推荐西工大模电实验报告完整版实用word文档 20页Word格式文档下载.docx
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静态工作点具体调整步骤如下：
根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，反复进行，使示波器所显示的输出波形达到最大不失真。
（2）
撤掉信号发生器，使输入信号电压Vi?
0，用万用表测量三极管的三个极分别对地的电压，VE,VB,VC,VCEQ,ICQ，根据IEQ?
ICQ?
IEQ.将测量值记录于下表，并与估算值进行比较。
VEQRE
算出
2.电压放大倍数的测量
（1）输入信号为1kHz、幅度为10mV的正弦信号，输出端开路时，示波器分别测出Vi，Vo的大小，然后算出电压放大倍数。
数据如下：
Vi=-727.023mVVo=9.907mVA1=
Vi
=-72.81VO
（2）输出端接入2k的负载电阻Rl,保持输出电压Vi不变，测出此时的输出电压
Vo，并算出此时的电压放大倍数，分析负载对放大电路的影响。
Vi=-385.414mVVo=9.977mVAv=
（3）
=-38.3VO
用示波器双踪观察Vo和Vi的波形，比较相位关系。
相位互差180度
3、输入电阻和输出电阻的测量
（1）用示波器分别测出电阻两端的电压VS和Vi，便可算出放大电路的输入电阻
Ri的大小，如图所示
:
图
（1）负载开路时的电路图
（2）接入负载时的电路
（2）根据测得的负载开路时的输出电压VO'
，和接入2K?
负载时的输出电压VO，便可算出放大电路的输出电阻RO。
放大电路动态指标测试、计算结果如下：
rbe=200+（1+β）26/3.61=639Ω4、测量最大不失真输出电压
调节信号发生器输入电压Vi的大小，直到输出波形刚要出现失真瞬间即停止增大Vi，这时示波器所显示的正弦电压Vom，即为放大电路最大不失真输出电压，记下此时输出电压的大小。
不断加大输入电压，发现出现饱和失真，在临界条件下
测得Vom=-1.638V
三、实验分析
静态工作点的理论估算值和实际测量值之间的误差原因：
1）近似认为ICQ=IEQ，使得VCEQ偏小，IC偏大；
2）近似计算三极管的体电阻为特定值，此特定值偏大；
3）忽略三极管的极间电阻和极间电容；
4）选用的元件有一定的精度差别，使得结果略有偏差。
实验二：
多级负反馈放大器的研究
一、实验目的
（1）掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路。
（2）学习集成运算放大器的应用，掌握多级集成运放电路的工作特点。
（3）研究负反馈对放大器性能的影响，掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。
1.测试开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和通频带；
2.比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别；
3.观察负反馈对非线性失真的改善。
1.实验原理及电路
在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。
若反馈的结果使净输入量减小，则称之为负反馈；
反之，称之为正反馈。
若反馈存在于直流通路，则称为直流反馈；
若反馈存在于交流通路，则称为交流反馈。
交流负反馈有四种组态：
电压串联负反馈；
电压并联负反馈；
电流串联负反馈；
电流并联负反馈。
若反馈量取自输出电压，则称之为电压反馈；
若反馈量取自输出电流，则称之为电流反馈。
输入量、反馈量和净输入量以电压形式相叠加，称为串联反馈；
以电流形式相叠加，称为并联反馈。
在分析反馈放大电路时，“有无反馈”决定于输出回路和输入回路是否存在反馈支路。
“直流反馈或交流反馈”决定于反馈支路存在于直流通路还是交流通路；
“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法，反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，使净输入量增大的为正反馈；
“电压反馈或电流反馈”的判断可以看反馈
支路与输出支路是否有直接接点，如果反馈支路与输出支路有直接接点则为电压反馈，否则为电流反馈；
“串联反馈或并联反馈”的判断可以看反馈支路与输入支路是否有直接接点，如果反馈支路与输入支路有直接接点则为并联反馈，否则为串联反馈。
引入交流负反馈后，可以改善放大电路多方面的性能：
提高放大倍数的稳定性、改变输入电阻和输出电阻、展宽通频带、减小非线性失真等。
实验电路如图1所示，该放大电路由两级运放构成的反相比例器组成，在末级的输出端引入了反馈网路Cf、Rf2和Rf1，构成了交流电压串联负反馈电路。
图1：
多级集成运放负反馈放大电路
2.放大器的基本参数：
1）开环参数
将反馈之路的A点与P点断开、与B点相连，便可得到开环时的放大电路。
由此可得出，开环时的放大电路的电压放大倍数AV、输入电阻Ri、输出电阻Ro、反馈网路的电压反馈系数Fv和通频带BW，即：
AV?
RI?
VOViViR1
Vi?
VN
VO'
VO?
1）RLRO?
（
FV?
VF
VO
BW?
fH?
fL
式中：
VN为N点对地的交流电压；
Vo’为负载RL开路时的输出电压；
Vf为B点对地的交流电压；
fH和fL分别为放大器的上、下限频率，其定义为放大器的放大倍数下降为中频放大倍数的时的频率值，即
AV
jfH?
?
jfL?
AVI?
0.707AVI?
2）闭环参数
多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数AVf、输入电阻Rif、输出电阻Rof和通频带BWf的理论值，即
Rif?
Ri（1?
AVFV）?
'
RoV?
Rof?
（其中：
o）?
1?
AvFVVi?
fHf?
fH（1?
BWf?
fLf（其中：
）?
fL?
f?
Lf1?
AFVV?
AVf?
AV1?
AVFV
测量放大电路的闭环特性时，应将反馈电路的A点与B点断开、与P点相连，以构成反馈网络。
此时需要适当增大输入信号电压Vi，使输出电压Vo（接入负载RL时的测量值）达到开环时的测量值，然后分别测出Vi、VN、Vf、BWf和Vo’（负载RL开路时的测量值）的大小，并由此得到负反馈放大电路闭环特性的实际测量值为
上述所得结果应与开环测试时所计算的理论值近似相等，否则应找出原因后重新测量。
在进行上述测试时，应保证各点信号波形与输入信号为同频率且不失真的正弦波，否则应找出原因，排除故障后再进行测量。
?
ViR1Rif?
VN?
Vo'
RL?
Vo?
Vf?
fLf?
Avf?
VoVi
三．实验内容
（1）根据电路画出实验仿真电路图。
电路图如图2所示。
其中，得到的波特图绘制仪的命令为“SimulateInstrumentBodePlotter”。
图2：
1）将信号发生器输出调为1kHz、20mV（峰峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端到网络的波特图，如图3所示。
图3：
多级集成运放网络函数发生器设置及开环波特图
2）保持输入信号不变，用示波器观察输入和输出的波形。
如图4所示。
图4：
输入信号和输出信号的波形（其中，A为输入，B为输出）
3）接入负载RL，用示波器分别测出Vi、VN、Vf、Vo，记入表1中。
见表1。
4）将负载RL开路，保持输入电压Vi的大小不变，用示波器测出输出电压Vo’记入表1中。
5）从波特图上读出放大器的上限频率fH与下限频率fL记入表1中。
1）将信号发生器输入调为1kHz、20mV（峰峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端，得到网络的波特图。
如图5
图5：
多级集成运放网络闭环波特图
2）接入负载RL，逐渐增大输入信号Vi，使输入电压Vo达到开环时的测量值，见图6。
然后用示波器分别测出Vi、VN和Vf的值，记入表格。
图6：
闭环时调节Vi，使输出电压与开环输出电压相同
3）将负载RL开路，保持输入电压Vi的大小不变，用示波器分别测出Vo’的值，记入表中。
4）闭环式放大器的频率特性测试同开环时的测试，即重复开环测试（5）步。
5）有上述结果并根据公式计算出闭环时的Avf、Rif、Rof和Fv的实际值，记入表中。
见表
1
6）由波特图测出上下限频率，计算通频带BW。
由表1可得，开环通频带BW=41.25KHZ，闭环通频带理论值BWF=122.86KHZ，闭环通频带实际测量BW=151.18KHZ。
表1：
负反馈放大电路仿真测试数据
四、实验数据分析
1）计算通频带。
解：
开环时BW=闭环时BW=
fL=41.25kHzfH?
fL=151.18kHz
2）比较电压放大倍数AV、输入电阻Ri、输出电阻Ro和通频带BW在开环闭环时的差别，得到相应结论。
答：
由表1可得，开环电压放大倍数大于闭环电压放大倍数，开环输入电阻小于闭环输入电阻，开环输出电阻大于闭环输出电阻，开环通频带BW小于闭环通频带BW。
实验三、功率放大器
熟悉集成功率放大器的工作原理，掌握测试集成功率放大器性能指标的方法，体会功率放大器的作用。
（1）在放大器的输出端，电压、电流和功率三者都是相互伴随而同时存在的，以提供负载足够大的的功率为主要目标的放大器，称为功率放大器，简称“功放”。
其作用就是把信号进行功率放大，提供不失真的一定功率的信号，当负载一定时，要求功率放大器输出功率尽可能大，输出非线性失真尽可能小。
其应用十分广泛，如驱动扬声器、电机、计算机显示器和电视机扫描偏转线圈等，都是功率放大器的应用实例。
（2）功率放大器的基本参数有：
1）直流电源供给功率PE。
直流电源供给功率，是指在功率放大器中直流电源实际输出的功率。
在实际应用中，直流电源的输出电流I随着输入信号的幅度而变化。
因此，通常可以在放大器的输入端施加一稳定幅值的信号测量。
PE=VCC×
I
2）最大不失真输出功率Pom。
最大不失真输出功率，是指在加大输入信号，直至输出电压波形临界失真时的输出功率。
Pom=
3）电路的最大效率η
Pom
η=
E
4）功率放大器的增益AV
Vo
AV=20lgdB
i
5）功率放大器的带宽。
对于一般的交流放大电路，输出幅值随输入信号频率的的变化称为幅频特性。
在一个较宽的频率范围内，幅频特性曲线是平坦的，即若放
V2omRL
（Vom为有效值）
大器的输入电压幅值不变，在此范围内输出电压值不随输入信号的频率而变化。
保持输入信号幅值不变，降低输入信号的频率，当输出电压降至曲线平坦部分电压值的0.707倍时的输入信号的频率称为下限频率，记为fL。
保持输入信号的幅值不变，升高输入信号的频率，当输出电压下降至曲线平坦部分电压值的0.707倍时的输入信号频率称为上限频率，记为fH。
fL和fH之间的频率范围，称为放大器的通频带或带宽BW。
BW=fH?
三、实验内容
实验室操作部分
1.如图所示接好实验电路：
2.测试输入信号及输出波形
3.在输入端加1kHz，峰峰值是20mV的正弦波信号，调节滑动变阻器，逐渐加大输入电压的幅值，直至用示波器观察到Vo的波形为临界失真
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