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模电实验7

模拟电子技术实验

实验7

负反馈放大电路

实验报告

2016.11.30

一、实验目的

1、加深对负反馈放大电路的认识

2、加深理解放大电路中引入负反馈的方法

3、加深理解负反馈对放大电路各项性能指标的影响

二、实验原理

负反馈在电子电路中的应用非常广泛,虽然它使放大电路的增益降低,但能在许多方面改善放大电路的动态指标,如稳定增益、改变输入、输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带等。因此,几乎所有的实用放大电路都有负反馈。

负反馈放大电路有四种组态,即电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。本实验以电压串联负反馈为例,分析负反馈对放大电路各项性能指标的影响。

1、如上图所示为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路,在电路中通过Rf把输出电压Vo引回到输入端,加在晶体管T1的发射级上,在发射级电阻R F1上形成反馈电压Vf。根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈。

主要性能指标如下:

(1)闭环电压增益

A VF=A V/(1+A V F V)

其中,A V =Vo/Vi,是基本放大电路(无反馈)的电压增益,即开环电压增益。

1+A V F V,是反馈深度,它的大小决定了负反馈对放大电路性能改善的程度。

(2)反馈系数

F V=Vf/Vo=R F1/(Rf+R F1)

(3)输入电阻

Rif=(1+A V F V)Ri

其中,Ri是基本放大电路的输入电阻。

可见负反馈可增大放大电路的输入电阻。

(4)输出电阻

Rof=Ro/(1+A Vo F V)

其中,Ro是基本放大电路的输出电阻。

A Vo是基本放大电路R L=∞时的电压增益。

可见负反馈可减小放大电路的输出电阻。

2、测量基本放大电路的动态参数时,要先实现无反馈时的基本放大电路。需要注意的是,不能简单地把反馈电路断开,而是既要去掉反馈作用,又要把反馈电路的影响(负载效应)考虑到基本放大电路中去。为此:

(1)在画基本放大电路的输入回路时,因为是电压负反馈,所以可将负反馈放大电路的输出端交流短路,即令Vo=0,此时Rf相当于并联在R F1上。

(2)在画基本放大电路的输出回路时,由于输入端是串联负反馈,因此需要将反馈放大电路的输入端(T1管的射极)开路,此时(Rf+R F1)相当于并接在输出端。可近似认为Rf并接在输出端。

基本放大电路的电路图如下所示:

三、实验设备与器件

1、±12V直流电源

2、函数信号发生器

3、双踪示波器

4、交流毫伏表

5、万用电表

6、实验用负反馈放大电路电路板

四、实验内容与数据

1、测量静态工作点

按负反馈放大电路示意图连接实验电路,取Vcc=12V,Vi=0,用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点。

测量数据如下所示:

其中通过直流电压表测出两级的Vo、V E、Vc,并通过Ic=(Vcc-Vc)/Rc计算得到Ic,Vcc、Rc均为已知。

2、测试基本放大电路的各项性能指标

将实验电路按基本放大电路示意图改接为开环状态,即把Rf断开后分别并接在R F1和R L上,其他连线保持不变。

(1)测量中频电压增益Av、输入电阻Ri和输出电阻Ro

①以f=1KHz,Vs约为5mV的正弦信号输入放大器,用示波器监视输出波形Vo,在Vo不失真的情况下,用交流毫伏表测量Vs、Vi、V L,记录数据。

下为输出波形不失真的波形图:

②保持Vs不变,断开负载电阻R(注意:Rf不要断开),测量空载时的输出电压Vo,记录数据。

其中,Av、Ri、Ro通过对测量值的计算间接获得,计算原理如下:

Av=Vo/Vi

Ri=Vi/Ii=Vi/【(Vs-Vi)/R】

Ro=(Vo-V L)R L/V L

负反馈放大电路的Avf、Rif、Rof计算同上

(2)测量通频带

接上R,保持(1)中的Vs不变,然后增加和减小输入信号的频率,找出上、下限频率

f H和f L,记录数据。

3、测量负反馈放大电路的各项性能指标

将电路恢复为负反馈放大电路。适当加大Vs(约10mV),在输出波形不失真的条件下,得到负反馈放大电路的Avf、Rif、Rof,并测量得到f Hf和f Lf,记录数据。

数据记录如下:

4、观察负反馈对非线性失真的改善

(1)实验电路改接为基本放大电路形式,在输入端加入f=1KHz的正弦信号,输出端接示波器,逐渐增大输入信号的幅度,使输出波形开始出现失真,记下此时的波形和输出电压的幅度。

(2)再将实验电路改接为负反馈放大电路形式,增大输入信号的幅度,使输出电压幅度的大小与(1)相同,比较有负反馈时,输出波形的变化。

数据与图像如下所示:

(1)中基本放大电路形式,输出波形开始出现失真时的输出电压的幅度为0.844V(接上R L负载时),波形图如下所示:

(2)中负反馈放大电路形式,调节输入电压使得输出电压幅度大小达到0与(1)相同,即为0.844V,此时的波形图如下:

波形明显没有失真,并且尝试着将输入电压调大,发现在一定的范围内输出电压的波形保持不失真。

五、实验总结

1、将基本放大电路和负反馈放大电路动态参数的实测值和理论估算值进行比较。

各动态参数的实测值与理论值如下表所示:

其中理论计算值的计算原理如下:

基本放大电路的中频交流通路如下图所示:

(1)输入电阻

基本放大电路:Ri=Rb1//[r be1+(1+β)(Rf//R F1)]

负反馈放大电路:Rif=Ri*(1+AvFv)

(2)输出电阻

基本放大电路:Ro=Rc2//(Rf+R F1)

负反馈放大电路:Rof=Ro/(1+AvFv)

(3)电压增益

基本放大电路:Au=Au1*Au2=【-β(Rc1//Rb2//Rb3//r be2)】/【r be1+(1+β)(Rf//R F1)】

*-β【(Rf+R F1)//Rc2】/r be2

负反馈放大电路:Auf=Au/(1+AuFu)

(4)上限频率

上限频率所对应的高频交流通路如下图所示:

由多级放大电路频率响应的有关知识知,上限频率主要由晶体管的极间电容决定,需要考虑到等效电容C(π)的影响。

基本放大电路的上限频率为f H=1/2πRC(π)

由于存在C(π)1与C(π)2,所以比较R1=r be1//【(Rb1//Rs)+(Rf//R F1)】=1.072kΩ与

R2=Rc1//Rb2//Rb3//r be2=0.964kΩ,相差不大,所以上限频率需同时考虑两者的影响。

C(π)≈1/(2πfr be)

f在这里指共射截止频率,查阅相关资料可以得到其参考值。

而负反馈放大电路的上限频率为f Hf=f H*(1+AuFu)

(5)下限频率

下限频率所对应的低频交流通路如下图所示:

由多级放大电路的频率响应的相关知识可知,电路的下限频率主要由耦合电容决定。这里主要考虑电容Ce1与Ce2的影响。

基本放大电路的下限频率为f H=1/2πRC

由于存在Ce1与Ce2,所以比较R1=Re1//{(Rf+R F1)+【r be1+(Rs//Rb1)】/(1+β)}= 0.893kΩ与R2=Re2//{【r be2+(Rc1//Rb2//Rb3)】/(1+β)}=0.037kΩ,发现R2明显更小,所以对下限频率的影响更大,于是取R=R2进行计算。

而负反馈放大电路的下限频率为f Lf=f L/(1+AuFu)

(6)其他说明

上述计算过程中,r be表示晶体管交流等效电路中的be间等效电阻,计算公式为r be=r bb’+(1+β)U T/I EQ。通过查阅相关资料可得到r bb’的值,计算得到r be1=1.353kΩ,r be2=2.122kΩ。

Fv=R F1/(Rf+R F1)表示反馈系数,计算得到Fv=1/83≈0.012。

因为Av的理论计算值为746.04,所以计算得到(1+AvFv)=9.988。

其他均为已知量。

比较与分析:

(1)输入电阻:

基本放大电路的输入电阻的测量值与理论值相差较大,计算值明显小于测量值,误差

超过100%。

负反馈放大电路的输入电阻的测量值与理论值偏差相对较小,约为20%。

可能的原因是:a.实验测量时的随机误差。

b.电阻R F1的阻值比100Ω大,对输入电阻的计算影响较大,使其理论

计算值明显偏小。

(2)输出电阻:

输出电阻的计算值与测量值相差较小,基本放大电路的计算值大于测量值,误差约为17%;负反馈放大电路的计算值小于测量值,误差约为15%。

可能的原因是:a.实验测量时的随机误差。

b.电阻R F1或Rc1的阻值比理论值偏大,这也与上面输入电阻中对电路

的分析相吻合。

(3)电压增益:

基本放大电路的电压增益的计算值大于测量值,误差约为13%;负反馈放大电路的计算值与测量值非常相近,误差为0.4%。

可能的原因是:a.实验测量时的随机误差。

b.实验中的三极管的β值小于理论计算值所取的100。

c.实验电路中各电阻的实际值与理论值有偏差,造成计算值偏大。

(4)上限频率:

基本放大电路的上限频率的计算值小于测量值,相差相对较小,误差为9%;负反馈放大电路的计算值明显大于测量值,误差超过100%。

可能的原因是:a.实验测量时的随机误差。

b.C(π)的实际值比理论值偏大或RC等效电路中的R的实际值比理论值

偏大。

c.负反馈放大电路的计算值明显偏大,可能是因为(1+AvFv)的计算

值大于实际值,根据式f Hf=f H*(1+AuFu),使f Hf明显偏大。关于(1+AvFv)

会在后面进行分析。

(5)下限频率:

基本放大电路的下限频率的计算值小于测量值,误差约为18%;负反馈放大电路的计

算值明显小于测量值,误差超过100%。

可能的原因是:a.实验测量时的随机误差。

b.实验用三极管的β实际值小于100,影响下限频率的计算,使其计算

值比测量值偏小。同时这也与前面电压增益的对电路的分析相吻合。

c.负反馈放大电路的计算值明显小于测量值,可能是因为(1+AvFv)

的计算值大于实际值,根据式f Hf=f H*(1+AuFu),使f Hf明显偏大。关

于(1+AvFv)会在后面进行分析。

(6)带宽:

由于上限频率远大于下限频率,所以带宽的值可以近似为上限频率的值,分析与上限

频率相同。

(7)闭环电压增益(1+AvFv)

由之前的数据分析可知,闭环电压增益的实际值可能小于计算值9.988。观察各项性能

指标两种电路之间的倍数关系也可以发现,(1+AvFv)的值在3到7之间变化,小于计算值。造成该现象的原因可能是:

a.开环电压增益Av的计算值大于实际测量值。

b.反馈系数Fv的计算值大于实际值,由式Fv=R F1/(R F1+Rf)可以推断,有可能Rf的实

际值小于理论值8.2kΩ,或R F1的实际值大于理论值100Ω。

(8)其他

在实验过程中,通过万用表测量发现直流恒压源输出的电压实际值为11.365V,不完全等于12V;另外,Rc1与Rc2在电路中以电位器的形式存在,估计是为了方便调节静态工作点。实验中尝试用万用表欧姆档对Rc1与Rc2实际值进行测量,结果为Rc1≈720kΩ(比理论值大),Rc2≈16.5kΩ(比理论值小),与理论值也存在一定的差别。这些对实验的测量值都将产生一定的影响。

反观前面对电路性能数据的分析,发现该点与输出电阻中的现象以及电路分析相符(Rc1的实际值大于理论值),验证了分析的正确性。

2、根据实验结果,总结电压串联负反馈对放大电路性能的影响。

由上可见,电压串联负反馈对放大电路有以下几点影响:

(1)增大输入电阻。

(2)减小输出电阻。

(3)增大上限频率,减小下限频率,即展宽频带,改善放大电路的频率特性。

(4)减小电压增益,但可以稳定放大倍数。

(5)减小电路的非线性失真。

六、预习要求

1、复习教材中有关负反馈放大电路的内容。

2、按负反馈放大电路示意图估算其静态工作点(取β1与β2为100)。

答:负反馈放大电路的直流通路如下图所示:

计算:

(1)设第一级基极电流为i B1,则有

Vcc-i B1*Rb1-Ube-(1+β)*i B1*(R F1+Re1)①

Ube=0.7V ②

由①②解得:

i B1≈0.0143mA

所以有i C1=β*i B1 =1.43mA

Vc1=Vcc-i C1*Rc1=8.568V

V B1=Vcc-i B1*Rb1=2.276V

Ve1=V B1-0.7V=1.576V

(2)第二级:

V B2=Vcc*Rb2/(Rb2+Rb3)=4V

Ve2=V-0.7V=3.3V

i e2=Ve2/Re2=3.3mA

Vc2≈Vcc-i e2*Rc3=7.92V

静态工作点的计算值与实际值不同的原因可能为:

a.电路中各元件的参数与理论值有偏差。

b.三极管的β的实际值小于100。

c.实际电路中,基极电流可能不是很小,计算中忽略了基极电流,对计算值产生影响。

3、怎样把负反馈放大电路改接为基本放大电路?为什么要把Rf并接在输入和输出端?答:将反馈回路断开,并在输出端将Rf与R F1串联后并联在R L上,在T1的射极下将Rf与R C1并联,即把Rf并接在输入端和输出端。

原因是在由负反馈放大电路转为基本放大电路时,不能简单地把反馈支路断开,而是既要去掉反馈作用,又要把反馈网络的影响(负载效应)考虑到基本放大电路中去。

4、估算基本放大电路的Av,Ri和Ro,并估算负反馈放大电路的Avf、Rif和Rof,并验算它们之间的关系。

答:具体计算过程在五、实验分析中已经给出。

基本放大电路:

Av=746,Ri=11kΩRo=1.9kΩ

负反馈放大电路:

Avf=74,Rif=111kΩ,Rof=0.19kΩ

Av/Avf=10.08,Rif/Ri=10.1,Ro/Rof=10

可见Av/Avf、Rif/Ri、Ro/Rof三个比值都大致相等,约为10,它们的理论值就是闭环电压增益(1+AvFv)。

5、如按深度负反馈估算,则闭环电压增益Avf=?和测量值是否一致?为什么?

答:如果按深度负反馈估算,那么

Avf=1/Fv=1+Rf/R F1=1+82=83

而测量值为75,两者不一致。

原因是实验中的电路不满足深度负反馈的条件,其反馈系数Fv不满足足够大的条件,所以电压增益的测量值会与按深度负反馈计算的值存在差异。

6、如输入信号存在失真,能否用负反馈来改善?

答:不能。

因为只有非线性失真来自电路内部时,引入负反馈才能够抑制。当非线性失真信号来自于电路外部时,引入负反馈是起不到减小非线性失真的作用的。

7、怎样判断放大电路是否存在自激振荡?如何进行消振?

答:产生自激振荡必须同时满足两个条件:

(1)幅度平衡条件AF=1

(2)相位平衡条件φA+φB=±2nπ

基本放大电路必须由多级放大电路构成,以实现很高的开环放大倍数,然而在多级放大电路的级间加负反馈,信号的相位移动可能使负反馈放大电路工作不稳定,产生自激振荡.负反馈放大电路产生自己振荡的根本原因是AF(环路放大倍数)附加相移。

单级和两级放大电路是稳定的,而三级或三级以上的负反馈放大电路,只要有一定的反馈深度,就可能产生自激振荡,因为在低频段和高频段可以分别找出一个满足相移为180度的频率,此时如果满足幅值条件|AF|=1,则将产生自激振荡。

因此对三级及三级以上的负反馈放大电路,若要消除自激振荡,必须采用校正措施来破坏自激振荡的条件,达到电路稳定工作目的。

可以采用频率补偿(又称相位补偿)的方法,消除自激振荡。

常用补偿方法有:

(1)滞后补偿(电容滞后补偿、RC滞后补偿和密勒效应补偿):

在电路中产生f的电路加上补偿电路,使RC等效电路的C值增大。加补偿电容

之后的上限频率将会减小,从而破坏自激振荡的产生条件。

(2)超前补偿:

改变负反馈放大电路在环路增益为0dB点的相位,使之超前,则也能破坏自激

振荡条件。具体方法为在反馈回路加上超前补偿电容(并联连接)。

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模拟电路实验指导书

目录 实验一整流、滤波、稳压电路 (1) 实验二单级交流放大器(一) (5) 实验三单级交流放大器(二) (7) 实验四两级阻容耦合放大电路 (9) 实验五负反馈放大电路 (11) 实验六射极输出器的测试 (14) 实验七 OCL功率放大电路 (16) 实验八差动放大器 (18) 实验九运算放大器的基本运算电路(一) (20) 实验十集成运算放大器的基本运算电路(二) (22) 实验十一比较器、方波—三角波发生器 (24) 实验十二集成555电路的应用实验 (26) 实验十三 RC正弦波振荡器 (30) 实验十四集成功率放大器 (32) 实验十五函数信号发生器(综合性实验) (34) 实验十六积分与微分电路(设计性实验) (36) 实验十七有源滤波器(设计性实验) (38) 实验十八电压/频率转换电路(设计性实验) (40) 实验十九电流/电压转换电路(设计性实验) (41)

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东南大学信息学院 模电实验七

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模电实验(附答案)

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I E = E BE B R U U -≈Ic U CE = U C C -I C (R C +R E ) 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。 1)没通电前,将放大器输入端与地端短接,接好电源线(注意12V 电源位置)。 2)检查接线无误后,接通电源。 3)用万用表的直流10V 挡测量U E = 2V 左右,如果偏差太大可调节静态工作点(电位器RP )。然后测量U B 、U C ,记入表1中。 表1 B2所有测量结果记入表2—1中。 5)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。 2.测量电压放大倍数 各仪器与放大器之间的连接图 关掉电源,各电子仪器可按上图连接,为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一起后接在公共接地端上。 1)检查线路无误后,接通电源。从信号发生器输出一个频率为1KHz 、幅值为10mv (用毫伏表测量u i )的正弦信号加入到放大器输入端。 2)用示波器观察放大器输出电压的波形,在波形不失真的条件下用交流毫

模电实验七

模拟电路实验报告 院系:信息科学与工程学院 班级:软件工程1202 学号:_________________ 姓名:_________________ 成绩 日期 2014/05/06

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模电指导书(7-9)

实验七 集成运算放大器指标测试 一、实验目的 1、 掌握运算放大器主要指标的测试方法。 2、 通过对运算放大器μA741指标的测试,了解集成运算放大器组件的主要参数的定义和表示方法。 二、实验原理 集成运算放大器是一种线性集成电路,和其它半导体器件一样,它是用一些性能指标来衡量其质量的优劣。为了正确使用集成运放,就必须了解它的主要参数指标。集成运放组件的各项指标通常是由专用仪器进行测试的,这里介绍的是一种简易测试方法。 本实验采用的集成运放型号为μA741(或F007),引脚排列如图7-1所示,它是八脚双列直插式组件,②脚和③脚为反相和同相输入端,⑥脚为输出端,⑦脚和④脚为正、负电源端,①脚和⑤脚为失调调零端,①⑤脚之间可接入一只几十K Ω的电位器并将滑动触头接到负电源端。 ⑧脚为空脚。 1、μA741主要指标测试 图7-1 μA741管脚图 图7-2 U 0S 、I 0S 测试电路

1)输入失调电压U 0S 理想运放组件,当输入信号为零时,其输出也为零。但是即使是最优质的集成组件,由于运放内部差动输入级参数的不完全对称,输出电压往往不为零。这种零输入时输出不为零的现象称为集成运放的失调。 输入失调电压U 0S 是指输入信号为零时,输出端出现的电压折算到同相输入端的数值。 失调电压测试电路如图7-2所示。闭合开关K 1及K 2,使电阻R B 短接,测量此时的输出电压U 01 即为输出失调电压,则输入失调电压 O1F 11OS U R R R U += 实际测出的U 01可能为正,也可能为负,一般在1~5mV ,对于高质量的运放U 0S 在1mV 以下。 测试中应注意:a 、将运放调零端开路。 b 、要求电阻R 1和R 2,R 3和R F 的参数严格对称。 2)输入失调电流I 0S 输入失调电流I 0S 是指当输入信号为零时,运放的两个输入端的基极偏置电流之差, B2B1OS I I I -= 输入失调电流的大小反映了运放内部差动输入级两个晶体管β的失配度,由于I B1 ,I B2 本身的数值已很小(微安级),因此它们的差值通常不是直接测量的,测试电路如图7-2所示,测试分两步进行 a 、 闭合开关K 1及K 2,在低输入电阻下,测出输出电压U 01 , 如前所述,这是由输入失调电压U 0S 所引起的输出电压。 b 、断开K 1及K 2,两个输入电阻R B 接入,由于R B 阻值较大,流经它们的输入电流的差异,将变成输入电压的差异,因此,也会影响输出电压的大小,可见测出两个电阻R B 接入时的输出电压U 02 ,若从中扣除输入失调电压U 0S 的影响,

模电实验7

模拟电子技术实验 实验7 负反馈放大电路 实验报告 2016.11.30

一、实验目的 1、加深对负反馈放大电路的认识 2、加深理解放大电路中引入负反馈的方法 3、加深理解负反馈对放大电路各项性能指标的影响 二、实验原理 负反馈在电子电路中的应用非常广泛,虽然它使放大电路的增益降低,但能在许多方面改善放大电路的动态指标,如稳定增益、改变输入、输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带等。因此,几乎所有的实用放大电路都有负反馈。 负反馈放大电路有四种组态,即电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。本实验以电压串联负反馈为例,分析负反馈对放大电路各项性能指标的影响。 1、如上图所示为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路,在电路中通过Rf把输出电压Vo引回到输入端,加在晶体管T1的发射级上,在发射级电阻R F1上形成反馈电压Vf。根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈。 主要性能指标如下: (1)闭环电压增益 A VF=A V/(1+A V F V) 其中,A V =Vo/Vi,是基本放大电路(无反馈)的电压增益,即开环电压增益。 1+A V F V,是反馈深度,它的大小决定了负反馈对放大电路性能改善的程度。 (2)反馈系数 F V=Vf/Vo=R F1/(Rf+R F1) (3)输入电阻 Rif=(1+A V F V)Ri 其中,Ri是基本放大电路的输入电阻。 可见负反馈可增大放大电路的输入电阻。

(4)输出电阻 Rof=Ro/(1+A Vo F V) 其中,Ro是基本放大电路的输出电阻。 A Vo是基本放大电路R L=∞时的电压增益。 可见负反馈可减小放大电路的输出电阻。 2、测量基本放大电路的动态参数时,要先实现无反馈时的基本放大电路。需要注意的是,不能简单地把反馈电路断开,而是既要去掉反馈作用,又要把反馈电路的影响(负载效应)考虑到基本放大电路中去。为此: (1)在画基本放大电路的输入回路时,因为是电压负反馈,所以可将负反馈放大电路的输出端交流短路,即令Vo=0,此时Rf相当于并联在R F1上。 (2)在画基本放大电路的输出回路时,由于输入端是串联负反馈,因此需要将反馈放大电路的输入端(T1管的射极)开路,此时(Rf+R F1)相当于并接在输出端。可近似认为Rf并接在输出端。 基本放大电路的电路图如下所示: 三、实验设备与器件 1、±12V直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、万用电表 6、实验用负反馈放大电路电路板 四、实验内容与数据 1、测量静态工作点 按负反馈放大电路示意图连接实验电路,取Vcc=12V,Vi=0,用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点。 测量数据如下所示:

模电仿真实验报告

模电仿真实验报告

实验一单级放大电路 (3) 动态仿真一: (4) 动态仿真二: (4) 动态仿真三: (6) 思考题: (7) 实验二射极跟随器 (8) 测量电压放大倍数: (10) 测量输入电阻: (10) 测量输出电阻: (11) 思考题: (12) 实验三负反馈放大电路 (13) 思考题: (15) 实验四差动放大电路 1、调节放大器零点 (17) 2、测量差模放大电路 (18) 3、测量共模电压放大倍数 (19) 思考题: (19) 实验五 OTL功率放大器 1、静态工作点的调整 (21) 2、最大不失真输出功率 (21) 3、效率η (21) 4、输入灵敏度 (22) 5、频率响应的测试 (22) 思考题: (22) 实验六集成运算放大器运用的测量 (23) 1、按如下所示输入电路 (23) 2、静态测试,记录集成电路的各管脚直流电压 (23) 3、最大功率测试 (23) 4、频率响应测试 (24) 5、放大倍数测量 (24) 实验七波形发生器应用的测量 (24) (A)正弦波发生器 (24) (B)方波发生器 (26) (C)三角波和方波发生器 (28)

实验一 单级放大电路 R25.1kΩ 5%R61.5kΩ5% R41.8kΩ5% R320kΩ5% R1 51kΩ5% C110μF C210μF R5 100kΩ Key=A 10 % Q12N2222A V110mVrms 1kHz 0° V212 V C347μF 14 8 7XMM1 R7 100Ω5%690 5 3 仿真数据单位:V 计算数据单位:V 基极 集电极 发射极 Vbe Vce Rp 2.83387 6.12673 2.20436 0.62951 3.92237 10K Ω

软件模电实验

实验四互补对称功率放大电路 一、实验目的 1、理解OTL功率放大器的工作原理 2、学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试方法 二、实验电路 图4-1 OTL 功率放大器实验电路 三、实验设备与器件 1、+5V直流电源 5、直流电压表 2、函数信号发生器 6、直流毫安表 3、双踪示波器 7、频率计 4、交流毫伏表 8、晶体三极管 3DG6 (9011) 3DG12 (9013) 3CG12 (9012) 晶体二极管 IN4007 电阻器、电容器若干 四、实验内容 在整个测试过程中,电路不应有自激现象。 1、静态工作点的测试 按图4-1 连接实验电路,将输入信号旋钮旋至零(u i=0)电源进线中串入直流毫安表,电位器 R W2置最小值,R W1置中间位置。接通+5V 电源,观察毫安表指示,同时用手触摸输出级管子,若电流过大,或管子温升显著,应立即断开电源检查原因(如R W2开路,电路自

激,或输出管性能不好等)。如无异常现象,可开始调试。 1) 调节输出端中点电位U A 调节电位器R W1 ,用直流电压表测量A 点电位,使CC A U 2 1 U = 。 2) 调整输出极静态电流及测试各级静态工作点 调节R W2 ,使T 2、T 3管的I C2=I C3=5~10mA 。 从减小交越失真角度而言,应适当加大输出极静态电流,但该电流过大,会使效率降低,所以一般以5~10mA 左右为宜。由于毫安表是串在电源进线中, 因此测得的是整个放大器的电流,但一般T 1的集电极电流I C1 较小,从而可以把测得的总电流近似当作末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流,则可从总电流中减去I C1之值。 调整输出级静态电流的另一方法是动态调试法。先使R W2=0,在输入端接入f =1KHz 的正弦信号u i 。逐渐加大输入信号的幅值,此时, 输出波形应出现较严重的交越失真(注意:没有饱和和截止失真),然后缓慢增大R W2 ,当交越失真刚好消失时,停止调节R W2 ,恢复u i =0 ,此时直流毫安表读数即为输出级静态电流。一般数值也应在5~10mA 左右,如过大,则要检查电路。 输出极电流调好以后,测量各级静态工作点,记入表4-1。 表4-1 I C2=I C3= mA U A =2.5V 注意: ① 在调整R W2 时,一是要注意旋转方向,不要调得过大,更不能开路,以免损坏输出管, ② 输出管静态电流调好,如无特殊情况,不得随意旋动 R W2的位置。 2、 动态测试 1) V CC =5V ,R L =2.2K ,信号发生器送f =1KHz 的正弦信号u i ,输出端用示波器观察输出电压u 0波形。逐渐增大u i ,使输出电压达到最大不失真输出,用交流毫伏表测出负载R L 上的电压U 0m ,则 L 0m 2Om R U P 21= L V R P 2 )2/(2CC U π= 记录数据,填表4-2

模电实验

实验一仪器 问题1已知实验用信号发生器产生一个电压信号,其频率为2KHZ,请问在示波器上读取到它的周期最可能为 正确答案: B. 0.5ms 问题2实验室中所用示波器的输入通道有 正确答案: C. 2 问题3毫伏表用来测量什么信号? 正确答案: D. 正弦交流电压 问题 4 示波器的校准信号是什么类型的波形? 正确答案: B. 方波 问题 5 在用示波器观察一个直流电压波形时,输入耦合方式应选在 正确答案: A. DC 问题 6 已知某同学应用交流毫伏表测得某个电压信号有效值为2V,请问该信号在示波器上峰峰值可能是多少 正确答案: B. 5.6V 问题7已知某同学在示波器上测得某个频率为1000HZ的正弦波电压信号峰值为2V,请问其如果用万用表测量,读数可能是多少? 正确答案: B. 1.4V 问题8已知某同学在示波器上测得某个频率为1000HZ的正弦波电压信号峰值为10V,请问其如果用交流毫伏表测量,读数可能是多少? 正确答案: B. 7V 问题9双踪示波器一般有五种显示方式,以下哪一种不是? 正确答案: D. 直流 问题10某同学在使用示波器时,发现找不到扫描光线,以下回答中不可能的是 正确答案: D. 垂直工作方式未选在CH1通道 问题11在第一次实验当中,做相位差测量时,示波器的显示方式开关应置于 正确答案: B. 断续 问题12在用示波器观察波形时,发现上下均超出范围,应调节的是 正确答案: A. 电压灵敏度开关 问题13 在用示波器观察波形时,发现在水平方向上波形显得太密集,应调节的是 正确答案: D. 时间灵敏度开关 问题14某同学需要用到10mV电压信号,但是他将信号源幅度旋钮已经调到最小,可测出来好像还大于该值,请问如何操作? 正确答案: C. 将衰减开关10dB按键按下去,再重新调节 问题15关于交流毫伏表的使用,下面哪种说法不正确? 正确答案: D. 当选择开关是以3开头的,应读第1行。 问题16 在用示波器CH1通道观察电压波形时发现非常不稳定,以下哪种情况不可能? 正确答案: C. 触发信号源选择了CH1 问题17 在做相位差测量实验时,有同学发现两个波形几乎重合了,相位差不能测量,不可能的原因有 正确答案: D. 输入耦合方式选择了CH1通道。 实验三multisim1 问题 1 电子设计软件MULTISIM可以对电路进行多种分析,如果做晶体管电路,需要计算该电路的静态工作点,请问该选用什么分析方式正确答案: A. 直流工作点分析 问题2在晶体管放大电路中,观察输出电压跟时间关系的波形应采用什么分析方式? 正确答案: D. 瞬态分析 问题3在晶体管放大电路中,观察输出电压跟输入信号频率关系应采用什么分析方式 正确答案: C. 交流分析 问题4电子设计软件MULTISIM可以对电路进行多种分析,如果一个电路中输入信号为直流信号,需要知道该电路输出与该输入的关系,请问该选用什么分析方式 正确答案: B. 直流分析 问题 5 在对电路进行交流分析时,需要设置的自变量是 正确答案: D. 频率

模电实验指导书

模电实验指导书 实验指导书 电工电子实验教学中心 实验一口袋实验平台 实验二Multisim软件应用 实验三仪器仪表和元器件介绍 实验目的: 1、掌握台式万用表、函数信号发生器,示波器的基本使用方法。 2、理解电平的概念。 3、掌握用示波器测量信号的幅度、周期、频率的基本方法。 4*、学会用双迹法测量两个周期信号相位差的方法。实验设备: 1、函数信号发生器 2、示波器 3、台式万用表 4、面包板实验任务: 1、用直流稳压源输出5V电压,用示波器观测该直流信号。测量电路如图所示。用自动测量方法测量该直流信号的幅值。画出该信号的波形。 2、函数信号发生器输出频率为1000Hz,峰峰值为的方波信号,用示波器观测该信号,测量电路如图所示。调节示波器Volts/Div旋钮,使波形高度大于3格,调节示波器

Sec/Div旋钮,使示波器屏幕上只显示1-2个信号周期,记录此时Volts/Div和Sec/Div的值。用光标手动测量该信号的周期T=______ms,脉宽τ=_______ms。峰峰值=,占空比=,画出该信号的波形图。 3、函数信号发生器输出频率为10 KHz,峰峰值为1V,的三角波信号,用示波器观测该信号,测量电路如图所示。调节示波器Volts/Div旋钮,使波形高度大于3格,调节示波器Sec/dDiv旋钮,使示波器屏幕上只显示1-2个信号周期,记录此时Volts/Div和Sec/Div的值。用自动测量方法测量该信号的频率f=_______Hz,周期T=______ms,峰峰值=V.。画出该信号的波形图。函数信号发生器输出脉冲信号, 4、频率为1MHz,高电平为5V,低电平为0V,占空比为50%,用示波器观测该信号,测量电路如图所示。调节示波器Volts/Div旋钮,使波形高度大 图示波器观测直流信号图示波器观测交流信号图示波器测量脉冲上升时间 于3格,调节示波器Sec/Div旋钮,使示波器屏幕上只显示个信号周期,如图所示。脉冲波形上升时间是指从脉冲幅值的10%上升到幅值的90%所经历的时间。根据脉冲波形上升时间的定义,用光标手动或光标追踪测量该脉冲信号的上升时间。 5、函数信号发生器输出频率f为、峰峰值为20V的正

模电实验讲义

模电实验讲义 实验一常用仪器的使用 一、实验目的 1.自学示波器,信号源,直流稳压源,交流毫伏表中,万用表的采用方法。 2.通过实 验基本掌控常用仪器的采用及电信号定量测量。 二、预习要求 1.深入细致写作实验指导书常用仪器了解部分,初步介绍仪器面板主要旋钮的功能, 及其主要 用途。 2.明晰实验内容与实验步骤 三、实验原理 在电子技术实验中,常用仪器常用去定性定量地测量和分析电信号的波形和数值,从 中掌控电路的性能及工作情况,它们在测试电路中的相互关系例如图1.1.1右图。接线时 应特别注意,因大多数电子仪器的两个测量端点就是不等距的,为了避免外界阻碍,各仪 器的公共地端应当相连接在一起,称作“共地”。 图1.1.1常用电子仪器在实验电路中的互相关系 直流稳压电源信号源实验信号测试电路输入波形示波器静态测量万用表动态测量毫伏 表中 仪器的主要用途: 1)直流稳压电源:为测试电路提供更多能源; 2)信号源:为测试电路提供各种频率与幅度的输入信号供放大用; 3)示波器:测试观测电路个点的波形,监控电路的工作状态,定量测定波形的周期、幅值、 相位等; 4)毫伏表中:用以测量电路输出、输入等处正弦信号有效值; 5)万用表:用来测量电路静态工作点及直流信号的值,还可用来测量电子元器件的 好坏、

电阻值和电路及导线的通断等。 四、实验仪器 1.数字存储示波器dst1102b一台 2.低频信号源sg1020p一台 3.交流毫伏表中yb2173一台 4.双路直流稳压电源dh1718一台 5.万用表mf―47一块 1 五、实验内容及步骤1.示波器操作方式 1)垂直设置(以ch1为例) “横向边线”旋钮:转动该按钮在屏幕上下移动地下通道波形。按下用按钮,波形返 回屏幕横向边线中间。 按动一次“ch1menu”按钮,可显示波形和menu菜单;再按动一次“ch1menu”按钮,可删除波形显示。 特别注意:只有将“条叶/格”预设为粗调,才可以有效率掌控波形的表明高度 2)水平设置 “水平边线”旋钮:转动该按钮在屏幕左右移动地下通道波形。按下用旋钮,波形返 回屏幕水平边线中间。 “秒/格”时基旋钮:用来改变水平时间刻度,水平放大或压缩波形。注意:“秒/格”的控制就会扩展或压缩波形。 3)引爆设置 按下“trigmenu”键,显示触发菜单,常采用边沿触发,注意选择触发信号源等,然 后调节触发电平到最佳位置,就可以定量地显示出稳定单一的波形。 4)采用“自动设置” 按“自动设置”按钮,自动设置功能都会自动获得显示稳定单一波形,它可以自动调 整垂直刻度、水平刻度和触发设置。自动设置也可在刻度区域显示几个自动测量结果,这 取决于信号类型。 2.低频信号源操作方式 1)信号源幅值的调整与测定

最新东南大学-信息学院--电子线路-模电实验七报告资料

东南大学模拟电子电路实验 实验报告 学号 姓名 2018年5月19日 实验名称多级放大器的频率补偿和反馈 成绩 【背景知识小考察】 多级放大器由三级反相放大器组成,三级放大器的增益分别为A1,A2和A3,输出阻抗分别为R o1,R o2和R o3,输入阻抗无穷大,若在第二级放大器的输入端和输出端跨接一只电容C,不考虑三级反相放大器自身的极零点,将多级放大器近似为单极点系统,试写出该多级放大器的传递函数。 【一起做仿真】 1.多级放大器的基本结构及直流工作点设计 基本的多级放大器如图3-7-7所示。

图3-7-7基本的多级放大器 实验任务: ○1若输入信号的直流电压为2V,通过仿真得到图3-7-7中节点1,节点2和节点3的直流工作点电压; V3(V)节点1 14.42956V2(V)节点2 14.42958 V4(V)节点4 8.38849 ○2若输出级的NPN管Q2采两只管子并联,则放大器的输出直流电压为多少?结合仿真结 果总结多级放大器各级的静态电流配置原则。 将①和②对比后可以发现,V3的数值产生明显的变化。U3之所以采用两只管子,是因为这样可以增大输出电压,是工作点更稳定,提高直流工作点 2.多级放大器的基本电参数仿真 实验任务:采用图3-7-7所示电路进行多级放大器基本参数仿真。 ○1差模增益及放大器带宽 低频差模增益A vdI=99.4039dB ;

由仿真图: 上限频率 f H =40.9426Hz ; 0dB 处的相位=173。 ○2 共模增益 低频共模增益 A VC =-6.6255dB ;共模抑制比 K CMR =200202.7322。 幅频特性仿真结果图: ○3 差模输入阻抗 Rid=53.5058K Ω ○4 输出阻抗

模电实验内容

第一部分验证性实验 实验一单管共射放大器 一. 实验目的: 1. 掌握放大电路的静态工作点的测量。 2. 掌握放大电路电压放大倍数的测量。 3. 掌握放大器输入、输出电阻的测量。 4. 掌握基极偏置电阻的改变对Q点的影响。 二.实验仪器、仪表: 1、SS—7802A双踪示波器一台。 2、数字万用表一块。 3、DF2173B晶体管毫伏表一台。 三、实验器材: 多功能实验电路板及DABS—1型实验箱各一台。 四、预备知识: 1、实验电路如图 1.1.1所示:该电路属于分压式电流负反馈偏置电路。 图1.1.1单管共射放大电路 电路各元器件作用: BG(S9011)—NPN硅三极管,β≈100,其作用是放大交流信号; Rb1、Rb2—放大器基极偏置电阻,改变Rb1可改变基极电流,即可调节

Q点的位置; Rc—放大器集电极直流负载; Re—射极负反馈电阻,其中Re为交、直流负反馈电阻; Ce、Re*—旁路电容; C1、C2—隔直流,通交流的耦合电容; R L—负载电阻,5.1K与51Ω构成分压电阻以衰减输入信号,以防信号过大而失真。 2、工作原理: (1)放大器静态工作点即Q点的求法:先画出放大器的直流通路,画法是将电路中所有电容视为开路,即可画出直流通路,如图1.1.3所示。 求Q点步骤: 求出I BQ、I EQ、U CEQ以后,可以从三 极管输出特性曲线的直流负载线上找到 Q点的位置,如图1.1.4所示,由图可见, Q点的位置基本上位于直流负载线的中 点是比较合适的。如果改变基极偏置电 阻中680k的电阻器,就会改变Q点位置。 例:若调小电位器680K则R b1↓→U BQ ↑→I BQ↑→I CQ↑,Q点的位置升至Q*,易 使信号饱和失真。若调大680K则Rb1 ↑→U BQ↓→I BQ↓→I CQ↓,Q点的位置 下降至Q**,易使信号截止失真。所以调 节基极上偏置电位器(680K),可以调节 Q点至合适的位置。当然改变Vcc或Rc 也能改变Q点位置,通常是Vcc、Rc相对固定,改变Rb1最为方便。

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