厦门大学电子技术实验——实验八
电子技术实验
实验报告
实验名称：实验八集成运算放大器的运用——运算器系别：班号：
实验者姓名：学号：
实验日期：年月日
实验报告完成日期：年月日
指导教师意见：
一、 实验目的
1. 熟悉集成运算放大器的性能和使用方法
2. 掌握集成运放构成基本的模拟信号运算电路
二、 实验原理
集成运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的直流放大器。若外加反馈网络，便可实现各种不同的电路功能。例如，施加线性负反馈网络，可以实现放大功能，以及加、减、微分、积分等模拟运算功能；施加非线性负反馈网络，可以实现乘、除、对数等模拟运算功能以及其他非线性变换功能。本实验采用TL082型集成运算放大器，其管脚如图1所示。注意：在使用过程中，正、负电源不能接反，输出端不能碰电源，接错将会烧坏集成运算放大器。
1. 反相放大器：
在理想的条件下，反相放大器的闭环电压增益为：
1
R R V V A F i O VF -==
由上式可知：闭环电压增益的大小完全取决于电阻的比值R F /R 1。电阻值的误差，
将是测量误差的主要来源。
当取R F = R 1，则放大器的输出电压等于输入电压的负值，即：
i i F
O V V R R V -=-
=1
。此时反相放大器起反向跟随器的作用。 2. 同相放大器：
在理想条件下，铜线放大器的闭环电压增益为：
1
1R R V V A F i O VF +==
4. 反相加法器：
在理想条件下，输出电压为：???
?
??+-=2211i F
i F O V R R V R R V ，当R 1=R 2时，上式简化为：)(211
i i F
O V V R R V +-
=。 5. 减法器：
在理想条件下，若R 1=R 2，R F =R 3时，输出电压为：)(121
i i F
O V V R R V -=
若R F =R 1,，则V O =V I2-V I1，故此电路又称模拟减法器。 6. 积分器：
输入（待积分）信号加到反相输入端，在理想情况下，如果电容两端的初始电压为零，则输出电压为：?-=2
)(1)
(V 1T
O t i t O dt C
R V 当V i(t)是幅值为E i 的阶跃电压时，t E C
R V i t O 1)(1
-
= 此时，输出电压V O(t)随时间线性下降。
当V i(t)时峰值振幅为V iP 的矩形波时，V O(t)的波形为三角波。如图8(b)所示，根据上式，输出电压的峰峰值为：2
1T C R V V ip
P OP ?
?-
=-
在实际实验电路中，通常在积分电容C 的两端并接反馈电阻RF ，其作用是引入直流负反馈，目的是减小运放输出直流漂移。但是RF 的存在对积分器的线性关系有影响，因此，RF 不宜取太小，一般取100K Ω为宜。
三、 实验仪器
1. 示波器一台
2. 函数发生器一台
3. 数字万用表一台
4. 电子学实验箱一台
5. 交流毫伏表一台
四、实验内容
1. 反相放大器：
（1）按图2搭接电路，先测量R F=99.50KΩ，R1=9.964KΩ，计算得A VF= -9.98 （2）输入直流信号电压V I1（实验箱），用数字电压表DCV档分别测量V I和V O 记入表1，并计算电压放大倍数A VF
（3）将输入信号改为频率1kHz的正弦波，当V ip-p=1.5V时，用双踪示波器同时定量观察V I和V O，在同一时间坐标上划出输入输出波形。在测量过程中，输出端不应有削波失真或自激干扰现象，并计算A VF
表一反相放大器、同相放大器测量表
直流（V）交流（V）
波形
V i V o A v V ip-p V op-p A V
反相放大器0.202 -2.006 -9.931 1.65 15.5 9.39 反相
同相放大器0.4983 5.501 11.04 1.65 17.1 10.4 同相
2. 同相放大器：
（1）按图3搭接电路，测量R F=99.50KΩ，R1=9.964KΩ，计算A VF=10.98
（2）输入直流信号电压V I1（实验箱），用数字电压表DCV档分别测量V I和V O 记入表中，并计算电压放大倍数A VF
（3）将输入信号改为频率1kHz的正弦波，当V ip-p=1.5V时，用双踪示波器同时定量观察V I和V O，在同一时间坐标上划出输入输出波形。输出端不应有削波失真或自激干扰现象，并计算A VF
3. 加法器：
（1）根据图6电路，求出R3=4.76KΩ。并测量得R1=9.932 KΩ，R2=9.953 K Ω，R3=4.724 KΩ。
（2）搭接电路；V I1输入直流电压0.2V、V I2输出交流电压V i2p-p=400mV(f=1kHz) （3）用数字表DCV、ACV分别测量V O，并用双踪示波器观察并定量画出波形V。
4. 减法器：
（1）根据上面的图，R1=9.952KΩ，R2=9.953KΩ，R3=102.23KΩ
（2）按图搭接电路；V I1输入直流电压0.2V、V I2输出交流电压V I2P-P=400mV
（f=1kHz）
（3）用数字表DCV、ACV分别测量V O，并用双踪示波器观察并定量画出波形V。
表2 反相加法器、减法器测量表
V i1V i2p-p
V O
波形DCV ACV
反相加法器 0.2V 0.4V
-2.054V 1.4693V 反相 减法器
-2.148V
1.4658V
同相
5. 积分器：
（1）按图8搭接实验电路；
（2）从信号发生器输出方波信号作V i ，频率f=1kHz ，用双线示波器同时观察V i
和V O 的波形。要求V ip-p =1V ，占空比1/2。在同一时间坐标上画出输入、输出波形，并定量记下V i 、V O 和周期T ，并与理论计算V op-p 进行比较。
V i =1.08mV ，V O = 2.58V ，T=999.5μs
V V V P OP 5.22
101101010105.03
93-=?????-=---
五、 实验心得
厦门大学电子技术实验十集成运算放大器构成的电压比较器
实 验 报 告 实验名称：实验十集成运算放大器构成的电压比较器系别：班号：实验组别：实验者姓名： 学号： 实验日期： 实验报告完成日期： 指导教师意见：
目录 二、实验原理 (3) 三、实验仪器 (5) 四、实验内容及数据 (5) 1. 单限电压比较器 (5) 2. 施密特电压比较器 (7) 五、实验总结 (9)
一、实验目的 1、掌握电压比较器的模型及工作原理 2、掌握电压比较器的应用 二、实验原理 电压比较器主要用于信号幅度检测——鉴幅器；根据输入信号幅度决定输出信号为高电平或低电平；或波形变换；将缓慢变化的输入信号转换为边沿陡峭的矩形波信号。常用的电压比较器为：单限电压比较器；施密特电压比较器窗口电压比较器；台阶电压比较器。下面以集成运放为例，说明构成各种电压比较器的原理。 1.集成运算放大器构成的单限电压比较器： 集成运算放大器构成的单限电压比较器电路如图1(a)所示。图1(b)为其电压传输曲线。由于理想集成运放在开环应用时，A V→∞、R i→∞、R o→0；则当V i
2. 集成运算放大器构成的施密特电压比较器： 集成运算放大器构成的施密特电压比较器电路如图2(a)所示。图2(b)为其电压传输特性曲线。 当V O =V OH 时，++ +++= =+T R OH T V E R R R V R R R V V ；323322 1称为上触发电平； 当V O =V OL 时，--+++= =+T R OL T V E R R R V R R R V V ；3 23322 2称为下触发电平； 回差电平：- + -=?T T T V V V 当V i 从足够低往上升，若V i >V T+时，则V o 由V OH 翻转为V OL ； 当V i 从足够高往下降，若V i 电子电工综合实验论文 专题：裂相（分相）电路 院系：自动化学院 专业：电气工程及其自动化 姓名：小格子 学号： 指导老师：徐行健 裂相(分相)电路 摘要: 本实验通过仿真软件Mulitinism7，研究如何将一个单相的交流分裂成多相交流电源的问题。用如下理论依据：电容、电感元件两端的电压和电流相位差是90度，将这种元件和与之串联的电阻当作电源，这样就可以把单相交流源分裂成两相交流电源、三相电源。同时本实验还研究了裂相后的电源接不同的负载时电压、功率的变化。得到如下结论： 1.裂相后的电源接相等负载时两端的电压和负载值成正相关关系； 2.接适当的负载，裂相后的电路负载消耗的功率将远大于电源消耗的功率； 3.负载为感性时，两实验得到的曲线差别较小，反之，则较大。 关键词：分相两相三相负载功率阻性容性感性 引言 根据电路理论可知，电容元件和电感元件最容易改变交流电的相位，又因它们不消耗能量，可用作裂相电路的裂相元件。所谓裂相，就是将适当的电容、电感与三相对称负载相配接，使三相负载从单相电源获得三相对称电压。而生活和工作中一般没有三相动力电源,只有单相电源,如何利用单相电源为三相负载供电,就成了值得深入研究的问题了。 正文 1．实验材料与设置装备 本实验是理想状态下的实验，所有数据都通过在电路专用软件Multisim 7中模拟实验测得的；所有实验器材为（均为理想器材） 实验原理： (1). 将单相电源分裂成两相电源的电路结构设计 把电源U1分裂成U1和U2输出电压，如下图所示为RC桥式分相电压原理，可以把输入电压分成两个有效值相等，相位相差90度的两个电压源。 上图中输出电压U1和U2与US之比为 实验一 电位、电压的测定及基尔霍夫定律 1.1电位、电压的测定及电路电位图的绘制 一、实验目的 1.验证电路中电位的相对性、电压的绝对性 2. 掌握电路电位图的绘制方法 三、实验内容 利用DVCC-03实验挂箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”实验电路板，按图1-1接线。 1. 分别将两路直流稳压电源接入电路，令 U 1＝6V ，U 2＝12V 。（先调准输出电压值，再接入实验线路中。） 2. 以图1-1中的A 点作为电位的参考点，分别测量B 、C 、D 、E 、F 各点的电位值φ及相邻两点之间的电压值U AB 、U BC 、U CD 、U DE 、U EF 及U FA ，数据列于表中。 3. 以D 点作为参考点，重复实验内容2的测量，测得数据列于表中。 图 1-1 四、思考题 若以F点为参考电位点，实验测得各点的电位值；现令E点作为参考电位点，试问此时各点的电位值应有何变化？ 答： 五、实验报告 1．根据实验数据，绘制两个电位图形，并对照观察各对应两点间的电压情况。两个电位图的参考点不同，但各点的相对顺序应一致，以便对照。 答： 2. 完成数据表格中的计算，对误差作必要的分析。 答： 3. 总结电位相对性和电压绝对性的结论。 答： 1.2基尔霍夫定律的验证 一、实验目的 1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。 2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。 二、实验内容 实验线路与图1-1相同，用DVCC-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。 1. 实验前先任意设定三条支路电流正方向。如图1-1中的I1、I2、I3的方向已设定。闭合回路的正方向可任意设定。 2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。 3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字电流表的“＋、－”两端。 4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。 5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之。 三、预习思考题 1. 根据图1-1的电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确地选定电流表和电压表的量程。 答： 2. 实验中，若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流，在什么情况下可能出现指针反偏，应如何处理？在记录数据时应注意什么？若用直流数字电流表进行测量时，则会有什么显示呢？ 答： 电子技术实验报告学号： 2220 姓名：刘娟 专业：教育技术学 实验三单级交流放大器（二） 一、实验目的 1. 深入理解放大器的工作原理。 2. 学习测量输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压幅值的方法。 3. 观察电路参数对失真的影响. 4. 学习毫伏表、示波器及信号发生器的使用方法。 二. 实验设备: — 1、实验台 2、示波器 3、数字万用表 三、预习要求 1、熟悉单管放大电路。 2、了解饱和失真、截止失真和固有失真的形成及波形。 3、掌握消除失真方法。 四、实验内容及步骤 实验前校准示波器，检查信号源。 按图3-1接线。 图3-1 1、测量电压参数，计算输入电阻和输出电阻。 调整RP2，使V C=Ec/2（取6～7伏），测试V B、V E、V b1的值，填入表3-1中。 ~ 表3-1 … 输入端接入f=1KHz、V i=20mV 的正弦信号。 分别测出电阻R1两端对地信 号电压V i 及V i ′按下式计算 出输入电阻R i ： 测出负载电阻R L开路时的输出电压V∞，和接入R L（2K）时的输出电压V0 , 然后按下 式计算出输出电阻R ； 将测量数据及实验结果填入表3-2中。 V i （mV）Vi′(mV)R i （）V ∞ （V）V （V）R （） 调整 R P2测量 V C (V)Ve（V）Vb（V）Vb1（V） [ 输入信号不变，用示波器观察正常工作时输出电压V o 的波形并描画下来。 逐渐减小R P2的阻值，观察输出电压的变化，在输出电压波形出现明显失真时，把失真的波形描画下来，并说明是哪种失真。( 如果R P2=0Ω后，仍不出现失真，可以加大输入信号V i ，或将R b1由100K Ω改为10K Ω，直到出现明显失真波形。) 逐渐增大R P2的阻值，观察输出电压的变化，在输出电压波形出现明显失真时，把失真波形描画下来，并说明是哪种失真。如果R P2=1M 后，仍不出现失真，可以加大输入信号V i ，直到出现明显失真波形。 表 3-3 调节R P2使 输出电压波形不失 真且幅值 为最大（这 时的电压 放大倍数 最大）， 测量此时 的静态工作点V c 、V B 、V b1和V O 。 表 3-4 ` 五、实验报告 1、分析输 入电阻 和输出电阻的测试方法。 按照电路图连接好电路后，调节RP2，使Vc 的值在6-7V 之间，此时使用万用表。接入输入信号1khz 20mv 后，用示波器测试Vi 与Vi ’，记录数据。用公式计算出输入电阻的值。在接入负载RL 和不接入负载时分别用示波器测试Vo 的值，记录数据，用公式计算出输出电阻的值。 2、讨论静态工作点对放大器输出波形的影响。 静态工作点过低，波形会出现截止失真，即负半轴出现失真；静态工作点过高，波形会出现饱和失真，即正半轴出现失真。 实验四 负反馈放大电路 一、 实验目的 1、熟悉负反馈放大电路性能指标的测试方法。 2、通过实验加深理解负反馈对放大电路性能的影响。 二、实验设备 、 阻值 波 形 何种失真 正常 不失真 R P2减小 饱和失真 R P2增大 ? 截止失真 V b1 (V) V C (V) V B (V) V O (V) 电工与电子技术的实验报告 篇一：电工与电子技术实验报告XX 实验一电位、电压的测量及基尔霍夫定律的验证 一、实验目的 1、用实验证明电路中电位的相对性、电压的绝对性。 2、验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。 3、掌握直流电工仪表的使用方法，学会使用电流插头、插座测量支路电流的方法。 二、实验线路 实验线路如图1-1所示。 D AE1 2 B C 图1-1 三、实验步骤 将两路直流稳压电源接入电路，令E1=12V，E2=6V（以直流数字电压表读数为准）。 1、电压、电位的测量。 1）以图中的A点作为电位的参考点，分别测量B、C、D各点的电位值U及相邻两点之间的电压值UAB、UCD、UAC、UBD，数 据记入表1-1中。 2）以C点作为电位的参考点，重复实验内容1）的步骤。 2、基尔霍夫定律的验证。 1）实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图中的I1，I2，I3所示，熟悉电流插头的结构，注意直流毫安表读出电流值的正、负情况。2）用直流毫安表分别测出三条支路的电流值并记入表1-2中，验证?I=0。 3）用直流电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值并记入表1-2中，验证?U=0。 四、实验数据表1-1 表1-2 五、思考题 1、用万用表的直流电压档测量电位时，用负表棒（黑色）接参考电位点，用正表棒（红色）接被测各点，若指针正偏或显示正值，则表明该点电位参考点电位；若指针反向偏转，此时应调换万用表的表棒，表明该点电位参考点电位。 A、高于 B、低于 2、若以F点作为参考电位点，R1电阻上的电压 ()A、增大B、减小 C、不变 六、其他实验线路及数据表格 图1-2 表1-3 电压、电位的测量 实验二叠加原理和戴维南定理 一、实验目的 电子技术实验报告 学号： 222014321092015 姓名：刘娟 专业：教育技术学 实验三单级交流放大器（二） 一、实验目的 1. 深入理解放大器的工作原理。 2. 学习测量输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压幅值的方法。 3. 观察电路参数对失真的影响. 4. 学习毫伏表、示波器及信号发生器的使用方法。 二. 实验设备: 1、实验台 2、示波器 3、数字万用表 三、预习要求 1、熟悉单管放大电路。 2、了解饱和失真、截止失真和固有失真的形成及波形。 3、掌握消除失真方法。 四、实验内容及步骤 ●实验前校准示波器，检查信号源。 ●按图3-1接线。 图3-1 1、测量电压参数，计算输入电阻和输出电阻。 ●调整RP2，使V C=Ec/2（取6～7伏），测试V B、V E、V b1的值，填入表3-1中。 表3-1 Array ●输入端接入f=1KHz、V i=20mV的正弦信号。 ●分别测出电阻R1两端对地信号电压V i及V i′按下式计算出输入电阻R i ： ●测出负载电阻R L开路时的输出电压V∞，和接入R L（2K）时的输出电压V0 , 然后按下式计算出输 出电阻R0； 将测量数据及实验结果填入表3-2中。 2、观察静态工作点对放大器输出波形的影响,将观察结果分别填入表3-3，3-4中。 ●输入信号不变，用示波器观察正常工作时输出电压V o的波形并描画下来。 ●逐渐减小R P2的阻值，观察输出电压的变化，在输出电压波形出现明显失真时，把失真的波形描 画下来，并说明是哪种失真。( 如果R P2=0Ω后，仍不出现失真，可以加大输入信号V i，或将R b1由100KΩ改为10KΩ，直到出现明显失真波形。) ●逐渐增大R P2的阻值，观察输出电压的变化，在输出电压波形出现明显失真时，把失真波形描画 下来，并说明是哪种失真。如果R P2=1M后，仍不出现失真，可以加大输入信号V i，直到出现明显失真波形。 表 3-3 ●调节R P2使输出电压波形不失真且幅值为最大（这时的电压放大倍数最大），测量此时的静态工 作点V c、V B、V b1和V O 。 表 3-4 五、实验报告 1、分析输入电阻和输出电阻的测试方法。 按照电路图连接好电路后，调节RP2，使Vc的值在6-7V之间，此时使用万用表。接入输入信号1khz 20mv后，用示波器测试Vi与Vi’，记录数据。用公式计算出输入电阻的值。在接入负载RL和不接入负载时分别用示波器测试Vo的值，记录数据，用公式计算出输出电阻的值。 2、讨论静态工作点对放大器输出波形的影响。 静态工作点过低，波形会出现截止失真，即负半轴出现失真；静态工 实验五场效应管放大器 一、实验目的 1. 学习场效应管放大电路设计和调试方法； 2. 掌握场效应管基本放大电路的设计及调整、测试方法。 二、实验原理 1. 场效应管的主要特点 场效应管是一种电压控制器件，由于它的输入阻抗极高（一般可达上百兆、甚至几千兆），动态范围大，热稳定性好，抗辐射能力强，制造工艺简单，便于大规模集成。 因此，场效应管的使用越来越广泛。 场效应管按结构可分为MOS型和结型，按沟道分为N沟道和P沟道器件，按零栅压源、漏通断状态分为增强型和耗尽型器件，可根据需要选用。那么，场效应管由于结构上 的特点源漏极可以互换，为了防止栅极感应电压击穿要求一切测试仪器，都要有良好 接地。 2. 结型场效应管的特性 (1) 转移特性（控制特性）：反映了管子工作在饱和区时栅极电压VGS对漏极电流ID 的控制作用。当满足|VDS|>|VGS|－|VP|时，ID对于VGS的关系曲线即为转移特性曲线。如图1所示。由图可知。当VGS=0时的漏极电流即为漏极饱和电流IDSS，也称 为零栅漏电流。使ID=0时所对应的栅极电压，称为夹断电压VGS=VGS(TH)。 ⑵转移特性可用如下近似公式表示： I D=I DSS1? V GS V GS TH 2 （当0≥V GS≥V p) 这样，只要I DSS和V GS TH确定，就可以把转移特性上的其他点估算出来。转移特性的斜率为： g m=ΔI D GS 它反映了VGS对ID的控制能力，是表征场效应管放大作用的重要参数，称为跨异。一般为0.1~5mS（mA/V）。它可以由式1求得： g m=? 2I DSS GS（TH）?1? V GS GS TH ⑶输出特性（漏极特性）反映了漏源电压VDS对漏极电流ID的控制作用。图2为N 沟道场效应管的典型漏极特性曲线。 由图可见，曲线分为三个区域，即Ⅰ区（可变电阻区），Ⅱ区（饱和区），Ⅲ区（截止区）。饱和区的特点是VDS增加时ID不变（恒流），而VGS变化时，ID随之变化（受控），管子相当于一个受控恒流源。在实际曲线中，对于确定的VGS的增加，ID 有很小的增加。ID对VDS的依赖程度，可以用动态电阻rDS表示为： r DS=ΔV DS ΔI D 在一般情况下，rDS在几千欧到几百欧之间。 ⑶图示仪测试场效应管特性曲线的方法： ①连接方法：将场效应管G、D、S分别插入图示仪测试台的B、C、E。 ②输出特性测试：集电极电源为+10v,功耗限制电阻为1kΩ；X轴置集电极电压1V/度，Y轴置集电极电流0.5mA∕度；与双极型晶体管测试不同为阶梯信号，由于场效应管 为电压控制器件，故阶梯信号应选择阶梯电压，即：阶梯信号：重复、极性：一、阶 梯选择0.2V∕度，则可测出场效应管的输出特性，并从特性曲线求出其参数。 ③转移特性测试：在上述测试的基础上，将X轴置基极电压0.2V∕度，则可测出场效应管的转移特性，并从特性曲线求出其参数。 ⑷场效应管主要参数测试电路设计： ①根据转移特性可知，当VGS=0时，ID=IDSS，故其测试电路如图3所示。②根据 转移特性可知，当ID=0时，VGS=VGS(TH)，故其测试电路如图4所示。 3. 自给偏置场效应管放大器 自给偏置N沟道场效应管共源基本放大器如图5所示，该电路与普通双极型晶体管放 大器的偏置不同，它利用漏极电流ID在源极电阻RS上的压降IDRs产生栅极偏压，即： VGSQ=-IDRS 由于N沟道场效应管工作在负压，故此称为自给偏置，同时Rs具有稳定工作点的作用。该电路主要参数为：电压放大倍数：AV=V0/Vi=-gmRL；?=RD‖RL‖rDS式中：RL；输入电阻：Ri≈RG输出电阻：RO=RD‖rDS； 电子技术实验报告 实验名称：单级放大电路 系别： 班号: 实验者姓名: 学号: 实验日期： 实验报告完成日期: ? 目录 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) （一）单级低频放大器的模型和性能 (3) （二）放大器参数及其测量方法 (5) 四、实验内容 (7) 1、搭接实验电路 (7) 2、静态工作点的测量和调试 (8) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (9) 4、放大器上限、下限频率的测量 (10) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (11) 五、思考题 (11) 六、实验总结 (11) 一、实验目的 １.学会在面包板上搭接电路的方法; 2．学习放大电路的调试方法； 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4．研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能； ５.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 ２.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 ４.数字万用表１台 5.多功能电路实验箱１台 6.交流毫伏表１台 三、实验原理 （一) 单级低频放大器的模型和性能 １. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Ｈz~几百ｋHz的低频信号进行不失真地放大，是放大器中最基本的放大器，单级低频放大器根据性能不同科分为基本放 大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压（或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压（或电流）送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反，则为负反馈。 根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同，一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小，因此放大器的增益下降；同时改善了放大器的其他性能：提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真，以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流，从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上，去掉射极旁路电容C e，这样就引入了电流串联负反馈。 电子技术实验报告 一、实验原理 1. 数字示波器显示波形原理 示波器是将入的周期性电信号以图像形式展现在显示器上，以便对电信号进行观察和测量的仪器。 示波器显示器是一种电压控制器件，根据电压有无控制屏幕亮灭，并根据电压大小控制光电在屏幕上的位置。 示波器显示屏必须加有幅度随时间线性增长的周期性锯齿波电压，才能让显示屏的光点反复自左端移向右端，屏幕上就出现一条水平光线，成为扫描线或时间基线。为使在显示屏上观察到稳定的波形。必须使锯齿波的周期Tx和被测信号的周期Ty相等或成整数倍关系。即Tx=nTy（n为正整数）。否则，所显示波形将不能同步。 2. 数字存储示波器的原理 数字存储示波器主要由信号调理部分、采集存储部分、触发部分、软件处理部分和其他组成。 3. 双通道数字存储示波器结构框图 4. 示波器的主要技术特性 （1）模拟带宽：由前置放大器的带宽决定； （2）采样速率：由模数转换电路决定； （3）存储深度：由存储器决定； （4）触发部分：由触发电路类型决定。 5. 示波器的使用方法 （1）打开电源开关（Power）30s后，屏幕上有光迹，否则检查有关控制旋钮的位置； （2）将示波器探头接到被测信号，确定触发源选择（Trigger）在所接通道位置；（3）键入相应的通道开关，启动该通道工作； （4）将垂直和水平灵敏度旋钮调到合适的位置，Vp-p/8≤选择Y轴灵敏度；T/10≤选择X轴灵敏度； （5）屏幕上应有被测信号波形； （6）若需要测量信号各点电平，耦合方式应选DC耦合，若只需观测信号幅度，则选AC耦合； （7）调节Y和X位移旋钮将被波形调到便于测量的位置 二、实验步骤与实验数据 1、校验示波器的灵敏度 对于首次接触的示波器，必须对其灵敏度进行校验。方法为：在示波器正常显示状态下，将探头接示波器本身提供的校准方波信号源（demo2端子），采用自动或手动方法观察校准信号，如果测量得到的波形幅度频率与校准信号（f=1kHZ,VPP=2.5V）相同，说明示波器准确，若不同，应记下其误差。 经测量，f=1.0012kHz,V-P-P=2.56V 2、调整测量含有直流电平的信号 若要求信号发生器输出的方波信号（f=1KHz、占空比50%、Vp-p=4V、HV=3V、LV=-1V），则调整测量方法为 （1）令信号发生器输出方波，调整信号频率为1 kHz （2）调整信号幅度为4V，偏移量为1V；或者通过设置高、低电平的方法设置HV=3V、LV=-1V。 （3）连接示波器和信号发生器，令两仪器“COM端”相接，并将示波器探头接信号发生器信号输出端。 （4）示波器设置直流耦合，手动或者自动观测信号发生器的输出信号。分别改变波形输出类型，此时示波器上分别显示下图所示波形。 《数字电子技术》实验报告 实验序号：01 实验项目名称：门电路逻辑功能及测试 学号姓名专业、班级 实验地点物联网实验室指导教师时间2016.9.19 一、实验目的 1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。 2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。 3、学会检测基本门电路的方法。 二、实验仪器及材料 1、仪器设备：双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱 2. 器件： 74LS00 二输入端四与非门2片 74LS20 四输入端双与非门1片 74LS86 二输入端四异或门1片 三、预习要求 1. 预习门电路相应的逻辑表达式。 2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。 四、实验内容及步骤 实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常，然后选择实验用的集成块芯片插入实验箱中对应的IC座，按自己设计的实验接线图接好连线。注意集成块芯片不能插反。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。实验中 1.与非门电路逻辑功能的测试 （1）选用双四输入与非门74LS20一片，插入数字电路实验箱中对应的IC座，按图1.1接线、输入端1、2、4、5、分别接到K1~K4的逻辑开关输出插口，输出端接电平显 图 1.1 示发光二极管D1~D4任意一个。 （2）将逻辑开关按表1.1的状态，分别测输出电压及逻辑状态。 表1.1 输入输出 1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值（v） H H H H 0 0 L H H H 1 1 L L H H 1 1 L L L H 1 1 L L L L 1 1 2. 异或门逻辑功能的测试 图 1.2 （1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.2接线，输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1~K4)，输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。 （2）将逻辑开关按表1.2的状态，将结果填入表中。 表1.2 输入输出 1(K1) 2(K2) 4(K35(K4) A B Y 电压（V） L H H H H L L L H H H H L L L H H L L L L L H H 1 1 1 1 1 1 1 1 实验十三 OTL功率放大器安装和调试 一、实验目的 1. 掌握OTL功率放大器的工作原理及其设计要点； 2. 掌握OTL功率放大器的安装、调整与性能的测试。 二、实验原理 采用PNP和NPN互补晶体管组成的无输出变压器互补推挽功率放大电路，具有频率响应好，非线性失真小，效率高等优点，获得了广泛的应用。 本实验采用的OTL功率放大电路如图1所示，它包括前置放大级B G1，推动级B G2和互补推挽输出级B G3、B G4。 前置放大级为甲类RC耦合电压放大器，在发射极加有电压串联负反馈，以改善音质，提高稳定性。R1为输出音量调节电位器。由于前置级工作在小信号电压放大状态，静态工作电流I C1可取小一些以减少噪音，一般取： I C1≈0.3~0.1mA 1V＜V CEQ1≤1/3E C 推动级要提供足够大的激励功率互补推挽功率输出级，所以推动级的静态工作电流应足够大，一般取I C2≥（3~5）I B3MAX 式中I B3MAX为输出功率最大是输出级的基极激励电流。为了提高输出级正向输出幅度，把B G2的集电极负载电阻R8接到放大器的输出端经R L接电源正端，以获得自举的效果。为了克服输出级的交叉失真，在B G3，B G4两管的基极之间接有二极管D和电阻R9组成的偏置电路，其中二极管D同时起偏置的温度补偿作用，电容C5为相位校正电容，以防止产生高频寄生振荡。功率放大器的输出功率为P O=E2C K/8R L(式中：K为电源电压利用系数)。 当K≈1时，输出功率最大，为P OMAX≈E2C/8R L 考虑到晶体管的饱和压降因素，一般取：K≈0.65~0.7. 对该电路的电压增益，考虑到它加有电压串联负反馈，并满足A VO F ＞＞1，所以中频段电压增益为：A V≈1/F=(R12+R6)/R6 实验一基尔霍夫定律的验证 班级姓名学号 一、实验目的 1、验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。 2、学会用电流插头、插座测量各支路电流。 二、原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。即对电路中的任一个节点而言，应有I=O;对任何一个闭合回路而言，应有U=0。 运用上述定律时必须注意各支路电流或闭合回路的正方向，此方向可预先任意设定。 三、实验设备 可调直流稳压电源，万用表，实验电路板 四、实验内容 实验线路图如下，用DVCC-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。 1、实验前先任意设定三条支路电流正方向。如图中的I1, I2, I3的方向己设定。 闭合回路的正方向可任意设定。 2、分别将两路直流稳压源接入电路，令U1=6V, U2=12V。 3、熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、-”两端。 4、将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。 五、实验注意事项 1、所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。U1、U2也需测量，不应取 电源本身的显示值。 2、防止稳压电源两个输出端碰线短路。 3、用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表板指针反偏，则必须调换仪 表极性，重新测量。此时指针不偏，但读得电压或电流值必须冠以负号。若用数显电压表或电流表测量，则可直接读出电压或电流值。但应注意：所读得的电压或电流值的正确正负号应根据设定的电流参考方向来判断。 六、思考题 1、根据实验数据，选定节点A，验证KCL的正确性。 2、根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证KVL的正确性。 3、误差原因分析。 电工电子技术实验报告 学院 班级 学号 姓名 天津工业大学电气工程与自动化学院电工教学部 二零一三年九月 目录 第一项实验室规则------------------------------------------------------------------ i 第二项实验报告的要求------------------------------------------------------------ i 第三项学生课前应做的准备工作------------------------------------------------ii 第四项基本实验技能和要求----------------------------------------------------- ii 实验一叠加定理和戴维南定理的研究------------------------------------------ 1实验二串联交流电路和改善电路功率因数的研究--------------------------- 7实验三电动机的起动、点动、正反转和时间控制--------------------------- 14实验四继电接触器综合性-设计性实验----------------------------------------20 实验五常用电子仪器的使用---------------------------------------------------- 22实验六单管低频电压放大器---------------------------------------------------- 29实验七集成门电路及其应用---------------------------------------------------- 33 实验八组合逻辑电路------------------------------------------------------------- 37实验九触发器及其应用---------------------------------------------------------- 40 实验十四人抢答器---------------------------------------------------------------- 45附录实验用集成芯片---------------------------------------------------------- 50 电子技术实验报告 实验名称：集成运算放大器的运用——运算器系别： 班号： 实验者姓名： 学号： 实验日期： 实验报告完成日期： 目录 一、实验目的 (3) 二、实验原理 (3) 1. 反相放大器 (3) 2. 同相放大器 (3) 3. 电压跟随器 (4) 4. 反向加法器 (4) 5. 减法器 (5) 6. 积分器 (5) 三、实验仪器 (6) 四、实验内容 (6) 1. 反相放大器 (6) 2. 同相放大器 (8) 3. 加法器 (9) 4. 减法器 (11) 5. 积分器 (12) 五、实验小结 (13) 一、实验目的 1. 熟悉集成运算放大器的性能和使用方法； 2. 掌握集成运放的构成基本的模拟信号运算电路。 二、实验原理 集成运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的直流放大器。若外加反馈网络，便可实现各种不同的电路功能。例如，施加线性负反馈网络，可以实现放大功能，以及加、减、微分、积分等模拟运算功能；施加非线性负反馈网络，可以实现乘、除、对数等模拟运算功能以及其他非线性变换功能。 1. 反相放大器 电路如图2所示，信号由反相端输入。在理想的条件下，反相放大器的闭环电压增益为： A VF=V O i =? R F 1 由上式可知，闭环电压增益的大小，完全取决于电阻的比值R F/R1，电阻值的误差将是测量误差的主要来源。 当取R F=R1,则放大器的输出电压等于输入电压的负值，即：V O=?R F R1 V i=?V i此时反相放大器起反相跟随器作用。 2. 同相放大器 电路如图3所示，信号由同相端输入，在理想的条件下，同相放大器的闭环 实验报告 课程名称：电工电子学实验指导老师：实验名称：直流稳压电源 一、实验目的 1.掌握单相半波及桥式整流电路的工作原理。 2.观察几种常用滤波电路的效果。 3.掌握集成稳压器的工作原理和使用方法。 二、主要仪器设备 1.XJ4318型双踪示波器。 2.DF2172B型交流毫伏表。 3.MS8200G型数字万用表。 4.MDZ—2型模拟电子技术实验箱。 5.单级放大、集成稳压实验板。 三、实验内容 1.单相整流、滤波电路 取变压器二次侧电压15V挡作为整流电路的输入电压U2，并实测U2的值。负载电阻R L=240Ω，完成表18-1所给各电路的连接和测量。(注：以下各波形图均在示波器DC挡测得) 表18-1 (R L=240Ω，U2=13.5V) 电路图 测量结果计算值U L/V /V U ~ L u L波形γ6.22 7.3 1.174 14.08 2.6 0.185 专业：应用生物科学 姓名： 学号：__ _ 日期： 地点： 16.20 0.61 0.038 15.45 0.44 0.028 11.89 5.7 0.479 16.30 1.3 0.080 16.96 0.97 0.057 16.16 0.183 0.011 2.集成稳压电路 (1)取变压器二次侧电压15V 挡作为整流电路的输入电压U 2，按图18-2连接好电路，改变负载电阻值R L ，完成表18-2的测量。(注：以下各波形图均在示波器DC 挡测得) 图18-2 整流、滤波、稳压电路 表18-2 (U 2=14V) 负载 测量结果 R L /Ω U L /V /V U ~ L I L /mA u L 波形 ∞ 11.98 0.004 0 240 11.97 0.008 0.050 120 11.95 0.02 0.100 (2)取负载电阻R L =120Ω不变，改变图18-2电路输入电压U 2(调变压器二次侧抽头)，完成表18-3的测量。(注：以下各波形图均在示波器DC 挡测得) 姓名：赵晓磊学号：1120130376 班级：02311301 科目：模拟电子技术实验B 实验二：EDA实验 一、实验目的 1.了解EDA技术的发展、应用概述。 2. 掌握Multisim 1 3.0 软件的使用，完成对电路图的仿真测试。 二、实验电路 三、试验软件与环境 Multisim 13.0 Windows 7 (x64) 四、实验内容与步骤 1.实验内容 了解元件工具箱中常用的器件的调用、参数选择。 调用各类仿真仪表，掌握各类仿真仪表控制面板的功能。 完成实验指导书中实验四两级放大电路实验（不带负反馈）。 2.实验步骤 测量两级放大电路静态工作点，要求调整后Uc1 = 10V。 测定空载和带载两种情况下的电压放大倍数，用示波器观察输入电压和输出电压的相位关系。 测输入电阻Ri，其中Rs = 2kΩ。 测输出电阻Ro。 测量两级放大电路的通频带。 五、实验结果 1. 两级放大电路静态工作点 断开us，Ui+端对地短路 2. 空载和带载两种情况下的电压放大倍数接入us，Rs = 0 带载： 负载： 经过比较，输入电压和输出电压同相。 3. 测输入电阻Ri Rs = 2kΩ，RL = ∞ Ui = 1.701mV Ri = Ui/(Us-Ui)*Rs = 11.38kΩ 4. 测输出电阻Ro Rs = 0 RL = ∞，Uo’=979.3mV RL = 4.7kΩ，Uo = 716.7mV Ro = (Uo’/Uo - 1)*R = 1.72kΩ 5. 测量两级放大电路的通频带电路最大增益49.77dB 下限截止频率fL = 75.704Hz 上限截止频率fH = 54.483kHz 六、实验收获、体会与建议 电子技术实验报告 一、元器件认识 (一)、电阻 电阻元件的的标称阻值，一般按规定的系列值制造。电阻元件的误差有六级，对应的标称值系列有E192、E96、E12和E6。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。 电阻器的标称值和误差等级一般都用数字标印在电阻器的保护漆上。但体积很小的和一些合成的电阻器其标称值和误差等级常以色环的方便之处，能清楚地看清阻值，便于装配和维修。 电阻色码图 颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银本色对应0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 / / / 数值 4 567890123对应/ / / 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 n10 方 次 表示/ +1% +2% / / +0.5% +0.25% +0.1% / / +5% +10& +20% 误差-1% -2% -0.5% -0.25% -0.1% -5% -10% -20% 值 色环表示方法有两种形式，一种是四道环表示法，另外一种是五道环表示法。 四道色环:第1，2色环表示阻值的第一、第二位有效数字，第3色环表示两位n数字再乘以10 的方次，第4色环表示阻值的误差。五道色环:第1,2,3色环 n表示阻值的3位数字，第4色环表示3位数字再乘以10的方次，第5色环表示阻值的误差。 ,二,电容值识别 电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容).电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件.电容的特性主要是隔直流通交流. 电容容量的单位为皮法(pf)或(uf),大多数电容的容量值都印其外封装上，主要有两种识别方法，一种是直接识别方法，例如220UF就是220uF，4n7就是 4.7nF;另一种是指数标识，一般以数值乘以倍率表示，倍率值一般用最后 3一位数字表示，单位为pf。比如103，表示容量为10*10pf，即0.01uf;而224表示容量为22*10000pf，即0.22uf;331，表示容量为33*10pf，即330pf。误差用字母表示。“k”表示误差额为10%，“j”表示误差额为5%。而字母“R”可用于表示小数点，例如3R3=3.3 1 (三)用万用表测试半导体二极管 将一个PN结加上正负电极引线，再用外壳封装就构成半导体二极管。由P区引出的电极为正(或称阳极)，由N区引出的电极为负极(或称阴极)。 (1) 鉴别二极管的正，负极电极 用万用表表测量二极管的极性电路图，黑表棒接内部电池正极，红表棒接内部电池负极。测量二极管正向极性时按“A”连接，万用表的欧姆档量程选在R*10档。若读数在几百到几百千欧以下，表明黑表棒所接的一段为二极管的正极，二极管正向导通，电阻值较小;若读数很大，则红表棒所接的一端是二极管的正极，此时二极管反向截止。二极管的基本特性是单向导电性。 (四)用万用表测试小功率晶体三极管 电工电子工艺基础实验报告完整版 电工电子工艺基础实验报告专业年级: 学号: 姓名: 指导教师: 2013 年 10 月 7 日 目录 一．手工焊点焊接方法与工艺,贴片、通孔元器件焊接工艺。 二．简述磁控声光报警器的工作原理,画出电路组成框图,实物图片。 三．简述ZX—2005型稳压源/充电器的工作原理,画出电路组成框图,实物图片;附上实习报告。四．简述流水灯工作原理,画出电路组成框图,实物图。 五．简述ZX2031FM微型贴片收音机的工作原理,画出电路组成框图,实物图。 六．简述HTDZ1208型—复合管OTL音频功率放大器的工作原理,画出电路组成框图,实物图。七．总的实训体会,收获,意见。 一．手工焊点焊接方法与工艺,贴片、通孔元器件焊接工艺。 （1）电烙铁的拿法 反握法:动作稳定,不易疲劳,适于大功率焊接。 正握法:适于中等功率电烙铁的操作。 握笔法:一般多采用握笔法,适于轻巧型的电烙铁,其 烙铁头就是直的,头端锉成一个斜面或圆锥状,适于焊 接面积较小的焊盘。 （2）焊锡的拿法 （3）焊接操作五步法 左手拿焊条,右手拿焊铁,处于随时可焊状态。 加热焊件、送入焊条、移开焊条、移开电烙铁。（4）采用正确的加热方法 让焊件上需要锡侵润的各部分均匀受热 （5）撤离电烙铁的方法 撤离电烙铁应及时,撤离时应垂直向上撤离 （6）焊点的质量要求 有可靠的机械强度、有可靠的电气连接。 （7）合格焊点的外观 焊点形状近似圆锥体,椎体表面呈直线型、表面光泽 且平滑、焊点匀称,呈拉开裙状、无裂纹针孔夹 渣。 （8）常见焊点缺陷分析 二．简述磁控声光报警器的工作原理,画出 电子技术实验 实验报告 实验名称：实验八集成运算放大器的运用——运算器系别：班号： 实验者姓名：学号： 实验日期：年月日 实验报告完成日期：年月日 指导教师意见： 一、 实验目的 1. 熟悉集成运算放大器的性能和使用方法 2. 掌握集成运放构成基本的模拟信号运算电路 二、 实验原理 集成运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的直流放大器。若外加反馈网络，便可实现各种不同的电路功能。例如，施加线性负反馈网络，可以实现放大功能，以及加、减、微分、积分等模拟运算功能；施加非线性负反馈网络，可以实现乘、除、对数等模拟运算功能以及其他非线性变换功能。本实验采用TL082型集成运算放大器，其管脚如图1所示。注意：在使用过程中，正、负电源不能接反，输出端不能碰电源，接错将会烧坏集成运算放大器。 1. 反相放大器： 在理想的条件下，反相放大器的闭环电压增益为： 1 R R V V A F i O VF -== 由上式可知：闭环电压增益的大小完全取决于电阻的比值R F /R 1。电阻值的误差， 将是测量误差的主要来源。 当取R F = R 1，则放大器的输出电压等于输入电压的负值，即： i i F O V V R R V -=- =1 。此时反相放大器起反向跟随器的作用。 2. 同相放大器： 在理想条件下，铜线放大器的闭环电压增益为： 1 1R R V V A F i O VF +== 4. 反相加法器： 在理想条件下，输出电压为：??? ? ??+-=2211i F i F O V R R V R R V ，当R 1=R 2时，上式简化为：)(211 i i F O V V R R V +- =。 5. 减法器： 在理想条件下，若R 1=R 2，R F =R 3时，输出电压为：)(121 i i F O V V R R V -= 若R F =R 1,，则V O =V I2-V I1，故此电路又称模拟减法器。 6. 积分器： 输入（待积分）信号加到反相输入端，在理想情况下，如果电容两端的初始电压为零，则输出电压为：?-=2 )(1) (V 1T O t i t O dt C R V 当V i(t)是幅值为E i 的阶跃电压时，t E C R V i t O 1)(1 - = 此时，输出电压V O(t)随时间线性下降。 当V i(t)时峰值振幅为V iP 的矩形波时，V O(t)的波形为三角波。如图8(b)所示，根据上式，输出电压的峰峰值为：2 1T C R V V ip P OP ? ?- =- 在实际实验电路中，通常在积分电容C 的两端并接反馈电阻RF ，其作用是引入直流负反馈，目的是减小运放输出直流漂移。但是RF 的存在对积分器的线性关系有影响，因此，RF 不宜取太小，一般取100K Ω为宜。 三、 实验仪器 1. 示波器一台 2. 函数发生器一台电工电子综合实验1--裂相电路仿真实验报告格 2
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