模电实验报告-放大电路的失真研究

国家电工电子实验教学中心

模拟电子技术

实验报告

实验题目：放大电路的失真研究

专业：

任课教师：白双

2015 年 6 月18 日

目录

1 实验题目及要求 ..................... 错误！未定义书签。

1．1基本要求 ......................... 错误！未定义书签。

1.2发挥部分 ............................ 错误！未定义书签。

1.3附加部分 ............................ 错误！未定义书签。

1.4失真研究 ............................ 错误！未定义书签。

2 实验目的与知识背景 ............. 错误！未定义书签。

2.1 实验目的 ........................... 错误！未定义书签。

2.2 知识点 ............................. 错误！未定义书签。

3 实验过程 ................................. 错误！未定义书签。

3.1 选取的实验电路及输入输出波形错误！未定义

书签。

3.2 每个电路的讨论和方案比较 (17)

3.3 分析研究实验数据 (18)

4 总结与体会 (19)

4.1 通过本次实验那些能力得到提高，那些解决

的问题印象深刻，有那些创新点。 (19)

4.2 对本课程的意见与建议 (19)

5 参考文献 (20)

1 实验题目及要求

题目：放大电路的失真研究要求：

1.基础部分

（1）输入一标准正弦波，频率2kHz，幅度50mV，输出正弦波频率2kHz，幅度1V。

（2）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。

（3）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。

（4）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。

（5）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。

2.发挥部分

（1）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。

（2）任意选择一运算放大器，测出增益带宽积fT。并重新完成前面基本要求和发挥部分的工作。

（3）将运放接成任意负反馈放大器，要求负载2kΩ,放大倍数为1，将振荡频率提高至fT 的95%，观察输出波形是否失真，若将振荡器频率提高至fT的110%，观察输出波形是否失真。

（4）放大倍数保持100，振荡频率提高至fT的95%或更高一点，保持不失真放大，将纯阻抗负载2kΩ替换为容抗负载20F，观察失真的输出波形。

（5）设计电路，改善发挥部分（4）的输出波形失真。

3.附加部分

（1）设计一频率范围在20Hz～20kHz语音放大器。

（2）将各种失真引入语音放大器，观察、倾听语音输出。

2 实验目的与知识背景

2.1 实验目的

1.掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题——提高系统地构思问题和解决问题的能力。

2.掌握消除放大电路各种失真技术——系统地归纳模拟电子技术中失真现象。

3.具备通过现象分析电路结构特点——提高改善电路的能力。

2.2 知识点

（1）截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真等。

（2）射极偏置电路、乙类、甲乙类功率放大电路和负反馈电路。

（3）克服各种失真的技术。

3 实验过程

3.1 选取的实验电路及输入输出波形

1.基础部分

（1）饱和截止双向失真

输入一标准正弦波，频率2KHz，幅度50mV，输出正弦波频率2KHz，幅度1V。

原理：

当工作点太高时,放大器能对输入的负半周信号实施正常的放大,而当输入信号为正半周时,因输入信号太大,使三极管进入饱和区,输出电流将不随输入电流而变化,输出电压也不随输入信号而变化,产生输出波形的饱和失真。

当工作点太低时,放大器能对输入的正半周信号实施正常的放大,而当输入信号为负半周时,因小于三极管的开启电压,三极管将进入截止区，输出电压将不随输入信号而变化,产生输出波形的截止失真。

双向失真是指即在三极管输出特性曲线的饱和区失真又在截止区失真，三极管有饱和状态又有截止状态，向上达到饱和状态，向下到达截止状态，出现这种非线性失真不是由于电路中某个电路元件选择的不合适，而是由于信号源输入的信号过大导致三极管在放大时出现了双向失真。

分析知道，满足要求的电路很多，我们可以采用射级偏置电路：

增益为：

实验电路为：

实验图像为：

截止失真

饱和失真

双向失真

解决方法：

截止失真：使静态工作点上移。对于射极偏置电路，方法是增加基极的电压。既是减小Rb1或者增大Rb2.

饱和失真：使静态工作点下移。对于射极偏置电路，方法是减小基极的电压。既是增大Rb1或者减小Rb2.

双向失真：减小输入信号

（2）交越失真

原理：由于晶体管存在阈值电压BEO U ，因此输出电压在BEO i U U 范围内接近于零，从而使输出电压波形在这一范围内失真。 实验电路为：

实验图像为：

交越失真

消除交越失真的办法：

给晶体管建立起始静态偏置, 使它的基极电压始终不小于死区电压。加入硅材质二极管稳压。

2.发挥部分

（1）不对称失真

原理：不对称失真是由电路不对称，输出特性不同，而使输入信号的正、负半周不对称,这种失真称为不对称失真。

实验电路：