信息工程系课程实验报告规范放大电路概要.docx

1、信息工程系课程实验报告规范放大电路概要福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告课程名称：低频电子技术姓 名：系：信息工程专 业：电子信息年 级：2006级学 号：指导教师：潘晓文职 称：副教授2008年 月 日附件二：实验报告实验项目列表格式实验项目列表序号实验项目名称成绩指导教师1晶体管共射极单管放大器潘晓文2负反馈放大器潘晓文3差动放大器潘晓文4LC正弦波振荡电路潘晓文5集成运算放大器的基本应用信号处理有源滤波器潘晓文678910111213141516171819福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系： 信息工程 专业： 电子信息 年级： 2006级 姓名： 学号： 实验

2、课程：低频电子 实验室号：_ 实验设备号： 实验时间： 指导教师签字： 成绩： 晶体管共射极单管放大器1实验目的和要求（1）掌握放大器静态工作点的调试方法，学会分析静态工作点对放大器性能的影响。（2）掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。（3）熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。2实验原理1、放大器静态指标的测试图 1图1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RB2和RB1组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号Ui后，在放大器的输出端便可得到一个与Ui相位相反，幅值被放大

3、了的输出信号U0，从而实现了电压放大。在图1电路中，当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管T的基极电流IB时（一般510倍），则它的静态工作点可用下式估算，VCC为供电电源，此为+12V。 （1） （2） （3）电压放大倍数 （4）输入电阻 （5）输出电阻 （6）测量放大器的静态工作点，应在输入信号Ui=0的情况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的数字万用表，分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压，然后算出IC的方法，例如，只要测出UE，即可用 算出IC。（也可根据，由UC确定IC），同时也

4、能算出。放大器静态工作点的调试是指对三极管集电极电流IC（或UCE）调整与测试。静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大的影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，如工作点偏低则易产生截止失真。如须满足较大信号的要求，静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。改变电路参数UCC，RC，RB（RB1，RB2）都会引起静态工作点的变化。2、放大器动态指标测试放大器动态指标测试包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。1) 电压放大倍数AV的测量调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压ui，在输出电压uo不失真的情况下，用交流毫

5、伏表测出ui和uo的有效值Ui和Uo，则AV= （7）2）输入电阻Ri的测量为了测量放大器的输入电阻，按图2电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R，在放大器正常工作的情况下，用交流毫伏表测出US和Ui，则根据输入电阻的定义可得。图 2R= （8）3）输出电阻RO的测量按图1-4电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载RL的输出电压UO和接入负载后输出电压UL，根据 U= （9）即可求出RO RO=（）R （10）4）最大不失真输出电压UOPP的测量（最大动态范围） 为了得到最大动态范围，应将静态工作点调在交流负载线的中点。在放大器正常工作情况下，逐步增大输入信号的幅度，并

6、同时调节RW（改变静态工作点），用示波器观察uo，当输出波形同时出现削底和缩顶现象（如图1-5）时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真时，用交流毫伏表测出UO（有效值），则动态范围等于2UO。或用示波器直接读出UOPP来。3主要仪器设备（实验用的软硬件环境）（1）双踪示波器（2）万用表（3）交流毫伏表（4）信号发生器4操作方法与实验步骤按下述方法连线图 3在实验箱的晶体管系列模块中，如图3所示，按图1所示连接电路：DTP5作为信号Ui的输入端，DTP4（电容的正级）连接到DTP26（三极管基极），DTP26连接到DTP57，DTP63连

7、接到DTP64（或任何GND），DTP26连接到DTP47（或任何10K电阻），再由DTP48连接到100K电位器（RW）的“1”端，“2”端和“3”端相连连接到DTP31，DTP27（三极管射极）连接到DTP51，DTP27连接到DTP59（或DTP60），DTP24连接到DTP32（或DTP33），DTP25先不接开路，最后把电源部分的+12V连接到DTP31。 5实验内容及实验数据记录（1）测量静态工作点静态工作点测量条件：输入接地即使Ui=0.在步骤1连线基础上，DTP5接地（即Ui=0），打开直流开关，调节RW，使IC=2.0mA（即UE=2.4V），用万用表测量UB、UE、UC、R

8、B2值。记入表1。表1 IC=2.0mA测 量 值计 算 值UB（V）UE（V）UC（V）RB2（K）UBE（V）UCE（V）IC（mA）3.032.47.6575.9k0.645.252（2）测量电压放大倍数调节一个频率为1KHz、峰峰值为50mV的正弦波作为输入信号Ui 。断开DTP5接地的线，把输入信号连接到DTP5，同时用双踪示波器观察放大器输入电压Ui（DTP5处）和输出电压Uo（DTP25处）的波形，在Uo波形不失真的条件下用毫伏表测量下述三种情况下(1.不变实验电路时；2.把DTP32和DTP33用连接线相连时；3.断开DTP32和DTP33连接线，DTP25连接到DTP52时)

9、的Uo值（DTP25处），并用双踪示波器观察Uo和Ui的相位关系，记入表2。表2 IC=2.0mA Ui=17.7mV （有效值）RC（K）RL（K）U0（V）AV观察记录一组U0和Ui波形2.40.8447.5 1.20.4626.02.42.40.4324.3（3）观察静态工作点对电压放大倍数的影响 在步骤3的RC=2.4K，RL= 连线条件下，调节一个频率为1KHz、峰峰值为50mV的正弦波作为输入信号Ui连到DTP5。调节RW，用示波器监视输出电压波形，在uo不失真的条件下，测量数组IC和UO的值，记入表3。测量IC时，要使Ui=0（断开输入信号Ui，DTP5接地）。表3 RC=2.4

10、K，RL= ，Ui=17.7mV（有效值）IC(mA)1.7321.8082.02.22.40U0(V)0.860.870.520.330.081AV48.649.229.418.64.6（4）观察静态工作点对输出波形失真的影响在步骤3的RC=2.4K RL=连线条件下，使ui=0，调节RW使IC=2.0mA（参见本实验步骤2），测出UCE值。调节一个频率为1KHz、峰峰值为50mV的正弦波作为输入信号Ui连到DTP5，再逐步加大输入信号，使输出电压Uo足够大但不失真。然后保持输入信号不变，分别增大和减小RW，使波形出现失真，绘出Uo的波形，并测出失真情况下的IC和UCE值，记入表4中。每次测

11、IC和UCE值时要使输入信号为零（即使ui=0）。表4 RC=2.4K，RL= ，Ui=17.7mVIC(mA)UCE(V)U0波形失真情况管子工作状态1.55不失真放大2.08截止失真截止2.59饱和失真饱和（5）测量最大不失真输出电压在步骤3的RC=2.4K RL=2.4K连线条件下，同时调节输入信号的幅度和电位器RW，用示波器和毫伏表测量UOPP及UO值，记入表5。表5 RC=2.4K，RL=2.4KIC(mA)Uim(mV)有效值Uom(V)有效值UOPP(V)峰峰值2.517.74.412.46实验数据处理与分析（1）表1中计算值的计算公式： UBE =UB UE;UcE =Uc U

12、E；IC =UE /RE（2）表2中Av=U0/Ui表R0=Rc/RL从表中可以看出R0越大Av越大。U0的波形与Ui的波形相差。（3）表3 显示，在Ui不变的情况下，IC越大U0与 AV越小。7质疑、建议、问题讨论 （1）表1中的根据所测得数据就RB2于RB1以及VCC的数据，依据公式1计算UB应为3.2V，而是测得值为3.03V。误差较大，根据实验箱的情况，估计是滑动变阻器Rw接触不良导致测量结果不准确。根据公式3计算得到UCE为4.89V与表1中的计算值5.25V有误差。（2）从表4可以看出IC=2.0mA不是最佳静态工作点。福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系： 信息工程

13、专业： 电子信息 年级： 2006级 姓名： 学号： 实验课程：低频电子 实验室号：_ 实验设备号： 实验时间： 指导教师签字： 成绩： 负反馈放大器1实验目的和要求（1）通过实验了解串联电压负反馈对放大器性能的改善。（2）了解负反馈放大器各项技术指标的测试方法。（3）掌握负反馈放大电路频率特性的测量方法。2实验原理图1 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器图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引回到输入端，加在晶体管T1的发射极上，在发射极电阻RF1上形成反馈电压Uf。根据反馈网络从基本放大器输出端取样方式的不同，可知它属于电压串联负反馈。（1）负反馈使放大

14、器的放大倍数降低，AVf的表达式为：AVf= （1）从式中可见，加上负反馈后，AVf比AV降低了（1+AVFV）倍，并且|1+AVFV|愈大，放大倍数降低愈多。深度反馈时， （2）（2）反馈系数FV= （3）（3）负反馈改变放大器的输入电阻与输出电阻负反馈对放大器输入阻抗和输出阻抗的影响比较复杂。不同的反馈形式，对阻抗的影响不一样。一般并联负反馈能降低输入阻抗；而串联负反馈则提高输入阻抗，电压负反馈使输出阻抗降低；电流负反馈使输出阻抗升高。输入电阻Rif =（1+AVFV）Ri （4）输出电阻Rof= （5）（4）负反馈扩展了放大器的通频带引入负反馈后，放大器的上限频率与下限频率的表达式分别为： （6） （7） （8）可见，引入负反馈后，fHf向高端扩展了（1+AVFV）倍，fLf向低端扩展了（1+AVFV）倍，使通频带加宽。（5）负反馈提高了放