模拟电子技术实验指导书.docx

1、模拟电子技术实验指导书实验一 常用电子仪器的使用一 实验目的 1学习电子电路实验中常用电子仪器:示波器、低频信号发生器、交流毫伏表、万用表等的正确使用方法。 2初步掌握用双踪示波器观察信号波形和读取波形参数的方法。二 实验仪器及器件 1.示波器(YB4324) 2.交流毫伏表(TG2172) 3.功率函数信号发生器(YB1631) 4.数字万用表(UT52)三实验内容 1双踪示波器使用前的检查：（1）把面板上的各旋钮旋至如下列的位置：YB4324：控制件名称作用位置控制件名称作用位置辉 度居中输入耦合DC聚 焦居中扫描方式自动位移(三只)居中极性垂直方式CH1SEC/DIV0.5msVOLTS

2、/DIV01V触发源CH1（2）接通电源,电源指示灯亮。预热3-5分钟,分别调节亮度和聚焦旋钮。使光迹的的亮度适中、清晰。 （3）输入耦合置于“AC”位置、将本机校准信号输入到 Y1（CH1）通道。调节“电平”旋钮使波形稳定，再分别调节 Y和 X轴的位移旋钮，使波形对准刻度。将图形记录下来，并读出其幅度和周期是否和校准信号吻合。采用同样的方法分别检查 Y2（CH2）通道。周期：_*_=_幅度：_*_=_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

3、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10V1.0V60mV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100HZ1KHZ20KHZ示波器测出的T据T计算出的f4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

4、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-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

5、、 预习要求1根据实验电路，计算RB1值。设=80，ICQ=2mA.2根据实验电路，计算ICQ=2mA,=80,RC=620及2K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-1RB1实际值RB1理论

6、值UCUBUEICQ3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)AuUi、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

7、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-3 UE=2V UC= UCE= UCEUEICQ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一、 实验目的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

8、？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记入表中表-1测 量 值UG(V)US(V)UD(V)UDS(V)UGS(V)ID(mA) 计 算

9、值UDS(V)UGS(V)ID(mA)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=50100mV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=10K的输出电压Uo（保持Us不变）。记入表-2中表-2测 量 值计 算 值UiUoAuRo(k)AuRo(k)RL=RL=10K（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

10、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测 量 值计 算 值Uo1(V)Uo1(V)Ri(K)Ri(K)五、 实验报告要求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一、 实验目的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（R

11、i/Ro）的测试原理与测试方法二、 预习要求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5晶体三极管3DG121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1kRi2k，其输出电阻Ro约为5

12、k。给定条件：EC=12V，负载电阻RL=2K。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一、 实验目的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

13、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。 三、 回答下列问题1单端输入的差动放大器的差模放大倍数与

14、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 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。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中表-1UBUEUCIC（计算）T1T2测量差模增益断开直流电源，将信号源的输

15、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）。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。表-1类型Ui(mV)UC1(V)UC2(V)AdAcCMRR差模输入共模输入测量共模增益断开电源，将A、B端短接，信号接入A端与地之间，构成共模输入方式。 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

16、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一、 实验目的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1功率函数信号发生器(YB1631)

17、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8 V。并按表-1记录数据。表-1UBUEUCTIT23 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-

18、2，并计算电压放大倍数。表-2UiUo1Uo4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。表-3UoUoM0.9UoM0.707UoM0.5UoMf(Hz)1KHzf(Hz)1KHz（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

19、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

20、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。表-1UB(V)UE

21、(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-33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 -2Us(mv)Ui(mv)UL(mv)Uo(mv)AvRiRo基本放大器负反馈放大器表-

22、3FL fH H基本放大器负反馈放大器4*观察负反馈对非线性失真的改善实验步骤自拟。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)一、 实验目的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。二、 预习要求1 何谓“虚地”与“虚短”？2 计算以下各表的理论值。三、 实验仪器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5集成运算放大器A7411，及若干电

23、阻、电容四、 实验内容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。（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。（3） 按图-2B电路重复内容（1）（2）。表-1参数类型Ui(V)Uo(V)A

24、u波 形实测理论uiuo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=0.5V，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。表-2tUO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）一、 实验目的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

25、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，

26、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 设计电路（1） 用通用运算放大器（如A741）设计一反相加法器。要求：Uo=-（2Ui1+Ui2）给定条件：电源电压为12V，Rf=200K，Ui1=+1 V（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A741）设计一反相积分器。给定条件：电源电压为12V，积分时间常数为02 ms，积分电容Cf=6800pF2 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

27、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一 实验目的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1功率函数信号发生器(YB1631) 一台2双踪示波器(YB4324) 一台4数字万用表（UT52） 一块5HA177411，及若干电阻、电容。三预习要求1 分析图10-1电路，弄清以下问题：（1） 比较器是否要调零？为什么？（2） 比较器两个输入端电阻是否要求对称？为什么？2