模拟电子技术实验指导书Word格式文档下载.docx
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2.用示波器和毫伏表测量正弦信号
信号发生器(YB1631)输出电压幅度分别调到10V、1.0V、60mV(要求必须仅操作信号发生器本身各旋钮得到上述输出),然后用示波器记毫伏表精确测量其实际值,并按表-1的形式记录之。
表-2交流电压测试值记录(测试频率选用1KHz)
信号发生器输出峰值
10V
1.0V
60mV
毫伏表测量(有效值)
示波器测量(峰-峰值)
3.用示波器测量正弦信号的周期
将信号发生器的输出频率分别调到100HZ,1KHZ,20KHZ,用示波器精确测量输出信号的实际周期,再计算出具体频率,并按表-2的形式记录之。
表-2频率测试值记录(测试电压选用1V)
信号发生器频率
100HZ
1KHZ
20KHZ
示波器测出的T
据T计算出的f
4.用双踪示波器同时观测两波形间的关系
信号发生器(YB1631)输出频率为1KHZ、幅值为lV的信号引入双踪示波器Y1输人端,Y2输入端引入本机校准信号、适当调整面扳上的旋钮、使荧光屏上显示两个稳定的波形,并记录波形特点.
*5.用示波器和万用表测量直流信号
用示波器和万用表测量ACL-Ⅱ输出的+/-5V,+/-12V的直流电压的实际值,并按表-3的形式记录之
表-3直流电压测试值记录
稳压电源输出
+5V
-5V
+12V
-12V
示波器测出
万用表测量
四.实验报告处理要求
1.根据实验记录、整理有关数据:
2.当信号频率由1KHZ变为100HZ,如扫描频率不变、示波器上正旋波个数是增加还是减少;
若波形个数不变,扫描频率如何改变?
实验二 晶体管放大器静态调测与增益测试
一、实验目的
1.学习放大器静态工作点的调测方法与动态参数的测试。
2.研究静态工作点的改变对输出波形的影响。
二、预习要求
1.根据实验电路,计算RB1值。
设β=80,ICQ=2mA.
2.根据实验电路,计算ICQ=2mA,β=80,RC=620Ω及2KΩ时的Au值。
三、实验设备及主要器件
1.功率函数信号发生器(YB1631)一台
2.双踪示波器(YB4324)一台
3.交流毫伏表(SG2172)一台
4.数字万用表(UT52)一块
四、实验内容
1.按图-1接好电路,检查无误后方可通电。
2.调测静态工作点
(1)接通电源,用万用表直流电压档监测UE,调整RW使UE=2.0V(即IC=2.0mA)。
(2)测得集电极对地电压UC、基极对地电压UB、发射极对地电压UE和实际RB1值,将数据填入表-1。
表-1
RB1实际值
RB1理论值
UC
UB
UE
ICQ
3.电压放大倍数Au的测试
(1)将适当的中频信号送入放大器的信号输入端(建议f=1KHz、us=50mv)。
(2)用示波器监测输出信号,要求无失真。
用交流毫伏表分别测试放大器输入信号和输出信号有效值,或用示波器分别测出输入/输出信号的峰峰值,然后计算Au,并用示波器观察其相位。
将数据填入表-2
表-2
Us(mv)
Ui(mv)
Uo(mv)
Au
Ui、Uo相位差
4*.观测工作点的改变对输出波形的影响
(1)去掉信号源,调节电位器RW使UE=2V,测出UCE值。
(2)接上信号源,用示波器监测Uo,并逐步加大输入信号,使Uo足够大但不失真,保持输入信号不变。
(3)改变RB1的阻值使输出波形分别出现饱和失真与截止失真;
绘出Uo的波形,并分别测出相应的静态工作点,然后填入表-3,并记录波形。
表-3UE=2VUC=UCE=
UCE
波形
失真情况
偏小值
偏大值
五、实验报告要求
1.讨论静态工作点的测试方法。
2.讨论测试电压放大倍数的方法。
实验三场效应管放大器的研究
1.了解场效应管放大器的可变电阻特性及高阻电路的测试方法。
2.学习场效应管放大器的静态、动态参数的调测方法。
二、回答下列问题
1.计算出图-1所示的结型场效应管组成的共源级放大电路的静态工作点(根据实验电路参数,分别由图解法与计算的方法)。
求出工作点处的跨导gm。
2.如何测量场效应管放大器的输入电阻?
1.功率函数信号发生器(YB1631)一台
2.双踪示波器(YB4324)一台
3.交流毫伏表(SG2172)一台
4.数字万用表(UT52)一块
1.静态工作点的测量和调整
(1)根据附录查阅,或用图示仪测量实验中所用场效应管的特性曲线和参数,记录下来备用。
(2)按图3-1连接电路,用数字万用表直流电压档测量UG、US和UD,检查静态工作点是否在特性曲线的放大区的中间部分。
如合适则把结果记入表3-1中。
(3)若不合适,则适当调整Rg2和RS,调好测出UG、US和UD记入表中
测量值
UG(V)
US(V)
UD(V)
UDS(V)
UGS(V)
ID(mA)
计算值
2.电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的测量
(1)Au和Ro的测量
在放大器的输入端加入f=1KHz、Us=50—100mV的正弦信号,并用示波器监测输出电压Uo的波形。
在输出电压Uo的波形没用失真的情况下,用交流毫伏表分别测量RL=∞和RL=10KΩ的输出电压Uo(保持Us不变)。
记入表-2中
计算值
Ui
Uo
Ro(kΩ)
RL=∞
RL=10KΩ
(2)用示波器观察ui和uo的波形,描绘出来并分析它们的相位关系。
(3)输入电阻的测量
按图-2改接实验电路,选择合适大小的输入电压Us,,将开关K掷向“1”,测出R=0式的输出电压Uo1,然后将开关K掷向“2”(接入R),保持Us不变,在测出Uo2,根据公式Ri=Uo2*R/(Uo1-Uo2)求出Ri,把结果记入表-3中
表-3
Uo1(V)
Ri(KΩ)
1.整理实验数据,并将测得的Au、Ri、Ro数据与理论值相比较
2.把场效应管放大器与晶体管放大器相比较,总结场效应管放大器的特点。
3.在测量场效应管放大器静态工作电压UGS时,能不能用数字电压表直接并接在G、S两端测?
为什么?
实验四单管放大电路设计及其输入电阻和
输出电阻的测试
1.掌握单管放大电路的设计方法,进一步熟悉晶体管放大电路工作特性
2.研究放大电路输入/输出电阻(Ri/Ro)的测试原理与测试方法
1.复习单管放大电路的工作原理及设计方法。
2.参阅教材有关输入、输出电阻的测试方法。
三、回答下列问题
1.单管放大电路的输入与输出电阻如何估算?
它们与何参数有关?
2.测试仪表的输入级放大电路要求其输入电阻高还是低?
四、实验设备及主要器件
3.交流毫伏表(SG2172)一台
5.晶体三极管3DG12×
1及若干电阻、电容。
五、实验内容
1.设计电路
设计一单管放大电路,其偏置电路为固定偏流式,晶体管为3DG12。
要求其输入电阻Ri为1kΩ<
Ri<
2kΩ,其输出电阻Ro约为5kΩ。
给定条件:
EC=12V,负载电阻RL=2KΩ。
2.实验操作
组装自行设计的电路并进行如下实验。
实验步骤自拟。
(1)测试静态工作点。
(2)测试电压放大倍数。
(3)测试输入电阻Ri并说明方法。
(4)测试输入电阻Ro并说明方法。
六、实验报告要求
1.说明测试输入、输出电阻的方法。
2.分析测试结果与估算值。
3.对本实验体会较深的问题进行讨论
实验五差动放大器的研究与测试
1.掌握差动放大器静态工作点的测试。
2.掌握差模放大倍数和共模抑制比的测试。
二、预备知识
差动放大器是解决直流放大器零点漂移最常用的一种方法。
图5-1是差动放大器的基本结构。
它由两个基本共射电路组成,电路各元件力求对成,但实际上总有差别。
图中RW用来调节T1、T2管的静态工作点,补偿差别的。
一经补偿,使得输入信号Ui=0时,输出电压Uo=0。
RW的接入具有负反馈作用,使放大倍数下降,所以不宜过大。
当开关K拨向左边时,构成典型的差动放大器。
RE是公共射极电阻,他对差模信号无反馈作用,因而不影响差模电压放大倍数,但对共模信号有较强的负反馈作用,故而可以有效地以至零漂、稳定静态工作点。
当开关K拨向右边时,构成具有恒流源的差动放大器,用晶体管恒流源代替发射极电阻RE,这样可以得到一个动态的大电阻而又无须提供很高的电源电压,可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。
1.单端输入的差动放大器的差模放大倍数与双端输入有何不同?
2.能用毫伏表或示波器直接去测差动放大器双端输出的电压吗?
四、实验设备及器件
五、实验内容及步骤
1.基本放大器性能测试
1.调零和测量静态工作点
Ⅰ.信号源不接入。
将放大器输入端A、B与短接,接通电源,用直流电压表测量输出电压Uo,调节调零电位器RP,使Uo=0。
调节要仔细,力求精确。
Ⅱ.调零完成后,用直流电压表测量电路中各点对地的电位,计算IC1、Ic2mA),填入表-1中
IC(计算)
T1
T2
⑵.测量差模增益
Ⅰ.断开直流电源,将信号源的输出端接入A端,地端接入放大器的输入B端构成差动输入方式(注意:
此时信号源浮地),调节输入信号频率f=1KHz,输出旋钮旋至零,用示波器监视输出端(集电极C1或C2与地之间)。
Ⅱ.接通±
12V直流电源,逐渐增大输入电压Ui(约为100mV),在输出波形无失真的情况下,用交流毫伏表测Ui、Uc1、Uc2,即入表-1,并观察Ui、Uc1、Uc2之间的相位关系及URE随Ui的改变情况。
类型
Ui(mV)
UC1(V)
UC2(V)
Ad
Ac
CMRR
差模输入
/
共模输入
⑶.测量共模增益
Ⅰ.断开电源,将A、B端短接,信号接入A端与地之间,构成共模输入方式。
Ⅱ.接通±
12V直流电源,逐渐增大输入电压Ui(约为1V),在输出波形无失真的情况下,用交流毫伏表测Ui、Uc1、Uc2,即入表-1,并观察Ui、Uc1、Uc2之间的相位关系及URE随Ui的改变情况。
六、实验报告及要求
1.整理实验数据,报告中一定要写清楚正确的测试方法。
2.比较Ui、UC1和UC2之间的相位关系,并总结电阻RE的作用。
实验六两级阻容耦合放大电路
1.学习多级放大电路的静态和动态的测试方法。
2.学习两极放大器的频率特性测试方法。
二、预习要求
1.复习教材多级放大电路及频率特性的有关内容。
2.电路的fH和fL主要与电路的那些参数有关?
电路中的CL起何作用?
若将CL开路,fH会增大还是减小?
三、实验设备及器件
四、实验内容及步骤
1.连接电路
按图接线,注意该电路元器件多,节点多,接线时一定要仔细认真。
接线尽可能短。
2.置静态工作点
使放大器输入端Ui接地,调RW1和RW2使T1和T2的集电极电位UC1和UC2分别为8V。
并按表-1记录数据。
TI
3.测量电压放大倍数
断开Ui端接地线,将函数发生器的输出端接到电路的输入端。
将函数发生器的功能开关调至正弦波,使f=1KHz,Ui=2mv(用交流毫伏表测量)。
用示波器观察输出波形,在输出不失真的情况下,测量各级输出电压Uo1和Uo,填入表-2,并计算电压放大倍数。
Uo1
4.测量fH和fL及fH和fL
(1)高频段和低频段幅频特性的测量。
以f=1KHz,Ui=2mv使输出电压Uo为基准,保持Ui不变增加或减少输出信号频率f,使输出电压UO降至表-3种各值时,读取各对应的f值,并记于表-3。
UoM
0.9UoM
0.707UoM
0.5UoM
f(Hz)↑
1KHz
f(Hz)↓
(3)fH和fL的测量,在测试幅频特性的过程中,当改变f,使UO下降到0.707UO时,所对应的高频值和低频值,分别就是fH和fL。
五、实验报告及要求
1、认真记录实验数据及波形,根据实验数据计算相关参数,按要求填入表格。
实验七负反馈放大器的研究
二、实验目的
1.了解放大电路中引入负反馈的方法及对放大器主要性能指标的影响。
2.研究引入负反馈后对放大器的电压增益与频率特性的影响
3.观察负反馈对放大器非线性失真的改善。
三、预备知识
负反馈在电子电路中有着广泛的应用。
虽然它是放大器的放大倍数降低了,但能在多方面改善放大器的动态参数,得到如下益处:
(1)增益稳定度提高了;
(2)展宽了通频带;
(3)改变了输入输出阻抗;
(4)提高了信噪比;
负反馈放大器由基本放大器(无反馈放大器)和反馈网络组成;
负反馈放大器有四种组态:
电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。
本实验以电压串联负反馈为例,分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。
1.图-1为带有负反馈的两极阻容耦合放大电路,在电路中通过Rf把输出电压Uo应回到输入端,加到晶体管T1的发射极上,在发射极电阻Rf1上形成反馈电压Ufo,根据反馈的判断方法可知,属于电压串联负反馈。
三、答下列问题
1.如输入信号失真,能用负反馈改善?
2.当测试无反馈特性时,Rf如何处理?
画出图-1的基本放大电路。
四、实验设备及器件
四、实验内容及步骤
1.测量静态工作点
按图-1连接实验电路,不加输入信号,用数字电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点,即如表-1。
UB(V)
UE(V)
UC(V)
IC(mA)
第一级
第二级
2.测试负反馈放大器的各项性能指标
2-1测量中频电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro。
A:
将的正弦信号输入放大器(f=1KHZ),用示波器监视输出波形Uo,在Uo不失真的情况下,用交流毫伏表测量表-2种的数据
B:
保持Us不变,断开负载电阻RL,测量空载时的电压Uo。
*2-2测量通频带
保持Us不变,然后增加和减少输入信号的频率,找出上、下限频率fH、fL,记入表-3
3.测试基本放大器的各项性能指标
将实验电路改接为基本放大器形式。
用内容2中的方法测量相关数据。
表-2
Us(mv)
UL(mv)
Av
Ri
Ro
基本放大器
负反馈放大器
FL
fH
ΔH
4*.观察负反馈对非线性失真的改善
实验现象记录。
五、实验报告及要求
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。
实验八集成运算放大器的基本应用
(一)
1.研究由集成运放组成的比例等运算电路的功能。
2.了解运算放大器在实际应用应考虑的一些问题。
1.何谓“虚地”与“虚短”?
2.计算以下各表的理论值。
三、实验仪器
5.集成运算放大器μA741×
1,及若干电阻、电容
1.反相比例运算电路
(1)按图-1连接实验电路,接通±
12电源,输入端对地短路,接通电源,用直流电压表测量输出电压Uo,调节调零电位器RW,使Uo=0。
调节要仔细,力求精确(描述具体操作过程)
(2)输入Ui=0.5V(f=100Hz)的正弦信号,测量相应的Uo值。
并用示波器观测Uo,Ui的相位关系
2.同相比例运算电路
(1)按图-2A连接实验电路,接通电源,输入端对地短路,进行调零。
并用示波器观测Uo,Ui的相位关系。
(3)按图-2B电路重复内容
(1)
(2)。
参数
Ui(V)
Uo(V)
实测
理论
ui
uo
反相比例
同相比例
跟随器
3*.积分电路:
实验电路如图-3所示。
(1)打开K2,闭合K1对运放进行调零;
(2)调零完成后,再打开K1,闭合K2,使UO=0;
(3)预先调好直流输入电压UI=0.5
V,接入实验电路,再打开K2,然后用电压表测输出电压UO,每隔3秒读一次UO,计入表-2中,直到UO不继续明显增大为止。
t
UO
五、实验报告
1.总结本实验3种电路特点及性能。
2.分析理论计算结果和实验结果误差的原因。
实验九运算放大器应用
(二)
1.通过实验进一步掌握运算放大器的特点。
2.掌握独立设计和独立完成简单实验的能力。
二.预备知识
1、运算放大器线性工作时具有“虚地“与“虚短路“特性。
为了提高运算放大器电路的稳定性,通常采取深负反馈。
图-1是最基本的两种运算放大嚣。
图(a)为反相输入式运算放大器;
图(b)为同相输入式运算放大器,它们都具有深负反馈。
由于运算放大器以具有高输入阻抗特点,这样A点反相端对同相端而言,从电压观点看近似短路,从电流观点看似为开路,因此对(a)图中的A点即为“虚地“,对(b)图中的A点与同相端为“虚短路”正因为运算放大器具有以上特点便很容易构成加法器.减法器.积分器.微分器等,用它进行数学运算。
目前运算放大器已在其他方面,如振荡.波形变换等方面得到广泛应用。
三.预习要求
1.复习有关运算放大器应用理论。
2.RC本来组成一个积分器,为什么要用运算放大器?
四.验设备及器件
(自行提出)
五.实验内容
(1)用通用运算放大器(如μA741)设计一反相加法器。
要求:
Uo=-(2Ui1+Ui2)
电源电压为±
12V,Rf=200K,Ui1=+1V(直流电压),Ui2为正弦信号(有效值为1V,频率为1KHz)
(2)用通用运算放大器(如μA741)设计一反相积分器。
12V,积分时间常数为0.2ms,积分电容Cf=6800pF
2.实验操作
组装自行设计的电路,并作如下实验,实验步骤自拟。
(1)用示波器测量加法器的输入信号与输出信号并精确记录有关数据,以便分析误差。
(2)由信号发生器输出一个方波(频率自选)作为积分器的输入信号。
根据设计的R与C值,构成一个简单的RC积分器,同时送入以上的相同信号,用双踪示波器一路观察运算放大器构成的积分器(也称积密勒积分器)的波形;
一路观察简单RC积分器,并进行比较。
见图-2,自选输入方波频率,使一路积分效果好,一路积分效果差。
六.实验报告要求
1.准确绘制测试的波形。
2.对输出波形进行分析。
3.对实验中体会较深的问题进行分析讨论。
实验十集成电压比较器的研究
1.学习集成电压比较器的工作原理及电路形式与设计。
2.研究电压比较器波形及传输的特性的测试方法。
二.实验设备
5.HA17741×
1,及若干电阻、电容。
1.分析图10-1电路,弄清以下问题:
(1)比较器是否要调零?
(2)比较器两个输入端电阻是否要求对称?
2.