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模拟电路实验手册

模拟电路实验手册
模拟电路实验手册

第二章模拟电路实验

实验一常用电子仪器的使用及元件识别

常用电子仪器是电子技术基础实验的基本设备,而任何电子电路都是由元、器件组成的,常用的主要有电阻器、电容器、电感器和各种半导体器件(如二极管、三极管、集成电路等)。正确地选择、使用各种电子仪器及元、器件是做好实验的基本条件。

一、实验目的

1. 学习用双踪示波器观察、测量波形的幅值、频率及相位的基本方法;

2. 掌握低频信号发生器、交流毫伏表、万用表及综合实验箱等基本仪器(表)的使用方法;

3. 识别常用电子元、器件并使用上述仪器仪表测试其有关参数。

二、预习要求

1.认真阅读讲义第一章的有关内容, 详细了解上述电子仪器面版旋钮的功能和使用方法。

2.熟悉实验内容并自拟数据记录表格。

三、实验仪器、用具

示波器、低频信号发生器、交流毫伏表、万用表、实验箱、电子元件(色环电阻、电容、三极管、二极管)及导线等。

四、实验原理

本实验所用电子仪器及主要技术指标如下:

1. XD22 型低频信号发生器

XD22 是一种通用的多功能低频信号源,它能产生l Hz-1MHz正弦波、矩形脉冲和TTL逻辑电平,其中正弦波具有较小的失真,良好的幅频特性,输出幅度0~5V(有效值)且连续可调并具有标准的600Ω输出阻抗特性等。由于脉冲的输出受正弦波严格同步,故脉冲和正弦波的稳定性指标具有同样的数量级。由于其电路设计不采用接插件,故增加了整机的可靠性,频率由LED数码管指示,可视距离远,直观清晰,特别适用于电工、电子、无线电实验室配套实验,是较为理想的信号源。

2. CA8025型双踪示波器

该示波器可同时观察两组输入信号。垂直放大器具有5mV/DIV的灵敏度和20MHz 的频率特性响应,最高扫描速度为0.2us/DIV,输入阻抗为1MΩ,最大输入电压为

400V (DC +AC 峰值)。

3.DA -16型低频毫伏表(或YB2173B 双路数字交流毫伏表)

DA -16型低频毫伏表用于交流电压的测量,电压测量范围为100uV -300V ,被测电压频率范围为20Hz -1MHz 。

YB2173B 双路数字交流毫伏表轻颖小巧、造型美观、使用方便,具有以下特点:(1)采用先进数码开关代替传统衰减开关,使其轻捷耐用,永无错位、打滑之忧;(2)采用发光二极管清晰指示量程和状态;(3)每档量程都具有超量程自动闪烁功能;(4)具有双通道、双数显、双量程、同步/异步操作功能;(5)具有共地/浮置功能,确保在不同电压参考点时安全、准确地测量;(6)选用了超β低噪声晶体管,采取了屏蔽隔离工艺,提高了线性和小信号测量精度;(7)测量精度高,频率特性好。

其主要技术指标――(1)测量电压范围0μV ~300V ,分六个量程(3mV 、30mV 、300mV 、3V 、30V 、300V );(2)测量电压的频率范围:l0Hz ~2M Hz 。

4. 型万用表

30?MF 该表可用于测量交、直流电压、电流和电阻等基本电参量,其频宽为20,输入电阻为:交流毫伏挡333,交流电压挡为1kHz V k /?V M /?,直流电压挡为20。

V k /?5. SAC 模拟实验箱

SAC 模拟实验箱包括:(1)整流、滤波、稳压电路;(2)单级交流放大电路;(3)两级阻容耦合放大电路;(4)负反馈放大电路;(5)射极输出器;(6)推挽功率放大器;(7)两个独立的运算放大器(741);(8)RC 正弦振荡器(741);(9)多谐振荡器(E 555);(10)电阻、电容、二极管和电位器等元件若干。其电源和信号源的主要技术参数如下:

电源:接通220V 、50Hz 交流电后可输出:(1)交流14V 、16V 、18V (0.3A )。(2)直流稳压—— +5V (1A )。(3)直流稳压——+12V 。(4)直流稳压——+15V 。(5)两组-5V ~+5V 直流信号源。

五、实验内容

1.示波器/及低频信号发生器的使用练习 (1)示波器的检查与校准

熟悉示波器面版上各旋钮的名称及功能,掌握正确使用时各旋钮应处的位置;接

通电源,检查示波器的亮度、聚焦、位移各旋钮的作用是否正常;将示波器内部的校正信号送入Y 轴输入端(或), 调节有关旋钮, 使屏上显示出稳定波形, 检查1CH 2CH Y 轴灵敏度及X 轴扫描时间是否正确。

(2)用示波器观察和测量交流电压

①将示波器面板上有关旋钮调节到表 2.1.1 所示位置。

表 2.1.1

开关或旋钮名称位 置 开关或旋钮名称 位 置 输人耦合开关 AC 辉度、聚焦旋钮 中 间 触发耦合 AC 显示方式开关 (MODE 选择) CH 1或CH 2 或DUAL 触发方式 自 动 触 发

触发极性

+

②将低频信号发生器输出正弦电压的频率调到1,幅值调到11V 峰峰值, 输出衰减为0dB 。用示波器测量信号发生器输出电压的峰一峰值。此时, 调节Y 轴灵敏度选择开关“V /DIV ”, 使屏幕上显示的波形幅度适中, 则灵敏度选择开关指示的标称值乘上被测信号在Y 轴方向所占格数就是被测信号的峰一峰值 (为保证测量精度,在屏幕上应显示足够高的波形)。

kHz ③分别拨动低频信号发生器输出幅度衰减开关“20dB ”、“40dB ”,记下相应的Y 轴灵敏度选择开关“V /DIV ”所在挡位和屏幕上波形峰一峰值所占格数,计算出信号发生器输出电压的有效值。自拟表格记录。

(3) 用示波器测量交流电压的周期(频率)

对于周期性的被测信号, 只要测定一个完整周期T , 则频率f (Hz )=1/T (s )。 (4) 用示波器测量相位

用示波器可以测量两个相同频率信号之间的相位关系。实验中采用1、4V (有效值)的正弦信号, 经RC 移相网络,获得同频不同相的两组信号。

kHz 2. DA -16型低频毫伏表(或YB2173B 双路数字交流毫伏表)使用练习

将低频信号发生器输出正弦电压的频率调到1kHz ,调节输出电压及衰减倍率为适当值,用毫伏表测量输出结果。并自拟表格加以记录(改变输出电压及衰减倍率重复测量5次)。

3. MF-30 型万用表的使用练习 ① 测试(识别)二极管 ② 测试(识别)三极管 ③ 电阻阻值的测量与识别

4. SAC 模拟实验箱使用练习 连接简单的单级共射放大电路。

六、实验报告要求

1.整理实验数据 , 填入自拟的表格中。

2.画出用双踪示波器测量相位差的波形图。

七、思考题

1.用示波器观察信号波形时, 要达到下列要求, 应调节哪些旋钮 ? ①波形清晰②波形稳定③改变示波器屏幕上可视波形的周期数幕上所视波形的幅度。

2.现有一正弦信号, 其峰一峰值=3V ,f =1, 若想在示波器荧光屏上显示五个完整周期的正弦电压,高度为 6cm ,试问:示波器时基旋钮(t /cm )、Y 轴灵敏度旋钮(V /cm ) 各应置何挡?

IPP U kHz 八、注意事项

1.使用仪器前, 必须先阅读各仪器的使用说明书(详见第一章有关内容), 严格遵守操作规程。

2.拨动面板各旋钮时,用力要适当,不可过猛, 以免造成机械损坏。

3.使用MF-30型繁用表时, 一定要注意交、直流挡的切换。直流测试时要注意正、负极性,交流测试时则要注意共地。测量电阻时,每换一次量程都要重新调零。

4.完成所有实验内容后,MF -30型繁用表要置最大交流电压。

5.其它各仪器要关断电源,注意将实验桌面清理整齐、干净。

实验二 单级共射放大电路

一、实验目的

1.掌握单级共射放大电路静态工作点的测量和调整方法;

2.了解电路参数变化对静态工作点的影响;

3.掌握单级共射放大电路动态指标(、、)的测量方法; u A i R o R

4.学习通频带的测量方法。

二、预习要求

1.熟悉单级共射放大电路静态工作点及其设置;

2.了解电路参数变化对静态工作点的影响;

3.根据图 2.2.1 所给电路参数, 估算放大电路的静态工作点(设β≈80,=100k )。

p R 三、实验仪器、用具

示波器、低频信号发生器、交流毫伏表、万用表、实验箱、电子元件及导线等。

四、实验原理与参考电路

1.参考电路

实验参考电路如图 2.2.1 所示。该电路采用自动稳定静态工作点的分压式射极偏置电路,其温度稳定性好,电位器用来调整静态工作点。

p R

V

图 2.2.1单级共射放大电路2.点的测量

静态工作

静态工作点是指,输入交流信号为零时的三极管集电极电流 和管压降 。

可以直接测量, 但因需要断开集电极回路, 故比较麻烦, 所以也可以采用电压测量法

来换算电流,即:先测出(发射极对地电压), 再利用公式,CQ I CEQ U CQ I E U e E EQ CQ R U I I /=≈, 算出

。此法虽简单,但测量精度稍差,故应采用内阻较高的电压表。

CQ I 在半导体三极管放大器的图解分析中已经介绍,为了获得最大不失真的输出电压,静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若Q 点选得太高,易引起饱和失真;选得太低,又易引起截止失真。实验中,如果测得 <0.5V , 说明三极管已饱和;如测得

,则说明三极管已截止。对于线性放大电路, 这两种工作点都是不合适的,必

须对其进行调整。

CEQ U CC CEQ U U ≈静态工作点的位置与电路参数、、、、、都有关。当电路参数确定之后,工作点的调整主要是通过调节电位器 来实现的。调小, 工作点增高;

调大,工作点降低。当然,如果输入信号过大, 使三极管工作在非线性区, 即使工作点选

在交流负载线的中点,输出电压波形仍可能出现双向失真。

CC U p R c R e R 11b R 12b R p R p R p R 3.电压放大倍数的测量

电压放大倍数是指输出电压与输入电压的有效值之比,即

v A /v o A U U i

=

实验中,需用示波器监视放大电路输出电压的波形不失真时, 用交流毫伏表分别测量

输入、输出电压, 然后按上式计算电压放大倍数。

对图 2.2.1 电路所示参数,电压放大倍数和三极管输入电阻分别为

v A be r (//)

C L v be

R R A r β=?

)

()

(26)

1(300mA I mV r EQ be β++=

由于三极管一经选定,β就确定,主要静态参数和负载电阻的影响。

v A CQ I L R

4.输入电阻的测量

i R 输入电阻的大小表示放大电路从信号源或前级放大电路获取电流的多少。输入电阻越大,索取前级电流越小,对前级的影响就越小。 i R

输入电阻的测量原理如图 2.2.2 所示。在信号源与放大电路之间串入一个已知阻值的

电阻R ,用交流毫伏表分别测出 和 , 则输入电阻为

'

S U i U R U U U R U U I U R i S i

i S

i i i i ?===

′'

/)U -(

电阻R 的值不宜取得过大,过大易引入干扰;但也不宜取得太小,太小易引起较大的

测量误差。最好取R 与的阻值为同一数量级。

i R 5.输出电阻的测量

输出电阻的大小表示电路带负载能力的大小。输出电阻越小, 带负载能力越强。其测量原理如图 2.2.3 所示。用交流毫伏表分别测量放大器的开路电压和负载电阻上的电压, 则输出电阻可通过计算求得。

o R o U oL U o R

R s

U R L

图 2.2.2 测试输入电阻原理图 图 2.2.3 测试输出电阻原理图

由图 2.2.3 可知

R R R U U L

o o

OL +=

所以

L oL

oL

o o R U U U R ?=

同样,为了测量值尽可能精确,最好取与的阻值为同一数量级。

L R o R 6. 幅频特性的测量

放大器的幅频特性是指, 放大器的增益与输入信号频率之间的关系曲线。一般用逐点法进行测量。在保持输入信号幅值不变的情况下,改变输入信号的频率,逐点测量对应于不同频率时的电压增益, 用对数坐标纸画出幅频特性曲线。通常将放大倍数下降到中频电压放大倍数的 0.707 倍时所对应的频率称为该放大电路上、下限截止频率,用和表示,则该放大电路的通频带为

H f L f H L H f f f BW ≈?=

五、实验内容

1.按图

2.2.1, 在综合实验箱上组装单级共射放大电路, 经检查无误后, 接通+12V 直流电源。

2.测试电路在线性放大状态时的静态工作点

从信号发生器输出 kHz f 1=,=30mV ( 有效值 ) 的正弦电压接到放大电路的输入端,将放大电路的输出电压接到双踪示波器Y 轴输入端,调整电位器,使示波器上显示的波形达到最大不失真, 然后关闭信号发生器, 即=0, 测试此时的静态工作点, 并将测量结果填入2.2.1 中。

i U p R o U i U 表 2.1.1

BEQ U /V

CEQ U /V

BQ I /μA

CQ I /mA

EQ I /mA

测量值 理论值

3.测试电压放大倍数

v A (1) 从信号发生器送人,=30mV 的正弦电压用交流毫伏表测量输出电压

kHz f 1=i U

o U ,计算电压放大倍数。

v A (2) 用示波器观察和电压的幅值和相位。

i U o U 把 和分别接到双踪示波器的CH 1和CH 2通道上,在荧光屏上观察它们的幅值大小和相位。

i U o U 4.了解由于静态工作点设置不当,给放大电路带来的非线性失真现象

调节电位器,分别使其阻值减少或增加,观察输出波形的失真情况,分别测量出相应的静态工作点,测量方法同实验内容2, 将结果填人表 2.2.2 中。

p R 表 2.2.2

静 态 工 作 点

工 作 状 态

输 出 波 形

CQ I /mA

CEQ U /V

BEQ U /V

*5.测量单级共射放大电路的通频带

(1) 当输入信号kHz f 1=,=30mV ,=5.1i U L R ?k 时 , 示波器或交流毫伏表测出放大电路输出电压( 或计算出电压增益 )。

O U (2) 增加输入信号的频率(保持=30mV 不变), 此时输出电压将会减小, 当其下降到中频区输出电压的0.707(-3)倍时,信号发生器所指示的频率即为放大电路的上限频率

i U dB H f (3) 同理,降低输入信号的频率(保持=30mV 不变), 输出电压同样会减小, 当其下降到中频区输出电压的0.707(-3)倍时,信号源所示的频率即为放大电路的下限频率。

i U dB L f (4) 通频带H

L H f f f BW ≈?=

6.输入电阻的测量

i R 按图 2.2.2 接入电路。取R =1, 用万用表分别测出 和 , 则

?k '

S U i U R U U U R i

S i

i ?=

'

此外, 还可以用一个可变电阻箱来代替R ,调节电阻箱的数值, 使 '

2

1S i U U =, 则此电阻箱所示阻值即为的阻值。这种测试方法通常被称为 "半压法" 。

i R 7.输出电阻 的测量 o R

按图 2.2.3 接入电路。取=5.1k Ω, 用万用表分别测出=∞时的开路电压及

=5.1k Ω时的输出电压 , 则

L R L R O U L R OL U L oL

oL

o o R U U U R ?=

六、实验报告要求

1.认真记录和整理测试数据,按要求填人表格并画出波形图。

2.对测试结果进行理论分析,找出产生误差的原因。

七、思考题

1.本实验中若出现图

2.2.4 所示失真波形,试判断它们各属于哪种类型的失真。 2.测量放大器静态工作点时,

如果测得<0.5V , 说明三极管处于什么工作状态? 如果,三极管又处于什么工作状态?

CEQ U CC CEQ U U

(a) (b) (c)

图 2.2.4 几种失真的输出电压波形

3.图2.2.1 所示电路中, 上偏置固定电阻起什么作用? 既然有了, 不要可否? 为什么?

11b R p R 11b R 八、注意事项

1.组装电路时, 应注意检查实验箱上有无三极管及其是否被损坏。

2.组装电路前应用万用表逐一检查导线是否有开路, 电路连接完毕后应耐心检查确认无误后, 最后才能打开电源开关。

3.测试静态工作点时, 应使 =0 。

i U 4.本实验元、器件较多, 连接导线接点也较多, 组装时应注意是否接触可靠, 以免造成电路故障。

5.由于信号发生器有内阻, 而放大电路的输入电阻不是无穷大, 测量放大电路输入信号时, 应将放大电路与信号发生器连接上后再进行测量, 避免造成误差。

i R i U

实验三 射极跟随器的测试

一、实验目的

1.掌握射极跟随器的特性及测试方法;

2.进一步熟悉放大电路技术指标的测试方法;

3.进一步学习和巩固通频带的测试方法和用示波器测量电压波形的幅值与相位。

二、预习要求

1.复习射极跟随器的工作原理,了解共集放大电路的特点;

2.根据图 2.

3.1 所给电路参数, 估算放大电路的静态工作点;

3.当输入信号为kHz f 1= 正弦波时,估算电压放大倍数,计算该放大器的输入电阻和输出电阻( 设u A i R o R β≈80、p R =100k ?)。

三、实验仪器、用具

示波器、低频信号发生器、交流毫伏表、万用表、实验箱、电子元件及导线等。

四、实验原理与参考电路

1.参考电路

射极跟随器的实验电路图如图 2.3.1 所示。它是一个电压串联负反馈放大电路,具有输入电阻高、输出电阻低、电压放大倍数接近于1、输出电压(取自发射极)能够在较大范围内跟随输入电压作线性变化以及输入、输出信号同相等特点,故称其为射极跟随器。

U cc +12V

2.静态工作点的设置与调整

静态工作点的位置与电路参数、、

、都有关。当电路参数确定之后,工作

点的调整主要是通过调节电位器来实现的。调小,工作点升高;调大,工作点降低。但如果输入信号过大, 使三极管工作在

非线性区, 即使工作点选在交流负载线的中点,输出电压波形仍可能出现双向失真。

CC U p R B R E R p R p R p R

+ _

R L 5.1k

图 2.3.1射极跟随器实验电路

3.电压放大倍数

对于图 2.3.1 所示电路,其电压放大倍数

1)

//)(1()

//)(1(≤+++==

L E be L E i o u R R r R R U U A ββ 上式说明射极跟随器的电压放大倍数小于且接近于1,而且为正值。这是深度电压负反馈的结果。但它的射极电流仍比基极电流大(1+β)倍,所以它具有一定的电流和功率放大作用。

4.输入电阻i

R 对于图 2.3.1 所示电路,其输入电阻

i R = //[(1)(//)]B be E L R r R R β++

B R 一般为几十千欧到几百千欧,因此射极跟随器的输入电阻可高达几十千欧到上百千欧,

比共射放大电路的输入电阻要大几十到上百倍。

5.输出电阻o

R 对于图 2.3.1 所示电路,其输出电阻

β

++=1//

'

be S

E o r R R R 其中,为信号源内阻。如,则

B S S R R R //'

=s R s R ββbe

be E o r

r R R ≈+=1//

6.幅频特性的测量

放大器的幅频特性是指, 放大器的增益与输入信号频率之间的关系曲线。一般用逐点法进行测量。在保持输入信号幅值不变的情况下, 改变输入信号的频率, 逐点测量对应于不同频率时的电压增益, 用对数坐标纸画出幅频特性曲线。通常将放大倍数下降到中频电压放大倍数的 0.707 倍时所对应的频率称为该放大电路上、下限截止频率, 用 和 表示, 则该放大电路的通频带为:

H f L f H L H f f f BW ≈?=

五、实验内容

1.按图

2.

3.1 在实验箱上组装射极跟随器电路, 经检查无误后, 接通+12V 直流电源。 2.测试电路在线性放大状态时的静态工作点

从信号发生器输出kHz f 1=,=20mV (有效值) 的正弦电压用双踪示波器CH1输入端监视其波形)接到射极跟随器的输入端,将其输出电压接到双踪示波器CH2输入端,调整电位器, 使示波器上显示的波形达到最大不失真, 然后关闭信号发生器 , 即

=0, 测试此时的静态工作点, 并将测量结果填入2.3.1 中。

i U p R o U i U 表 2.3.1

BEQ U /V

CEQ U /V

BQ I /μA

CQ I /mA

EQ I /mA

测量值 理论值

3.测试电压放大倍数

(1) 从信号发生器送人,=20mV 的正弦电压, 用交流毫伏表测量输出电压,计算电压放大倍数。

kHz f 1=i U i U v A (2) 用示波器观察和电压的幅值和相位。

i U o U 把和分别接到双踪示波器的CH1和CH2通道上, 在荧光屏上观察它们的幅值大小和相位。

i U o U 4.输入电阻的测量

i R 测量方法同实验二。此外, 还可采用 "半压法" 进行测量。

5.输出电阻的测量

o R 测量方法同实验二,即先测出空载输出电压,再测出接入负载后的输出电压

,则

o U L R oL U L oL

oL

o o R U U U R ?=

6.观察由于静态工作点设置不当,给放大电路带来的非线性失真现象

调节电位器, 分别使其阻值减少或增加, 观察输出波形的失真情况, 分别测量出相应的静态工作点,测量方法同实验内容2,将结果填人表 2.3.2 中。

p R 表 2.3.2

静 态 工 作 点

工 作 状 态

输 出 波 形

CQ I /mA

CEQ U /V

BE U /V

7.测量射随器的通频带

(1) 当输入信号kHz f 1=,=30mV ,=5.1k ? 时,示波器或交流毫伏表测出放大电路输出电压( 或计算出电压增益 ) 。

i U L R O U (2) 增加输入信号的频率(保持=30mV 不变), 此时输出电压将会减小,当其下降到中频区输出电压的0.707(-3)倍时, 信号发生器所指示的频率即为放大电路的上限频率

i U dB H f (3) 同理,降低输入信号的频率(保持=30mV 不变), 输出电压同样会减小,当其下降到中频区输出电压的0.707(-3)倍时,

信号发生器所指示的频率即为放大电路的下限频。

i U dB L f (4) 通频带H

L H f f f BW ≈?=六、实验报告要求

1.画出实验电路图,认真记录实验数据和波形。

2.整理实验数据,对测试结果进行理论分析, 找出产生误差原因, 并提出改进措施。

3.测量出、以及的数值,与理论计算值相比较, 分析误差原因。 1v A 2v A v A

4.在本实验的组装、调试过程中,遇到什么困难? 发现和排除了什么故障?

七、思考题

1.负载电阻的大小对射极跟随器的电压放大倍数和动态范围有何影响?对两者的影响程度有何不同?为什么?输出电阻会变化吗?

L R o R 2.为什么用万用表直接测量射极跟随器的静态基极电位的数值与理论相差较大?怎样提高测量准确度?

B U 八、注意事项

1.电路连接完毕后应耐心检查确认无误后, 最后才能打开电源开关。

2.测试静态工作点时, 应使=0。

i U 3.由于信号发生器有内阻, 而放大电路的输入电阻不是无穷大, 测量放大电路输入信号时, 应将放大电路与信号发生器连接上后再进行测量, 避免造成误差。

i R i U 4.注意掌握仪器、仪表的正确使用方法。

实验四 共射—共集放大电路

一、实验目的

1.学习两级阻容耦合放大电路点的调整、测试方法。 Q

2.学习两级阻容耦合放大电路动态指标的测试方法。

3.进一步学习和巩固通频带的测试方法和用示波器测量电压波形的幅值与相位。

二、预习要求

1.熟悉阻容耦合两级放大器的工作原理及级间影响。

2.当输入信号为kHz f 1=正弦波时, 估算第一级电压放大倍数和总的电压放大倍数, 计算该放大器的输入电阻和输出电阻 ( 设1v A v A i R o R 12100p p R R k ==,1β=2β=80) 。

三、实验仪器、用具

示波器、低频信号发生器、交流毫伏表、万用表、实验箱、电子元件及导线等。

四、实验原理与参考电路

1.参考电路

实验参考电路如图2.4.1 所示。该电路为共射一共集组态的阻容耦合两级放大电路。第一级是共射放大电路,第二级是共集放大电路 , 其静态工作点可通过电位器1p R 、2p R 来调整。由于级间耦合方式是阻容耦合, 电容对直流有隔离作用, 所以两级的静态工作点是彼此独立、互不影响的。

实验时可一级一级地分别调整各级的最佳工作点。对于交流信号, 各级之间有着密切联系:前级的输出电压是后级的输入信号, 而后级的输入阻抗是前级的负载。第一级采用了共射电路, 具有较高的电压放大倍数, 但输出电阻较大。第二级采用共集电路 , 虽然电压放大倍数小(近似等于1), 但输入电阻大, 向第一级索取功率小, 对第一级影响小;同时其输出电阻小, 可弥补单级共射电路输出电阻大的缺点 , 使整个放大电路的带负载能力大大增强。

2.静态工作点的设置与调整

由于第一级共射电路需具备较高的电压放大倍数 , 静态工作点可适当设置得高一些。第二级共集电路,可通过调节电位器2p R 改变静态工作点,使其能达到输出电压波形最大不失真。分别设置好两级的静态工作点后,即可按实验二中的测试方法分别测出两级的

静态工作点。

3.电压放大倍数及测量 CC U

+12V

L

图2.4.1 共射共集放大电路

电压放大倍数是指输出电压与输入电压的有效值之比 , 即

v A /v o A U U i

=

为了了解多级放大电路级与级间的影响, 还需分别测量出第一级的电压放大倍数

、第二级的电压放大倍数, 则总的电压放大倍数

1v A 2v A 12v v v A A A =?

对图 2.4.1 所示电路参数 , 电压放大倍数

11211

(//C i v be )

R R A r β=?

其中222222()//[(1)(//i b p be L E R R R r R R )]β≈+++,

2v A ≈1 12v v v A A A =?

4.输入、输出电阻及测量

该放大电路的输入电阻即第一级共射电路的输入电阻 ; 输出电阻即第二级共集电路的输出电阻。

111112()////i i b p b b 1e R R R R R r ==+

22222

()////

1be b P S

o o E r R R R R R R β++==+

其中R s 为信号源内阻。 和的测量方法同实验二。

i R o R 5.幅频特性的测量

多级放大电路的通频带要比任何一级放大电路的通频带窄, 级数越多,通频带越窄。 通频带的测量方法同实验二之逐点测量法。

四、实验内容及步骤

1.按图

2.4.1 所示在综合实验箱上组装电路,经检查确认无误后接通+12V 直流电源。 2.将低频信号发生器输出的正弦波信号(kHz f 1=,=20mV )加至放大器输入端,并用示波器分别观察第一级和第二级放大电路的输出波形,并依次调节使两级放大电路输出信号波形都达到最大不失真,也即调整两级放大电路的Q 点均为适当值。

i U 21p p R R 和3.断开输入信号 (使=0), 用万用表分别测量第一级与第二级的静态工作点 , 将所测数据填人表 2.4.1 中。测量方法同实验二。

i U 表 2.4.1

4.再次将,=20mV 的正弦波送入放大电路输入端, 测试多级放大器总的电压放大倍数和、, 将测量数据填人表 2.4.2 中。

kHz f 1=i U v A 1v A 2v A 5.测试多级放大电路的l 输入、输出电阻和。测试方法同实验二。 i R o R 6.定性测绘i U 、、 的波形

1o U 2o U

表 2.4.2

*7.测试两级放大电路的通频带。两级放大电路的通频带比任何一级单级放大电路的通频带要窄。测试通频带的方法同实验二。

五、实验报告要求

1.认真记录实验数据和波形。

2.对测试结果进行理论分析, 找出产生误差的原因, 提出减少实验误差的措施。

3.测量出 以及的数值,与理论计算值相比较, 分析误差原因。 1v A 2v A v A

4.在本实验的组装、调试过程中,遇到什么困难? 发现和排除了什么故障 ?

六、思考题

1.测放大器输出电阻时,利用公式L oL

oL

o o R U U U R ?=

来计算。试问: 如果负载电阻

o R L R 改变 , 输出电阻会变化吗 ? 应如何选择的阻值,使测量误差较小?

o R L R 2.在图 2.4.1 所示电路中 , 第二级的电压放大倍数≈1, 为什么将=5.1k Ω 接到第二级输出端得到的输出电压比将直接接到第一级输出端得到的输出电压要大些。

2v A L R L R 七、注意事项

1.电路组装好, 进行调试时, 如发现输出电压有高频自激现象 , 可采用滞后补偿 , 即

在三极管的基极和集电极之间加一消振电容, 容量约为 200pF 左右。

2.如电路工作不正常, 应先检查各级静态工作点是否合适,如合适,则将交流输入信号一级一级地送到放大电路中去,逐级追踪查找故障所在。

模拟电子电路仿真和实测实验方案的设计实验报告111-副本

课程专题实验报告 (1) 课程名称:模拟电子技术基础 小组成员:涛,敏 学号:0,0 学院:信息工程学院 班级:电子12-1班 指导教师:房建东 成绩: 2014年5月25日

工业大学信息工程学院课程专题设计任务书(1)课程名称:模拟电子技术专业班级:电子12-1 指导教师(签名): 学生/学号:涛 0敏0

实验观察R B 、R C 等参数变化对晶体管共射放大电路放大倍数的影响 一、实验目的 1. 学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。 2.掌握放大器电压放大倍数的测试方法及R B 、R C 等参数对放大倍数的影响。 3. 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。偏置电阻R B1、R B2组成分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号后,在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号,从而实现了电压放大。 三、实验设备 1、 信号发生器 2、 双踪示波器 SS —7802 3、 交流毫伏表 V76 4、 模拟电路实验箱 TPE —A4 5、 万用表 VC9205 四、实验容 1.测量静态工作点 实验电路如图1所示,它的静态工作点估算方法为: U B ≈ 2 11B B CC B R R U R +? I E =E BE B R U U -≈Ic U CE = U CC -I C (R C +R E )

图1 晶体管放大电路实验电路图 实验中测量放大器的静态工作点,应在输入信号为零的情况下进行。 根据实验结果可用:I C ≈I E = E E R U 或I C = C C CC R U U U BE =U B -U E U CE =U C -U E 计算出放大器的静态工作点。 五.晶体管共射放大电路Multisim仿真 在Multisim中构建单管共射放大电路如图1(a)所示,电路中晶体管采用FMMT5179 (1)测量静态工作点 可在仿真电路中接入虚拟数字万用表,分别设置为直流电流表或直流电压 表,以便测量I BQ 、I CQ 和U CEQ ,如图所示。

模拟电路课程设计心得体会

模拟电路课程设计心得 体会 内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

精选范文:《模拟电路》课程设计心得体会(共2篇)本学期我们开设了《模拟电路》与《数字电路》课,这两门学科都属于电子电路范畴,与我们的专业也都有联系,且都是理论方面的指示。正所谓“纸上谈兵终觉浅,觉知此事要躬行。”学习任何知识,仅从理论上去求知,而不去实践、探索是不够的,所以在本学期暨模电、数电刚学完之际,紧接着来一次电子电路课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对电子电路的任职,而且还及时、真正的做到了学以致用。这两周的课程设计,先不说其他,就天气而言,确实很艰苦。受副热带高气压影响,江南大部这两周都被高温笼罩着。人在高温下的反应是很迟钝的,简言之,就是很难静坐下来动脑子做事。天气本身炎热,加之机房里又没有电扇、空调,故在上机仿真时,真是艰熬,坐下来才一会会,就全身湿透,但是炎炎烈日挡不住我们求知、探索的欲望。通过我们不懈的努力与切实追求,终于做完了课程设计。在这次课程设计过程中,我也遇到了很多问题。比如在三角波、方波转换成正弦波时,我就弄了很长时间,先是远离不清晰,这直接导致了我无法很顺利地连接电路,然后翻阅了大量书籍,查资料,终于在书中查到了有关章节,并参考,并设计出了三角波、方波转换成正弦波的电路图。但在设计数字频率计时就不是那么一帆风顺了。我同样是查阅资料,虽找到了原理框图,但电路图却始终设计不出来,最后实在没办法,只能用数字是中来代替。在此,我深表遗憾!这次课程设计让我学到了很多,不仅是巩固了先前学的模电、数电的理论知识,而且也培养了我的动手能力,更令我的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些!

模拟电路自主设计实验

姓名_____________________班级_____________________学号_____________________ 日期_____________节次______________成绩__________教师签字__________________ 哈尔滨工业大学模拟电路自主设计实验 实验名称:运算放大器在限幅电路中的应用 一、实验目的 1、深入了解运算放大器的放大作用和深度负反馈; 2、灵活运用运算放大器的多种应用; 二、总体技术路线 2.1 当输入信号电压进入某一范围内,其输出信号的电压不再跟随输入信号电压的变化。 串联限幅电路:当输入电压U i <0或U i为数值较小的正电压时,D1截止,运算放大器的输出电压U0=0;仅当输入电压U i>0且U i为数值大于或等于某一个的正电压U th时,D1才正偏导通,电路有输出,且U0跟随输入信号U i变化。 并联限幅电路:当输入信号U i较小时,输出电压U0也较小,D1和D2没有击穿,U0跟随输入信号U i变化而变化,传输系数为:A uf=-R1 /R2;当U i幅值增大,使U0的幅值增大,并使D1和D2击穿,输出U0的幅度保持+(U z+U D)值不变,电路进入限幅工作状态。 2.2绝对值电路 当输入电压U i>0,则运算放大器的输出电压U1,D1导通,D2截止,输出电压U0 =0;当输入电压U i <0,则运算放大器的输出电压U1 >0,D2导通,D1截止,输出电压U0 =-R1 U i/R2。并通过反向放大器将整流信号放大两倍,再增加一个同相加法器,让输入信号的另一极性电

压不经整流,而直接送到加法器,与来自整流电路的输出电压相加,便构成了绝对值电路。 三、实验电路图 1、串联限幅电路: 2、并联限幅电路:

电子科技大学集成电路原理实验CMOS模拟集成电路设计与仿真王向展

实验报告 课程名称:集成电路原理 实验名称: CMOS模拟集成电路设计与仿真 小组成员: 实验地点:科技实验大楼606 实验时间: 2017年6月12日 2017年6月12日 微电子与固体电子学院

一、实验名称:CMOS模拟集成电路设计与仿真 二、实验学时:4 三、实验原理 1、转换速率(SR):也称压摆率,单位是V/μs。运放接成闭环条件下,将一个阶跃信号输入到运放的输入端,从运放的输出端测得运放的输出上升速率。 2、开环增益:当放大器中没有加入负反馈电路时的放大增益称为开环增益。 3、增益带宽积:放大器带宽和带宽增益的乘积,即运放增益下降为1时所对应的频率。 4、相位裕度:使得增益降为1时对应的频率点的相位与-180相位的差值。 5、输入共模范围:在差分放大电路中,二个输入端所加的是大小相等,极性相同的输入信号叫共模信号,此信号的范围叫共模输入信号范围。 6、输出电压摆幅:一般指输出电压最大值和最小值的差。 图 1两级共源CMOS运放电路图 实验所用原理图如图1所示。图中有多个电流镜结构,M1、M2构成源耦合对,做差分输入;M3、M4构成电流镜做M1、M2的有源负载;M5、M8构成电流镜提供恒流源;M8、M9为偏置电路提供偏置。M6、M7为二级放大电路,Cc为引入的米勒补偿电容。 其中主要技术指标与电路的电气参数及几何尺寸的关系:

转换速率:SR=I5 I I 第一级增益:I I1=?I I2 I II2+I II4=?2I I1 I5(I2+I3) 第二级增益:I I2=?I I6 I II6+I II7=?2I I6 I6(I6+I7) 单位增益带宽:GB=I I2 I I 输出级极点:I2=?I I6 I I 零点:I1=I I6 I I 正CMR:I II,III=I II?√5 I3 ?|I II3|(III)+I II1,III 负CMR:I II,III=√I5 I1+I II5,饱和 +I II1,III+I II 饱和电压:I II,饱和=√2I II I 功耗:I IIII=(I8+I5+I7)(I II+I II) 四、实验目的 本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置,为IC设计性实验。其目的在于: 根据实验任务要求,综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计,掌握基本的IC设计技巧。 学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法,并进行电路的模拟仿真。 五、实验内容 1、根据设计指标要求,针对CMOS两级共源运放结构,分析计算各器件尺寸。 2、电路的仿真与分析,重点进行直流工作点、交流AC和瞬态Trans分析,能熟练掌握各种分析的参数设置方法与仿真结果的查看方法。 3、电路性能的优化与器件参数调试,要求达到预定的技术指标。

模拟电路_Multisim软件仿真教程

第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件, 本章节讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。 目录 1. Multisim软件入门 2. 二极管电路 3. 基本放大电路 4. 差分放大电路 5. 负反馈放大电路 6. 集成运放信号运算和处理电路 7. 互补对称(OCL)功率放大电路 8. 信号产生和转换电路 9. 可调式三端集成直流稳压电源电路 13.1 Multisim用户界面及基本操作 13.1.1 Multisim用户界面 在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。 Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。 IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。 1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。 IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。 下面以Multisim10为例介绍其基本操作。图13.1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。

模拟电路课程设计题目

电子技术(模拟电路部分)课程设计题目 一、课程设计要求 1、一个题目允许两个人选择,共同完成电子作品,但课程设计报告必须各自独立完成。 2、课程设计报告按给定的要求完成,要上交电子文档和打印文稿(A4)。 3、设计好的电子作品必须仿真,仿真通过后,经指导老师检查通过后再进行制作。 4、电子作品检查时间:2010年3月4日,检查通过作品需上交。 4、课程设计报告上交时间:2010年5月20日前。 二、课程设计题目 方向一、波形发生器设计 题目1:设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调; ②正弦波幅值为±2V,; ③方波幅值为2V; ④三角波峰-峰值为2V,占空比可调; ⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 题目2:设计制作一个产生正弦波-方波-三角波函数转换器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调; ②正弦波幅值为±2V,; ③方波幅值为2V; ④三角波峰-峰值为2V,占空比可调; ⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 题目3:设计制作一个产生正弦波-方波-锯齿波函数转换器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调; ②正弦波幅值为±2V,; ③方波幅值为2V; ④锯齿波峰-峰值为2V,占空比可调;

⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 题目4:设计制作一个方波/三角波/正弦波/锯齿波函数发生器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调; ②正弦波幅值为±2V; ③方波幅值为2V,占空比可调; ④三角波峰-峰值为2V; ⑤锯齿波峰-峰值为2V; ⑥设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 方向二、集成直流稳压电源设计 题目1:设计制作一串联型连续可调直流稳压正电源电路。 设计任务和要求 ①输出直流电压1.5∽10V可调; ②输出电流I O m=300mA;(有电流扩展功能) ③稳压系数Sr≤0.05; ④具有过流保护功能。 题目2:设计制作一串联型连续可调直流稳压负电源电路。 设计任务和要求 ①输出直流电压1.5∽10V可调; ②输出电流I O m=300mA;(有电流扩展功能) ③稳压系数Sr≤0.05; ④具有过流保护功能。 题目3:设计制作一串联型二路输出直流稳压正电源电路。 设计任务和要求 ①一路输出直流电压12V;另一路输出5-12V连续可调直流稳压电源; ②输出电流I O m=200mA; ③稳压系数Sr≤0.05;

模拟电路实验报告.doc

模拟电路实验报告 实验题目:成绩:__________ 学生姓名:李发崇学号指导教师:陈志坚 学院名称:专业:年级: 实验时间:实验室: 一.实验目的: 1.熟悉电子器件和模拟电路试验箱; 2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影 响; 3.学习测量放大电路Q点、A V、r i、r o的方法,了解公发射极电路特 性; 4.学习放大电路的动态性能。 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 三、预习要求 1.三极管及单管放大电路工作原理: 2.放大电路的静态和动态测量方法:

四.实验内容和步骤 1.按图连接好电路: (1)用万用表判断试验箱上三极管的好坏,并注意检查电解电容 C1,C2的极性和好坏。 (2)按图连接好电路,将Rp的阻值调到最大位置。(注:接线前先 测量电源+12V,关掉电源后再连接) 2.静态测量与调试 按图接好线,调整Rp,使得Ve=1.8V,计算并填表 心得体会:

3.动态研究 (一)、按图连接好电路 (二)将信号发生器的输入信号调到f=1kHz,幅值为500mVp,接至放大电路A点。观察Vi和V o端的波形,并比较相位。 (三)信号源频率不变,逐渐加大信号源输出幅度,观察V o不失真时的最大值,并填表: 基本结论及心得: Q点至关重要,找到Q点是实验的关键, (四)、保持Vi=5mVp不变,放大器接入负载R L,在改变Rc,R L数值的情况下测量,并将计算结果填入表中:

实验总结和体会: 输出电阻和输出电阻影响放大效果,输入电阻越大,输出电阻越小,放大效果越好。 (1)、输出电阻的阻值会影响放大电路的放大效果,阻值越大,放大的倍数也越大。 (2)、连在三极管集电极的电阻越大,电压的放大倍数越大。 (五)、Vi=5mVp,增大和减小Rp,观察V o波形变化,将结果填入表中: 实验总结和心得体会: 信号失真的时候找到合适Rp是产生输出较好信号关键。 (1)Rp只有在适合的位置,才能很好的放大输入信号,如果Rp阻值太大,会使信号失真,如果Rp阻值太小,则会使输入信号不能被

怎样利用电路仿真软件进行模拟电路课程的学习

怎样利用电路仿真软件进行模拟电路课程的学习电路分析实验报告 实验二 学习用multisim软件对电路进行仿真 一.实验要求与目的 1.进一步熟悉multisim软件的各种功能。 2.巩固学习用multisim软件画电路图。 3.学会使用multisim里面的各种仪器分析模拟电路。 4.用multisim软件对电路进行仿真。 二、实验仪器 电脑一台及其仿真软件。 三.实验内容及步骤

(1)在电子仿真软件Multisim 基本界面的电子平台上组建如图所示的仿真电路。双击电位器图标,将弹出的对话框的“Valve”选项卡的“Increment”栏改成“1”,将“Label”选项卡的“RefDes”栏改成“RP。 ” 2)调节RP大约在35%左右时,利用直流工作点分析方法分析直 流工作点的值。直流工作点分析(DC Operating Point Analysis)是用来分析和计算电路静态工作点的,进行分析时,Multisim 自动将电路分析条件设为电感、交流电压源短路,电容断开。 单击Multisim 菜单“Simulate/Analyses/DC operating Point…”,在弹出的对话框中选择待分析的电路节点,如2图所示。单击Simulate 按钮进行直流工作点分析。分析结果如图3所示。列出了

单级阻容耦合放大电路各节点对地电压数据,根据各节点对地电压数据,可容易计算出直流工作点的值,依据分析结果,将测试结果填入表1中,比较理论估算与仿真分析结果。 表1 静态工作点数据 电压放大倍数测试 (1)关闭仿真开关,从电子仿真软件Multisim 10基本界面虚拟仪器工具条中,调出虚拟函数信号发生器和虚拟双踪示波器,将虚拟函数信号发生器接到电路输入端,将虚拟示波器两个通道分别接到电路的输入端和输出端,如图4所示。 (2)开启仿真开关,双击虚拟函数信号发生器图标“XFG1”,将打开虚拟函数信号发生器放大面板,首确认“Waveforms”栏下选取的是正弦信号,然后再确认频率为1kHZ”;再确认幅度为 10mVp,如图5所示。 四.仿真分析 动态测量仿真电路

北航电子电路设计训练模拟分实验报告

北航电子电路设计训练模拟部分实验报告

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

电子电路设计训练模拟部分实验 实验报告

实验一:共射放大器分析与设计 1.目的: (1)进一步了解Multisim的各项功能,熟练掌握其使用方法,为后续课程打好基础。 (2)通过使用Multisim来仿真电路,测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻,并观察 静态工作点的变化对输出波形的影响。 (3)加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。 (4)观察失真现象,了解其产生的原因。 图 1 实验一电路图 2.步骤: (1)请对该电路进行直流工作点分析,进而判断管子的工作状态。 (2)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。 (3)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。 (4)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。 (5)请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。 (6)请分别在30Hz、1KHz、100KHz、4MHz和100MHz这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系,并仔细观察放大倍数和相位差。 (提示:在上述实验步骤中,建议使用普通的2N2222A三极管,并请注 意信号源幅度和频率的选取,否则将得不到正确的结果。) 3.实验结果及分析: (1)根据直流工作点分析的结果,说明该电路的工作状态。 由simulate->analyses->DC operating point,可测得该电路的静态工作点为:

Multisim模拟电路仿真实验

实验19 Multisim 数字电路仿真实验 1.实验目的 用Multisim 的仿真软件对数字电路进行仿真研究。 2.实验内容 实验19.1 交通灯报警电路仿真 交通灯故障报警电路工作要求如下:红、黄、绿三种颜色的指示灯在下 列情况下属正常工作,即单独的红灯指示、黄灯指示、绿灯指示及黄、绿灯 同时指示,而其他情况下均属于故障状态。出故障时报警灯亮。 设字母R 、Y 、G 分别表示红、黄、绿三个交通灯,高电平表示灯亮, 低电平表示灯灭。字母Z 表示报警灯,高电平表示报警。则真值表如表 19.1所示。 逻辑表达式为:RY RG G Y R Z ++= 若用与非门实现,则表达式可化为:RY RG G Y R Z ??= Multisim 仿真设计图如图19.1所示: 图19.1的电路图中分别用开关A 、B 、C 模拟控制红、黄、绿灯的亮暗,开关接向高电平时表示灯亮,接向低电平时表示灯灭。用发光二极管LED1的亮暗模拟报警灯的亮暗。另外用了一个5V 直流电源、一个7400四2输入与非门、一个7404六反相器、一个7420双4输入与非门、一个500 表19.1 LED_red LED1 图19.1

欧姆电阻。 在模拟实验中可以看出,当开关A、B、C中只有一个拨向高电平,以及B、C同时拨向高电平而A拨向低电平时报警灯不亮,其余情况下报警灯均亮。 实验19.2数字频率计电路仿真 数字频率计电路(实验13.3)的工作要求如下:能测出某一未知数字信号的频率,并用数码管显示测量结果。如果用2位数码管,则测量的最大频率是99Hz。 数字频率计电路Multisim仿真设计图如图19.2所示。其电路结构是: 用二片74LS90(U1和U2)组成BCD码100进制计数器,二个数码管U3和U4分别显示十位数和个位数。四D触发器74LS175(U5)与三输入与非门7410(U6B)组成可自启动的环形计数器,产生闸门控制信号和计数器清0信号。信号发生器XFG1产生频率为1Hz、占空比为50%的连续脉冲信号,信号发生器XFG2产生频率为1-99Hz(人为设置)、占空比为50%的连续脉冲信号作为被测脉冲。三输入与非门7410(U6A)为控制闸门。 运行后该频率计进行如下自动循环测量: 计数1秒→显示3秒→清零1秒→…… 改变被测脉冲频率,重新运行。

Matlab第五章 Simulink模拟电路仿真

第五章Simulink模拟电路仿真 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

§5.1 电路仿真概要 5.1.1 MATLAB仿真V.S. Simulink仿真 利用MATLAB编写M文件和利用Simulink搭建仿真模型均可实现对电路的仿真,在实现电路仿真的过程中和仿真结果输出中,它们分别具有各自的优缺点。 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

ex5_1.m clear; V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5; R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc); R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc); R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc); Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd)); I=V/Req 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

ex5_1 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

注意Simulink仿真中imeasurement模块 /vmeasurement模块和Display模块/Scope模块的联合使用 Series RLC Branch模块中R、C、L的确定方式 R:Resistance设置为真实值Capacitance设置为inf(无穷大)Inductance设置为0 C:Resistance设置为0 Capacitance设置为真实值Inductance设置为0 L:Resistance设置为0Capacitance设置为inf Inductance设置为真实值 武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜

模拟电子课程设计仿真

1、集成运放的应用电路 (1)参考电路图如下: (2)应用仿真库元件,3D元件分别进行仿真,熟悉示波器的使用2、电流/电压(I/V)转换器的制作与调试 (1)参考电路图如下:

(2)要求将0~10毫安电流信号转换成0~10伏电压信号。(3)分析电路的工作过程,完成制作与调试。 (4)填写下表,分析结果。 3、电压/电流(V/I)转换器的制作与调试(1)参考电路图如下: (2)要求将0~10伏电压信号转换成0~10毫安电流信号。(3)分析电路的工作过程,完成制作与调试。 (4)填写下表,分析结果。

4、电子抢答器制作 (1)参考电路图如下: (2)电路的工作原理: 本电路使用一块时基电路NE555,其高电平触发端6脚和低电平触发端2脚相连,构成施密特触发器,当加在2脚和6脚上的电压超2/3V CC时,3脚输出低电平,当加在2脚和6脚上的电压低于1/3V CC时,3脚输出高电平。按下开关SW,施密特触发器得电,因单向可控硅SCR1~SCR4的控制端无触发脉冲,SCR1~SCR4关断,2脚和6脚通过R1接地而变为低电平,所以3脚输出高电平,绿色发光二极管LED5发光,此时抢答器处于等待状态。 K1~K4为抢答键,假如K1最先被按下,则3脚的高电平通过K1作用于可控硅SCR1的控制端,SCR1导通。红色发光二极管LED1发光,+9V电源通过LED1和SCR1作用于NE555的2脚和6脚,施密特触发器翻转,3脚输出低电平,LED5熄灭。因3脚输出为低电平,所以此后按下K2~K4时,SCR2~SCR4不能获得触发脉冲,SCR2~SCR4维持关断状态,LED2~LED4不亮,LED1独亮说明按K1键者抢先成功,此后主持人将开关SW起落一次。复位可控硅,LED1熄灭,LED5亮,抢答器又处于等待状态。 220V市电经变压器降压,VD1~VD4整流,C滤波,为抢答器提供+9V直流电压。VD1~VD4选IN4001,C选用220μF/15V。R1和R2选1KΩ,LED1~LED4选红色发光二极管,LED5选绿色发光二极管。SW为拨动开关,K1~K4为轻触发开关,单向可控硅选2P4M,IC 为NE555。 (3)完成电路的制作与调试。 5、交替闪光器的制作与调试 (1)参考电路图如下:

完整版模拟电子电路实验报告

. 实验一晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R 和R组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R,以稳定放大器的静态工EB1B2作点。当在放大器的输入端加入输入信号u后,在放大器的输出端便可得到一i个与u相位相反,幅值被放大了的输出信号u,从而实现了电压放大。0i 图2-1 共射极单管放大器实验电路 在图2-1电路中,当流过偏置电阻R和R 的电流远大于晶体管T 的 B2B1基极电流I时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算B教育资料.. R B1U?U CCB R?R B2B1 U?U BEB I??I EC R E

)R+R=UU-I(ECCCCEC电压放大倍数 RR // LCβA??V r be输入电阻 r R/// R=R/beiB1 B2 输出电阻 R R≈CO由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶 体管放大电路时, 为电路设计提供必离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各要的依据,在完成设计和装配以后,因此,一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。项性能指标。除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。消除干扰放大器静态工作点的测量与调试,放大器的测量和调试一般包括:与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。、放大器静态工作点的测量 与调试 1 静态工作点的测量1) 即将放大的情况下进行,=u 测量放大器的静态工作点,应在输入信号0 i教育资料. . 器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流I以及各电极对地的电位U、U和U。一般实验中,为了避 ECCB免断开集电极,所以采用测量电压U或U,然后算出I的方法,例如,只要 测CEC出U,即可用E UU?U CECC??II?I,由U确定I(也可根据I),算出CCC CEC RR CE同时也能算出U=U-U,U=U-U。EBEECBCE为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I(或U)的调整与测试。 CEC静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时u的负半周将被削底,O 如图2-2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即u的正半周被缩顶(一 O般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端 加入一定的输入电压u,检查输出电压u的大小和波形是否满足要求。如不满Oi

模拟电路仿真实验

模拟电路仿真实验 实验报告 班级: 学号: 姓名:

多级负反馈放大器的研究 一、实验目的 (1)掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路。 (2)学习集成运算放大器的应用,掌握多级集成运放电路的工作特点。 (3)研究负反馈对放大器性能的影响,掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。 1.测试开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻、反馈网络的电压反馈系数的通频带; 2.比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别; 3.观察负反馈对非线性失真的改善。 二、实验原理及电路 (1)基本概念: 1.在电子电路中,将输出量(输出电压或输出电流)的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,用来影响其输入量(放大电路的输入电压或输入电流)的措施称为反馈。 若反馈的结果使净输入量减小,则称之为负反馈;反之,称之为正反馈。若反馈存在于直流通路,则称为直流反馈;若反馈存在于交流通路,则称为交流反馈。 2.交流负反馈有四种组态:电压串联负反馈;电压并联负反馈;电流串联负反馈;电流并联负反馈。若反馈量取自输出电压,则称之为电压反馈;若反馈量取自输出电流,则称之为电流反馈。输入量、反馈量和净输入量以电压形式相叠加,称为串联反馈;以电流形式相叠加,称为并联反馈。 3.在分析反馈放大电路时,“有无反馈”决定于输出回路和输入回路是否存在反馈支路。“直流反馈或交流反馈”决定于反馈支路存在于直流通路还是交流通路;“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法,反馈的结果使净输入量减小的为负反馈,使净输入量增大的为正反馈;“电压反馈或电流反馈”的判断可以看反馈支路与输出支路是否有直接接点,如果反馈支路与输出支路有直接接点则为电压反馈,否则为电流反馈;“串联反馈或并联反馈”的判断可以看反馈支路与输入支路是否有直接接点,如果反馈支路与输入支路有直接接点则为并联反馈,否则为串联反馈。 4.引入交流负反馈后,可以改善放大电路多方面的性能:提高放大倍数的稳定性、改变输入电阻和输出电阻、展宽通频带、减小非线性失真等。实验电路如图所示。该放大电路由两级运放构成的反相比例器组成,在末级的输出端引入了反馈网路C f 、R f2和R f1,构成了交流电压串联负反馈电路。 R110kΩ R2100kΩ R3 10kΩ R43.9kΩ R53.9kΩ R63.9kΩ R7200kΩ R81kΩ R94.7kΩR10300kΩ U1A LM324N 3 2 11 41 U1C LM324N 10 9 11 4 8 C110uF C210uF C3 10uF J1 Key = Space J2 Key = A VCC 10V VEE -10V 1 4 10 8 11 12 13 7 3 6 5VEE VCC 2 9

模拟电路课程设计..

模拟电子技术课程设计任务书 一、课程设计的任务 通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题,巩固和运用在《模拟电子技术》中所学的理论知识和实验技能,掌握常用模拟电路的一般设计方法,提高设计能力和实践动手能力,为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。 二、课程设计的基本要求 1、掌握电子电路分析和设计的基本方法。包括:根据设计任务和指标初选电路;调查研究和设计计算确定电路方案;选择元件、安装电路、调试改进;分析实验结果、写出设计总结报告。 2、培养一定的自学能力、独立分析问题的能力和解决问题的能力。包括:学会自己分析解决问题的方;对设计中遇到的问题,能通过独立思考、查询工具书和参考文献来寻找解决方案,掌握电路测试的一般规律;能通过观察、判断、实验、再判断的基本方法解决实验中出现的一般故障;能对实验结果独立地进行分析,进而做出恰当的评价。 3、掌握普通电子电路的生产流程及安装、布线、焊接等基本技能。 4、巩固常用电子仪器的正确使用方法,掌握常用电子器件的测试技能。 5、通过严格的科学训练和设计实践,逐步树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风,并逐步建立正确的生产观、经济观和全局观。

三、课程设计任务 课题4 逻辑信号电平测试器的设计 (一)设计目的 1、学习逻辑信号电平测试器的设计方法; 2、掌握其各单元电路的设计与测试方法; 3、进一步熟悉电子线路系统的装调技术。 (二)设计要求和技术指标 在检修数字集成电路组成的设备时,经常需要使用万用表和示波器对电路中的故障部位的高低电平进行测量,以便分析故障原因。使用这些仪器能较准确地测出被测点信号电平的高低和被测信号的周期,但使用者必须一面用眼睛看着万用表的表盘或者示波器的屏幕,一面寻找测试点,因此使用起来很不方便。 本课题所设计的仪器采用声音来表示被测信号的逻辑状态,高电平和低电平分别用不同声调的声音来表示,使用者无须分神去看万用表的表盘或示波器的荧光屏。 1、技术指标: (1)测量范围:低电平<1V,高电平>3V; (2)用1.5KH Z的音响表示被测信号为高电平; (3)用500H Z的音响表示被测信号为低电平;

模拟电子课程设计课设传感器测量系统

模拟电子技术课程设计任务书 姓名:院(系):信息系 专业:班级: 课程设计题目:传感器测量系统的设计 课程设计要求:设计一个放大器系统,当电阻值变化±1%时,放大电路能够产生±6V的输出电压。要求偏差为0时输出为0,偏差为1%时输出为6V,偏差为-1%时输出为-1V,误差不超过±2%。 设计任务总述:对设计题目进行分析,根据设计的要求先确定基准电压源:为测量电桥提供一定精度要求的7.0V基准电压,然后修改电路,进行参数计算.,测量当电阻值变化±1%时,放大电路能够产生±6V的输出电压;要求偏差为0时输出为0,偏差为1%时输出为6V,偏差为-1%时输出为-6V,误差不超过±2%;最后电路仿真实验。 工作计划及安排: 熟悉课题要求,查找相关资料;甄选资料的相关内容,初步确定设计方案;寻找参考电路,修改电路,进行参数计算.调试(仿真),如不成功,返回第2步整理数据; 撰写课程设计报告。 成绩 指导教师签字___________________ 年月日

摘要: 设计一个放大器系统,当电阻值变化±2%时,放大电路能 够产生±8V 的输出电压。要求偏差为0时输出为0,偏差为2%时输出为8V ,偏差为-2%时输出为-8V ,误差不超过±5%。 一、电路结构及原理说明: 该电路由四部分组成:基准电压源电路、测量电桥电路、放大电路、电平转移电路。 电路框图如下所示: 1.基准电压源:为测量电桥提供一定精度要求的7.5V 基准电压,采用5.6V 稳压管与同相比例运算电路结合实现。 2.测量电桥电路:当电桥的所有阻值都相同时,输出电压为零。当有一电阻发生变化时将会有电压输出。此电路可以等效为传感器测量电路,测取的温度变化量并将其转化成电压变化。 3.放大电路: 放大电路用于将测温桥输出的微小电压变化(ΔV )放大,使其满足性能要求。放大电路采用两个同相电压跟随器(作为输入缓冲器)与两级放大器组成,其中第一级放大器为差动放大器,第二级放大器为可以方便调节的反相比例运算电路。 4.电平转移电路: 二、测量电路和参数计算 基准电压源 测量电桥 放大电路 电平转移电路

实验一 典型环节的电路模拟与数字仿真实验

实验一典型环节的电路模拟与数字仿真实验 一实验目的 通过实验熟悉各种典型环节传递函数及其特性,掌握电路模拟和数字仿真研究方法。 二实验内容 1.设计各种典型环节的模拟电路。 2.编制获得各种典型环节阶跃特性的数字仿真程序。 3.完成各种典型环节模拟电路的阶跃特性测试,并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。 4.运行所编制的程序,完成典型环节阶跃特性的数字仿真研究,并与电路模拟研究的结果作比较。 三实验步骤 1.熟悉实验设备,设计并连接各种典型环节的模拟电路; 2.利用实验设备完成各典型环节模拟电路的阶跃特性测试,并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响; 3.用MATLAB编写计算各典型环节阶跃特性的数字仿真研究,并与电路模拟测试结果作比较。分析实验结果,完成实验报告。 四实验结果 1.积分环节模拟电路、阶跃响应

仿真结果: 2.比例积分环节模拟电路、阶跃响应 仿真结果:

3.比例微分环节模拟电路、阶跃响应 仿真结果: 4.惯性环节模拟电路、阶跃响应

仿真结果: 5.实验结果分析: 积分环节的传递函数为G=1/Ts(T为积分时间常数),惯性环节的传递函数为G=1/(Ts+1)(T为惯性环节时间常数)。 当时间常数T趋近于无穷小,惯性环节可视为比例环节, 当时间常数T趋近于无穷大,惯性环节可视为积分环节。

实验二典型系统动态性能和稳定性分析的电路模拟与数 字仿真研究 一实验目的 1.学习和掌握动态性能指标的测试方法。 2.研究典型系统参数对系统动态性能和稳定性的影响。 二实验内容 1.观测二阶系统的阶跃响应,测出其超调量和调节时间,并研究其参数变化对动态性能和稳定性的影响。 三实验步骤 1.熟悉实验设备,设计并连接由一个积分环节和一个惯性环节组成的二阶闭环系统的模拟电路; 2.利用实验设备观测该二阶系统模拟电路的阶跃特性,并测出其超调量和调节时间; 3.二阶系统模拟电路的参数观测参数对系统的动态性能的影响; 4.分析结果,完成实验报告。 四实验结果 典型二阶系统 仿真结果:1)过阻尼

模拟电子技术课程设计(Multisim仿真)

《电子技术Ⅱ课程设计》 报告 姓名 xxx 学号 院系自动控制与机械工程学院 班级 指导教师 2014 年 6 月18日

目录 1、目的和意义 (3) 2、任务和要求 (3) 3、基础性电路的Multisim仿真 (4) 3.1 半导体器件的Multisim仿真 (4) 3.11仿真 (4) 3.12结果分析 (4) 3.2单管共射放大电路的Multisim仿真 (5) 3.21理论计算 (7) 3.21仿真 (7) 3.23结果分析 (8) 3.3差分放大电路的Multisim仿真 (8) 3.31理论计算 (9) 3.32仿真 (9) 3.33结果分析 (9) 3.4两级反馈放大电路的Multisim仿真 (9) 3.41理论分析 (11) 3.42仿真 (12) 3.5集成运算放大电路的Multisim仿真(积分电路) (12) 3.51理论分析 (13) 3.52仿真 (14) 3.6波形发生电路的Multisim仿真(三角波与方波发生器) (14) 3.61理论分析 (14) 3.62仿真 (14) 4.无源滤波器的设计 (14) 5.总结 (18) 6.参考文献 (19)

一、目的和意义 该课程设计是在完成《电子技术2》的理论教学之后安排的一个实践教学环节.课程设计的目的是让学生掌握电子电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法,培养学生的综合知识应用能力和实践能力,为今后从事本专业相关工程技术工作打下基础。这一环节有利于培养学生分析问题,解决问题的能力,提高学生全局考虑问题、应用课程知识的能力,对培养和造就应用型工程技术人才将能起到较大的促进作用。 二、任务和要求 本次课程设计的任务是在教师的指导下,学习Multisim仿真软件的使用方法,分析和设计完成电路的设计和仿真。完成该次课程设计后,学生应该达到以下要求: 1、巩固和加深对《电子技术2》课程知识的理解; 2、会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料; 3、掌握仿真软件Multisim的使用方法; 4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法; 5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告,课程设计报告能正确反映设计和仿真结果。

13级《模拟电路课程设计》设计课题与要求

13级《模拟电路课程设计》设计课题与要求 一、设计课题 设计课题1、直流稳压电源 (输入电压为220V,50Hz市电,输出为直流稳定电压)。 A:分立元件方式 技术要求:额定输出电压:12v,10-14v连续可调;额定输出电流1.5A;。 输出电阻不大于0.5Ω; 满载纹波峰峰值小于60mv; 稳压系数Sv≤3×10-3; 主要测量内容:最大输出电流,输出电阻,纹波峰峰值,稳压系数,电压调整率。 B:集成稳压方式(不可使用可调三端器件) 技术要求:额定输出电流2A; 额定输出电压:12V,10-14v连续可调; 保护电路(过热、过流、过压); 满载纹波峰峰值小于60mv; 输出电阻不大于0.5Ω; 稳压系数Sv≤3×10-3; 主要测量内容:最大输出电流,输出电阻,纹波峰峰值,稳压系数,电压调整率。 设计课题2、音响放大器(简单音频通带放大电路)(输入语音信号-麦克风)注:功放电路原则上不使用功放集成电路。 技术要求:前置放大、功放:输入灵敏度不大于10mV,f L≤500Hz,f H≥20kHz; 有音量控制功能; 额定输出功率P O≥5W(测试频率:1kHz); 负载:扬声器(8Ω、5W)。 主要测量内容:最大输出功率,输出电阻,输入灵敏度,f L,f H。 设计课题3、信号发生器 技术要求:产生三种波型(方波,三角波,正弦波) 频率范围:0~100KHz; 输出内阻:不大于50Ω; 负载50Ω时输出电压不小于5V; (加功放时可使用集成功放电路1W) 主要测量内容:输出信号频率范围,输出电阻,输出功率。 二、要求 1、每位同学至少完成一个设计课题的原理图和参数设计、Multisim软件仿真与作品Protel 电路板制作,最终完成产品制作以及调试,提交一份课题的设计与测试报告(包括电子版和打印件),课题设计与设计报告的主要内容包括电路图、设计与计算过程、测试数据与分析等。 2、有能力的同学可以完成多个设计课题。 3、依据作品现场测试的指标评定课程成绩。

模拟电子线路实验实验报告

模拟电子线路实验实验 报告 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

网络高等教育 《模拟电子线路》实验报告 学习中心:浙江建设职业技术学院奥鹏学习中心层次:高中起点专科 专业:电力系统自动化技术 年级: 12 年秋季 学号: 学生姓名:

实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 1.了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。 2.了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。 3.学习并掌握TDS1002型数字存储示波器和信号源的基本操作方 法。 二、基本知识 1.简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。 布线区面板以大焊孔为主,其周围以十字花小孔结构相结合,构成接点的连接形式,每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。 2.试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。 ①输出波形:三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号; ②输出频率:10Hz~1MHz连续可调; ③幅值调节范围:0~10V P-P连续可调; ④波形衰减:20dB、40dB; ⑤带有6位数字频率计,既可作为信号源的输出监视仪表,也可以作外侧频率计用。 注意:信号源输出端不能短路。 3.试述使用万用表时应注意的问题。

使用万用表进行测量时,应先确定所需测量功能和量程。 确定量程的原则: ①若已知被测参数大致范围,所选量程应“大于被测值,且最接近被测值”。 ②如果被测参数的范围未知,则先选择所需功能的最大量程测量,根据初测结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程,以便测量出更加准确的数值。 如屏幕显示“1”,表明已超过量程范围,须将量程开关转至相应档位上。 4.试述TDS1002型示波器进行自动测量的方法。 按下“测量”按钮可以进行自动测量。共有十一种测量类型。一次最多可显示五种。 按下顶部的选项按钮可以显示“测量1”菜单。可以在“信源”中选择在其上进行测量的通道。可以在“类型”中选择测量类型。 测量类型有:频率、周期、平均值、峰-峰值、均方根值、最小值、最大值、上升时间、下降时间、正频宽、负频宽。 三、预习题 1.正弦交流信号的峰-峰值=_2__×峰值,峰值=__根号2__×有效值。 2.交流信号的周期和频率是什么关系 两者是倒数关系。 周期大也就是频率小,频率大也就是周期长

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