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模拟电子技术实验1-6..

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实验一常用电子仪器的使用练习

一、实验目的

通过实验,学习双踪示波器(GOS-620型),函数信号发生器(DF-1461A型)和交流毫伏表(SX2172型)的正确使用方法。

二、实验原理

在模拟电路实验中,实验电路板安装完毕后,必须进行调试与测试,图1.1为实验示意图。

进行静态测试时,常用数字万用表直流档测静态工作点。数字万用表红、黑表笔分别插入“V-?”和“COM”孔,黑笔与电路中的地线相连,红笔可接入电路中各点测试有关数据。

进行动态测试时,常需加入输入信号。信号发生器用来产生输入信号(例如正弦交流电压);示波器用于显示输出波形(用单踪显示),有时示波器同时显示输入输出(用双踪显示);毫伏表用来显示信号的交流有效值(不是幅值,也不是峰峰值)。

在实验中,所有测试仪器的接地端应与实验电路的接地端连接在一起,如图1.1所示,否则引入的干扰不仅会使实验电路的工作状态发生变化,而且将使测量结果出现误差。

注意:测试仪器的信号端绝不能与接地端相连,否则发生短路。

图1.1 实验电路的测量示意图

为了做好一个实验,电子仪器的使用方法是必须掌握的。本实验通过图1.2与1.3的实验图,学习三种电子仪器的使用。

GOS-620型双踪示波器机内会产生一个校准信号(此端子在左下方),输出电压为方波,频率为1KHz±2%,电压幅度为2V峰峰值)。如图1.2所示,用示波器显示并测试此标准方波的频率、幅度、上升下降沿时间,可对示波器进行自检与校核。

图1.2 本实验示意图之一:示波器进行自检与校核

用图1.3所示的实验图,可从示波器中显示并读出信号发生器输出的有关参数(幅度,频率等),毫伏表可用来显示信号的交流有效值。

图1.3 本实验示意图之二:示波器与毫伏表检查信号发生器的输出

三、实验准备

1.阅读电子仪器的使用方法(在本实验第六部分和本教材附录2中);

2.根据实验内容,画出实验电路(画在预习报告中),并制订好实验数据记录表格(写入预习报告中,不要在本教材表格中记数据)。

四、实验内容

1、示波器“校准信号”的显示与测试

(1) 调出波形

按图1.2接线,调节示波器各有关旋钮,使荧光屏上显示一至数个周期的稳定波形。

(2) 校核校准信号的幅度

A)把Y轴微调灵敏度钮(VARIABLE)顺时针方向旋足接通开关,置于“CAL”位置

(即右旋到底);该钮不要拉出,否则读数被放大5倍。

B) 把Y轴灵敏度开关(VOLT/DIV)置于适当位置,使在荧光屏上显示4div左右。

C) 测量校准信号的幅度,将数据记入表1.1中。

(3) 校核校准信号的频率

A)把“SWP.V AR”旋钮顺时针方向旋足, 置于“校准”位置。

B)将扫速开关(TIME/DIV)置于适当位置,使在荧光屏上显示1—2个周期波形,

C)测得校准信号的频率,并将数据记入表2.1.1中。

(4) 测量校准信号的上升时间和下降时间

由于上升下降时间较短,应尽量让波形沿X轴扩展:

A)利用“扫速扩展(×10MAG)”开关将波形扩展10倍(读出的数据单位也差10倍)

B)把“扫速”开关(TIME/DIV)置于适当位置,以使波形尽量沿X轴扩展

C)将数据记入表2.1.1中

表1.2 “标淮信号”的幅度、頻率和边沿时间

*原始数据系指从仪器刻度上直接读取的数据

2.用示波器检查信号发生器的输出波形

(1)按图1.3接线

(2)让信号发生器输出1KHz,1伏有效值的正弦电压(用交流毫伏表测出)

(3)然后用示波器测量其峰-峰值,将结果记入表1.2中

表1.2 校核信号发生器

3、双踪显示

用双踪显示方式同时观察信号发生器的二个输出波形:信号发生器输出端(OUT)上的lKHz﹑6V方波与示波器X端子相连,TTL/CMOS OUT上的lKHz﹑6V方波与示波器Y端子相连。观察二个波形,并用波形图定性画出。

五、实验器材

(1) GOS-620型双踪示波器一台;

(2) DF1641A型函数信号发生器一台;

(3) SX2172型交流毫伏表一台。

六、本实验简要说明

在本教材附录2中,已对 GOS-620型示波器、DF1641A型函数发生器、和SX2172交流毫伏表作了说明,现着重指出下列几点。

1.GOS-620型双踪示波器

(1)寻找扫描光点

在开机半分钟后,如仍找不到光点,可调节亮度旋钮,并置“CH1”、“CH2”于“GND”位置,从中判断光点位置,然后适当调节y轴和x轴移位旋钮,将光点移至荧光屏的中心位置。

(2) 显示稳定波形

需注意GOS-620示波器面板图中,下列几个控制开关(或旋钮)的位置。

A)“扫速”开关——它的位置应根据被观察信号的周期确定。

B)“触发信号选择”开关——通常选为“内”(CH1﹑CH2﹑LINE)触发。

C)“触发方式”开关——通常可先置于“自动”位置,以便于找到扫描线或波形。如波形稳定情况不佳,再置于"常态"位置,但必须同时调节触发电平旋钮,使波形稳定。

(3)示波器有四种显示方式

属"单踪"显示有三种——CH1,CH2,ADD。

属“双踪”显示有—种——DUAL。

(4) 脉冲信号的幅度、频率、脉冲宽度、上升时间和下降时间的测量方法

脉冲参数如图1.4所示.

图1.4 脉冲参数的定义

用示波器测量脉冲参数的方法如下:

(A)调出波形

a.开机后,首先要把扫描光点或光线找到,并移到荧光屏中心位置。然后调节“辉度”、“聚焦”旋钮,使光点或光线最清晰,且亮度适中。

b.用 GOS-620的专用电缆线把“校准信号”与CH1(或CH2)输入插口接通。

c.按照“校准信号”的频率和幅值,正确选择Y轴灵敏度开关和扫速开关位置,使荧光屏上波形的幅度和周期数适当。

d.为使波形稳定,与触发扫描方式有关的几个开关位置应置于下列位置:

“触发信号”选择开关----置于(CH1﹑CH2﹑LINE)位置

“触发方式”开关——先置于“AUTO”位置(此时,若扫速开关位置正确,即可得到数个周期的波形) ,同时调节“触发”电平旋钮,调出稳定的波形,以上步骤如调不出稳定波形,则可把“触发方式”开关置于“常态”(NORM),并同时调节“触发电平”,即可调出稳定的波形,从中可体会出几种触发方式的操作特点。

(B) 幅度测量

首先应把Y轴灵敏度“微调”旋钮置于“校正”位置(顺时针旋到底,即听到关的声音),然后把Y轴的灵敏度开关置于适当位置,使被测波形在荧光屏上的显示幅度适中,于是被测

波形在荧光屏上垂直方向所占的格数与Y轴灵敏度开关指示值的乘积即为幅度值。

(C) 频率的测量

首先把“SWP.V AR”旋钮置于“校正”位置(顺时针旋到底),然后改变扫速开关位置,使荧光屏上显示一个或数个波形(为保证测量精度,被显示的波形个数不宜选得太多),根据一个波形在水平方向所占格数及扫速开关的指示,即可测得波形的周期。同时,还要注意扫速“扩展”旋钮(×10 MAG) 的位置。

(D) 上升沿时间和下降沿时间的测量

脉冲波形的边沿时间应在触发扫描条件下进行测量。为此,需将触发方式开关置于“常态”位置。当测量上升沿时间时,要求扫描信号从上升沿开始,所以“触发极性”开关应置于“十”。调节“Y轴灵敏度”开关位置及其微调旋钮,并移动波形,使波形在垂直方向上正好占据中心轴上、下各3格位置。通过扫速开关,逐级提高扫描速度,使波形在x轴方向上扩展。(必要时,可以利用“扫速扩展”开关将波形再扩展10倍),并同时调节触发电平旋钮,直至荧光屏上可以清楚地读出上升沿时间(约几微秒)。测量下降沿时,只需将“触发极性”开关置于“一”。(以上测量中,由于扫描扩展的结果,波形的上升沿或下降沿部份辉度将降低很多。为便于观察,可适当增强辉度)。

注意用GOS-620型示波器测量波形幅值和时间参数时,各档误差均不大于土5%。

2.DF1641A型函数发生器

(1) 输出波形:按下FUNCTION下的开关,可以按需要输出正弦波、三角波和方波。

(2) 输出电压控制:在“输出衰减开关”和“输出幅度调节”电位器控制下,最大输出电压可达20Vp-p(峰峰值)。可以在伏,毫伏,直至0.1毫伏级上均匀调节。

(2) 输出频率控制:函数发生器的频率可以在1Hz一2MHz之间通过“分档开关”和“频率调节”旋钮调节。读数显示在数字屏上。

3.SX2172交流毫伏表

(1)交流毫伏表只能测量正弦交流电压在1mV一300V范围内的有效值。如果输入信号中包含有直流成分,交流毫伏表则仅指示其中的正弦交流成分有效值。(如果输入信号不是正弦波,其读数不能作为有效值读取。)

(2)SX2172交流毫伏表的工作频率范围为5Hz一2MHz,输入阻抗为8MΩ//40PF,测量误差不超过各量程满度值的土2%。

(3)测量前,一般先把量程开关置于量程较大位置上,然后在测量中逐步减小量程,以免超过满刻度,将表针打坏。一般仪表针指示在满刻度2/3附近测量精度较高。

实验二电子元件的测试技术

一、实验目的

学习用数字万用表测试常用电子器件(电阻、电容、半导体二极管和三极管)。

二、实验原理

1.电阻测量

电阻值测量如图2.1 所示。数字万用表红、黑表笔分别插入“V-”和“COM”孔,黑笔与地相连。万用表“功能开关”需置于电阻档。要注意读数的单位:例如,读出的数值是5.6,如果电阻档处于10K或100K的,则均为5.6K;如果电阻档处于10M,则为5.6M。

电阻

图2.1 电阻的测量示意图

2.电容器测量

电容器的精确测量,应借助于专门的测试仪器来进行,常用的有QS—18A型万用电桥,TH2811B LCR数字电桥等。下面简单介绍利用数字万用表的电容挡来测试电容容量:(1)数字万用表有专门测电容的二个插孔,如图2.2所示。测电容时需把电容插入这二个插孔内,如果电容在电路板上不能拿下,还需要用引线帮助。

(2)测量时将“功能开关”置于F档的适当量程,此时数字屏显示的数字即为电容值,如显示数字为‘1’,则应提高量程,此表最大能测20uF的电容值。

电容

图2.2 电容的测量示意图

2.二极管极性的判别

数字万用表的“

”档专门用来测试PN 结的导电特性:

如图2.3所示,若将它的红笔(它与内电池“十”极性的一端相连)接二极管的阳极,它的黑笔接二极管的阴极,则二极管处于正向偏置状态,显示为压降0.3V 或0.7V 左右(分别对应锗管与硅管)。反之,如果红笔接二极管“—”极,黑笔接二极管“+”极,则二极管处于反向偏置状态,流过电流很小,万用表显示为“1”。因此,根据两种连接方式下测得电压值的大小就可以判别二极管的极性与材料类型(硅管还是锗管)。

图2.3 二极管的测量示意图

3.晶体三极管管脚的判别

(1) 管型和基极的判别

晶体三极管从结构上看,可以看成是由两个背靠背的PN 结组成的。对NPN 型管来说,基极是两个等效二极管的公共"阳极”;对PNP 型管来说,基极则是它们的公共“阴极”,分别如图2.4(a)和(b)

所示。因此,判别出三极管的基极是公共“阳极”还是公共“阴极”,即能判别出三极管是NPN 型还是PNP 型。而且根据PN 结正向压降是0.3V 还是0.7V 就可以判别出管子是硅管还是锗管,判别方法与二极管极性判别方法一样,不再重复。

(a )NPN 型三极管 (b )PNP 型三极管

图2.4 晶体三极管的结构

(2) 集电极与发射极的判别

用数字万用表的“h FE”档可以判别三极管的发射极与集电极,并测出β值。测试电路如图2.5所示。在判明一个晶体三级管是PNP还是NPN的管型和基极的条件下,选取数字万用表测量“h FE”档,将晶体管E、B、C三极分别插入对应管型的E、B、C三孔,其中必须将已判明的基极B插入对应的B孔。这时,数字屏上将显示一个数据;然后,保持基极B仍插在B孔,对换另外二极所插孔。此时,数字屏上将显示另一个数据。比较两次数据的大小,其中数据大的那一次,插在“E”孔的那一极为发射极E;插在“C”

孔的那一极为集电极C。数据大的那一次的值为β值。

NPN三极管

COM

V-

图 2.5 用数字万用表测h FE(β值)

三、实验准备

1.大概了解电子器件的常识(在本教材附录1中);

2.仔细阅读本实验中的“实验原理”部分;

3.根据“实验内容”,画出实验电路(画在预习报告中),并制订好实验数据记录表格(写入预习报告中,不要在本教材中记数据)。

四、实验内容

1.测电阻

按图2.1用数字万用表测出二个电阻的阻值将数据记入表2.1;并与其色环所指示的

电阻标称值进行比较。同时检查所发电位器中心头的功能,电位器可选用实验箱中

的一个电位器。电阻可选用电路板中的任意二个元件;

2.测电容

按图2.2用数字万用表测出三个电容器的电容值,将数据记入表2.1;并与标称值进

行比较,电容可选用电路板中的任意三个元件;

表2. 1

3.测二极管

用数字万用表判别二极管的“+”极、“—”极和管子材料,并测量其正向电压值,将数据记入表2.2。

表2.2

4.测三极管

用数字万用表判别双极型晶体三极管的管脚排列和管子类型,将结果填入表2.3。

五.实验器材

1.数字万电表一只

2.电子元件

1)电阻电容若干(可选用电路板元件,见附录3)

2)电位器一个(可选用“模拟电路实验箱”中电位器)

3)硅二极管与锗二极管各一个

4)NPN三极管与PNP三极管各一个

实验三 共射放大电路

一、实验目的:

1.学习放大器静态工作点的测量与调整; 2.学习放大器的放大倍数的测量方法;

3.加深示波器、函数信号发生器和交流毫伏表的使用方法。

二、实验原理

实验参考电路如图3.1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W 用来调整静态工作点。

图3.1 实验电路图

1.静态工作点的估算

计算静态工作点,首先要画出直流通路(电容开路)。对图3.1,当I l >>I B 时,可忽略I B , 得到下列公式:

CC b b b B V R R R U 2

12

+≈

(3-1)

U E = U B - U BE (3-2) e

E

E C R V I I =

≈ (3-3) C C CC C R I V V -= (3-4)

2.交流放大倍数估算

为计算交流小信号性能指标,应首先画出交流通路(电容短路,直流电压源短路)。对图3.1电路,由b be BE I r U ?=?(由输入回路得到),C c CE I R U ?-=?(由输出回路得到),以及B C I I ?=?β,可得到电压放大倍数:

be

C BE CE I O V r R

U U U U A β-≈??=??=

(3-5) )

()

(26300mA I mV r B be +

≈ (3-6)

式(3-6)中,电流用I B ,不是I E 。

3.静态工作点的测量和调试

由于电子器件性能的分散性很大,在设计制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。

1)静态工作点的测量

放大器静态工作点的测量,是在不加输入信号情况下,用万用表直流电压档分别测量放大电路的直流电压U B 、U C 和U E ,如图3.1所示。此外,可用I C ≈I E = U E /R e 算出I C 。

2)静态工作点的调整

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U CEQ <0.5V , 说明三极管已饱和;如测得U CEQ ≈V CC ,则说明三极管已截止。

静态工作点的位置与电路参数有关。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W 来实现的。W 调小, 工作点增高;W1调大,工作点降低。一般使I E 为mA 数量级(例如2mA );作为一个估算,U C 大约可取电源电压的一半左右。 4、放大器的动态指标测试

放大器的动态指标有电压放大倍数A U 、输入电阻R i 、输出电阻R o 和最大不失真电压U OMAX 等。本实验只介绍电压放大倍数A U 的测试。

在进行动态测试时,各电子仪器与被测电路的接线方法如图3.2所示。从信号发生器向放大电路输入一正弦交流信号(1KHz 、约10mV) 。用示波器观察放大器输出电压的波形u o 。在没有明显失真的情况下,用毫伏表测出u o 和u i 的大小。于是,可求得Au = u o / u i 。由于放大倍数的大小与晶体管的工作点有关。因此,在动态测量前应首先按要求调整静态工作点。

图3.2 放大倍数的测量图

三、实验准备

1.复习共射极放大电路的工作原理;

2. 仔细阅读本实验中的“实验原理”部分;

3.根据“实验内容”,画出实验电路图(画在预习报告中),并标注出元件值(在本实验中第五部分有参考值)

4.根据“实验内容”,制订好实验数据记录表格(写入预习报告中);并把静态工作点与电压放大倍数的理论计算值填入“实验数据记录表格”中。β取实验二测的值。

四、实验内容

1.安装电路

按图3-1, 在“模拟电路实验箱”上组装共射放大电路,使用电路模板---晶体管放大器1与2(见附录3),经检查无误后, 接通+12V直流电源。

2.测量并调试静态工作点

调节电位器W使其满足要求(I E=2mA);并测量静态工作点填入表3.1中3.测量电压放大倍数

按图3-2接线。输入频率为1KHZ的信号,调节输入信号使输出电压基本不失真。

用“双踪显示模式”同时显示输入波形与输出波形,并测出输入与输出电压的交流幅度,填入表3.2中。

表3-1

表3-2

五、实验器材

(1) GOS-620型双踪示波器一台;

(2) DF1641A型函数信号发生器一台;

(3) SX2172型交流毫伏表一台。

(4) 模拟电路实验箱一台。

(5) 数字万用表一只

(6) 电子元件(使用电路模板---晶体管放大器1与2,见附录3):

Rc=2.7KΩ;R1=R b2=10KΩ;R E=1KΩ;电位器=100KΩ;

Cl=10μF,C2=47μF,Ce=47μF;NPN三极管一个

实验四 共集放大电路

一、实验目的

1.学习共集放大电路的测量与调整;

2.学习放大器性能指标的测量方法(输入,输出电阻、最大不失真输出电压); 3.进一步加深示波器、函数信号发生器和交流毫伏表的使用方法。

二、实验原理

实验参考电路如图4.1所示。共集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、输出动态范围大的特点。与共射极放大电路不同,共集放大电路从发射极输出(因而称射极跟随器)。图中电位器W 用来调整静态工作点。

图4.1 实验电路图

1.静态工作点的估算

静态工作点的计算,类似于共射极放大电路,只要令R C =0即可。

2.交流放大倍数估算

对图4.1电路,由b be BE I r U ?=?(由输入回路得到),E L c E I R R U ?=?)//((由输出

回路得到),以及B C E I I I ?=?≈?β,可得到电压放大倍数:

1)

)(1()

//)(1(≈++++=?+??=??=??=

L E be L E E BE E BE E i O V R R r R R U U U U U U U A ββ (4-1)

3.静态工作点的测量和调试:参见实验三 4、放大器的动态指标测试

放大器的动态指标有电压放大倍数A U 、输入电阻R i 、输出电阻R o 和最大不失真电压U OMAX 等。本实验将介绍输入电阻R i 、输出电阻R o 和最大不失真电压U OMAX 的测试方法。 1) 输入电阻的测量

输入电阻R i 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。

输入电阻的测量原理如图4-2 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Us ’和U i , 则输入电阻为

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

s i

i s i i i i -=-==

''/)( (4-3) 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R i 的阻值为同一数量级。 2) 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4-3所示。用交流毫伏表分别测量放大器输出电压:

Uo --- R L =∞时的输出电压 U OL --- 有R L 时的输出电压

则输出电阻可通过下式计算求得:

L oL

oL

o o R U U U R -=

(4-3) 为了测量值尽可能精确,最好取R L 与R O 的阻值为同一数量级。注意图4-3中,R S

是信号发生器的内阻,在测输出电阻时不要在信号源与放大器之间串入电阻。

Us'

Us

+Rs

R

Ri

+

U i

被测放大电路

Us

Rs

R L

+

U o

被测放大电路

R o

U oL

图4-2 测试输入电阻原理图 图4-3 测试输出电阻原理图

3)最大不失真输出电压的测量

放大器的线性工作范围与晶体管的工作点位置有关。下面介绍共集放大器的波形失真情况。

截止失真:下端缩顶

当I CQ太小时,放大器产生截止失真,u o波形下端出现“缩顶”失真,如图4.4(a)

所示。u o波形的截止失真并不明显,不是出现明显的“削顶”,而是出现“缩顶”

失真

饱和失真:上端削顶

当I CQ太大时,容易产生饱和失真,波形上端开始“削顶”,如图4.4(b)所示。

u o波形的饱和失真比较明显。

最大不失真输出电压U OMAX测量方法

当放大器的静态工作点调整在晶体管线性工作范围的中心位置时,如果加大输入信号u i,则u o的波形两端同时出现“削顶”和“缩顶”失真,即饱和与截

止失真同时出现如图4.4(c) 所示。

由于现“缩顶”失真不明显,因此最大不失真电压常以u o波形刚出现“削顶”

失真时为界,此时用毫伏表测出u o的大小,即为放大器的最大不失真输出电压

U OMAX。

图4-4 波形失真示意图

三、实验准备

1.复习共集放大电路的工作原理;

2. 仔细阅读本实验中的“实验原理”部分;

3.根据“实验内容”,画出实验电路图(画在预习报告中),并标注出元件值(在本实验中第五部分有参考值)

4.根据“实验内容”,制订好实验数据记录表格(写入预习报告中);并把静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的理论计算值填入“实验数据记录表格”中。β取实验二测的值。

四、实验内容

1.安装电路

按图4-1, 在综合实验箱上组装电路, 经检查无误后, 接通+12V直流电源。

2.调试静态工作点并测量最大不失真电压

1)从信号发生器输出f =1kHz的正弦电压接到放大电路的输入端,并接到双踪示波器X 轴输入端。将放大电路的输出电压接到双踪示波器Y轴输入端;

2)调整电位器W,并调整信号发生器输出的幅度,使示波器上显示的放大电路输出波形达到最大不失真(无明显失真),测出放大电路的输入与输出幅度;并将测量结

果填入表4-1 中。

3)关闭信号发生器, 即U i=0, 测试此时的静态工作点, 并将测量结果填入表4-1 中。

3.输入电阻的测量

按图4-2 接电路。取R =10K, 信号发生器输出f =1kHz,Ui=200mV的正弦电压接到放大电路的输入端,用示波器或毫伏表分别测出U S’和U i。将测量结果填入表4-2 中。

4. 输出电阻的测量

按图4-3 接电路。取R L=51Ω或330Ω, 信号发生器输出f=1kHz,Ui=200mV的正弦电压接到放大电路的输入端,用示波器或毫伏表分别测出R L=∞时的开路电压U o及有R L时的输出电压U OL。将测量结果填入表4-2 中。

表4-1

五、实验器材

(1) GOS-620型双踪示波器一台;

(2) DF1641A型函数信号发生器一台;

(3) SX2172型交流毫伏表一台;

(5) 数字万用表一只;

(4) 模拟电路实验箱一台;

(6) 电子元件(使用电路模板---晶体管放大器1与2,见附录3):

R b1=R b2=51KΩ;R E=5.1KΩ;R L=51Ω或330Ω;R=10KΩ;电位器=1MΩ;

Cl=10μF;C2=100μF;NPN三极管一个

实验五负反馈电路设计

一、实验目的:

1.研究放大电路中引入负反馈后对各项性能指标的影响;

2.学习放大器的频率特性的测量方法。

二、实验原理

实验参考电路如图5.1所示。该电路在发射极支路串联一只电阻R F,引入了“串联电流负反馈”。电位器W用来调整静态工作点。

图5.1电流串联负反馈,

1.静态工作点的估算

静态工作点的计算,类似于共射极放大电路(实验三),只要令R e = R e1 + R F即可。

2.引入交流负反馈后对各项性能指标的影响与估算

1)负反馈后对各项性能指标的影响

引入交流负反馈后,可改善放大器的交流性能指标。例如,减小非线性失真、扩展通频带、提高输出电压或电流的稳定性、改变输入输出阻抗。负反馈有四种组态,其特性如表5.1所示。

表 5.1 四种组态负反馈放大器特性比较

2)放大电路性能指标的估算

对图5.1所示的电流串联负反馈,可对交流性能指标的影响有:减小了非线性失真、

扩展了通频带、提高了输出电流的稳定性、提高了输入输出阻抗。 1)电压放大倍数 开环放大电路放大倍数

be

B be

C BE C BE o r I r I U I U I A β

=??=??=??=

反馈系数

f f

C e R R I U F ≈+=??=

ββ)1( 闭环放大倍数

AF

A A

U I A I o f +=??=

闭环电压放大倍数

f

C f be C C I o C I o uf R R

R r R AF A R U I R U U A -≈++-=+-=??-=??=

)1(1ββ 2)输入电阻

开环输入电阻

be i r R =

闭环输入电阻

f be i if R r R AF R )1()1(β++=+=

《模拟电子技术实验》实验指导书

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

电子技术实验-模拟部分

《电子技术实验》课程讲稿 ---模拟部分 实验一 集成运算放大器的基本应用(I) 一 实验目的: 1. 研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。 2. 了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二 实验原理 集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 集成运算放大器配接不同的外围元件可以方便灵活地实现各种不同的运算电路(线性放大和非线性电路)。用运算放大器组成的运算电路(也叫运算器),可以实现输入信号和输出信号之间的数学运算和函数关系,是运算放大器的基本用途之一,这些运算器包括比例器、加法器、减法器、对数运算器、积分器、微分器、模拟乘法器等各种模拟运算功能电路。 (1) 反相比例运算电路 电路如图1所示。对于理想运放, 该电路的输出电压与输入电压之间的关系为 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1 // R F 。 图1 反相比例运算电路 (2) 同相比例运算电路 图2是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为 i U 11=+=i 1 F O )U R R (1U R 2=R 1 // R F 2 3 6 7 4 1 8 i U 10-=-=i 1 F O U R R U

图2 同相比例运算电路 三 实验设备与器件 1. ±12V 直流电源 2. 函数信号发生器 3. 交流毫伏表 4. 直流电压表 5. 集成运算放大器OP07×1 9.1K Ω、10 K Ω、100 K Ω电阻各1个,导线若干。 四 实验内容 实验前要看清运放组件各管脚的位置;切忌正、负电源极性接反和输出端短路,否则将会损坏集成块。 1. 反相比例运算电路 (1) 按图1连接实验电路,接通±12V 电源。 (2) 输入f =1000Hz ,U ipp =0.5V 的正弦交流信号,测量相应的U opp ,并用示波器观察u o 和u i 的相位关系,记入表1。 表1 U ipp =0.5V ,f =1000Hz 2. 同相比例运算电路 (1) 按图2连接实验电路。实验步骤同内容1,将结果记入表2。 表2 U ipp =0.5V f =1000Hz 2 3 1 8 4 6 7

参考答案模拟电子技术实验指导书

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。 交流奄伏表直流稳压电源 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4、周期T和脉宽T P。幅值U、峰峰值U P-P和有效值都可表示正弦量 U m、 1 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斗)。由于频率f=丄, V2 T 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Un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

模拟电子技术实验

实验2 单管放大电路 1.1 实验目的 (1) 熟悉电子元件和模拟电路实验箱。 (2) 掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。 (3) 学习测量放大器Q点,A v,r i,r o的方法,了解共射极电路的特性。 (4) 学习放大器的动态性能。 1.2 实验仪器与设备 示波器,信号发生器,交流毫伏表,数字万用表,模拟/数字电路实验箱。 1.3 预习要求 (1) 熟悉分压式偏置放大器的工作原理,了解元器件参数对放大器性能的影响。 (2) 熟悉放大器的动态及静态测量方法。 1.4 实验内容与步骤 (一)、连接直流电路,测量静态工作点 1.连接直流电路 (1)用万用表判断实验元件(三极管、电解电容、电阻、电位器)及实验所用导线的好坏。 (2) 连接分压式偏置放大器的直流通路,电路如图1-1所示,将R W的阻值调到最大100K。 图1-1 分压式偏置单管放大器的直流通路

(3)调节直流稳压电源电压输出调节旋钮,使其输出+12V(方法:用万用表直流电压档监测直流稳压电源输出端口,调节旋钮使万用表显示+12 V) 2.调节静态工作点 接通稳压电源(方法:用红色导线连接直流稳压电源的正极与R W R C的公共点,用黑色导线连接直流稳压电源的负极与R B2 R E的公共点),调节R W使U CE=1/2 U CC,V BE=0.7V 测量晶体管各极对地电压U B、U C和U E,将测量结果和计算所得结果填入表1-1中。 U CE =U C-U E U BE =U B-U E I C = I E= U E /R E 表1-1 静态工作点实验数据 (二)、连接完整电路,测量动态参数 1.连接完整电路 图1-2 分压式偏置单管放大器原理图 注意:电解电容的极性。 3.电压放大倍数的测量 (1)接通函数信号发生器电源,调节函数信号发生器的频率调节旋钮和幅度调节旋钮,使函数信号发生器输出频率 f =1 kHz ,输出电压U S=10 mV (有效值)的交流信号(若输出不能达到10 mV,可调节输出衰减旋钮20~60 dB和幅度调节旋钮即可)。 注意:信号发生器输出交流信号的频率通过数码管显示即可读出来,输出交流信号的幅度必须使用晶体管毫伏表检测方可读出电压有效值。 (2)将信号发生器、示波器、晶体管毫伏表按图1-3接入。信号发生器的正极、示波

广西大学模拟电子技术实验答案汇总

实验一、 一、实验目的 1、学习电子技术实验中常用电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法。 2、初步掌握用示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。 二、实验原理 在模拟电子电路实验中,要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以接线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局。接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称共地。 1.信号发生器 信号发生器可以根据需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进行调节。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。 操作要领: 1)按下电源开关。 2)根据需要选定一个波形输出开关按下。 3)根据所需频率,选择频率范围(选定一个频率分挡开关按下)、分别调节频率粗调和细调旋钮,在频率显示屏上显示所需频率即可。 4)调节幅度调节旋钮,用交流毫伏表测出所需信号电压值。 注意:信号发生器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内,用来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。 操作要领: 1.为了防止过载损坏仪表,在开机前和测量前(即在输入端开路情况下)应先将量程 开关置于较大量程处,待输入端接入电路开始测量时,再逐档减小量程到适当位置。 2.读数:当量程开关旋到左边首位数为“1”的任一挡位时,应读取0~10标度尺上的 示数。当量程开关旋到左边首位数为“3”的任一挡位时,应读取0~3标度尺上的示数。 3)仪表使用完后,先将量程开关置于较大量程位置后,才能拆线或关机。 3.双踪示波器 示波器是用来观察和测量信号的波形及参数的设备。双踪示波器可以同时对两个输入信号进行观测和比较。 操作要领: 1.时基线位置的调节开机数秒钟后,适当调节垂直(↑↓)和水平(←→)位移旋 钮,将时基线移至适当的位置。

模拟电子技术实验报告

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

2011.12.30(修改)电路与模拟电子技术实验指导书

电路与模拟电子技术 实验指导书 王凤歌 (修改于2011.12.30) 1

实验一直流网络定理 一、实验目的 1、加深对基尔霍夫和迭加原理的内容和适用范围的理解。 2、用实验方法验证戴维南定理的正确性。 3、学习线性含源一端口网络等效电路参数的测量方法。 4、验证功率输出最大条件。 二、实验属性(验证性) 三、实验仪器设备及器材 1、电工实验装置(DG011T、DY031T、DG053T) 2、电阻箱 四、实验要求 1. 所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准,不以电源表盘指示值为准。 2. 防止电源两端碰线短路。 3. 若用指针式电流表进行测量时,要识别电流插头所接电流表时的“ +、-”极性。倘若不换接极性,则电表指针可能反偏(电流为负值时),此时必须调换电流表极性,重新测量,此时指针可正偏,但读得的电流值必须冠以负号。 4.用电流插头测量各支路电流时,应注意仪表的极性,及数据表格中“ +、-”号的记录。 五、实验原理 1、基尔霍夫定律是集总电路的基本定律。它包括电流定律和电压定律。 基尔霍夫电流定律:在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路电流的代数和恒等于零。即 ∑I = 0 基尔霍夫电压定律:在集总电路中,任何时刻,沿任一回路内所有支路或元件电压的代数和恒等于零。即 ∑U = 0 2、迭加原理是线性电路的一个重要定理。 独立电源称为激励,由它引起的支路电压、电流称为响应,则迭加原理可简述为:在任意线性网络中,多个激励同时作用时,总的响应等于每个激励单独作用时引起的响应之和。 3、戴维南定理指出,任何一个线性含源一端口网络,对外部电路而言,总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路来代替,如图1-1所示,其理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压U OC,其电阻等于原网络中所有独立电源为零值时的入端等效电阻R0。 图1-1 2

《模拟电子技术实验》教学大纲

《模拟电子技术实验》教学大纲 课程中文名称(课程英文名称):模拟电子技术实验/Experiments of analog electron technology 一、课程编码:1021004006 二、课程目标和基本要求: 1、模拟电子技术实验是《模拟电子技术基础》课程的主要实践环节,是深化理论知识,培养实验技能,提高学生运用理论分析、解决实际问题的能力的重要教学和学习过程。 2、通过实验使学生充分认识到电子技术研究和发展的重要位置,以及它在物理学科应用中的重要意义。通过实验引导、启发学生解放思想、更新观念、摆正理论与实践的关系。 三、课程总学时: 30 学时(严格按教学计划时数)[理论: 0 学时;实验: 30 学时] 四、课程总学分: 1 学分(严格按教学计划学分) 五、适用专业和年级:物理教育学;2006级。 六、实验项目汇总表: 八、大纲内容:

实验一常用电子仪器的使用 [实验目的和要求] 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 [实验内容] 1、示波器的检查与校准; 2、用示波器观察和测量交流电压及周期; 3、用示波器测量直流电压; 4、用示波器测量相位; 5、毫伏表与数字万用表交流电压测量的比较。 [主要实验仪器与器材] 1、SS-7802示波器一台; 2、EM1642信号发生器一台; 3、DF1701直流电源一台; 4、DF2170毫伏表一台; 5、UT56数字万用表一只。 实验二、晶体管元件的认识和测量 [实验目的和要求] 1、掌握用万用表鉴别晶体管的性能; 2、了解晶体管特性图示仪的简单原理及使用方法,用晶体管特性图示仪测量特性曲线和参数; 3、绘制小功率晶体管的特性曲线,并运用特性曲线求参数。 [实验内容] 1、用数字万用表鉴别晶体三极管的性能; 2、XJ4810晶体管特性图示仪测量晶体管的特性曲线和参数。 [主要实验仪器与器材] 1、XJ4810晶体管特性图示仪; 2、UT56数字万用表; 3、晶体三极管(3A X31、901 4、9015)、稳压管。

模拟电子技术实验指导

实验二常用电子仪器的使用 一、实验目的 (1)了解双踪示波器、低频信号发生器及晶体管毫伏表的原理框图和主要技术指标; (2)掌握用双踪示波器测量信号的幅度、频率; (3)掌握低频信号发生器、晶体管毫伏表的正确使用方法。 二、实验器材 双踪示波器DF4321型(或HH4310A型)低频信号发生器DF1641B型(或SG1631C型)晶体管毫伏表DF2175型 三、实验原理与参考电路 在电子技术实验里,测试和定量分析电路的静态和动态的工作状况时,最常用的电子仪器有示 示波器:用来观察电路中各点的波形,以监视电路是否正常工作,同时还用于测量波形的周期、幅度、相位差及观察电路的特性曲线等。 低频信号发生器:为电路提供各种频率和幅度的输入信号。 直流稳压电源:为电路提供电源。 晶体管毫伏表:用于测量电路的输入、输出信号的有效值。 万用表:用于测量电路的静态工作点和直流信号的值。 四、实验内容及步骤 1.低频信号发生器与晶体管毫伏表的使用 (1)信号发生器输出频率的调节方法 按下“频率范围”波段开关,配合面板上的“频率调节”旋钮可使信号发生器输出频率在0.3Hz~3MHz的范围改变。 (2)信号发生器输出幅度的调节方法 仪器面板右下方的Q9是信号的输出端,调节“输出衰减”开关和“输出调节”电位器,便可在输出端得到所需的电压,其输出为0-20V P-P的范围。 (3)低频信号发生器与毫伏表的使用 将信号发生器频率调至lkHz,调节“输出调节”旋钮,使仪器输出电压为5V P-P左右的正弦波,分别置分贝衰减开关于0dB、—20dB、—40dB、—60dB挡,用毫伏表分别测出相应的电压值。注意测量时不要超过毫伏表的量程,并且尽可能地把档位调到与被测量值相接近,以减小测量误差。 2.示波器的使用 (1)使用前的检查与校准 先将示波器面板上各键置于如下位置:“工作方式”位于“交替”(如果只观察一个波形可置于CHl通道或CH2通道);“极性”选择位于“+”;“触发方式”位于“内触发”;“DC,GND,AC"开关位于“AC”;“高频,常态,自动”开关位于“自动”位置;“灵敏度V/div"开关于“0.2V/div"档,“扫速t/div"开关于“0.2ms/div"档,亮度、辉度、位移、电平开关置中间位置,开启电源后,

模拟电子技术实验

实验一共射极单管放大电路的研究 1. 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。 2. 实验设备与器材 实验所用设备与器材见表1.1。 表1.1 实验4.1的设备与器材 序号名称型号与规格数量备注 1 实验台1台 2 双踪示波器0~20M 1台 3 电子毫伏表1只 4 万用表1只 5 三极管1只 6 电阻1kΩ/0.25W 1只R e 7 电阻 2.4kΩ/0.25W 2只R S、R c、R L 8 电阻20kΩ/0.25W 1只R b1、R b2 9 电阻500kΩ/0.25W 1只R b2 10 铝电解电容10μF/25V 2只C1、C2 11 铝电解电容50μF/25V 1只C e 3. 实验电路与说明 实验电路如图1.1所示,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 B1和R B2组成的分压电路,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u i后,在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反,幅值被放大了的输出信号u0,从而实现了电压放大。安装电路时,要注意电解电容极性、直流电源正负极和信号源的极性。 图1.1 共射极单管放大器实验电路

I c/mA U ce/V u0波形失真情况管子工作状态 2.0 (5) 测量最大不失真输出电压的幅度 置R C=2.4kΩ,R L=2.4kΩ,调节信号发生器输出,使U s逐渐增大,用示波器观察输出信号的波形。直到输出波形刚要出现失真而没有出现失真时,停止增大U s,这时示波器所显示的正弦波电压幅度,就是放大电路的最大不失真输出电压幅度,将该值记录下来。然后继续增大U s,观察输出信号波形的失真情况。 5. 实验总结与分析 (1)用理论分析方法计算出电路的静态工作点,填入表1.2中,再与测量值进行比较,并分析误差的原因。 (2)通过电路的动态分析,计算出电路的电压放大倍数,包括不接负载时的A u、A us以及接上负载时的A u、A us。将计算结果填入表1.3中,再与测量值进行比较,并分析产生误差的原因。 (3)回答以下问题: ①放大电路所接负载电阻发生变化时,对电路的电压放大倍数有何影响? ②怎样用测量信号电压的方法来测量放大电路的输入电阻和输出电阻? (4)心得体会与其他。

物理电子技术实验模拟部分概要

实验二 比例求和运算电路 一、实验目的 1.掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路。 2.掌握比例、求和运算电路的特点及性能。 3.学会上述电路的测试和分析方法。 4.掌握各电路的工作原理。 二、预习要求 1.计算表2.1中的V o 和Af 。 2.估算表2.3中的理论值。 3.估算表2.4中的理论值。 4.计算表2.6中的O V 值。 5.计算表2.7中的O V 值。 三、实验原理及参考电路 (一)、比例运算电路 1.工作原理 比例运算(反相比例运算与同相比例运算)是应用最广泛的一种基本运算电路。 a .反相比例运算,如下图所示。 10k Ω 输入电压i U 经电阻R 1加到集成运放的反相输入端,其同相输入端经电阻R 2接地。输出电压O U 经R F 接回到反相输入端。通常有: R 2=R 1//R F 由于虚断,有 I +=0 ,则u +=-I +R 2=0。又因虚短,可得:u -=u +=0 由于I -=0,则有i 1=i f ,可得: F o 1i R u u R u u -=--- 由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为: ??? ???? ==-==1i i if 1F i o uf R i u R R R u u A 反相比例运算电路的输出电阻为:R of =0 输入电阻为:R if =R 1

b .同相比例运算 10k Ω 输入电压i U 接至同相输入端,输出电压O U 通过电阻R F 仍接到反相输入端。R 2的阻值应为R 2=R 1//R F 。 根据虚短和虚断的特点,可知I -=I +=0, 则有 o F u R R R u ?+= -11 且 u -=u +=u i ,可得: i o F u u R R R =?+11 1 F i o uf R R 1u u A +== 同相比例运算电路输入电阻为: ∞==i i if i u R 输出电阻: R of =0 以上比例运算电路可以是交流运算,也可以是直流运算。输入信号如果是直流,则需加调零电路。如果是交流信号输入,则输入、输出端要加隔直电容,而调零电路可省略。 选择集成运算放大器时,首先应查阅手册,了解运放主要参数,一般为了减小闭环增益误差,提高放大电路的工作稳定性,应尽量选用失调温漂小,开环电压增益高,输入电阻高,输出电阻低的运算放大器。 特别是在交流放大时,为减小放大电路的频率失真和相位失真(动态误差),集成运算放大器的增益——带宽积G·B ω和转换速度SR 必须满足以下关系: f B A B G uf ωω?>? max max 2o R U f S ?>π 式中f max 为输入信号最高工作频率,U omax 为最大输出电压幅值 对于同相比例电路运算电路,还要特别注意存在共模输入信号的问题,也就是说,要求集成运算放大器允许的共模输入电压范围必须大于实际的共模输入信号幅值。并要求有很高的共模抑制比。 (二)求和运算电路

大学《模拟电子线路实验》实验报告

大连理工大学网络高等教育《模拟电子线路》实验报告 学习中心:奥鹏教育中心 层次:高中起点专科 专业:电力系统自动化 年级: 学号: 学生姓名:杨

实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 答: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。 答: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。 答: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~1HZ连续可调; 3.幅值调节范围:0~10Vp-p连续可调; 4.波形衰减:20db、40db; 5.带有6位数字频率计,即可作为信号源的输出监视仪表,也可以作为外侧频率计使用。 3.试述使用万用表时应注意的问题。 答: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,则选择所需功能的最大量程测量,根据粗侧结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程,以便测量出更加精准的数值。 如屏幕显示“1”,表明以超过量程范围,需将量程开关转至相应档位上。 3.在测量间歇期和实验结束后,不要忘记关闭电源。 三、预习题 1.正弦交流信号的峰-峰值=__2__×峰值,峰值=__√2__×有效值。 2.交流信号的周期和频率是什么关系? 答:周期和频率互为倒数。T=1/f f=1/T

模拟电子技术实验 教案

模拟电子技术实验教案 ·平顶山学院教案 20XX ~~ 20XX 学年第 1 学期 承担系部电气信息工程学院课程名称模拟电子技术实验授课对象 11电气、电子、测控,10物理授课教师张晓朋职称讲师教材版本电工电子实验与计算机仿真教程参考书 20XX年 9 月 3 日 平顶山学院模拟电子技术实验教案 模拟电子技术基础实验 实验一常用电子仪器的使用练习 [实验目的] 1、了解示波器、低频信号发生器、视频毫伏表及直流稳压电源的工作原理。 2、掌握常用电子仪器的使用方法。[实验仪器] 1、函数信号发生器; 2、双踪示波器; 3、交流毫伏表; [实验原理] 多种实验仪器之间按如图1-1所示。交流毫伏表直流稳压电源+ -屏蔽线U cc函数信号发生器屏蔽线被测电路 uiu0示波器屏蔽线图1-1 1、函数信号发生器

函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、脉冲波三种信号波形。输出电压最大可达10VP-P。函数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。 函数信号发生器作为信号源,它的输出端不允许短路。 2、示波器的使用 (1)用示波器测量正弦波的有效值 正弦波形在示波器屏幕上的显示方式如图1-2所示。如果荧光屏上信号波形的峰-峰值为Ddiv,Y轴灵敏度为/div,则所测电压的峰-峰值为: VP-P=/div×Ddiv 式中/div是示波器无衰减时Y轴的灵敏度,即每格20mV;D为被测信号在Y轴方向上峰-峰之间的距离,单位为格(div)。 (2)用示波器测量时间 时间测量时在X轴上读数,量程X轴的扫描速度开关“t/div”决定。 1 平顶山学院模拟电子技术实验教案 测量前对示波器进行扫描速度校准,测量时间过程中使该“微调”始终处于“校准”位置上。测量信号波形任意两点间的时间间隔。 B

模拟电子实验思考题及答案 学时

设备的使用 1、示波器的使用 0-20MHz范围内的信号都可测量。 三个校准旋钮顺时针拧到底; 五个按钮全要释放; 触发源要与输入通道一致;双通道输入时(DUAL),则触发源CH1和CH2都可; “LEVEL”旋钮的使用(波形水平移动,不稳定时); “垂直衰减旋钮”要合适,尤其是数值和波形的幅值相比小太多时,波形太大,出了屏幕,会看不到波形; Y轴校准方法; DC和AC档位的区别。 2、交流毫伏表的使用 测量10-2MHz正弦信号的有效值。频带比示波器小,比万用表大。 一定要选择合适的量程,否则误差大。比如:正弦信号Ui=1V,要选3V量程档,用30V的话,误差大! 数字万用表 万用表 3、数字 测直流电压、电流信号,电阻值。 测交流信号不如交流毫伏表精度高,模拟电子技术实验室的交流信号有效值都用交流毫伏表测量! 4、模拟万用表 在本实验室只用于单管放大时测静态工作点的电流I B和I C。 5、信号发生器 正弦信号输入是有效值,切记!要注意分清题目给的条件是指正弦信号的有效值(示例Ui =1V)和最大值(示例Ui m=1V)。 6、集成运算放大器的使用 +12V、地、-12V这三个电源必须接上,运放才能工作。同时注意要打开电源开关。

输入信号不是电源,切记! 共地:“输入信号的地”、“示波器的地”一定要和“电源的地”可靠地接在一起。 开环过零检查运放的好坏。 比例运算电路要闭环调零减少误差。 实验板 7、单管放大电路 单管放大电路实验板 +12V和地要可靠连接; 共地:“输入信号的地”、“示波器的地”一定要和“电源的地”可靠地接在一起。 线要连好,不要落了接某些线。

大连理工大学 《模拟电子线路实验》实验报告

网络高等教育 《模拟电子线路》实验报告 学习中心:咸阳远程网络教育学校奥鹏学习中心 层次:高中起点专科 . 专业:电力系统自动化技术 . 年级: 2015 年春季 . 学号 161586128155 . 学生姓名:惠伟 .

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 4.简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。 答:模拟电子技术试验箱布线区:用来插接元件和导线,搭建实验电路。配有2 只8 脚集成电路插座和 1 只14 脚集成电路插座。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。 5.试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。 答: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:0~10VP-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。 6.试述使用万用表时应注意的问题。 答:应注意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。

模拟电子技术实验指导书

河海大学文天学院 电子技术实验指导书 模拟电子技术 王飞 2014.2

实验一 晶体管单管放大电路 一、实验目的 1.学习放大电路静态工作点调试方法,分析静态工作点对放大电路性能的影响。 2.学习放大电路电压放大倍数及最大不失真输出电压的测量方法。 3.测量放大电路输入、输出电阻。 4.进一步熟悉各种电子仪器的使用。 二、实验原理 图1-1为电阻分压式静态工作点稳定放大电路,它的偏置电路采用R B1 = R W1 + R 3和R B2 = R W2 + R 4组成的分压电路,并在发射级中接有电阻R E = R 6,用来稳定静态工作点。当在放大电路输入端输入信号U i 后,在放大电路输出端便可得到与U i 相位相反、被放大了的输出信号U 0,实现了电压放大。R 1和R 2组成输入信号的分压电路,其目的是防止输入信号过大,损坏三极管。 图1-1 在电路中静态工作点为: CC B B B B U R R R U 2 12 += E E E BE B E R U R U U I = -= )(E C C CC CE R R I U U +-= 动态参数: 电压放大倍数k 3.3//50==-== R R R R U U A C be L C i U γβ

其中) mA () mv (26) 1(300E be I r β++= 输入电阻:若开关合上,即R 7短接 be B B i r R R r ////21= 输出电阻:5R R r C o == 放大电路输入电阻测试方法:若输入信号源U S 经R 1 = 5.1k 与C 1串联后再接到三极管 V 1的基极,测得U S 和'i U ,即可计算出1' ' R U U U r i S i i ?-= 输出电阻可用下式计算:L R U U r )1(0 '00-= 其中' 0U 为R L 未接入时(R L = ∞)U 0之值,U 0为接入R L 时U 0之值。 1.静态工作点的测试 1)静态工作点的测量 放大电路的静态工作点是指在放大电路输入端不加输入信号U i 时,在电源电压V CC 作用下,三极管的基极电流I B ,集电极电流I C 以及集成极与发射极之间的电压U CE 等。测量静态工作点时,应使放大电路输入信号U i = 0,即将信号源输出旋钮旋至零(通常需将放大电路输入端与地短接)。然后测出I C ,或测出R E 两端电压,间接计算出I C 来,I B = I C / β, U BE , U CE 用数字式直流电压表进行测量,在测试中应注意: a) 测量电压U BE 、U CE 时,为防止引入干扰,应采用先测量B 、C 、E 对地的电位后进行计算,即: U BE = U B – U E U CE = U C – U E b) 为了测量I B 、I C 和I E ,为了方便起见,一般先直接测量出U E 后,再由计算得到: E E E C R U I I == β C B I I = 总之,为了测量静态工作点只需用直流电压表测出U C 、U B 、U E 即可推算出。 2)静态工作点的调试: 放大电路的基本任务是在不失真的前提下,对输入信号进行放大,故设置放大电路静态工作点的原则是:保证输出波形不失真并使放大电路具有较高的电压放大倍数。 改变电路参数U CC 、R C 、R B 都将引起静态工作点的变化,通常以调节上偏置电阻取得一合适的静态工作点,如图1-1中调节R W1。R B1减小将引起I C 增加,使工作点偏高,放大电路容易产生饱和失真,如图1-2-a 所示,U 0负半周被削顶。当R B1增加,则I C 减小,使工作点偏低,放大电路容易产生截止失真,如图1-2-b 所示。U 0正半周被缩顶。适当调节R b1可得到合适的静态工作点。

参考答案--模拟电子技术实验指导书(2012)

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

模拟电子技术实验指导书

《模拟电子技术》实验教学指导书课程编号:1038181007 湘潭大学 信息工程学院电工与电子技术实验中心 2007年11月30日

前言 一、实验总体目标 通过实验教学,使学生巩固和加深所学的理论知识,培养学生运用理论解决实际问题的能力。学生应掌握常用电子仪器的原理和使用方法,熟悉各种测量技术和测量方法,掌握典型的电子线路的装配、调试和基本参数的测试,逐渐学习排除实验故障,学会正确处理测量数据,分析测量结果,并在实验中培养严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作之风。 二、适用专业年级 电子信息工程、通信工程、自动化、建筑设施智能技术等专业二年级本科学生。 三、先修课程 《高等数学》、《大学物理》、《电路分析基础》或《电路》。 网络化模拟电路实验台:36套(72组) 主要配置:数字存储示波器、DDS信号发生器、数字交流毫伏、模块化单元电路板等。 六、实验总体要求 本课程要求学生自己设计、组装各种典型的应用电路,并用常用电子仪器测试其性能指标,掌握电路调试方法,研究电路参数的作用与影响,解决实验中可能出现各种问题。 1、掌握基本实验仪器的使用,对一些主要的基本仪器如示波器、、信号发生器等应能较熟练地使用。 2、基本实验方法、实验技能的训练和培养,牢固掌握基本电路的调整和主要技术指标的测试方法,其中还要掌握电路的设计、组装等技术。 3、综合实验能力的训练和培养。 4、实验结果的处理方法和实验工作作风的培养。

七、本课程实验的重点、难点及教学方法建议 本课程实验的重点是电路的正确连接、仪表的正确使用、数据测试和分析; 本课程实验的难点是电路的设计方法和综合测试与分析。 在教学方法上,本课程实验应提前预习,使学生能够利用原理指导实验,利用实验加深对电路原理的理解,掌握分析电路、测试电路的基本方法。

模拟电子技术实验II指导书(2017版)

模拟电子技术实验II 教学指导书 课程代码:021********* 湘潭大学 信息工程学院 2017年10月8日

前言 一、实验总体目标 本课程为电子信息类专业本科生的学科基础课程。通过实验培养学生理论联系实际的能力,提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。通过规范的实验操作训练,使学生学会操作常用的电子仪器设备,掌握基本的模拟电路构建方法和实验调试的基本技能。 1.掌握常用电子仪器的选用及测试方法。 2.针对简单的模拟电路,能正确调试电路参数,掌握基本参数测试与功能分析方法。 3.针对简单的工程问题,能依据实验故障现象,分析问题并解决问题。 4.能正确观察实验现象、记录实验数据、并自拟部分数据表格,并通过正确分析实验结果,得出结论,撰写符合要求的实验报告。 5. 具备电子电路仿真软件的初步应用能力。 二、适用专业年级 电子信息类专业二年级本科学生。 三、先修课程 大学物理、电路分析基础、模拟电子技术实验II 四、实验项目及课时分配 五、实验环境 模拟电路实验台:72套。主要配置:多种模拟电路实验模块、直流电压源、直流电压表、万用表、信号发生器、示波器、交流毫伏表等,仿真实验配置:PC机、Multisim 10电路仿真分析仿真软件。 六、实验总体要求 1、每次实验前预习实验原理,做好实验方案设计和理论计算,仿真分析观察与测试,提交实验预习报告; 2、正确使用电压表、万用表、信号发生器、示波器、交流毫伏表等实验设备; 3、按电路图联接实验线路和合理布线,能初步分析并排除故障; 4、具有根据实验任务确定实验方案、设计实验线路和选择仪器设备的初步能力; 5、认真观察实验现象,正确读取实验数据和记录实验波形并加以检查和判断,分析实验结果,正确撰写实验报告。

模拟电子技术实验指导书(12-13-1)

实验一 常用电子仪器的使用 一、 实验目的 1.熟悉示波器,低频信号发生器和频率计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.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= 2 m U )。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

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