模电实验报告.docx

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模电实验报告

模电实验报告

姓名：

***

班级：

信息通信14**B

学号：

2014*********

指导老师：

**

编制时间：

2016.06.12

北京联合大学

实验一Multisim7的应用

二、实验内容

1.共发射极放大电路（如下图）

（1）调整和测试静态工作点

调整直流稳压电源为12伏，接通电源，调整电位器RP（34%）,用万用表测UCEQ=（3.756v）。

测量基极电阻（RP+Rb）并记录。

（1.139G）

（2）计算电压放大倍数

放大电路的输入端加有效值为5mv,频率10KHz的正弦波，观察输出波形是否失真。

记录输入、输出波形曲线，测量不失真时的输出电压（3.728V），并计算电压放大倍数。

（B=170,A=-205）

（3）观察放大电路最大不失真输出范围

a.加大输入信号的幅值，观察到的最大不失真的输出电压（20mv）的波形。

测量其峰峰值（2.225v）。

b．调节静态工作点，确立电路最大不失真电压范围，并指出最大饱和不失真电压值和最大截止不失真电压值。

（6.448,1.089）

（4）观察静态工作点对的影响

放大电路的输入端加有效值为5mv,频率10KHz的正弦波。

●增大电位器RP阻值为最大，观察输出波形出现何种失真，并记录输入、输出波形曲线。

（52%）

●减小电位器RP阻值为最小，观察输出波形出现何种失真，并记录输入、输出波形曲线。

（5）测量放大电路的电阻

2．共集电极放大电路（如下图）

步骤及要求同共发射极放大电路

（1）调整和测试静态工作点

调整直流稳压电源为12伏，接通电源，调整电位器RP（75%）,用万用表测UCEQ=6.428v测量基极电阻（RP+Rb）并记录。

（580.626MΩ）

（2）计算电压放大倍数

放大电路的输入端加有效值为5mv,频率10KHz的正弦波，观察输出波形是否失真。

记录输入、输出波形曲线，测量不失真时的输出电压，并计算电压放大倍数。

（B=115，A=1）

（3）观察放大电路最大不失真输出范围

a.加大输入信号的幅值，观察到的最大不失真的输出电压的波形。

测量其峰峰值。

b．调节静态工作点，确立电路最大不失真电压范围，并指出最大饱和不失真电压值和最大截止不失真电压值。

（4）观察静态工作点对的影响

放大电路的输入端加有效值为5mv,频率10KHz的正弦波。

增大电位器RP阻值为最大，观察输出波形出现何种失真，并记录输入、输出波形曲线。

（无失真）

减小电位器RP阻值为最小，观察输出波形出现何种失真，并记录输入、输出波形曲线。

（无失真）

3．多级放大电路

（1）按下图连接电路，注意晶体管型号为2N2714。

（2）分别测量两级的静态工作点（icUce）；

Ic1=1.567mA,Uce1=7.427VIc2=2.601mA,Uce2=1.571V

（3）输入10mV、10kHZ正弦波，观察并描绘第一级（发生截止失真）和第二级（发生饱和失真）的输出信号波形，测输出开路（不接RL）时的总电压放大倍数（407）；带负载RL时的总电压放大倍数（222）。

实验二：

分立器件差分放大器

一、实验目的

1、掌握分立器件差分放大器的基本调试方法。

2、掌握分立器件差分放大器的主要性能指标及其基本分析方法。

3、理解提高直接耦合放大电路共模抑制比的基本方法。

二、实验原理

分立器件差分放大器原理图如图1所示。

由图1可知，分立器件差分放大器由两个参数完全对称的共射放大电路组成，当输入两个极性相同大小相等的共模信号

时，两晶体管T1和T2的集电极电压变化量相等，

，使得输出电压

；当输入两个极性相反大小相等的差模信号

时，

，

，这是将电路称为“差分放大”的主要缘由。

恒流源I用于进一步抑制共模信号，而无损差模信号。

图1分立器件差分放大器理想恒流源电路

实际的应用电路如图2所示。

T3管构成电阻分压式静态工作点稳定电路，为差分对管T1和T2提供恒定的偏置电流。

可调电阻Rp用于解决元件参数的离散性，调整电路的失调电压。

图2分立器件差分放大器原理电路

当输入电压

时，因为

所以

当输入差模电压

时，定义差模信号

由图3可知，电路双端输出时的差模电压放大倍数Aud双是单端输出时的一倍，即：

图3分立器件差分放大器交流小信号模型电路

当输入共模电压

时，定义共模信号

可以认为电路双端输出时的共模电压放大倍数等于0，即：

则电路双端输出时的共模信号抑制比为

三、实验设备与元器件

·双路直流稳压电源2台

·双踪示波器1台

·函数信号发生器1台

·数字万用表1块

·双极性晶体管NPN×3支

·电阻10kΩ×2支、510Ω×2支，62kΩ×1支、20kΩ×1支、

13kΩ×1支、3kΩ×1支，165Ω×2支

·变阻器330Ω×2支

·连接导线若干

四、实验任务

1、调试差分放大电路的静态工作点

（1）根据图4正确连接差分放大电路，并确认直流电源VCC和VEE及电路的公共参考点可靠无误。

图4分立器件差分放大器单端输入电路图

（2）关闭信号源Ui，将两输入端对地短接。

接通直流电源，调节电阻R4（Rp）（在虚拟实验平台，可用两个165Ω的电阻代替），使UC1=UC2。

（3）测量T1、T2各电极的静态电位并推算静态电流并填入记录表01中。

表1

UC1/V

UB1/V

UE1/V

UC2/V

UB2/V

UE2/V

URE/V

测量值

5.8

0

-0.59

5.7

0

-0.59

11.3

IC/mA

IB/mA

UCE/V

计算值

0.564

0

6.54

2、分析差分放大电路单端输入时的差模电压放大倍数Aud。

（1）关闭直流电源，断开电路T1基极的对地短路点。

（2）从信号发生器输出Ui=50mV、fi=1kHz的正弦交流电压，与放大器T1基极输入端相接，打开直流电源。

（3）将放大器的两输出端分别与示波器的A（CH1）、B（CH2）通道相接，观察放大器两输出端信号间的相位关系。

（4）测量放大器输入电压和不失真输出电压的幅度值，并分别计算单端输出和双端输出时的放大倍数Aud1、Aud2和Aud双，填入记录表2中。

表2

Ui1/V

Ui2/V

Uo1/V

Uo2/V

Uod/V

Aud1

Aud2

Aud双

估算值

0.05

0

1.15

-1.15

2.3

45

45

89

实测值

0.05

0

1.15

-1.05

2.3

47

47

90

3、分析差分放大电路的共模电压放大倍数Auc和共模抑制比KCMR。

（1）关闭直流电源和信号源。

断开电路T2基极的对地短路点，将T2与T1基极短路后直接连通信号源。

（2）从信号发生器输出Ui=50mV、fi=1kHz的正弦交流电压不变，打开直流电源。

（3）测量放大器输入电压和不失真输出电压的幅度值，并分别计算单端输出和双端输出时的放大倍数Auc1、Auc2和Auc双，以及单端输出的共模抑制比KCMR单和双端输出时的共模抑制比KCMR双，填入记录表3中。

表3

Uic/V

Uo1/V

Uo2/V

Uod/V

Auc1

Auc2

Aucq双

KCMR单

KCMR双

估算值

0.05

31.153

31.163

0

605

610

0

0.09

无穷

实测值

0.05

31.155

31.166

0

605

610

0

0.08

无穷

实验三：

多级运放电路

1、实验目的

1、实现波形的多级运放

2、实验原理

集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。

当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。

在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

理想运算放大器特性 在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。

开环电压增益 Aud=∞ 输入阻抗 ri=∞ 输出阻抗 ro=0 带宽 fBW=∞ 失调与漂移均为零等。

理想运放在线性应用时的两个重要特性：

（1）输出电压UO与输入电压之间满足关系式

Uo＝Aud（U+－U－）

由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U－≈0。

即U+≈U－，称为“虚短”。

（2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB＝0，称为“虚断”。

这说明运放对其前级吸取电流极小。

上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。

3、实验设备及元器件

·双踪示波器2台

·四踪示波器1台

·函数信号发生器1台

·稳压对管1支

·四路运算放大器3个

·电阻1kΩ×6支、2KΩ×1支，3kΩ×1支、6kΩ×1支

·连接导线若干

4、实验任务

1、实现三倍放大

2、实现正弦波转换为方波

3、实现正弦波与方波的叠加

5、实验内容

实验总结与体会

通过这一学期的学习，让我感受到电子电路这一学科的魅力，激发了我探索的欲望，提高了用multisim软件的能力。