型、铁壳帽型、塑料矩型等等。常见的引线有以下两种： 测量：晶体三极管是两个背靠背的“PN”结构成的，所以在测量时要测量两个PN结，简单的测量，比如测量三极管的好坏，可以用万用表来判断，更多的参数要用晶体管的专用测试仪器来测量用万用表电阻100档测量三极管的参考数值如下表：材料、类型红笔接基极，黑笔分别接发射极、集电极黑笔接基极，红笔分别接发射极、集电极锗PNP20060020K300K锗NPN20K300K200600硅PNP8001200（反向电阻）硅NPN（反向电阻）8001200四、 实验练习1、测试晶体二管，将测试数据记录于下表。（用万用表的100档）型 号正向电阻（）反向电阻（）2、测试晶体三极管，将测试数据记录于下表。（用万用表的100档）型 号红笔接基极黑笔接基极基极与发射极电阻（）基极与集电极电阻（）基极与发射极电阻（）基极与集电极电阻（）3、测试晶体三极管的直流放大倍数（）。（用万用表的hfe档）型 号直流放大倍数直流放大倍数五、 实验报告1、 整理测试数据。2、 判断实验所用晶体二极管、三极管的材料、导电类型、用途，并且按下表整理。型 号材料导电类型用途工作参数实验四、三极管基本放大电路一、实验目的1、理解直流工作点对三极管基本放大电路的影响。2、学习调整三极管静态工作点的方法。3、学习测量放大电路的各项参数。4、学习利用实验数据分析三极管的工作状态。二、实验仪器与元器件1、双踪示波器 一台2、万用表 一块 3、函数信号发生器 一台4、XK系列实验仪 一台5、模板01 一块三、实验原理1、实验电路实验电路如图1.1所示，它是一个阻容偶合共发射极电路，参数如下：电源电压VCC=12V；基极可调电阻W2=47KW；基极上偏置电阻Rb1=20KW；基极下偏置电阻Rb2=15KW；集电极电阻Rc=3KW；发射极电阻Re=1.5kW，；发射极旁路电容C2=47mF；负载电阻RL=3KW；交流耦合电容C1=C2=10mF；晶体管T为3DG6(或9013)；b150。2、工作原理(1) 静态工作点三极管工作在放大区时发射极和集电极之间的直流电压VcE约为电源电压的三分之一到二分之一之间，小于这个范围，三极管将进入饱和区，大于这个范围，三极管将进入截止区。调整RW，使三极管工作在放大区，此时Vb=VbQ，VCEQ VCC-ICQRc-Ve（2）交流参数电压放大倍数：AV = o /i = bRL / rbe输入电阻Ri=Rb1Rb2r be 输出电阻RO RC 四、预习内容估算静态工作点、放大倍数AV, 将估算值填入表1.（b b 150；VCC=12V；RW2在中间位置） 表1.VB（V）VE（V）VC（V）VCE（V）I C（mA）IE（mA）I b（mA）AV五、实验任务1、静态工作点调试（输入端i不接信号时三极管的直流工作状态称为“静态工作点”,以下的步骤是通过调整三极管的基极电流使三极管处于放大状态。）（1） 按照原理图接好电路。（2） XK系列实验仪直流电源+12V接到模板+12V,GND接到模板地上，用万用表DCV20档，红表笔接集电极c，黑表笔接发射极e，调整W1，（左旋或右旋），使VCE=56V。（3） 测量表2所列各点电压（黑表笔接地线电源的负极，红表笔分别接b,c,e），并记录。注：表2各电量用万用表（DCV20V档）测量。VCC 为实测的电源电压。IE =Ve / Re。 表2VCC（V）VCE（V）VB（V）VE（V）VC（V）IE（mA）2、测交流放大倍数l 输出端不接负载电阻RL（1）开启函数信号发生器、示波器。（2）在i与地线端接函数信号发生器，输入正弦交流信号，f=1000HZ，在输出o与地端接示波器监视输出信号（函数信号发生器、示波器的地线和电路的地线连在一起），调节信号发生器的“幅度调节”的“连续调节”功能，同时观察示波器,使输出的波形达到最大不失真状态。（3）用示波器测出此时的i值（输入端信号对地电压）（4）用示波器测出此时的o（不接负载电阻的输出端对地信号电压） 。并且计算放大倍数A=o/ i，记录于表3。)l 输出端接负载电阻RL（1） 在输出o与地线端接3K负载电阻。（2）用示波器测出此时的oL（接负载电阻的输出端对地线信号电压）。（3）计算放大倍数AL=oL / i ，记录于表3。 表3 i（mV）O（V）AO（倍）OL（V）AOL（倍）3、改变工作点对放大波形的影响调整W1，（左旋、右旋）放大器输出波形会分别出现上削波和下削波, 用万用表（DCV20V档）分别测量这两种情况下的VCE值，判断三极管的工作状态，并且和正常波形相比较，记录于表5。表5波 形VCE（V）放大器状态正常波形56V放大状态上削波波形截止失真下削波波形饱和失真六、实验报告1、 画出实际实验原理图。2、 整理实验数据。3、 列表将实验和计算的工作点（ IE、VB、VE、VC、VCE）放大倍数 进行比较。4、 分析实验中波形改变的原因及性质。 实验五、多级放大电路及其幅频特性一、实验目的1、 测量多级放大器的频率特性。2、 了解工作点对动态范围的影响。二、实验仪器与元器件1、双踪示波器 一台2、万用表 一块3、函数信号发生器 一台4、XK系列实验仪 一台 5、模板 02 一块三、实验原理 实验电路原理图见图1，放大器总的放大倍数An=n01/ni n02/n01 = An1An2 。放大器的理想幅频特性是一条平坦的曲线，而实际上放大器只是在中频段的幅频特性曲线是平坦的。这是因为放大器的输入和输出都串接有隔直流电容器，而这种方式连接的电容器对低频有衰减。同时在放大器的输出端存在并联的等效电容，它对高频段也存在衰减。一个放大器的幅频特性常常以通频带来衡量。通频带是以放大器的中频增益AnM为参考点，在低频段和高频段各取一个特殊的点，即当放大器的增益下降到0.707AnM时，分别记为 L和 H ，通频带就是 L 和 H 之间的频段。图1 四、预习内容计算图1电路的静态工作点、中频放大倍数、上限频率H 、下限频率L，记录于下表。表1 VB1VE1VC1IE1VB2VE2VC2IE2A Mn1=H=A Mn2=L=五、实验任务1、调试静态工作点按照原理图接好电路，加直流电源+12V，调节W1和W2，使VCe1 = VCe2=5-6V ,用万用表DCV20V档测量） ，把T1和T2的工作状态记录于表2 。表1VB1VE1VC1IE1VB2VE2VC2IE22、测放大倍数An 在输入n i端加 =1000HZ的正弦交流信号电压，在输出nO 端用示波器监测输出信号，慢慢调节信号发生器的幅度调节系统，同时观察示波器使输出信号达到最大不失真状态。用数字示波器测试表2的各项数据，并记录于表2 。 表2n in 1n2A 1A 2A 03、测出幅频特性用数字示波器测nO 的输出电压，保持输入信号的幅度不变，按照表3改变频率，将对应的输出电压值记录于表3。4、测出下限频率L （1）计算nLO=nO 0.707的值，并记录于表3。（2）继续用数字示波器监测n O 的输出电压，改变n i 端信号频率，从1000HZ开始慢慢降低频率，找出输出电压等于nLO时对应下的频率L，记录于表3。5、测出上限频率H ，（1） 计算nHO=nO 0.707的值，并记于表3。（2） 继续用数字示波器监测n O 的输出电压，改变n i 端信号频率，从1000HZ开始增高频率，找出输出电压等于nHO时对应下的频率H，记录于表3。 表3频率20501004008001K2K5K10K20K50K100K500KnOnLO= VnHO= VL= HZH = KHZ六、实验报告1、画出实验的实际电路图。3、 整理实验数据，用描点法按照表3的数据画出原理电路的幅频特性曲线，并且标出 L、H 点。实验六 负反馈放大器一、实验目的了解负反馈对放大电路性能的影响。二、实验仪器与元器件1、双踪示波器 一台2、万用表 一台3、函数信号发生器 一台4、XK系列实验仪 一台 5、模块 一块三、实验原理放大器中采用负反馈，在降低放大倍数的同时，可使放大器的某些性能大大改善，负反馈的类型很多，本实验以一个输出电压、输入串联负反馈的两级放大电路为例，如图3-2所示。CF、RF从第二级T2的集电极接到第一级T1的发射极构成负反馈。在下面列出负反馈放大器的有关公式，供验证分析时作参考。1、放大倍数和放大倍数稳定度 负反馈放大器可以用图3-1方框图来表示：负反馈放大器的放大倍数为：AVf= 式中AV称为开环放大倍数，反馈系数为：FV= 反馈放大器反馈放大倍数稳定度与无反馈放大器反馈放大倍数稳定度有如下关系：式中 称负反馈放大器的放大倍数稳定度。 称无反馈放大器的放大倍数稳定度。由上式可知，负反馈放大器比无反馈的放大器的稳定度提高了（1+AvF）倍。2、频率响应特性引入负反馈后，放大器的频响曲线的上限频率fHr比无反馈时扩展（1+AvF）倍。即：fHr=(1+AvF)f h而下限频率比无反馈时 减小到（ ）倍，即 由此可见，负反馈放大器的频率带变宽。3、非线性失真系数按定义：式中Vd-信号内容包含的谐波成份总和， 其中V2，V3.分别为二次、三次.谐波成分的有效值）；V1-基波成分有效值。在负反馈放大器中，由非线性失真产生的谐波成分比无反馈时减小到 倍，即 同时，由于保持输出的基波电压不变，因此非线性失真系数D也减小到 倍,即 四、实验内容负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试。实验电路如图图3-1 反馈放大电路 1、按图3-1接线，RF先不接入，测量T1，T2的静态工作点，记录于表1中。表1 IE1（mA）VB1（V）VE1（V）VC1（V）IE2（mA）VB2（V）VE2（V）VC2（V） 2、在Vi输入端接入f=1KHz的正弦波，在V0端用示波器监视，调节信号发生器的幅度，使输出不失真，用示波器测量Vi，V0，V01值，记录于表2中。 3、在Vi输入端加大输入信号，使输出信号出现上下削波失真，测量此时Vi，V0，V01值，记录于表2中 。 4、加接反馈电阻Rf ,(此时失真应消失)，再测量此时Vi，V0，V01值，记录于表2中。 5、改变输入信号频率，找出fh、fl值，记录于表2中。表2 Vi（V） Vo1（V）Vo1（V）Av1Av正常状态失真状态加反馈电路H = KHZL= HZ五、实验报告1、画出实际实验原理图2、整理实验数据，画出加反馈电路前后的幅频特性曲线。3、分析负反馈对改善电路性能的影响。 实验七 集成运算放大器的基本应用 一、实验目的1、 研究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能。2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。二、实验仪器与元器件 1、双踪示波器 一台2、万用表 一台3、函数信号发生器4、XK系列实验仪 一台5、模块09 一块 三、实验原理在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数、指数等模拟运算电路。1）反相比例运算电路电路如图6-1所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为 （6-1） 图6-1 反相比例运算电路为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衡电阻R2=R1RF。1） 反相加法电路 图6-2 反相加法运算电路电路如图6-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为 R3=R1R2RF （6-2）3）同相比例运算电路 图6-3（a）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 R2=R1RF （11-3）当R1时，UO=Ui，即得到如图11-3（b）所示的电压跟随器。图中R2=RF，用以减小漂移和起保护作用。一般RF取10K，RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。图6-3 同相比例运算电路4）减法运算电路对于图6-4所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=RF时，有如下关系式： （6-4）图6-4 减法运算电路5）积分运算电路反相积分电路如图6-5所示。在理想化条件下，输出电压U0等于 （6-5）式中UC(0)是t=0时刻电容C两端的电压值，即初始值。图6-5 积分运算电路如果Ui(t)是幅值为E的阶跃电压，并设UC(0)=0，则 （6-6）此时显然RC的数值越大，达到给定的U0值所需的时间就越长，改变R或C的值积分波形也不同。一般方波变换为三角波，正弦波移相。 6）微分运算电路微分电路的输出电压正比于输入电压对时间的微分，一般表达式为： = （6-7）利用微分电路可实现对波形的变换，矩形波变换为尖脉冲，正弦波移相，三角波变换为方波。图6-6 微分运算电路四、实验内容 1反相比例运算电路 1）先把运放调零然后在此运放处按图6-1正确连线。2）输入f=1000Hz，Ui=0.5V（峰峰值）的正弦交流信号，打开交流开关，用示波器测量Ui、U0值（用表测量的都为有效值），并用示波器观察U0和Ui的相位关系，记入表6-1。表 61 Ui=0.5V（峰峰值），f=1000HzUi(V)U0(V)Ui波形U0波形Av实测值计算值2同相比例运算电路 1）按图6-3(a)连接实验电路。实验步骤同上，将结果记入表6-2。2）将图6-3(a)改为6-3(b)电路重复内容1)。表 62 Ui=2V, f=1000HzUi(V)U0(V)Ui波形U0波形Av实测值计算值 3反相加法运算电路 1）先把运放调零，然后在此运放处按图6-2正确连接实验电路。1） 输入信号采用直流信号源，XK系列实验仪上提供有直流信号源Ui1、Ui2：用万用表测量输入电压Ui1、Ui2(且要求均大于零小于0.5V)及输出电压U0，记入表6-3。 表 143Ui1(V)Ui2(V)U0(V) 4减法运算电路 1）先把运放调零，然后在此运放处按图6-4正确连接实验电路。 2）采用直流输入信号，实验步骤同内容3，记入表6-4。 表 144Ui1(V)Ui2(V)U0(V) 5积分运算电路1）先把运放调零，然后在此运放处按积分电路如图6-5所示正确连接。2）取频率约为5KHz，峰峰值为20伏的方波作为输入信号Ui，打开电源开关，输出端接示波器，可观察到三角波波形输出，若有很大的削底失真则增加Ui峰峰值；若有很大的顶端失真则减小Ui峰峰值，调节一失真很小的三角波波形并记录之。 6微分运算电路1）先把运放调零，然后在此运放处微分电路如图6-6所示正确连接。2）取频率约为5KHz，峰峰值为20伏的三角波作为输入信号Ui，打开电源开关，输出端接示波器，可观察到方波波形。 五、实验总结1、整理实验数据，画出波形图（注意波形间的相位关系）。2、将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误差的原因。3、分析讨论实验中出现的现象和问题。实验八 低频功率放大器 一、实验目的1 进一步理解OTL功率放大器的工作原理。2 学会OTL电路和调试及主要性能指标的测试方法。二、实验仪器与元器件 1双踪示波器 一台2万用表 一台3函数信号发生器 一台4XK系列实验仪 一台二、 实验原理图20-1 OTL功率放大器实验电路图20-1所示为OTL低频功率放大器。其中由晶体三极管T1组成推动级（也称前置放大级），T2、T3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，它们组成互补推挽OTL功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T1管工作于甲类状态，它的集电极电流IC1由电位器进行调节。同时给T2、T3提供偏压。调节RW，可以使T2、T3得到合适的静态电流而工作于甲、乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点OUT(A) 点的电位，可以通过调节RW来实现，又由于RW的一端接在OUT(A)点，因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。当输入正弦交流信号Ui时，经T1放大、倒相后同时作用于T2、T3的基极，Ui的负半周使T2管导通（T3管截止），有电流通过负载RL（用嗽叭作为负载RL），同时向电容C4充电，在Ui的正半周，T3导通（T2截止），则已充好电的电容器C4起着电源的作用，通过负载RL放电，这样在RL上就得到完整的正弦波。C2和R构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。OTL电路的主要性能指标1最大不失真输出功率Pom理想情况下，在实验中可通过测量RL两端的电压有效值，来求得实际的 （20-1）2效率 （20-2） PE直流电源供给的平均功率 理想情况下max78.5%。在实验中，可测量电源供给的平均电流Idc（多测几次I取其平均值），从而求得达式 （20-3）负载上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以计算实际效率了。频率响应详见实验三有关部分内容输入灵敏度输入灵敏度是指输出最大不失真功率时，输入信号i之值。 四、实验内容静态工作点的测试按图20-1连接实验电路。 1）测输出端中点电位UA连接完电路后，使Ui接地，打开电源开关，调节电位器RW，用万用表测量OUT(A)点电位，使UA=6V。 2）在输入端接入f=1KHZ的正弦信号Ui=10mV，输出端接上示波器观察波形。最大输出功率Pom和Idc的测试1）测量Pom输入端接f=1KHz、10mV的正弦信号i，输出端接上RL，用示波器观察输出电压0波形。逐渐增大Ui,使输出电压达到最大不失真输出，用数字示波器测出负载RL上的电压Uom，则下面公式计算出Pom。2）测量Idc关闭实验箱的电源，断开电源和电路之间的连线，万用表按照测电流的接法，（将万用表红表笔从V这个孔拔出来插在A这个孔里，档位拨在直流表100mA档），红表笔直接插入+12V电源孔，黑表笔插入电路的VCC孔，重新打开实验箱的电源，读出并记录流入该功率放大器的总电流。一般数值应在5 10mA左右，如过大，则要检查电路。此电流即为直流电源供给的平均电流Idc（有一定误差） 。3）计算效率。由此可近似求得PE=UccIdc，再根据上面测得的Pom，即可求出。3频率响应的测试测试方法同实验二。记入表20-2。表 202Ui= mVfL fo fHF(Hz)1000 Uo(V) Av 在测试时，为保证电路的安全，应在较低电压下进行，大概10mV左右，在测试过程中，应保持Ui为恒定值，且输出波形不得失真。4研究自举电路的作用测量有自举电路，将C2接入电路中，且Po=Pomax时的电压增益。用示波器观察自举电路的输出电压波形，并将它与无自举电路的测量结果进行比较，分析研究自举电路的作用。五、实验总结1、整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率P0m、效率等。并与理论值进行比较。画频率响应曲线2、自举电路的作用。3、讨论实验中发生的问题及解决办法。实验九串联稳压电路一、实验目的1、研究稳压电源的主要特性，掌握串联稳压电路的工作原理。2、学会稳压电源的调试及测量方法。二、实验仪器与元器件1、直流电压表 一台2、示波器 一台3、数字万用表 一台4、XK系列实验仪 一台5、模块10 一块 三、实验内容 图811、静态测试看清楚实验电路板的接线，查清引线端子。按图81接线，负载RL开路，即稳压电源空载。将+5V+27V电源调到9V，接到Vi 端， 调试输出电压的调节范围。调节RP，观察输出电压VO的变化情况。记录VO的最大和最小值。再调电位器RP，使VO=6V。2、动态测量测量电源稳压特性，使稳压电源处于空载状态，调可调电源电位器，模拟电网电压波动10%，即Vi由8V变到10V，测量相应的VO根据 ，计算稳压系数。测量稳压电源内阻，稳压电源的负载电流IL由空载变化到额定值IL=100mA时，测量输电压VO的变化量即可求出电源内阻 。测量过程，使Vi=9V保持不变。3、输出保护在电源输出端接上负载RL同时串接电流表。（注意电流表的接法，以防元器件烧坏），并用电压表监视输出电压，逐渐减小RL值，直到短路，注意LED发光二极管逐渐变亮，记录此时的电压、电流值。逐渐加大RL值，观察并记录输出电压、电流值。注意：此实验内容短路时间应尽量短（不超过5秒），以防元器件过热。思考题一：A.如何把图81电路中电位器的滑动端往上（或是往下）调，各三极管的Q点将如何变化？可以试一下。B.调节RL时，V3的发射极电位如何变化？电阻RL两端电压如何变化？ 可以试一下。C.如果把C3去掉（开路），输出电压将如何？D.这个稳定电源哪个三极管消耗的功率大？按实验内容2中的接线。思考题二：如何改变电源保护值？四、实验总结1、对静态调试及动态测试进行总结。2、计算稳压电源内阻ro=Vo / IL，以及稳压系数Sr。3、对部分思考题进行计论。