第3章模拟电子技术部分实验1025.docx

1、第3章模拟电子技术部分实验1025第三章 模拟电子技术部分实验3.1 实验一 单级放大电路一实验目的1加深对共射极单级小信号放大器特性的理解2掌握单级放大器的调试方法和特性测量3学习放大器的动态特性4熟练掌握示波器等常用电子仪器的使用方法二实验原理放大器的基本任务是不失真地放大信号，要使放大器能够正常工作，必须合理地设置静态工作点Q。为了获得最大不失真的输出电压，静态工作点应该选在特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选得太高，就会引起饱和失真；若工作点选得太低。就会引起截止失真，如图3.1.1所示。基极电流 Ib 的大小不同，静态工作点在负载线上的位置也就不同。即 Ib可以确定晶体管的工作状态

2、，通常称它为偏置电流，简称偏流。Rb 称为偏置电阻。通常是改变 Rb 的阻值来调节偏流 Ib 的大小。三、实验仪器1示波器2信号发生器3数字万用表四、实验内容及步骤1装接电路 （1）用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏，电解电容C的极性和好坏。（2）按图3.1.2所示，连接电路（注意：接线前先测量十12V电源，关断电源后再连线），由于实验箱上Rb1阻值过大，需给Rb1并联一个10K电位器。并将Rp（100K）的阻值调到较大位置。（3）接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。2直流工作点的调测（RL= 5k1）（1）调节电路，使放大器获得最大不失真的输出电压，即静态工作点在交流负载线的中点。在

3、放大器的输入端加入f =1kHz 幅度约10-20mv的正弦波信号，信号源信号(40db)通过输入端衰减的方法，提供给放大器输入端一个幅度约10-20mv的正弦波 (Vp-p=20-40mv) 。l）调大信号源幅度，利用示波器观察。使波形同时出现饱和失真和截止失真；2）调节（调大）Rp使波形只出现截止失真；3）反向调节（调小）Rp，使截止失真现象逐渐减弱，直到饱和失真和截止失真再一次同时出现；4）调小信号幅度，使输出重新只出现截止失真；5）重复步骤3）、4）的操作，使Q点逐渐逼近交流负载线的中点。直到若调小信号幅度，饱和失真和截止失真同时消失，调大则同时出现，则此时Q点位于交流负载线的中点，即

4、可获得最大不失真输出电压。（2）断开输入信号，用万用表测量静态参数。实测(v)实测计算（利用电位和电阻）VBEVEVCVBRb(k)IE(mA)IC(mA)IB (A)注：直接测量VBE或利用VBE = VBVE计算VBE都可。3测量电压增益Av并观察RL对Av的影响（1）空载（即RL=）时的Av在放大器的输入端加入1kHz的正弦信号，输出空载，用示波器同时观察输入、输出信号。调节输入信号大小，在输出端获得最大不失真波形时（此时由热噪声引入的影响最小），测量输入电压 Vi 和 输出电压Vo ，将数据添入下表（2）测量带负载RL=2k2时的Av在放大器的输出端连接 RL= 2k2 ，重复步骤（1

5、）的操作，将数据填入下表给定参数实测（Vp-p）实测计算估算负载（）Vi(mv)Vo(v)AvAvRL =RL=2k24（选作）测放大器的输入电阻ri和输出电阻ro （1）放大器的输入电阻ri在输入回路中串接一个已知电阻Rs5k1，在电阻的左侧加入 1kHz 正弦信号，调节信号幅度，使输出信号最大不失真，用示波器测量输入信号的幅度记为 VS，则放大器的输入电阻 ri Rs (VSVi) 1 （2）放大器的输出电阻ro输入一确定的Vi信号，将 RL= 时的 Vo 记为 Vo ，将 RL2K2 的Vo记为VL，则放大器的输出电阻 ro ( VoVL)l RL将上面测量数据及计算结果填入下表测输入电

6、阻（Rs5k1）测输出电阻（RL2K2）实测测算估算实测测算估算VS(mv)Vi(mv)ririVo(v)RL=VL(v)RL2K2roro五实验报告要求1绘制实验原理图2整理实验数据，画出必要的波形和曲线。3对实验结果和实验现象进行分析讨论。4回答思考题六、思考题1Rb代表什么？如何测量?2Q点过高或过低分别出现什么失真？3.2 实验二 射极跟随器一、实验目的1掌握射极跟随器的特性及测量方法。2进一步学习放大器各项参数测量方法。二、实验原理射极跟随器的电路原理图如图3.2.1所示。它是一个电压串联负反馈放大电路。由于信号从发射极输出，故称该电路为射极跟随器。该电路的特点是：第一，电压放大倍数

7、近似等于1，这是深度电压负反馈的结果。但是，它的射极电流仍比基极电流要大得多，所以它具有一定的电流和功率放大作用；第二，输入、输出信号同相；第三，输入阻抗高，输出阻抗低；第四，输出电压能在较大范围内跟随输入电压作线性变化。图3.2.1 射极跟随器原理图.三、实验仪器1示波器2信号发生器3数字万用表四、实验内容与步骤1按图3.2.2电路接线。图3.2.2 实验线路图2. 直流工作点的调整将电源十12v接上，在B点加f=1kHZ正弦波信号，输出端用示波器监视，反复调整RP及信号源输出幅度，使输出幅度在示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，即为该放大

8、器静态工作点，将所测数据填入表3.2.1中。表3.2.1VE (v)VB (v)VC (v)IE = VE / Re(计算)3测量电压放大倍数Av接入负载 RL1k，在B点加 f1kHz 信号，调输入信号幅度（此时偏置电位器RP不能再旋动），用示波器观察，在输出最大不失真情况下用示波器测出 Vi，VL值，将所测数据填入表3.2.2中。表3.2.2Vi (v)VL (v)Av=VL / Vi4测量输出电阻 ro在B点加 f=1kHz 正弦波信号，Vi =100mV左右(Vp-p=200mv可由信号源衰减20db后获得)，接上负载RL2k2时，用示波器观察输出波形，并测出空载输出电压 VO (RL

9、=)，有负载输出电压VL（RL2k2）的值。则 ro =（VO / VL 一 1）RL将所测数据填入表3.2.3中。表3.2.3VO (mv)VL (mv)ro =（VO / VL 1）RL5测量放大器输入电阻 ri（采用换算法）在输入端串入 5k1电阻，A点加入 f =1kHz 某一确定幅度的正弦信号，用示波器观察空载(RL=)输出波形，用示波器分别测 A，B 点对地电位Vs , Vi。则 ri = Vi / ( Vs Vi ) R = R / (Vs / Vi ) 1 将测量数据填入表3.2.4中。表3.2.4Vs (v)Vi (v)ri = R / (Vs / Vi ) 1 6（选作）测

10、射极跟随器的跟随特性并测量输出电压峰峰值 VOPP 。接入负载 RL2k2 时，在B点加入f =1kHz 的正弦信号，逐点增大输入信号幅度Vi ，用示波器监视输出端，在波形不失真时，测出所对应的VL 值，计算出Av ，并用示波器测量输出电压的峰峰值VOPP ，与使用万用表测得的对应输出电压有效值比较将所测数据填入表3.2.5中。表3.2.512345Vi (mv)VL (mv)VOPP (v)Av五、实验报告1绘出实验原理电路图，标明实验的元件参数值。2整理实验数据及说明实验中出现的各种现象，得出有关的结论；画出必要的波形及曲线3实验结果与理论计算比较，分析产生误差的原因3.3 实验三 负反馈

11、放大电路一、实验目的1研究负反馈对放大器性能的影响。2掌握反馈放大器性能的测试方法。二、实验仪器1双踪示波器。2音频信号发生器。3数字万用表。三、实验原理负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用。其原理是通过降低放大器的放大倍数，从而获得放大器多方面动态参数的改善。如稳定放大倍数，改善输入、输出电阻，减小非线性失真和展宽通频带等。因此，几乎所有的实用放大器都带有负反馈。负反馈放大器有四种组态，即电压串联，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。四、实验内容1负反馈放大器开环和闭环放大倍数和输出电阻的测量（1）开环电路2图接线，RF先不接入。输

12、入端B点接入 f= l kHz Vi = l mv左右的正弦波。 输入 l mv信号采用输入端衰减法（一般采用实验箱上加衰减的办法，即信号源用一个较大的信号。例如输入端A点加100mv，在实验板上经100:1衰减电阻信号在B点降为l mv）调整工作点使输出信号不失真。注意：如发现有寄生振荡，可采用以下措施消除：a)重新布线，尽可能走线最短。b)可在三极管 eb 间加几P到几百P的电容。c)信号源与放大器用屏蔽线连接。 如若无法得到1mv信号，也可将信号略微取得大一些，如4mv-10mv之间的某值也可。用示波器观察uo1、uo的波形，在保证输出波形不失真和无振荡的情况下，按表3.3.1所示测量V

13、i、Vo的值，并计算Au和ro的值。表3.3.1Vi (mv)Vo (v)Auro ()RL=RL=1k5其中ro的计算公式是：式中：UoO是输出端空载时的输出电压，UoL是接入负载RL时的输出电压。（2）闭环电路利用图3.3.1中的CF、RF支路引入级间电压串联负反馈。令f= l kHz Vi = l mv左右按表3.3.2所示，分别测量RL=和RL=1k5时Vo值，并计算Auf和ro。根据实测结果，验证Auf是否近似等于1/F，并讨论电压级间负反馈电路的带负载能力。表3.3.2Vi (mv)Vo (mv)Aufro ()RL=RL=1k52. 观察负反馈对非线性失真的改善作用(此时取RL=1k5 f = 1kHz) （1）将图3.3.1电路开环，逐步加大Vi 的幅度，使输出信号出现失真（注意不要过份失真）记录失真波形幅度。（2）将电路闭环，观察输出情况，并适当增加Vi 幅度，使输出幅度接近开环时失真波形及波形幅度。(3) 选做：若RF3 k不变，但RF接入1 V1的基极，会出现什么情况？实验验证之。(4) 画出上述各步实验的波形图。3测放大器频率持性(1) 将图3.3.1电路先开环（此时RL=1k5），选择Vi ；适当幅度（频率为1kHz）使输出信号在示波器上有满幅正弦波显示。(2) 保持输入信号幅度不变逐步增加频率，