参考答案--模拟电子技术实验指导书(2012)

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模拟电子技术实验指导书

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固定电阻器(简称电阻)可根据制作材料和工艺的不同,分为碳膜、金属膜、线绕式等不同类型。可变电阻器可分为半可调电阻器和电位器两类。半可调电阻器是指电阻值虽然可以调节,但在使用时经常固定在某一阻值上的电阻器。这种电阻器一经装配,其阻值就固定在某一数值上。电位器是通过旋转轴来调节阻值的可变电阻器。
2、电阻器的型号及命名
表1-1
信号发生器“输出衰减”挡
低频毫伏表读数(V)
示波器测量电压峰-峰值(V)
示波器测量电压有效值(V)
3、用示波器测量信号的周期与频率
将信号发生器输出电压固定为某一数值。用示波器分别测量信号发生器的频率指示为1kHZ、5kHZ、100kHZ时的信号周期T,并换算出相应的频率值 ,记入表1-2中。为了保证测量的精度,应使屏幕上显示波形的一个周期占有足够的格数;或测量2~4个周期的时间,再取其平均值。
表1-2
信号发生器的频率指示(kHZ)
1
5
100
“扫描时间”标称值(t/div)
一个周期占有水平方向的格数
信号周期T( )
信号频率 (HZ)
五、实验思考题
1、用示波器观察波形时,要达到如下要求,主要应调节哪些旋钮?
①波形清晰;②亮度适中;③波形位置移动;④波形稳定;⑤改变波形个数;⑥改变波形高度。
2、用一台完好的示波器观察信号波形时,若产生方法也各不相同。如按照示波管的不同来分,示波器可分为单线示波器和双线示波器;按照其功能不同来分,示波器又可分为通用示波器和专用示波器两大类;按显示方式不同也可分为单踪示波器、双踪示波器和多踪示波器。此外,示波器还有存贮示波器和非存贮示波器之分。现代的示波器正朝着高宽带、高精度、高性能价格比和多通道、多功能、智能化的方向发展。下面,以通用示波器为例介绍示波器的一般工作原理和使用方法。

《模拟电子技术实验》实验指导书

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北方民族大学Beifang University of Nationalities《模拟电子技术实验》课程指导书北方民族大学教务处北方民族大学《模拟电子技术实验》课程指导书编著杨艺丁黎明校审杨艺北方民族大学教务处二〇一二年三月《模拟电子技术实验》课程是工科类大学二年级学生必修的一门实践类课程。

实验主要设备包括模拟电子技术实验箱、信号发生器、示波器、数字万用表、交流毫伏表和直流电源等。

课程教学要求是:通过该课程,学生学会正确使用常用的电子仪器,掌握三极管放大电路分析和设计方法,掌握集成运放的使用及运算放大电路各项性能的测量,学会查找并排除实验故障,初步培养学生实际工程设计能力,学会仿真软件的使用,掌握工程设计的概念和步骤,为以后学习和工作打下坚实的实践基础。

《模拟电子技术实验》课程内容包括基础验证性实验,设计性实验和综合设计实践三大部分。

基础验证性实验主要包括仪器设备的使用、双极性三极管电路的分析、负反馈放大电路的测量等内容。

主要培养学生分析电路的能力,掌握电路基本参数的测量方法。

设计性实验主要包括运算电路的实现等内容。

主要要求学生掌握基本电路的设计能力。

综合设计实践主要包括项目的选题、开题、实施和验收等过程,要求学生能够掌握电子产品开发的整个过程,提高学生的设计、制作、调试电路的能力。

实验要求大家认真做好课前预习,积极查找相关技术资料,如实记录实验数据,独立写出严谨、有理论分析、实事求是、文理通顺、字迹端正的实验报告。

本书前八个实验项目由杨艺老师编写,实验九由丁黎明老师编写。

全书由丁黎明老师提出课程计划,由杨艺老师进行校对和排版。

参与本书课程计划制订的还有电工电子课程组的全体老师。

2012年3月1日实验一常用电子仪器的使用(2学时) (4)实验二单管放大电路的测量(4学时) (9)实验三差动放大器(2学时) (17)实验四电压串联(并联)负反馈放大电路的设计(2学时) (21)实验五集成运放基本运算电路(2学时) (24)实验六集成运放比较器(2学时) (28)实验七 RC正弦波振荡器(2学时) (32)实验八实验考核(2学时) (36)实验一常用电子仪器的使用一、实验目的1、了解示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及万用表的工作原理框图和主要技术性能。

模拟电子技术实验指导书

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模拟电子技术实验指导书目录实验一:常用电子仪器、仪表的使用实验二:常用电子元器件的识别与检测实验三:二极管整流、滤波、稳压电路实验四:单级放大电路实验五:两级放大及负反馈电路实验六:功率放大电路实验七:差动放大电路实验八:集成运算放大器的线性应用实验九:集成运算放大器的非线性应用实验十:RC正弦信号振荡及波形变换电路实验十一:集成稳压、串联稳压电路实验十二:设计性实验1、语音放大系统电路设计2、简易数控直流电源3、助听器4、家用对讲机实验一常用电子仪器、仪表的使用一实验目的1 熟悉常用仪器仪表的基本操作2 初步掌握示波器、信号发生器和交流毫伏表的调校和综合使用3 掌握万用表的使用方法。

二常用仪器仪表与其主要用途示意图三实验仪器1 示波器2 函数信号发生器3 交流毫伏表4、万用表四仪器仪表的使用(一)示波器使用1 显示部分调节打开电源,调节辉度钮至合适辉度。

再调节聚焦钮使光迹最清晰,并调节照明亮度钮至合适亮度。

2 信号输入1)观察一个波形。

探头由CH1输入口(或CH2)输入,置输入方式选择钮【AC-GND-DC】为AC,即隔直流输入方式;置触发方式选择钮【AUTO-NORM-TV.V-TV.H】为AUTO;置触发源开关为【INT-CH2-LINE-EXT】;置水平扩展和垂直扩展为弹出位置。

2)观察两个波形。

探头分别由CH1和CH2输入口同时输入,并将垂直方式开关置DUAL,若测量相位差,超前相位的信号必须对测量同步。

3)波形用作X-Y轴系统观察。

X-Y开关按下,X轴信号由CH1输入,Y轴信号由CH2输入。

4)两个波形的叠加。

置垂直轴方式开关为ADD。

a.信号测量。

调节【VOLTS/DIV 】即幅度/格 Y 轴衰减钮并辅助调节钮【V ARIABLE 】,使波形垂直方向占4-6格,调节【TIME/DIV 】即时间/格X 轴扫描时间钮并辅助调节【V ARIABLE 】,使水平方向显示2-4个完整周期波形,并调节触发电平钮【TRIG .LEVEL 】使波形同步稳定。

(5) 《模拟电子技术实验指导书》

(5) 《模拟电子技术实验指导书》

实验五差动放大电路一、实验目的1.熟悉差动放大电路工作原理。

2.掌握差动放大电路的基本测试方法。

二、实验仪器1.双踪示波器2.信号发生器3.数字万用表三、预习要求1.计算图5.1中的静态工作点及电压放大倍数。

2.在图5.1的基础上画出单端输入和共模输入的电路。

图5.1四、实验内容与步骤1.按图5.1所示连接电路。

2.测量静态工作点 (1)调零将输入端短路并接地,接通直流电源,调节电位器R P1使双端输出电压V o=0。

(2) 测量静态工作点测量V 1、V 2、V 3各极对地电压填入表5.1中表5.12.测量差模电压放大倍数在输入端加入直流电压信号V id = 0.1V 按表5.2要求测量并记录。

由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。

注意先调好DC 信号的OUT1和OUT2,使其分别为+0.1V 和-0.1V ,然后再接入。

3.测量共模电压放大倍数将输入端b 1、b 2短接,接到信号源的输入端,信号源另一端接地。

DC 信号分先后接OUT1和OUT2,分别测量并填入表5.2。

由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。

进一步计算共模抑制比CMRR=cd A A表5.24.在实验板上组成单端输入的差动放大电路进行下列实验。

(1)在图1中将b2接地,组成单端输入差动放大器,从b1端输入直流信号V= 0.1V,测量单端及双端输出,填表5.3记录电压值。

计算单端输入时的单端及双端输出的电压放大倍数。

并与双端输入时的单端及双端差模电压放大倍数进行比较。

表5.3(2)在b1端加入正弦交流信号Vi=0.05V,f=1000Hz(b2接地)分别测量、记录单端及双端输出电压,填入表5.3计算单端及双端的差模电压放大倍数。

(注意:输入交流信号时,用示波器监视V c1、V c2的波形,若有失真现象时,可减小输入电压值,使V c1、V c2都不失真为止)五、实验报告1.根据实测数据,计算图5.1电路的静态工作点,并与预习计算结果相比较。

《模拟电子技术》实验指导书

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实验规则为顺利完成实验任务,确保人身、设备安全,培养严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质,特制定以下实验规则:1. 实验前必须做好充分预习,完成任课教师指定的预习任务,预习要求如下:(1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必要的理论分析、计算和估算。

(2) 完成实验指导书“预习要求”中的指定内容。

(3) 熟悉实验内容。

(4) 复习实验中所用仪器、仪表的使用方法及使用注意事项。

注意:未完成预习任务者不能进入实验室作实验。

2. 使用仪器、仪表前,必须了解其性能、操作方法及使用注意事项,在使用时要严格遵守操作规程。

3. 实验时接线要认真,连接实验电路电路时关断电源,检查线路时要仔细,确信无误后才能接通电源。

初学者或没有把握时应经指导教师检查后才能接通电源。

4. 实验时要注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如:有元器件冒烟、发烫或者有异味等),应立即关断电源,保持现场,报告指导教师。

找出原因,排除故障并经指导教师同意后继续实验。

如果发生事故(例如元器件或设备损坏),要主动填写实验事故报告单,服从指导教师或实验室管理人员对事故的处理决定(包括经济赔偿),并自觉总结经验,吸取教训。

5. 实验过程中应认真记录实验结果(包括实验数据、波形及其它现象)。

所记录的结果必须经指导教师检查后才能拆除线路。

6. 实验过程中要改接线路时,必须先关断电源后才能进行。

7. 实验结束后,必须关断电源,并将仪器、仪表、导线、工具等按要求整理好以后才能离开实验室。

8. 在实验室不得做与实验无关的事情。

进行任课教师指定内容以外的实验,必须经指导教师同意。

9. 遵守纪律,不乱拿其他组的仪器、设备、导线、工具等。

10.保持室内安静、清洁,爱护一切公共财物,不允许在仪器、仪表以及实验桌、凳上乱划乱写。

11.实验后,每个同学必须按要求做出实验报告。

实验报告要求1.实验报告一般包括以下内容:(1)画出实验电路,简述所做实验内容及结果。

参考答案--模拟电子技术实验指导书(2012)

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实验一 常用电子仪器的使用一、 实验目的1.熟悉示波器,低频信号发生器和晶体管毫伏表等常用电子仪器面板,控制旋钮的名称,功能及使用方法。

2.学习使用低频信号发生器和频率计。

3.初步掌握用示波器观察波形和测量波形参数的方法。

二、实验原理在电子电路实验中,经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。

它们和万用电表一起,可以完成对电子电路的静态和动态工作情况的测试。

实验中要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以连线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局,各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1—1所示。

接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的共公接地端应连接在一起,称共地。

信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线,示波器接线使用专用电缆线,直流电源的接线用普通导线。

图1—1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图1. 低频信号发生器低频信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。

输出电压最大可达20V (峰-峰值)。

通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮,可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。

低频信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。

低频信号发生器作为信号源,它的输出端不允许短路。

2.交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作频率范围之内,用来测量正弦交流电压的有效值。

为了防止过载而损坏,测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上,然后在测量中逐档减小量程。

3.示波器示波器是一种用途极为广泛的电子测量仪器,它能把电信号转换成可在荧光屏幕上直接观察的图象。

示波器的种类很多,通常可分通用、多踪多线、记忆存贮、逻辑专用等类。

双踪示波器可同时观测两个电信号,需要对两个信号的波形同时进行观察或比较时,选用双踪示波器比较合适。

本实验要测量正弦波和方波脉冲电压的波形参数,正弦信号的波形参数是幅值U m 、周期T (或频率f )和初相;脉冲信号的波形参数是幅值U m 、周期T 和脉宽T P 。

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实验一常用电子仪器的使用一、实验目的对常用的设备如示波器、稳压电源、函数信号发器、交流毫伏表、万用表等仪器的使用方法有基本了解,为今后的实验打下基础。

利用示波器观察信号波形,测量振幅和周期(频率)。

二、实验仪器1.F1733直流稳压电源一台2.HFJ-8G交流毫伏表一台3.MY65数字万用表一块4.DF1641D函数信号发生器一台5.GOS 620双踪示波器一台6.可变电阻箱一个三、常用电子仪器的介绍1.直流稳压电源DF1733稳压电源使用方法比较简单,先选好输出电压的范围为0~15V或15~30V,然后开机,调节电压旋钮至需要的值(当需要精度较高时可用数字万用表作监视)。

2.数字万用表用来测量直流和交流电压及电流、电阻、电容、二极管、三极管、频率以及电路通断,具有LCD 显示,最大显示值为‘19999’,过量程显示‘1’,具有读数保持功能。

3、交流毫伏表用于测量交流信号。

HFJ-8G毫伏表有测量精度高,输入阻抗高,通频带范围宽的特点,且有监视输出功能,可作放大器使用。

4. 函数信号发生器函数信号发生器能直接产生正弦波,三角波,方波,锯齿波和脉冲波。

直流电平可连续调节,频率计可作内部频率显示,也可作外测频率,电压用液晶(LED)显示。

5. 示波器(OSCILLOSCOPE)示波器是一种能在示波管屏幕上显示出电信号变化曲线的仪器,它不但能象电压表,电流表那样读出被测信号的幅度(注意:电压表,电流表如无特殊说明,读出的数值为有效值),还能象频率计,相位计那样测试信号的周期(频率)和相位,而且还能用来观察信号的失真,脉冲波形的各种参数等。

四、实验内容1.直流电压的测量用示波器和万用表的直流电压档,测量直流稳压电源5V,10V,15V,20V,25V,30V时的各自读数,并分别填于表1.1。

表1.1直流电压的测量结果2.方波信号测量用CH1(或CH2)观测示波器本身的校准信号,测量数据填入表1.2,并用DC和AC档,分别画出波形图,在图上标出UP和周期T。

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北方民族大学Beifang University of Nationalities《模拟电子技术实验》课程指导书北方民族大学教务处0/ 37北方民族大学《模拟电子技术实验》课程指导书编著杨艺丁黎明校审杨艺北方民族大学教务处二〇一二年三月《模拟电子技术实验》课程是工科类大学二年级学生必修的一门实践类课程。

实验主要设备包括模拟电子技术实验箱、信号发生器、示波器、数字万用表、交流毫伏表和直流电源等。

课程教学要求是:通过该课程,学生学会正确使用常用的电子仪器,掌握三极管放大电路分析和设计方法,掌握集成运放的使用及运算放大电路各项性能的测量,学会查找并排除实验故障,初步培养学生实际工程设计能力,学会仿真软件的使用,掌握工程设计的概念和步骤,为以后学习和工作打下坚实的实践基础。

《模拟电子技术实验》课程内容包括基础验证性实验,设计性实验和综合设计实践三大部分。

基础验证性实验主要包括仪器设备的使用、双极性三极管电路的分析、负反馈放大电路的测量等内容。

主要培养学生分析电路的能力,掌握电路基本参数的测量方法。

设计性实验主要包括运算电路的实现等内容。

主要要求学生掌握基本电路的设计能力。

综合设计实践主要包括项目的选题、开题、实施和验收等过程,要求学生能够掌握电子产品开发的整个过程,提高学生的设计、制作、调试电路的能力。

实验要求大家认真做好课前预习,积极查找相关技术资料,如实记录实验数据,独立写出严谨、有理论分析、实事求是、文理通顺、字迹端正的实验报告。

本书前八个实验项目由杨艺老师编写,实验九由丁黎明老师编写。

全书由丁黎明老师提出课程计划,由杨艺老师进行校对和排版。

参与本书课程计划制订的还有电工电子课程组的全体老师。

2012年3月1日实验一常用电子仪器的使用(2学时) (4)实验二单管放大电路的测量(4学时) (9)实验三差动放大器(2学时) (17)实验四电压串联(并联)负反馈放大电路的设计(2学时) (21)实验五集成运放基本运算电路(2学时) (24)实验六集成运放比较器(2学时) (28)实验七 RC正弦波振荡器(2学时) (32)实验八实验考核(2学时) (36)实验一常用电子仪器的使用一、实验目的1、了解示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及万用表的工作原理框图和主要技术性能。

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参考答案--模拟电子技术实验指导书(2012)实验一常用电子仪器的使用一、实验目的1.熟悉示波器,低频信号发生器和晶体管毫伏表等常用电子仪器面板,控制旋钮的名称,功能及使用方法。

2.学习使用低频信号发生器和频率计。

3.初步掌握用示波器观察波形和测量波形参数的方法。

二、实验原理在电子电路实验中,经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。

它们和万用电表一起,可以完成对电子电路的静态和动态工作情况的测试。

实验中要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以连线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局,各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1—1所示。

接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的共公接地端应连接在一起,称共地。

信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线,示波器接线使用专用电缆线,直流电源的接线用普通导线。

图1—1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图1.低频信号发生器低频信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。

输出电压最大可达20V(峰-峰值)。

通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮,可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。

低频信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。

低频信号发生器作为信号源,它的输出端不允许短路。

2.交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作频率范围之内,用来测量正弦交流电压的有效值。

为了防止过载而损坏,测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上,然后在测量中逐档减小量程。

3.示波器示波器是一种用途极为广泛的电子测量仪器,它能把电信号转换成可在荧光屏幕上直接观察的图象。

示波器的种类很多,通常可分通用、多踪多线、记忆存贮、逻辑专用等类。

双踪示波器可同时观测两个电信号,需要对两个信号的波形同时进行观察或比较时,选用双踪示波器比较合适。

本实验要测量正弦波和方波脉冲电压的波形参数,正弦信号的波形参数是幅值U m 、周期T (或频率f )和初相;脉冲信号的波形参数是幅值U m 、周期T 和脉宽T P 。

幅值U m 、峰峰值U P-P 和有效值都可表示正弦量的大小,但用示波器测U P-P 较方便(用万用表交流电压档测得的是正弦量的有效值U=2mU )。

由于频率f=T 1,所以测出周期T ,即可算得频率。

矩形脉冲电压,可用周期T ,脉宽T P 和幅值U m 三个参数来描述。

T P 与T 之比称为占空比。

三、 实验内容和步骤 1. 检查示波器 1) 扫描基线调节接通交流电源(220V ),开启示波器电源,输入耦合方式开关拨到接地端(GND 端),进行光迹调节,协调地调节示波器面板上的“辉度”、“聚焦”、“X 轴位移”、“Y 轴位移”等旋钮,使屏幕的中心部分显示一条亮度适中、清晰的扫描线。

2)校准“校正信号”波形的幅度、频率将示波器上的方波“标准信号”(U=2V, f=1000Hz)P-P分别接到CH1或CH2端,调节垂直轴方向微调旋钮(V/div的中心旋钮),使观测到的波形幅度读数为2V。

(一般情况V/div的中心旋钮右旋到头即为校准状态)。

然后调节扫描微调旋钮(在扫描开关旋钮的右侧),使观测到的T=1ms(一般情况扫描微调旋钮右旋到头即为校准状态,根据f=1000Hz,得T=1ms)。

调节后,微调旋钮位置为标准“校准”位置,实验过程中不能再调节,否则波形读数不准。

2.正弦波信号的观察1)频率的测定通过电缆线,将信号发生器的正弦波输出口与示波器的CH1插口相连,调节信号源的频率旋钮,使输出频率分别为100Hz,1KHz和20KHz;电压幅值为1V,从荧光屏上读得波形周期,记入表1-1中。

表1-1(2)幅值的测定调节信号输出幅值分别为有效值1V、2V、2.5V(由交流毫伏表读得),频率周期为1KHz,从荧光屏上读得波形幅值,记入表1-2中。

表1-2四、实验注意事项1.示波器的辉度不要过亮。

2.调节仪器旋钮时,动作不要过猛。

3.调节示波器时,要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用,以使显示的波形稳定。

4.作定量测定时,“t/div”和“V/div”的微调旋钮应旋置“校准”位置。

实验二晶体管单管共射放大器一、实验目的1.学习单管放大器静态工作点的调试和测量方法,了解静态工作点对输出电压波形的影响。

2.掌握放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法,了解负载电阻对电压放大倍数的影响。

3.熟悉常用电子仪器的使用。

二、实验原理对放大器的基本要求是:有足够的电压放大倍数;输出电压波形失真要小。

放大器工作时,晶体管应工作在放大区,如果静态工作点选择不当,或输入信号过大,都会使输出电压波形产生非线性失真。

实验电路如图2-1。

图2-1 共射极单管放大器实验电路1、电压放大倍数 Av=iU U 02、输入电阻 sU U U iR R is i -=3、输出电阻 L LR U U R )1(-=三、预习要求1.熟悉实验原理电路图,了解各元件、测试点及开关的位置和作用。

2.放大器静态、动态指标的理论计算和测量方法。

3.根据电路参数估算有关待测的数据指标。

4.常用电子仪器的使用方法 四、实验内容和步骤1.调节并测量静态工作点接通+12V 电源、调节R W ,使I C =2.0mA (即U E =2.0V ), 用直流电压表测量三极管3个电极对地电压及用万用表测量R B2值。

记入表2-1。

表2-1 I C =2.0 mA2.测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻 在放大器输入端A 点和地之间加入频率为1KHz 的正弦信号u S ,用示波器观察放大器输出电压u O 波形,调节函数信号发生器的输出旋钮,在输出波形不失真的条件下用示波器测量3组US 、U i 、U O 数据,绘画u O 和u i 的波形和相位关系,记入表2-2。

表2-2 I c =2.0mA3.观察静态工作点对输出电压波形的影响在第二步的实验电路中,由直流电压表测出UCE值,记录输出波形。

再逐步加大输入信号,使输出电压u足够大但不失真。

然后保持适当输入信号不变,分别增大和减小RW,改变静态工作点,直到输出电压波形出现较明显的饱和或截止失真,绘出所观察到的u0波形,并测出失真情况下的IC 和UCE值,记入表2-3中。

每次测IC和UCE值时都要关闭信号源。

表2-3 RL=∞五、实验总结报告1.由表2-1所测数据讨论RB2对IC及UCE的影响,取β=50,计算rbe1及Au1,并与实测Au1进行比较。

2.由表2-2所测数据讨论负载电阻对电压放大倍数的影响。

3.由步骤3观测结果,讨论静态工作点对放大器输出波形的影响。

若放大器的输出波形失真,应如何解决?实验三差动放大器一、实验目的1.加深对差动放大器性能及特点的理解2.学习差动放大器主要性能指标的测试方法二、实验原理图4-1是差动放大器的基本结构。

它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。

当开关K拨向左边时,构成典型的差动放大器。

调零电位器R P用来调节T1、T2管的静态工作点,使得输入信号U i=0时,双端输出电压U o=0。

R E为两管共用的发射极电阻,它对差模信号无负反馈作用,因而不影响差模电压放大倍数,但对共模信号有加强的负反馈作用,故可以有效地抑制零漂,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。

它用晶体管恒流源代替发射极电阻R E,可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。

图3-1差动放大器实验电路1.差动输入、双端输出在图3-1中,输入信号U i 加于A 、B 两端,则U i1=21U i , U i2=-21U i ,其差模放大倍数为 A d =io UU ≈-β2)1(Wbe b oRr R R β+++ (1.3.1)A d 等于单管时的放大倍数。

2.单端输入、双端输出在图3-1中,若输入信号U i 加于A 、B 两端,B 接地,则电路为单端输入、双端输出。

其差模放大倍数与式(1.3.1)相同。

差模电压放大倍数A d 由输出端方式决定,而与输入方式无关。

单端输出的差模放大倍数A d1是双端输出差模放大倍数A d 的二分之一。

3.共模抑制比K CMR在图3-1中,A 、B 两点相连,共模信号加到A 与地之间。

若为双端输出,在理想情况下,则共模放大倍数A C =0 实际上由于元件不可能完全对称,因此A C 也不会绝对等于零。

若为单端输出,则共模放大倍数A C ≈-eo R R 2。

从式K CMR=∣CdA A∣可知,欲使大K CMR,就要求A d 大,A c小;欲要A c 小,就要求R E 阻值 大。

当图3-1中开关K 拨向右边时,由于T 3的恒流作用,等效的R E 极大,显然,K CMR很大。

三、预习要求1.根据实验电路参数,估算典型差动放大器和具有恒流源的差大器的静态工作点及差模电压放大倍数(取β1=β2=50)。

2.测量静态工作点时,放大器输入端A、B与地应如何连接?3.实验中怎样获得双端差模信号?怎样获得共模信号?画出A、B端与信号源之间的连接图。

4.怎样进行静态调零点?用什么仪表测U o?四、实验内容1.按图3-1连接实验电路,开关K拨向左边构成典型差动放大器。

1)测量静态工作点①调节放大器零点信号源不接入。

将放大器输入端A、B与地短接,接通±12V直流电源,用直流电压表测量输出电压U o,调节调零电位器R P,使U o=0。

调节要仔细,力求准确。

②测量静态工作点零点调好以后,用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻R E两端电压U RE,记入表3-1。

表3-1测量值U C1(V)U B1(V)U E1(V)U C2(V)U B2(V)U E2(V)U RE(V) 6.75 -0.09 -0.78 6.74 -0.09 -0.79 10.8计算值I C(mA) I B(mA) U CE(V)0.525 0.009 7.522)测量差模电压放大倍数接通±12V直流电源,在放大器的输入端A、B之间加入频率f=1KHz的正弦信号约100mv,在输出波形无失真的情况下,用示波器测量U i、U C1、U C2、U o,记入表3-2中,并观察u i、u c1、u c2之间的相位关系及U RE 随U i改变而变化的情况。

表3-2输入入U i(V ) 0.330.210.61.25.5 3.70.330.210.601.25.53.7U C1( V) 3.72.4 6.6 0.583 1.73.72.46.65mv1mv8mvU C2( V)3.72.4 6.6 0.603 1.73.72.46.65mv1mv8mvUo( V) 7.44.8 13.250m50mv50m7.44.813.20 0 0将放大器A、B短接,信号源接A端与地之间,构成共模输入方式,调节输入信号f=1kHz,约1V,在单端输出电压无失真的情况下,测量U i、U C1、U C2、U o 之值记入表3-2,并观察u i、u c1、u c2之间的相位关系及U RE随U i改变而变化的情况。

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