模拟电子技术实验与课程设计Word格式.docx
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为提高实验的思想性、科学性和启发性,有些实验只提出设计要求及电路原理简图,由学生自己完成方案的选择、实验步骤的安排和实验结果的表格记录等,充分发挥学生的创造性和主观能动性。
本书还编写了基本实验、设计性实验共二十个,还编写了三个模拟电子技术课程设计。
每个实验均可以在模拟电路实验系统中完成,学生可根据情况从中选做,实验前由任课老师根据各专业的具体情况和教学内容确定实验项目,选择实验内容。
本课程是实践性、技能性和理论性很强的学科,必须理论联系实际,在理论知识的指导下,通过实践逐步加深对电子技术理论的理解,勤思考、多动手,不断地发现问题、分析问题和解决问题,注重自己能力的培养,才能有所收益、有所发展、有所创新。
电子技术日新月异,教学改革任重道远,由于水平有限,对书中的错误和缺点恳请读者批评指正,以便今后不断改进。
2006年10月17日2
第一部分模拟电子技术实验...................................4
实验一单级放大电路
(一).........................................5
实验二单级放大电路
(二).........................................8
实验三射极跟随器................................................10
实验四差动放大电路..............................................13
实验五积分与微分电路............................................16
实验七RC正弦波振荡器...........................................22
实验八LC正弦波振荡电路.........................................24
实验九比较器...................................................26
实验十波形发生器................................................29
实验十一集成功率放大器..........................................32
实验十二整流滤波和并联稳压电路..................................34
实验十三串联稳压电路............................................37
实验十四集成稳压器..............................................40
实验十五电流/电压转换电路.......................................44
实验十六电压/频率转换电路.......................................46
实验十七设计带负反馈的二级放大电路..............................48
实验十八运算放大器的应用设计....................................50
实验十九互补对称功率放大器......................................51
实验二十波形变换电路设计........................................53
第二部分模拟电子技术课程设计............................54
课题一多级放大电路的设计.........................................55
课题二RC有源滤波器的快速设计....................................57
课题三函数发生器.................................................65
附录一:
《模拟电子技术》课程设计报告撰写要求........................69
附录二:
模拟电路实验系统使用说明...................................713
第一部分模拟电子技术实验
实验一单级放大电路
(一)
一、实验目的
1.熟悉电子元器件和模拟电路实验箱,学习基本放大电路的组成。
2.掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。
3.学习测量放大器Q点和Av方法,了解共射极电路特性。
二、实验仪器
1.示波器
2.信号发生器
3.万用表
4.模拟电路实验箱
三、预习要求
1.三极管及单管放大器工作原理。
2.放大器动态和静态的测量方法。
四、实验内容及步骤
(一)装接电路与简单测量
图1-1工作点稳定的放大电路
1.判断实验箱上三极管的极性及好坏,测量+12V电源是否正常以及电解电容的极性和好坏。
2.按图1-1所示连接电路(注意要关断电源之后再接线),Rp调到电阻最大位置。
3.接完后仔细检查,经认真检查后方可通电。
(二)静态测量与调整
1.改变Rp,记录Ic分别为2mA、3mA、4mA、5mA时三极管V的β值。
提示:
Ib和Ic的测量和计算方法
①测Ib和Ic一般可用间接测量法,即通过测Vc和Vb,Rc和Rb计算出Ib和
Ic(注意:
图1-1中Ib为支路电流)。
此法虽不直观,但操作比较简单,建议初学者采用。
②直接测量法,即将微安表和毫安表直接串联在基极(集电极)中测量。
此法直观,但操作不当容易损坏仪器和仪表。
不建议初学者采用。
③测量Rb时应关断电源,并断开Rp的下端。
2.调整静态工作点,调RP使Ve=1.8V(或使Uce=5~6V),计算并填表1.1.表1.1
(三)动态研究
1.按图1-2所示电路接线,调整Q点(方法同前)。
图1-2小信号放大电路
2.将信号发生器的输出信号调到f=1KHz,UP-P为500mV,接至放大电路的A
点,经过R1、R2衰减(100倍),Ui点得到5mV的小信号,观察Ui和Uo端6
波形,并比较相位,填表1.2。
3.信号频率不变,逐渐加大信号幅度,观察Vo不失真时的最大值并填入表1.2
表1.2
五、实验报告1.记录全部的实验测量结果及波形。
2.结合电路理论知识,计算单级放大电路的电压放大倍数,并与实际测量值进行
比较,分析误差结果、产生误差的原因及改进办法或方案。
3.按实验内容和测量要求详细写出实验报告。
实验二单级放大电路
(二)
一、实验目的
1.学习测量放大器ri、r0的方法、观察放大器的非线性失真,了解共射极电路特性。
2.学习放大电路的动态性能。
1.三极管及单管放大器工作原理。
2.放大器动态和静态的测量方法。
1.输入电阻测量
按图1-1接线。
如图2-1,在输入端串接一个5.1k电阻Rs,测量Us与Ui即可计算ri
ri=Ui/IbIb=(US-Ui)/RS
则ri=[Ui/(US-Ui)].RS
2.输出电阻测量
如图2-2,测量有负载和空载时的U0,即可计算出r0,将上述测量及计算结果填入表2.1中。
r0=[(U0-UL)/UL]RL=(U0/UL-1)RL
表2.1
3.按图1-2接线,保持Ui=5mv不变,放大器接入负载RL,按表2.2中给定不同参数的情况下测量Ui和Uo,并将计算结果填表中。
表2.2
4.保持Ui=5mv不变,转动电位器以增大或减小Rp,观察输出端Uo波形的变化,并用万用表测量三极管Vb、Vc、Ve的值,并填入表2.3中。
表2.3(注意:
如果截止失真不明显可适当增加输入信号的幅度.)五、实验报告
1.记录全部的实验测量结果及波形。
2.结合电路理论知识,计算单级放大电路的输入电阻、输出电阻,并与实际测量值进行比较,分析误差结果、产生误差的原因及改进办法或方案。
3.按实验内容和测量要求详细写出的实验报告。
实验三射极跟随器
1.掌握射极跟随器的特性和测量方法。
2.进一步学习放大器中各项参数的测量方法。
2.函数发生器
1.参照教材有关章节内容,熟悉射极跟随器原理及特点。
2.根据图3-1元器件参数,估算静态工作点,画出交、直流负载线。
图3-1射极跟随器
四、实验内容
1.按图3-1电路接线。
2.直流工作点的调整。
接上电源,将电源开关合上,在B点输入频率f=1KHz正弦波信号,电路的输出端用示波器观测,反复调节电位器Rp4及信号源的输出幅度,使电路的输出幅度在示10
波器屏幕上得到一个最大不失真波形,然后断开输入信号,用万用表测量晶体管各极对地的电位,测量的结果即为该放大器静态工作点,将所测数据填入表3-1中。
(也可按照前面所学的方法调整Q点.)
表3-1
3.测量电压放大倍数AV
接入负载RL=1KΩ,在B点输入频率为f=1KHz正弦波信号,调节输入信号幅度(此时电位器Rp4不能再旋动),用示波器观察,在输出最大不失真情况下,测量Ui,UL的值,将所测数据填入表3-2中。
表3-2
4.测量输出电阻ro
在B点输入频率为f=1KHz的正弦波信号,幅度Ui=100mv左右,当断开和接上负载RL=2.2KΩ时,用示波器观测输出波形,分别测出空载时输出电压Uo(RL=∞)和有负载输出电压UL(RL=2.2KΩ)值,则
ro=(Uo/UL-1)RL
将所测数据填写入表3-3中。
表3-3
5.测量放大器输入电阻ri(采用换算法)
在电路输入端串入一个5.1K电阻(如图3-1),从A点加入频率为f=1KHz的正弦信号,用示波器观察输出波形,再分别用示波器测量A点、B点波形的幅值Us、Ui.则ri=[Ui/(Us-Ui)].Rs.
将测量数据填写入表3-4中。
表3-4
6.测量射极跟随器的跟随特性
在电路的输出端接入负载RL=2.2KΩ,在B点加入频率为f=1KHz正弦信号,逐渐增大输入信号幅度Ui,用示波器观测电路的输出端,在保证输出波形不失真的情况下,测出对应的UL值,根据测量结果计算Av电压放大倍数。
将所测数据填写入表3-5中。
表3-5
五、实验报告要求
1.给出实验原理图,标明实验的元件数值。
2.整理实验数据,说明实验中出现的各种现象,得出有关的结论,画出必要的波形曲线。
3.将实验结果与理论计算比较,分析产生误差的原因。
实验四