模拟电路实验指导书 翁绍捷编 海南大学机电工程学院 2007年3月
模拟电路实验指导书 翁绍捷 编 海南大学机电工程学院 2007 年 3 月
实验一单级放大电路 一实验目的 1.熟悉电子元器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.学习测量放大器的Q点，Ay,m,o的方法，了解共射极电路特性。 4.学习放大器的动态性能。 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器工作原理 2.放大器动态及静态测量方法。 四实验内容及步骤 1.装接线路 ”掇 47 1
1 实验一 单级放大电路 一 实验目的 1. 熟悉电子元器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. 学习测量放大器的 Q 点，Av, ri, ro 的方法，了解共射极电路特性。 4. 学习放大器的动态性能。 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. 三极管及单管放大器工作原理。 2. 放大器动态及静态测量方法。 四 实验内容及步骤 1. 装接线路 1 2 3 4 A B C D 1 2 3 4 D C B A Title Size Number Revision A4 Date: 8-Jun-2002 Sheet of File: C:\My Documents\毕业课题设计\毕业设计Drawn By: \毕业论文电路.ddb Vi Vo Rc 5.1K Rp5 1M 47K 10u Rb2 24K Re 2.2K Ce 47u 1V1 10u +Ec 12v RL 5.1K
().用万用表判断实验箱上三极管1V1的极性及好坏，放大倍数及电解电容 1C1一lC4的极性和好坏，记录le为0.5mA,lmA,1.5mA时的值. (2).按图1.1所示连接电路（注意接线前先测量+12V电源，关断电源后再接线）， IR2先不接，Rp5调到电阻最大位置. (3).接线后仔细检查，确认无误后接通电源. 2.静态检查：调整Rp5使VE=2.2V,计算并填表11 表1.1 实测 实测计算 VBE(V) VCE(V) Rb(K) IB(uA) IC(mA) 3.动态检查 ().将信号发生器调到=K，幅值为3mv,接到放大器输入端Vi观察V 和Vo端波形，并比较相位， (2).信号源频率不变，逐渐加大幅度，观纂V0不失真时的最大值并填表1.2。 表12 实测 实测计算 估算 Vi(mV) Vo(V) Av Av (3). 保持Vi=SmV不变，放大器接入负载RL,再政变Rc数值情况下测量，并 将计算结果填表1.3 表1.3 给定参数 实满 实测计算估算 RC Vi(mv) Vo(V) AV AV R 5K1 2K 2K2 5K1 5K12K2
2 (1). 用万用表判断实验箱上三极管 1V1 的极性及好坏，放大倍数及电解电容 1C1—1C4 的极性和好坏。记录 Ic 为 0.5mA，1mA，1.5mA 时的 值。 (2).按图 1.1 所示连接电路（注意接线前先测量+12V 电源，关断电源后再接线）， 1R2 先不接，Rp5 调到电阻最大位置。 (3). 接线后仔细检查，确认无误后接通电源。 2． 静态检查：调整 Rp5 使 VE = 2.2V，计算并填表 1.1。 表 1.1 实 测 实测计算 VBE(V) VCE(V) Rb(K) IB(uA) IC(mA) 3. 动态检查 (1). 将信号发生器调到 f=1KHz, 幅值为 3mv，接到放大器输入端 Vi 观察 Vi 和 Vo 端波形，并比较相位。 (2). 信号源频率不变，逐渐加大幅度，观察 Vo 不失真时的最大值并填表 1.2。 表 1.2 (3). 保持 Vi=5mV 不变，放大器接入负载 RL，再改变 Rc 数值情况下测量，并 将计算结果填表 1.3。 表 1.3 给定参数 实 测 实测计算 估 算 RC RL Vi (mv) Vo (V) AV AV 2K 5K1 2K 2K2 5K1 5K1 5K1 2K2 实 测 实测计算 估算 Vi (mV) Vo (V) Av Av
(4).保持Vi=5mv不变，增大和减小Rp5,观察Vo波形变化，测量并填入表1.4， 表14 Rp5值 Vb Ve Ve 输出波形情况 最大 合适 最小 注意：若失真观纂不明显可增大或减小V幅值重测。 4.测放大器输入，输出电阻 ().输入电阻测量：在输入端串接一个5K1电阻如图12，测量Vs与Vi,即可计 算 fi. Rs 5.1K Vs 图1.2输入电阻测量 (②).输出电阻测量 图13输出电阻测量
3 (4). 保持 Vi=5mv 不变，增大和减小 Rp5,观察 Vo 波形变化，测量并填入表 1.4。 表 1.4 Rp5 值 Vb Vc Ve 输出波形情况 最大 合适 最小 注意：若失真观察不明显可增大或减小 Vi 幅值重测。 4. 测放大器输入，输出电阻 (1). 输入电阻测量：在输入端串接一个 5K1 电阻如图 1.2，测量 Vs 与 Vi，即可计 算 ri。 图 1.2 输入电阻测量 (2). 输出电阻测量 图 1.3 输出电阻测量 1 2 3 4 A B C D 1 2 3 4 D C B A mber Revision ay-2002 Sheet of y Documents\毕业课题设计\毕业设计Drawn By: \毕业论文电路.ddb Rs 5.1K Vs ri 1 2 3 4 A B C D 1 2 3 4 D C B A mber Revision ay-2002 Sheet of y Documents\毕业课题设计\毕业设计Drawn By: \毕业论文电路.ddb ro Vo Vs
在输出端接入可调电阻作为负载，选择合适的L值使放大器输出不失真（接示 波器监祝，测量有负载和空载时的Vo,印可计算ro, 将上述测量及计算结果填入表1.5中. 表15 测输入电阻Rs=5KI 测输出电阻 实测 测算估算 实测 测算估算 Vs(mv)Vi(mv)ri Vo Vo RL=ro(K) ro(K) 五。实验报告 1.注明你所完成的实验内容和思考题，简迷相应的基本结论 2.选择你在实验中感受最深的一个实验内容，写出较详细的报告。要求你 能够使一个懂得电子电路原理但没有看过本实验指导的人可以看懂你 的实验报告，并相信你实验中得出的基本结论
4 在输出端接入可调电阻作为负载，选择合适的 RL 值使放大器输出不失真(接示 波器监视)，测量有负载和空载时的 Vo，即可计算 ro。 将上述测量及计算结果填入表 1.5 中。 表 1.5 测输入电阻 Rs=5K1 测输出电阻 实测 测 算 估 算 实测 测 算 估 算 Vs(mv) Vi(mv) ri ri Vo Vo RL= ro(K) ro(K) 五．实验报告 1． 注明你所完成的实验内容和思考题，简述相应的基本结论。 2． 选择你在实验中感受最深的一个实验内容，写出较详细的报告。要求你 能够使一个懂得电子电路原理但没有看过本实验指导的人可以看懂你 的实验报告，并相信你实验中得出的基本结论
实验二两极放大电路 一·实验目的 1.掌握如何合理设置静态工作点。 2.学会放大器频率特性测试方法， 3.了解放大器的失真及消除方法。 二.实验仪器 1.双踪示波器 2.数字万用表 3.信号发生器。 三，预习要求 1.复习教材多极放大电路内容及频率响应特性的测量方法 2。分析图21两极交流放大电路。初步估计测试内容的变化范围。 三.实验内容 实验电路见图2.1 +i2 Vol Vi2 Rp 1v2 10. 47元 图2.1两级交流放大电路 5
5 实验二 两极放大电路 一． 实验目的 1． 掌握如何合理设置静态工作点。 2． 学会放大器频率特性测试方法。 3． 了解放大器的失真及消除方法。 二． 实验仪器 1． 双踪示波器。 2． 数字万用表。 3． 信号发生器。 三．预习要求 1． 复习教材多极放大电路内容及频率响应特性的测量方法。 2． 分析图 2.1 两极交流放大电路。初步估计测试内容的变化范围。 三． 实验内容 实验电路见图 2.1。 1 2 3 4 A B C D 1 2 3 4 D C B A Title Size Number Revision B Date: 25-May-2002 Sheet of File: C:\My Documents\毕业课题设计\毕业设计Drawn By: \毕业论文电路.ddb 1M Rp5 Rcl 2K C1 10u Rb1 47K 1V1 C2 10u Vo1 Vi2 Rb21 47K Rp4 100K Rb22 20K 1V2 Rc2 3K C4 10u Vo2 RL 3K Re 1K Ce 47u +12v Vi1 图 2.1 两级交流放大电路
1.设置静态工作点 ()按图接线，注意接线尽可能短， (②)静态工作点设置：要求第二极在输出波形不失真的前提下幅值尽管大，第 一极为增加信比点尽可能低】 ()在输入端加上1K幅度为1mv的交流信号.（一般采用实验箱上加衰减 的办法，即信号源用一个较大的信号。)调整工作点使输出信号不失真。 注意：如发现有寄生振荡，可采用以下措施消除： a.重新布线，尽可能走线短 b.可在三板管问加几P到几百p的电容 c. 信号源与为 大器用屏戴线连接 2.按表2.1要求测量并计算，注意测静态工作点时应新开输入信号 表2.1 静态工作点 输入J喻出电压 电压放大倍数 第1极 第2极 (my) 第1极第1极整体 Vel VbI Vel Ve2 Vh2 Ve2 Vi Vol A02 Av2 由图 =3K 按表2.1测量计算， 比较实验内容2,3的结果 4. 测量两极放大器的频率特性 (1)将放大器负载断开，先将输入信号频率调到1Kz,幅度调到使输 出幅度最大而不失真， (2)保持输入信号幅度不变，改查箱率，按表22测量并记录 (③)接上负载，重复上述实验。 表22 501002505001000250050001000020000 Vo RL= R=3K 五.实验报告 1.整理实验数据，分析实验结果 画出实验电路的频率特性简图，标出和丘 写出增加频率范围的方法 6
6 1． 设置静态工作点 (1) 按图接线，注意接线尽可能短。 (2) 静态工作点设置：要求第二极在输出波形不失真的前提下幅值尽管大，第 一极为增加信噪比点尽可能低。 (3) 在输入端加上 1KHz 幅度为 1mv 的交流信号。（一般采用实验箱上加衰减 的办法，即信号源用一个较大的信号。）调整工作点使输出信号不失真。 注意：如发现有寄生振荡，可采用以下措施消除： a. 重新布线，尽可能走线短。 b. 可在三极管间加几 p 到几百 p 的电容。 c. 信号源与放大器用屏蔽线连接。 2． 按表 2.1 要求测量并计算，注意测静态工作点时应断开输入信号。 表 2.1 静态工作点 电压放大倍数 第 1 极 第 2 极 输入/输出电压 (mv) 第 1 极 第 1 极 整体 Vc1 Vb1 Ve1 Vc2 Vb2 Ve2 Vi Vo1 A02 Av1 Av2 Av 空 载 负 载 3． 接入负载电阻 RL=3K，按表 2.1 测量计算，比较实验内容 2，3 的结果。 4． 测量两极放大器的频率特性 (1) 将放大器负载断开，先将输入信号频率调到 1KHz，幅度调到使输 出幅度最大而不失真。 (2) 保持输入信号幅度不变，改变频率，按表 2.2 测量并记录。 (3) 接上负载，重复上述实验。 表 2.2 f(HZ) 50 100 250 500 1000 2500 5000 10000 20000 Vo RL= RL=3K 五．实验报告 1． 整理实验数据，分析实验结果。 2． 画出实验电路的频率特性简图，标出 fH 和 fL。 3． 写出增加频率范围的方法
实验三 负反馈放大电路 实验目的 1.研究负反债对放大器性能的影响。 2.掌据反馈放大器性能的测试方法 二.实验仪器 生 3.数字万用表. 三.预习要求 1.认真阅读实验内容要求，估计待测量内容的变化趋势 2图31电路中品体管 值为120，计算该放大器开环和闭环电压放大倍数 四.实验内容 1.负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试 )开环电路 7R3 T R8 47K 5.1K 47K 3K 10 10 7R4 i 24K 0.1K R7R9 20K 47 ±10u 3K 图3.1 反馈放大电路 a按图接线，Rr先不接入
7 实验三 负反馈放大电路 一． 实验目的 1． 研究负反馈对放大器性能的影响。 2． 掌握反馈放大器性能的测试方法。 二． 实验仪器 1． 双踪示波器。 2． 音频信号发生器。 3． 数字万用表。 三． 预习要求 1． 认真阅读实验内容要求，估计待测量内容的变化趋势。 2． 图 3.1 电路中晶体管 值为 120，计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。 四． 实验内容 1． 负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试 (1) 开环电路 1 2 3 4 A B C D 1 2 3 4 D C B A Title Size Number Revision B Date: 25-May-2002 Sheet of File: C:\My Documents\毕业课题设计\毕业设计Drawn By: \毕业论文电路.ddb 10u 3K Vi C 10u R1 47K R3 5.1K R2 24K 1V1 R4 0.1K R5 2.7K C 47u C 10u R6 47K R8 3K 1V2 10u R7 20K R9 1K C 47u RL 3K Ec +12v Vo 图 3.1 反馈放大电路 a.按图接线，RF 先不接入
b.输入端接入V=lmv f=lKHz的正弦波（注意输入lmv信号采用输入端衰减法见实 验二)。调整接线和参数使输出不失真且无振荡。 c按表31要求进行测量并填表 d根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻 (②)闭环电路 a接通RF按（一）的要求调整电路. b.按表3.1要求测量并填表，计算Avf C.根据实测结果，验证Avf约等于1F 表3.1 RL(K) Vi(mv) Vo(mv) Av(Avf) 1 3K 1 1 3K 1 2.负反馈对失真的改善作用 (1)将图3.1电路开环，逐步加大ⅵ的幅度，使输出信号出现失真（注意不要 讨分失真)记录失真波形幅度， (2)将电路闭环，观案输出情况，并适当增加V幅度，使输出幅度接近开环 时失真波形幅度。 ()若RF=3K不变，但RF接入IV1的基极，会出现什么情况？实验验证之. (4)画出上述各步实验的波形图。 3训放大频率特性 ()将图3.1电路先开环， 选择V适当幅度（频率为1KH)使输出信号在示 波器上有满幅正弦波显示. (2)保持输入信号幅度不变逐步增加频率，直到波形减小为原来的70%， 此时信 号频率即为放大器伍. 表3.2 fi(Hz) fL(Hz) 开环 闭环
8 b.输入端接入 Vi=1mv f=1KHz 的正弦波(注意输入 1mv 信号采用输入端衰减法见实 验二)。调整接线和参数使输出不失真且无振荡。 c.按表 3.1 要求进行测量并填表。 d.根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻 ro。 (2) 闭环电路 a.接通 RF 按(一)的要求调整电路。 b.按表 3.1 要求测量并填表，计算 Avf。 c.根据实测结果，验证 Avf 约等于 1/F。 表 3.1 RL(K) Vi(mv) Vo(mv) Av(Avf) 开 1 环 3K 1 闭 1 环 3K 1 2.负反馈对失真的改善作用 (1) 将图 3.1 电路开环，逐步加大 Vi 的幅度，使输出信号出现失真(注意不要 过分失真)记录失真波形幅度。 (2) 将电路闭环，观察输出情况，并适当增加 Vi 幅度，使输出幅度接近开环 时失真波形幅度。 (3) 若 RF=3K 不变，但 RF 接入 1V1 的基极，会出现什么情况？实验验证之。 (4) 画出上述各步实验的波形图。 3.测放大器频率特性 (1) 将图 3.1 电路先开环，选择 Vi 适当幅度(频率为 1KHz)使输出信号在示 波器上有满幅正弦波显示。 (2) 保持输入信号幅度不变逐步增加频率，直到波形减小为原来的 70%， 此时信 号频率即为放大器 fH。 (3) 条件同上，但逐渐减小频率，测得 fL。 (4) 将电路闭环，重复 1—3 步骤，并将结果填入表 3.2。 表 3.2 fH(Hz) fL(Hz) 开环 闭环
五.实验报告 根据实验内容总结负反馈对放大电路的影响
9 五． 实验报告 1． 将实验值与理论值比较，分析误差原因。 2． 根据实验内容总结负反馈对放大电路的影响