《模擬電子技術》課程實驗指導書

1、重慶正大軟件職業(yè)技術學院自編教材模擬電子技術實驗指導書主 編：周樹林參 編：景興紅審 稿：劉解生（電子信息類專業(yè)適用）電子信息工程系2012年1月印目 錄實驗須知I一 常用電子儀器的使用- 1 -二 單管交流放大電路- 8 -三 反饋放大電路試驗- 12 -四 OTL互補對稱功率放大電路- 15 -五 低頻功率放大器試驗- 18 -六 比例、求和運算電路- 21 -七 波形發(fā)生電路- 25 -八 有源濾波電路的研究- 29 -九 函數(shù)發(fā)生器實驗- 34 -十 直流穩(wěn)壓電路- 37 -十一 電壓、電流表電路- 41 -十二 RC正弦波振蕩器- 46 -實驗須知實驗是研究自然科學的一種重要的方法，

2、而電子學又是一門實踐性很強的學科。因此，電子技術實驗室在電子學教學中更顯的重要。電子技術實驗除了進一步鞏固理論知識，主要培養(yǎng)學生掌握電子實驗的操作技能。通過模擬電子技術實驗課程，期望學生達到如下要求：1、 能較熟練的使用示波器、函數(shù)發(fā)生器、交流毫伏表、數(shù)字萬用表等常用的電子儀器、儀表。2、 能獨立操作簡單的實驗，并能運用理論知識分析、解決試驗中出現(xiàn)的一般問題3、 能熟練、準確地測量實驗數(shù)據，繪制工整的實驗曲線，分析實驗結果，完成合格的實驗報告。實驗注意事項：1、 每次實驗前必須認真預習實驗指導書，準備實驗報告，了解實驗內容、所需實驗儀器設備及實驗數(shù)據的測試方法，并畫好必要的記錄表格，以備實驗時

3、作好原始記錄。實驗中教師將檢查學生的預習情況，未預習者不得進行實驗。2、 學生在實驗中不得隨意交換或搬動其他實驗桌上的器材、儀器、設備3、 實驗儀器的使用必須嚴格按照實驗教師所講的實驗方法進行，特別是直流電源和函數(shù)發(fā)生器的輸出端切不可短路或過載。如因操作不認真或玩弄儀器設備造成儀器設備損壞，必須酌情作出賠償。4、 試驗中如出現(xiàn)故障，應盡量自己檢查診斷，找出故障原因然后排出。如果由于設備原因無法自行排出的，再向指導老師或實驗室管理人員匯報。5、 實驗必須如實記錄實驗數(shù)據，積極思考，注意實驗數(shù)據是否符合理論分析，隨時糾正接線或操作錯誤6、 實驗結束后必須將實驗數(shù)據記錄提交指導教師查閱，經認可簽字后

4、才能拆線。拆線前必須確認電源已切斷。離開實驗室前，必須將實驗桌整理規(guī)范。7、 實驗報告在課后完成，并在下次實驗時上交。報告內容包括：（1）、預習報告內容。（2）、實驗中觀測和記錄的數(shù)據和現(xiàn)象，根據數(shù)據計算的實驗結果。（3）、實驗內容要求的理論分析或圖表、曲線。（4）、討論實驗結果、心得體會和意見、建議。I一 常用電子儀器的使用一實驗目的1、熟悉模擬電子技術實驗中常用電子儀器的功能，面板標識，及各旋扭，換檔開關的用途。2、初步掌握用示波器觀察正弦波信號波形和測量波形參數(shù)的方法，學會操作要領及注意事項，正確使用儀器。3、初步認識本學期實驗用的全部器件,學習常用電子元器件的識別及用萬用表檢測和判斷它

5、們的好壞與管腳，并測量其值。4、了解元器件數(shù)值的標注方法（直標法文字符號法色標法），電路中元件數(shù)值的標注方法及元件的標注符號單位和換算。二、實驗儀器1、 雙蹤示波器2、 多功能信號發(fā)生器3、 數(shù)字交流毫伏表4、 數(shù)字萬用表三、預習要求認識本實驗的儀器，了解其功能。面板標識及換檔開關與顯示。四、實驗內容及步驟實驗電子儀器框圖輸入信號交流電壓多功能信號發(fā)生器穩(wěn)壓源被測實驗電路輸出信號示波器電壓表或萬用表輸出信號交流毫伏表直流電壓圖1-1實驗電子儀器框圖常用電子儀器儀表及實驗箱的使用說明 （一）、TVT322D型交流數(shù)字毫伏表圖1-2 雙路毫伏表1、面板控制鍵說明（1）POWER電源開關（2）PRE

6、SETRANGE當測量方式為“MAN”（手動轉換量程）時，用于改變量程，按一下“ ”開關，向小量方向跳一檔，按一下“ ”開關，向大量方向跳一檔。（3）AUTO/MAN用選擇測量方式。開機時處于“AUTO”（自動轉換量程）狀態(tài)，按一下該開關轉換到MAN狀態(tài)，再按一下開關，又回到“AUTO”狀態(tài)。（4）V/dB/dBm用于選擇顯示方式。開機時處于V（電壓顯示）方式。每按一下該開關，機器便在V、dB、dBm三種方式之間切換。（5）HANNEL用于選擇輸入通道（6）CH1被測信號輸入通道端（7）CH2被測信號輸入通道端（8）OVER過量程或欠量程指示燈。當測量方式處于“MAN”顯示數(shù)字（忽略小數(shù)點）大

7、于3100或小290時，該指示燈亮，表示當前量程不合適。（9）AUTO該燈亮時表示當前處于自動轉換量程狀態(tài)。（10）MAN該批示燈亮時表示當前處于手動轉換量程狀態(tài)。（11）顯示窗口4位05寸綠色數(shù)碼管顯示。當被測試電壓超出測量范圍時，顯示數(shù)字會閃爍，表示該數(shù)據無效。（12）量程指示燈，當機器處于手動指示燈量程狀態(tài)時，量程指示燈的其中一個點亮表示當前的量程。（13）、（14）、（15）（16）顯示單位（17）該指示燈亮時表示當前為CH1輸入。（18）該指示燈亮時表示當前為CH2輸入。2、測量前請接通電源，按下電源開關NO。3、剛開機接能電源后，機器處于CH1輸入、自動量程，電壓顯示方式?？筛鶕?/p>

8、要重新選擇輸入通道、測量方式、顯示方式。如果采用手動測量方式，在加入被測電壓前要先選擇合適的量程。4、兩個通道的量程測量有記憶功能，因此如果輸入信號沒有變化，轉換通道時不必重新設置量程。5、當機器處于手動方式時，從INPUT端接入被測電壓后，應馬上顯示出被測電壓數(shù)據。當機器處于自動測量方式時，加入被測電壓后需幾秒鐘后顯示數(shù)據才會穩(wěn)定下來。6、如果顯示數(shù)據不閃爍，OVER燈不亮，表示機器工作正常，如果OVER燈亮，表示數(shù)據誤差較大，可根據需要選擇是否更換量程。如果顯示數(shù)據閃爍，表示被測電壓已超出當前量程的范圍，必須更換量程。注意事項1、 打開電源開關后，數(shù)碼管應該亮，數(shù)字表大約有幾秒鐘不規(guī)則的數(shù)

9、據亂跳，這是正?，F(xiàn)象。過幾秒鐘后就可穩(wěn)定下來。2、 輸入短路大約15個字以下的噪聲，這不影響測試精確，不需調零。3、 當機器處于手動轉換量程狀態(tài)時，請不要長時間輸入電壓大于該量程所能測量的最大電壓。（二）、ATF20B型數(shù)字合成函數(shù)信號發(fā)生器ATF20B DDS函數(shù)信號發(fā)生器采用數(shù)字合成技術，具有快速完成測量工作所需的高性能指標和眾多的功能特性。其簡單而功能明晰的前面板設計和中/英文液晶顯示界面能使您更便于操作和觀察，可擴展的選件功能，可使您獲得增強的系統(tǒng)特性。1、前面板說明 圖1-3 多功能信號發(fā)生器圖1-3 信號發(fā)生器 電源開關：按下打開電源，按出關斷電源 液晶顯示屏 ：顯示波形

10、參數(shù)、設置參數(shù) 單位軟鍵：屏幕下邊有五個空白鍵，其定義隨著數(shù)據的性質不同而變化， 稱為單位軟鍵，數(shù)據輸入之后必須按單位軟鍵，表示數(shù)據輸入結束并開始生效。 選項軟件：屏幕右邊有五個空白鍵，其鍵功能隨著選項菜單的不同而變化，稱為選項軟鍵。 功能鍵，數(shù)字鍵：【單頻】【掃描】【調制】【猝發(fā)】【鍵控】【TTL】鍵，分別用來選擇儀器的十大功能?！居嫈?shù)】鍵，用來選擇頻率計數(shù)功能?！鞠到y(tǒng)】鍵，用來進行系統(tǒng)設置及退出程控操作?！菊摇俊痉讲ā俊救遣ā俊久}沖波】【噪聲】【任意波】鍵，用來選擇波形 方向鍵：【t】【u】鍵，用來移動光標指示位，轉動旋鈕時可以加減光標指示位的數(shù)字?！緋】【q】鍵，用來步進增減A路信號

11、的頻率或幅度。 調節(jié)旋鈕 A路輸出/猝發(fā)：用來開關A路輸出信號，或觸發(fā)A路信號。 B路輸出/猝發(fā)：用來開關B路輸出信號，或觸發(fā)B路信號。英文ChannelSweepMODBurst中文單頻掃描調制猝發(fā)英文SineSquareRampPulse中文正弦波方波三角波脈沖英文SKCounterTTLUtility中文鍵控計數(shù)TTL系統(tǒng)英文NoiseArbOutput/TriggerOutput/Trigger中文噪聲任意波A輸出/猝發(fā)B輸出/猝發(fā)2、后面板說明圖1-4 信號發(fā)生器后面板A-TTL/B-TTL輸出BNC 調制/外測輸入BNC 電源輸入插座/保險絲座 AC110/22

12、0V輸入電壓轉換開關  RS-232接口插座（三）、ADS1062CAL型雙蹤示波器1、技術指標帶寬：60MHZ 通道數(shù)：雙通道+1個外觸發(fā)通道 最高實時采樣率：單通道1GSa/S,雙通道500MSa/S等效采樣率：50GSa/s 存儲深度：單通道40K上升時間：<5.8ns 輸入阻抗：1M|17pF時基范圍：5ns/div-50s/div，Roll：100ms-50s/div垂直靈敏度：2mv-10v/div(1-2-5順序）垂直分辨率：8bit顯示：TFT 7英寸 (178mm)的液晶顯示器2、面板控制與連接說明：（圖3-1

13、）輸入耦合：直流、交流、接地(AC、DC、GND)輸入阻抗：1M+/-2% | 17pF +/-3p最大輸入電壓：400V （DC+AC 峰值，1M輸入阻抗），CAT I,CAT II探頭衰減：1X、10XADS1062CAL前面板如圖1-4圖1-5 V-212前面板2、菜單和控制按鈕圖1-6菜單和控制按鈕CH1，CH2：顯示通道1，通道2設置菜單MATH：顯示“數(shù)學計算”功能菜單REF：顯示參考波形菜單HORI MENU：顯示水平菜單TRIG MENU：顯示觸發(fā)控制菜單SET TO 50%：設置觸發(fā)電平為信號幅度的中點FO

14、RCE：無論示波器是否檢測到觸發(fā)，都可以使用“FORCE”按鈕完成當前波形采集;主要應用于觸發(fā)方式中的“正?！焙汀皢未巍盨AVE/RECALL：顯示設置和波形的存儲/調出菜單ACQUIRE：顯示采集菜單MEASURE：顯示自動測量菜單CURSORS：顯示光標菜單；當顯示光標菜單并且光標被激活時，萬能旋鈕可以調整光標的位置；離開光標菜單后，光標保持顯示，除非類型選項設置為關閉，但不可調整。DISPLAY：顯示“顯示菜單”UTILITY：顯示輔助功能菜單DEFAULT SETUP：調出廠家設置HELP：進入在線幫助系統(tǒng)AUTO：自動設置示波器控制狀態(tài)，以生產適用于輸出信號的顯示圖形RUN/STOP

15、：連續(xù)采集波形或停止采集；注意：在停止的狀態(tài)下對于波形垂直檔位和水平時可以在一定的范圍內調整，相對于對信號進行水平或垂直放向上的擴展。SINGLE：采集單個波形，然后停止四、實驗記錄：表1-1 幅值觀測記錄表1-2 頻率觀測記錄（五）、實驗報告1實驗目的。2分析實驗結果，得出結論3記錄測量的原始數(shù)據，所用儀器的名稱、型號、編號。（六）、分析與討論1用數(shù)字萬用表如何判斷二極管的正負極，表面上顯示的是什么量？2數(shù)字萬用表測量三極管的電流放大倍數(shù)時，如何判斷其三個極？3示波器測量的是什么量？如何讀其數(shù)值？4同一個電壓值示波器指示的數(shù)值和電壓表讀 出的數(shù)值有和不同？為什么？5根據原始數(shù)據簡述怎樣用萬用

16、表判斷二極管、三極管、穩(wěn)壓管的管型、管腳及好壞，觀察電解電容充電、充滿、漏電和放電各個過程。二 單管交流放大電路一實驗目的1掌握單管放大器靜態(tài)工作點的調整及電壓放大倍數(shù)的測量方法。2研究靜態(tài)工作點和負載電阻對電壓放大倍數(shù)的影響，進一步理解靜態(tài)工作點對放大器工作的意義。3觀察放大器輸出波形的非線性失真。4熟悉低頻信號發(fā)生器、示波器及晶體管毫伏表的使用方法。二電路原理簡述單管放大器是放大器中最基本的一類，本實驗采用固定偏置式放大電路，如圖2-1所示。其中RB1=100K，RC1=2K，RL1=100，RW1=1M，RW3=2.2k,C1=C2=10F/15V,T1為9013(=160-200)。

17、圖2-1 為保證放大器正常工作，即不失真地放大信號，首先必須適當取代靜態(tài)工作點。工作點太高將使輸出信號產生飽和失真；太低則產生截止失真，因而工作點的選取，直接影響在不失真前提下的輸出電壓的大小，也就影響電壓放大倍數(shù)（Av=V0/Vi）的大小。當晶體管和電源電壓Vcc=12V選定之后，電壓放大倍數(shù)還與集電極總負載電阻RL(RL=Rc/RL)有關，改變Rc或RL，則電壓放大倍數(shù)將改變。在晶體管、電源電壓Vcc及電路其他參數(shù)（如Rc等）確定之后，靜態(tài)工作點主要取決于IB的選擇。因此，調整工作點主要是調節(jié)偏置電阻的數(shù)值（本實驗通過調節(jié)Rw1電位器來實現(xiàn)），進而可以觀察工作點對輸出電壓波形的影響。三實驗

18、設備 名稱 數(shù)量 型號1.直流穩(wěn)壓電源1臺MC10952.函數(shù)信號發(fā)生器 1臺學校自備3.示波器 1臺學校自備4.晶體管毫伏表1只學校自備5.萬用表 1只學校自備6.電阻 3只100*1 2k*1 100 k*17. 電位器 2只 2.2 k*1 1M*18 電容 2只 10F/15V*29. 三極管 1只 9013*110 短接橋和連接導線 若干 P8-1和5014811 實驗用9孔插件方板 297mm×300mm 四. 實驗內容與步驟1調整靜態(tài)工作點實驗電路見9孔插件方板上的“單管交流放大電路”單元，如下圖2-2所示。方板上的直流穩(wěn)壓電源的輸入電壓為+12V，用導線將電源輸出分別

19、接入方板上的“單管交流放大電路”的+12V和地端，將圖2-2中J1、J2用一短線相連，J3、J4相連（即Rc1=5k），J5、J6相連，并將RW3放在最大位置（即負載電阻RL=RL1+RW3=2.7k左右），檢查無誤后接通電源。圖2-2 使用萬用表測量晶體管電壓VCE，同時調節(jié)電位器RW1，使VCE=5V左右，從而使靜態(tài)工作點位于負載線的中點。 為了校驗放大器的工作點是否合適，把信號發(fā)生器輸出的f=1kHz的信號加到放大器的輸入端，從零逐漸增加信號i的幅值，用示波器觀察放大器的輸出電壓0的波形。若放大器工作點調整合適，則放大器的截止失真和飽和失真應該同時出現(xiàn)，若不是同時出現(xiàn)，只要稍微改變RW1

20、的阻值便可得到合適的工作點。 此時把信號Vi移出，即使Vi=0,使用萬用表，分別測量晶體管各點對地電壓Vc、VB和VE，填入表2-1中，然后按下式計算靜態(tài)工作點。IC=，IB, 值為給定的 *或者量出RB（RB=RW1+RB1），再由IB= 得出IB，式中VB0.7V，VCE=VC。注：測量RB阻值時，務必斷開電源。同時應斷開J4、J2間的連線。表2-1測量值計算值VCVBVEIBICVCE2測量放大器的電壓放大倍數(shù)，觀察RC1和RL對放大倍數(shù)的影響。在步驟1的基礎上，將信號發(fā)生器調至f=1kHz、輸出為5mV。隨后接入單級放大電路的輸入端，即Vi=5mV，觀察輸出端0的波形，并在不失真的情況

21、下分兩種情況用晶體管毫伏表測量輸出電壓V0值和V0值： 帶負載RL，即J5、J6相連，測V0值 不帶負載RL，即J5、J6不連，測V0值。再將RC1放在2k位置，仍分以上兩種情況測取輸出電壓V0和V0值，并將所有測量結果填入表2-2中。 采用下式求取其電壓放大倍數(shù)：帶負載RL時， AV=，不帶負載RL時， AV =表2-2RC1測量值計算值ViV0V0AVAV5kRL=RL=2.7k2kRL=RL=2.7k3觀察靜態(tài)基極電流對放大器輸出電壓波形的影響在實驗步驟2的基礎上，將RW1減小，同時增大信號發(fā)生器的輸入電壓Vi值，直到示波器上產生輸出信號有明顯飽和失真后，立即加大RW1值直到出現(xiàn)截止失真

22、為止。五分析與討論1解釋AV隨RL變化的原因。2. 靜態(tài)工作點對放大器輸出波形的影響如何？三 反饋放大電路試驗一實驗目的1. 加深理解反饋放大電路的工作原理及負反饋對放大電路性能的影響。2. 學習反饋放大電路性能的測量與測試方法。二電路原理簡述實驗電路為阻容耦合的兩級放大電路,如圖3-1所示。在電路中引入由電阻RF2和電位器RF1組成的電壓負反饋電路。 引入負反饋的放大電路,其性能可以得到改善。圖3-1 其中：RF1=1k，RW=150k，C2=C3=0.47F，C7=C8=0.01F，C1=10F/25V，CE1= CE2=47F/25V，RE1=RE2=10，RF2=51， RC1=RE1

23、”=120，RC2=RS= RE2”=470 ，RB22=1k，RB21=1.5k，RB1=10k，T1=T2=9013（=160-200）, 外接電阻RL=2k三實驗設備 名稱 數(shù)量 型號1.直流穩(wěn)壓電源 1臺MC10952.函數(shù)信號發(fā)生器 1臺學校自備3.示波器 1臺學校自備4.晶體管毫伏表 1只學校自備5.萬用表 1只學校自備6.電阻 1只2k*17.反饋放大電路模塊1塊ST20028.短接橋和連接導線若干P8-1和501489.實驗用9孔插件方板 1塊297mm×300mm四. 實驗內容與步驟1. 按照電路原理圖選用“ST2002反饋放大電路”模塊,熟悉元件安裝位置后,開始接

24、線：一根連接直流穩(wěn)壓電源的+12V和電路圖中的+12V端；一根連接穩(wěn)壓電源負端和電路圖中的0V端；線路經檢查無誤后,方可閉合電源開關。 2. 測定靜態(tài)工作點將電路D端接地,AB不連線,RW調到中間合適位置。輸入端接入信號源，令Vi=20mV，f=1kH，調RW使輸出電壓V0為最大不失真（Vi盡量最大，也可增大輸入信號）正弦波后,撤出信號源，輸入端（I）接地，用萬用表測量下表3-1中各直流電位(對地)：表3-1測量項目 Ve1 Vc1 Vb2 Ve2 Vc2測量數(shù)據3. 測量基本放大電路的性能將D端接地，AB不連接(即無負反饋的情況)，RF1調到中間位置。1）測量基本放大電路的放大倍數(shù)AV 。令

25、Vi=20mv, f=1kHz 不接RL, 用毫伏表/示波器測量VO 記入表3-2, 并用公式AV=VO/Vi求取電壓放大倍數(shù)AV 。2）測量基本放大電路的輸出電阻ro仍令Vi=20mV,f=1kHz,接入負載電阻RL=2k,測輸出電壓VO并記入表3-2,則ro=VO：未接負載電阻RL時的輸出電壓； VO：接負載電阻RL后的輸出電壓。設接負載RL后的電壓放大倍數(shù)為AV，則AV= VO/Vi3）觀察負反饋對波形失真的改善拆下負載電阻RL，當AB不連線時，令Vi值增大，從示波器上看輸出電壓的波形失真；而當AB連線時，在同樣大的Vi值下，波形則不失真。4）測量基本放大電路的輸入電阻ri 在電路的輸入

26、端接入RS=470,把信號發(fā)生器的兩端接在VS兩端，加大信號源電壓，使放大電路的輸入信號仍為20mv（即用毫伏表測I端和接地端的電壓仍為20mv）, 測量此時信號源電壓VS，并記錄表3-2，則 ri=4. 測定反饋放大電路的性能將AB連線，即有反饋放大電路。1）測量反饋放大電路的放大倍數(shù)Avf與上同，令Vi=20mv, f=1kHz, 不接RL，測量Vof,并記入表3-2中，并用公式Avf=Vof/Vi 可求取電壓放大倍數(shù)Avf。2）測量反饋放大電路輸出電阻rof仍令Vi=20mv, f=1kHz 接入RL=2k,用毫伏表測量輸出電壓Vof 記入表3-2中,并用公式rof=(Vof/Vof-1

27、)RL,來計算rof,用Avf=Vof/Vi求取Avf。表3-2測量電路 測量項目 計算項目基本放大電路(無反饋)ViVo(不接RL)Vo(接RL)Vs(接Rs)Av(不接RL)Av(接RL)rir020mVf=1kHz反饋放大電路(AB連接) ViVofVofVsfAvfAvfrifro20mVf=1kHz3) 測量反饋放大電路輸入電阻rif與上同,在電路輸入端接入RS=470, 把信號發(fā)生器的兩端接在VS兩端,加大信號源電壓,使放大電路的輸入信號仍為20mv,測量此時信號源電壓VSf,并記入表3-2.則rif=五分析與討論1. 總結電壓串聯(lián)負反饋對放大電路性能的影響,包括輸入電阻,輸出電阻

28、,放大倍數(shù)及波形失真的改善等。四 OTL互補對稱功率放大電路一實驗目的1. 測量OTL互補對稱功率放大器的最大輸出功率、效率。2. 了解自舉電路原理及其對改善OTL互補對稱功率放大器性能所起的作用。二電路原理簡述圖4-1所示為OTL低頻功率放大器， 當有信號輸入時，輸入信號經T1放大后，同時作用到T2、T3管的基極，由于在靜態(tài)時，T2和T3管基本上處于截止狀態(tài)，因此，在輸入信號的正半周，T1管的集電極電位變負，使T3管（PNP型）導通，T2管（NPN型）截止，只有電流ic2流經負載；而在輸入信號的負半周，T3管截止，T2管導通，只有電流ic3流經負載。因T2、T3管輪流導通，且ic2和ic3在

29、負載RL中流動的方向是相反的，所以，在一個周期內，流過負載的電流是ic2和ic3合并起來的一個完整信號。圖4-1中的Rp是T1管的偏置電阻，用來調整T1管的集電極電位。C3和R2組成自舉電路，用于提高電路的功率效益，增大了最大不失真輸出功率。二極管D1、D2的作用是消除交越失真。圖4-1其中：R1=5.1k，R2=150，Rc=680，RE=Rs=51，RL=8.2，RP=47k，D1=D2=1N4007， C2=C3=470F/50V，CE=47F/50V，C1=10F/50V,C5=0.1F，T1=9013，T2=BD137，T3=BD138三實驗設備 名稱 數(shù)量 型號1.直流穩(wěn)壓電源 1

30、臺 MC10952.低頻信號發(fā)生器 1臺學校自備3.示波器 1臺學校自備4.萬用表 1臺學校自備5.毫安表 1只學校自備6.OTL功率放大模塊1塊ST20077.短接橋和連接導線 若干 P8-1和501488.實驗用9孔插件方板 297mm×300mm四. 實驗內容與步驟在整個測試過程中，電路不應有自激現(xiàn)象。1. 靜態(tài)工作點的測試：按圖4-1連接實驗電路，用導線連接A、C點，調節(jié)信號源為頻率f=1KHz的正弦波信號,電源進線中串入直流毫安表。接通+6V電源，注意電源極性和幅值，觀察毫安表指示，若電流過大（大于200mA），應立即斷開電源檢查原因。如無異?，F(xiàn)象，可開始調試。調節(jié)輸出端中

31、點電位UA：調節(jié)電位器Rp，用直流電壓表測量D點電位，使。2. B、D點不連接（無自舉），逐漸加大信號幅度，至輸出電壓波形將出現(xiàn)臨界失真時，用萬用表測出負載RL上的電壓Uom，則最大不失真輸出功率。讀出直流毫安表中的電流值，此電流即為直流電源供給的平均電流I（有一定誤差），由此可近似求得直流電源的平均功率PV=VCCI，再根據上面測得的Pom，即可求出輸出效率。理想情況下，max=78.5%。將實驗數(shù)據記錄在表4-1中并畫出輸出電壓波形。3. 短接D1、D2，用示波器觀察此時T2、T3管的發(fā)射極有無正偏壓及信號交越失真的情況，畫出輸出電壓波形，與D1、D2不短接時比較。T2、T3管消耗的功率P

32、T=PV-Pom。4. 連接B、D點（加入自舉），重復步驟2、3的實驗內容。表4-1Uom（V）I（mA ）VCC（V）Pom（W）PV（W）PT（W）加入自舉無自舉五分析與討論1. 整理實驗數(shù)據，計算靜態(tài)工作點，最大不失真輸出功率Pom、效率等，并與理論值進行比較。2. 分析自舉電路的作用。3. 討論實驗中發(fā)生的問題及解決辦法。五 低頻功率放大器試驗一實驗目的1. 了解集成功率放大電路的使用方法。2. 學習集成功率放大電路的靜態(tài)測試和動態(tài)測試方法。二電路原理簡述集成功率放大器由集成功放塊和一些外部阻容元件構成。它具有線路簡單、性能優(yōu)越、工作可靠、調試方便等優(yōu)點，已經成為在音頻領域中應用十分廣

33、泛的功率放大器。電路中最主要的組件為集成功放塊，它的內部電路與一般分立元件功率放大器不同，通常包括前置級、推動級和功率級等幾部分。有些還具有一些特殊功能（消除噪聲、短路保護等）的電路，其電壓增益較高（不加負反饋時電壓增益達7080dB，加典型負反饋時電壓增益在40dB以上）。集成功放塊的種類很多。本實驗采用的集成功放塊型號為LA4102，它的內部電路及管腳排列圖可參見有關手冊。表5-1、表5-2是它的極限參數(shù)和電參數(shù)。集成功率放大器LA4102的應用電路如圖5-1所示，該電路中各電容和電阻的作用簡要說明如下：C1、C9輸入輸出耦合電容，隔直作用。C2反饋元件，決定電路的閉環(huán)增益。C3、C4、C

34、8濾波、退耦電容C5、C6、C10消振電容、消除產生振蕩。C7自舉電容，若無此電容，將出現(xiàn)輸出波形半邊被削波的現(xiàn)象。表5-1參數(shù)符號與單位額定值最大電源電壓UCCmax（V）14（有信號時）允許功能P0（W）1.22.25（50mm×50mm銅箔散熱片）工作溫度opr()-20+70表5-2參數(shù)符號與單位測試條件典型值工作電壓UCC（V）9靜態(tài)電流ICC0（mA）UCC=9V15開環(huán)電壓增益AVO（dB）70輸出功率P0（W）RL=4或8 f=1kHz2.1(1.4)輸入阻抗Ri（k）20圖5-1三實驗設備 名稱 數(shù)量 型號1.直流穩(wěn)壓電源 1臺MC10952.低頻信號發(fā)生器 1臺學

35、校自備3.示波器 1臺學校自備4.交流毫伏表 1只學校自備5.萬用表 1只學校自備6.毫安表 1只 學校自備 7.頻率計 1只 學校自備8.集成功放 1只LA4102*19.電容10只50pF*1 1000pF*10.15F*1 4.7F/35V*133F/35V *1 100F/35V *2220F/35V *1 470F/35V *11000F*110.電阻 3只8.2/2W*2 100/0.25W*111.短接橋和連接導線 若干P8-1和5014812.實驗用9孔插件方板297mm×300mm四. 實驗內容與步驟 按圖5-1連接電路。1. 靜態(tài)測試將輸入信號旋至零，接通+6V直

36、流電源，測量靜態(tài)總電流及集成塊各引腳對地電壓，記入自擬表格中。2. 動態(tài)測試1）最大輸出功率a. 接入自舉電容C7輸入端接1kHz正弦信號，輸出端用示波器觀察輸出電壓波形，逐漸加大輸入信號幅度，使輸出電壓為最大不失真輸出，用交流毫伏表測量此時的輸出電壓Uom，則最大輸出功率b. 斷開自舉電容C7觀察輸出電壓波形變化情況。2）輸入靈敏度要求Ui100mV，測試方法，同實驗十三。3. 進行本實驗應注意以下幾點：1）. 電源電壓不允許超過極限值，不允許極性接反，否則集成塊將遭損壞。電路工作時絕對避免負載短路，否則將燒毀集成塊。2）. 接通電源后，時刻注意集成塊的溫度，有時，未加輸入信號集成塊就發(fā)熱過

37、甚，同時直流毫安表指示出較大電流及示波器顯示出幅度較大，頻率較高的波形，說明電路有自激現(xiàn)象，應即關機，然后進行故障分析、處理。待自激振蕩消除后，才能重新進行實驗。3）. 輸入信號不要過大。五分析與討論1. 若將電容C7除去，將會出現(xiàn)什么情況？2. 若在無輸入信號時，從接在輸出端的示波器上觀察到頻率較高的波形是否正常？ 3. 討論實驗中發(fā)生的問題及解決辦法。六 比例、求和運算電路一實驗目的用運算放大器等元件構成反相比例放大器,同相比例放大器,電壓跟隨器,反相求和電路及同相求和電路,通過實驗測試和分析,進一步掌握它們的主要特點和性能及輸出電壓與輸入電壓的函數(shù)關系.二. 實驗原理與說明名稱 數(shù)量 型

38、號1.直流穩(wěn)壓電源 1臺 2.低頻信號發(fā)生器 1臺學校自備3.示波器 1臺學校自備4.萬用表 1只學校自備5.DC信號源1 塊-5V+5V 6.電阻 11只100*1 2.4k*110k*4 20k*2100k*2 1M*17.集成塊芯片 1只LM741*18.短接橋和連接導線若干 P6-1和501489.實驗用9孔插件方板297mm×300mm三實驗內容與步驟每個比例,求和運算電路實驗,都應先進行以下兩項:1）按電路圖接好線后,仔細檢查,確保正確無誤。 將各輸入端接地，接通電源，用示波器觀察是否出現(xiàn)自激振蕩。若有自激振蕩，則需更換集成運放電路。2）調零：各輸入端仍接地，調節(jié)調零電位

39、器，使輸出電壓為零（用數(shù)字電壓表200mV檔測量，輸出電壓絕對值不超過5mV）。1. 反相比例放大器，實驗電路如圖6-1所示。圖6-1 反相比例放大器2）分析圖6-1反相比例放大器的主要特點（包括反饋類型），求出表6-1中的理論估算值。表6-1直流輸入電壓Vi（V）0.30.512 輸出 電 壓Vo理論估算值（V）實測值（V）誤差2. 同相比例放大器，實驗電路如圖6-2所示。1）分析圖6-2同相比例放大器的主要特點（包括反饋類型），求出表6-2中各理論估算值，并定性說明輸入電阻和電阻的大小。圖6-2 同相比例放大器表6-2直流輸入電壓Vi(V)0.30.512輸出電壓理論估算值（V）實測值（V

40、）誤差3. 電壓跟隨器，實驗電路如圖6-31）分析圖6-3電路的特點，求出表6-3中各理論估算值。 圖6-3 電壓跟隨器2）分別測出表6-3中各條件下的Vo值。表6-3Vi(V)0.51測試條件Rs=10kRF=10kRL開路Rs=10kRF=10kRL=100Rs=100kRF=100kRL開路Rs=100kRF=100kRL=100Vo理論估算值實測值誤差4. 反相求和電路，實驗電路如圖6-4 所示1）分析圖6-4反相求和電路的特點，并估算：a. 按靜態(tài)時運放兩個輸入端的外接電阻應對稱的要求，R的阻值應多大？b. 設輸入信號V11=1V, V12=2V, V13=-1.5V, V14=-2

41、V,試求出Vo的理論估算值。圖 6-4 反相求和電路2）測出V11=1V, V12=2V, V13=-1.5V, V14=-2V時的輸出電壓值。5. 雙端輸入求和，電路實驗電路如圖6-5所示。圖6-5 雙端輸入求和電路1）分析圖6-5，估算圖中電阻R1,R2,R3,R4,和R的阻值，要求如下：a. 使該求和電路的輸出電壓與輸入信號的函數(shù)關系是：Vo=10(V13+V14-V11-V12)b. R1/R2/RF=R3/R4/R2）測出V11=1V, V12=1V, V13=-1.5V, V14=2.5V時的輸出電壓值。四分析與討論1. 分析實驗中所測的值，試回答下列問題：1）反相比例放大器和同相

42、比例放大器的輸出電阻，輸入電阻各有什么特點？試用負反饋概念解釋之。2）工作在線形范圍內的集成運放兩個輸入端的電位差是否可看作為零？為什么？2. 做比例,求和等運放電路實驗時,如果不先調零。行嗎？為什么？3. 試分析圖6-6 電路能否正常工作，并簡述理由。圖6-6七 波形發(fā)生電路一實驗目的通過方波發(fā)生器、矩形波發(fā)生器、三角波發(fā)生器和鋸齒波發(fā)生器的實驗，進一步掌握它們的主要特點和分析方法。二實驗設備 名稱 數(shù)量 型號1.直流穩(wěn)壓電源 1臺 MC10952.低頻信號發(fā)生器 1臺學校自備3.示波器 1臺學校自備4.萬用表 1只學校自備5.DC信號源 1 塊 -5V+5V6.示波器 1臺7.萬用表 1只

43、8.電阻 4只2k*2 100k*29.電位器 2只100k*210. 電容 2只0.01F*1 0.1F*111. 集成塊芯片 1片LM741*2或LM358*112. 雙向穩(wěn)壓二極管 1只2.5V*113. 二極管 2只1N4007*214. 短接橋和連接導線 若干P8-1和5014815. 實驗用9孔插件方板297mm×300mm三實驗內容與步驟1. 方波發(fā)生器 實驗電路如圖7-1所示，其中D1D2為穩(wěn)壓管。 圖7-1 1）分析圖7-1電路的工作原理，試估算：a. U0的幅值b. 分別求出R=10k和R=100k的U0的周期時間。2）按實驗任務自擬實驗步驟：分別測出R=10k和

44、R=100k的U0的周期時間及幅值。1. 占空比可調的矩形波發(fā)生器實驗電路如圖7-2所示，其中D1D2為穩(wěn)壓管。3）將圖7-2電路與圖7-1方波發(fā)生器進行比較,找出它們的區(qū)別,并分別畫出下面兩種情況下圖7-2電路U0的波形。a. 電位器Rw動端與a點的電阻Rab=0。b. 電位器Rw動端與c點的電阻Rbc=0。 圖7-2 4）按實驗任務自擬實驗步驟： 測出圖7-2電路U0波形的下述參數(shù)：a. 幅值。b. 周期時間T，并觀察調整電位器Rw時，周期時間T是否變化。c. 一個周期內，U0大于零的時間T1的可調范圍。1. 三角波發(fā)生器實驗電路如圖7-3所示，其中D1D2為穩(wěn)壓管。圖7-31）分析圖7-

45、3的工作原理，弄懂下列問題：a運放A1和A2是否都工作在線性范圍內？試定性畫出U0的波形。b若要求U0的幅值為±1V，周期時間為1ms，電阻R3與R4的阻值各應為多少？2）按實驗任務自擬實驗步驟。調整圖7-3電路中的電阻R3與R4使輸出電壓的幅值為±6V，周期時間為8ms，然后關斷電源，測出電阻R3與R4的阻值。1. 鋸齒波發(fā)生器實驗電路如圖7-4所示，其中D1D2為穩(wěn)壓管。1） 分析圖7-4電路，弄懂下列問題：圖7-4a. 圖中運放A1和A2的同相輸入端與反相輸入端應怎樣連接該電路才能產生鋸齒波形振蕩？試在圖中用“+、-”符號表示。b. 電容C的充電回路和放電回路各是什么

46、？充電和放電的時間常數(shù)是否相同？c. 設電阻R4的阻值比R1大得多，試定性畫出U0的波形。d. 若將電阻R4所接的電源由-15V改為+15V，并將圖中的二極管反接，U0的波形如何變化。e. 若希望U0峰-峰值為2V，周期時間為1ms的鋸齒波，電阻R3和R4的阻值各應為多少。2）按實驗任務自擬實驗步驟。a. 調整圖7-4電路中的電阻R3和R4，使U0峰-峰值為2V，周期時間為1ms的鋸齒波，然后關斷電源，測出電阻R3和R4的阻值。b. 將電阻R4所接的電源由-15V改為+15V，并將二極管反接，觀察U0的波形。四分析與討論1. 小結非正弦波形發(fā)生器的共同特點和分析方法以及與正弦波發(fā)生器的區(qū)別。2

47、. 試分析比較三角波發(fā)生器與鋸齒波發(fā)生器的共同特點和區(qū)別。3. 試判斷下面關于波形發(fā)生器的說法是否正確：1）波形發(fā)生器都沒有輸入端。2）波形發(fā)生器不需要調零。3）正弦波發(fā)生器中的運放工作在線性范圍內。4）非正弦波發(fā)生器中至少有一只運放工作在非線形范圍內。5）計算正弦波發(fā)生器的振蕩頻率及三角波，鋸齒波發(fā)生器輸出電壓的峰-峰值，主要抓住工作在非線性范圍的運放輸出電壓改變狀態(tài)的臨界條件。八 有源濾波電路的研究一實驗目的1. 掌握有源濾波器的組成原理及濾波特性。2. 學會調節(jié)濾波器截止頻率及了解等效Q值對濾波器幅頻特性的影響。二電路原理簡述用集成運算放大器和電阻、電容無源器件可實現(xiàn)不同特性的有源濾波器

48、。根據連接形式，儲能元件的數(shù)量不同可構成不同的有源濾波器。就信號頻率而言，濾波器有低通、高通、帶阻之分。就濾波器傳遞函數(shù)零極點數(shù)而言，又有低階和高階之分。(1) 有源低通濾波器一階有源低通濾波器，如圖8-1（a）所示，其傳遞函數(shù)H(s)為 H(s)=（a）一階有源低通濾波器 （b）一階有源低通濾波器幅頻特性圖8-1一階有源低通濾波器頻率特性為 (j)=式中通帶內放大倍數(shù)，=; 上限截止角頻率，=,幅頻特性曲線見圖8-1（b）。 圖1，2二階有源低通濾波器有多種電路連接形式，如圖8-2和圖8-3所示有源濾波器都是二階有源低通濾波器，但濾波器特征參數(shù)略有不同。如圖8-2所示二階壓控電壓源有源低通濾波器的頻率特性為(j)=式中，=，=，Q=。Q為等效品質因素，與有關。大于3，濾波器極點落在s右半平