光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 令 录 实验要求.1 第一篇基础实验.2 实验一 常用电子仪器使用练习、用万用表测试二极管、三极管.2 实验二单级放大电路.6 实验三场效应管放大器.13 实验四两级放大电路.17 实验五负反馈放大电路.20 实验六射级跟随器. 23 实验光差动放大电路· .27 实验八比例求和运算电路. .30 实哈力积分分与激分分申路.·.34 实验十波形发生电路.38 实验十二 电压比较器.。 .44 实验十三集成电路RC正弦波振荡器.47 实验十四集成功率放大器. .50 第二篇综合性实验.53 实验十五整流滤波与并联稳压电路 .53 实验十六串联稳压电路. *.57 实验十七集成稳压器 .60 实验十八RC正弦波振荡器.6 实验十九LC振荡器及选频放大器 61 实验二十电流/电压转换电路.70 实验二 电压/频率转换电路 .73 实验二十二 互补对称功率放大器. 75 实验二十三 波形变换电路 79 实验 十四晶闸管实验电路.81 第三篇设计性实验.85 实验二十五函数信号发生器的组装与调试.85 实验二十六温度监测及控制电路.88 实验二十七用运算放大器组成万用电表的设计与调试.94 附录一 DJ-A2模拟电路实验箱面板图.99 附录二 实验箱简介.100 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 目 录 实验要求.1 第一篇 基础实验.2 实验一 常用电子仪器使用练习、用万用表测试二极管、三极管.2 实验二 单级放大电路.6 实验三 场效应管放大器.13 实验四 两级放大电路.17 实验五 负反馈放大电路.20 实验六 射级跟随器.23 实验七 差动放大电路.27 实验八 比例求和运算电路.30 实验九 积分与微分电路.34 实验十 波形发生电路.38 实验十一 有源滤波器.41 实验十二 电压比较器.44 实验十三 集成电路 RC 正弦波振荡器. 47 实验十四 集成功率放大器.50 第二篇 综合性实验.53 实验十五 整流滤波与并联稳压电路.53 实验十六 串联稳压电路.57 实验十七 集成稳压器. 6 0 实验十八 RC 正弦波振荡器.65 实验十九 LC 振荡器及选频放大器. 67 实验二十 电流/电压转换电路.70 实验二十一 电压/频率转换电路.73 实验二十二 互补对称功率放大器. 75 实验二十三 波形变换电路. 79 实验二十四 晶闸管实验电路. 81 第三篇 设计性实验.85 实验二十五 函数信号发生器的组装与调试.85 实验二十六 温度监测及控制电路.88 实验二十七 用运算放大器组成万用电表的设计与调试.94 附录一 DJ-A2 模拟电路实验箱面板图.99 附录二 实验箱简介 .100
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 实验要求 1、实验前必须充分预习,完成指定的预习任务。预习要求如下: 1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必 要的估算。 2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。 3)熟悉实验任务。 4)复习定哈中所用客仪器的审用方法及注音事面 2、使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时 应严格遵守。 3、实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没 有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。 4、模拟电路实验注意: 1)在进行小信号放大实验时,由于所用信号发生器及连接电缆的缘故 往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定,有些信号源调不到毫伏以下, 实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。一般可用实验箱中电阻组成 衰减器,这样连接电缆上信号电平较高,不易受干扰。 2)做放大器实验时如出现波形削顶失真甚至变成方波,应检查工作点 设置是否正确,或输入信号是否过大,由于实验箱所用三极管fe较大,特 别是两级放大电路容易饱和失真。 5、实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫 或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导教师。找出原因、排除故障, 经指导教师同意再继续实验, 6、实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线. 7、实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验结果(数据、波形、现 象)。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。 8、实验结束后,必须关断电源、拔出电源插头,并将仪器、设备、工具 导线等按规定整理。 9、实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 1 实 验 要 求 1、实验前必须充分预习,完成指定的预习任务。预习要求如下: 1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必 要的估算。 2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。 3)熟悉实验任务。 4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。 2、使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时 应严格遵守。 3、实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没 有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。 4、模拟电路实验注意: l)在进行小信号放大实验时,由于所用信号发生器及连接电缆的缘故, 往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定,有些信号源调不到毫伏以下, 实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。一般可用实验箱中电阻组成 衰减器,这样连接电缆上信号电平较高,不易受干扰。 2)做放大器实验时如出现波形削顶失真甚至变成方波,应检查工作点 设置是否正确,或输入信号是否过大,由于实验箱所用三极管 hfe 较大,特 别是两级放大电路容易饱和失真。 5、实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫 或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导教师。找出原因、排除故障, 经指导教师同意再继续实验。 6、实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线. 7、实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验结果(数据、波形、现 象)。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。 8、实验结束后,必须关断电源、拔出电源插头,并将仪器、设备、工具、 导线等按规定整理。 9、实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 第一篇基础型实验 实验一常用电子仪器使用练习、用万用表 测试二极管、三极管 模拟电子技术基础实验常用的电子仪器有: 1、通用示波器20MH2 2、低频信号发生器HG1021型 3、品体管毫伏表:DA-16 4、万用表(500型)或数字万用表 5、直流稳压电源+12V、500mA 直流稳压电源 信号发生器,翰入信号 被测实验电蹈 输出信号 ,尿波器 「交直流电压 测量仪器 为了在实验中能准确地测量数据,观察实验现象,必须学会正确地使用这 些仪器的方法,这是一项重要的实验技能,因此以后每次实验都要反复进行这 方面的练习。 一、实验目的 (一)、学习或复习示波器、低频信号发生器、品体管毫伏表及直流稳压 电源的使用方法。 (二)学习用万用表辨别二极管、三极管管脚的方法及判断它们的好坏。 (三)学习识别各种类型的元件。 二、实验原理 示波器是一种用途很广的电子测量仪器。利用它可以测出电信号的一系列 参数,如信号电压(或电流)的幅度、周期(或频率)、相位等。 通用示波器的结构包括示波管、垂直放大、水平放大、触发、扫描及电源 等六个主要部分,各部分作用见附录。YX4320型波器。 三、预习要求 实验前必须预习实验时使用的示波器、低频信号发生器,万用表的使用说明 及注意事项等有关资料。 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 2 第一篇 基础型实验 实验一 常用电子仪器使用练习、用万用表 测试二极管、三极管 模拟电子技术基础实验常用的电子仪器有: 1、通用示波器 20MHZ 2、低频信号发生器 HG1021 型 3、晶体管毫伏表:DA-16 4、万用表(500 型)或数字万用表 5、直流稳压电源+12V、500mA 为了在实验中能准确地测量数据,观察实验现象,必须学会正确地使用这 些仪器的方法,这是一项重要的实验技能,因此以后每次实验都要反复进行这 方面的练习。 一、实验目的 (一)、学习或复习示波器、低频信号发生器、晶体管毫伏表及直流稳压 电源的使用方法。 (二)学习用万用表辨别二极管、三极管管脚的方法及判断它们的好坏。 (三)学习识别各种类型的元件。 二、实验原理 示波器是一种用途很广的电子测量仪器。利用它可以测出电信号的一系列 参数,如信号电压(或电流)的幅度、周期(或频率)、相位等。 通用示波器的结构包括示波管、垂直放大、水平放大、触发、扫描及电源 等六个主要部分,各部分作用见附录。YX4320 型波器。 三、预习要求 实验前必须预习实验时使用的示波器、低频信号发生器,万用表的使用说明 及注意事项等有关资料
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 四、实验内容及步骤 (一)电子仪器使用练习 1、将示波器电源接通1至2分钟,调节有关旋钮,使荧光屏上出现扫描 线,熟悉“辉度”、“聚焦”、“X轴位移”、“Y轴位移”等到旋钮的作用。 2、启动低频信号发生器,调节其输出电压(有效值)为1~5V,频率为 1KZ,用示波器观察信号电压波形,熟悉“Y轴衰减”和“Y轴增幅”旋纽的 作用。 3、调节有关旋钮,使荧光屏上显示出的波形增加或减少(例如在荧光屏 上得到一个、三个或六个完整的正弦波),熟悉“扫描范围”及“扫描微调” 旋钮的作用。 4、用晶体管毫伏表测量信号发生器的输出电压。将信号发生器的“输出 衰减”开关置0db、20db、40db、60db位置,测量其对应的输出电压。测量时 品体管毫伏表的量程要选择适当,以使读数准确。注意不要过量程。 (二)用万用表辨别二极管的极性、辨别二极管e、b、c各极、管子的类型(PNP 或NPN)及其年坏 1、利用万用表测试晶体二极管 (6) 图1-1用万用表测试晶体二极管 (1)鉴别正、负极性 万用表欧姆档的内部电路可以用图1-1(b)所示电路等效,由图可见,黑棒 为正极性,红棒为负极性。将万用表选在R×100档,两棒接到二极管两端如图 1-1(),若表针指在几KQ以下的阻值,则接黑棒一端为二极管的正极,二极 管正向导通:反之,如果表针指向很大(几百千欧)的阻值,则接红棒的那 端为正极。 (2)鉴别性能 将万用表的黑棒接二极管正极,红棒接二极管负极,测得二极管的正向电 阻。一般在几K以下为好,要求正向电阻愈小愈好。将红棒接二极管的正极, 黑棒接二极管负极,可测量出反向电阻。一般应大于200KQ以上。 2、利用万用表测试小功率晶体三极管 晶体三极管的结构犹如“背靠背”的两个二极管,如图1-2所示。测试时 用RX100档。 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 3 四、实验内容及步骤 (一)电子仪器使用练习 1、将示波器电源接通1至2 分钟,调节有关旋钮,使荧光屏上出现扫描 线,熟悉“辉度”、“聚焦”、“X 轴位移”、“Y 轴位移”等到旋钮的作用。 2、启动低频信号发生器,调节其输出电压(有效值)为 1~5V,频率为 1KHZ,用示波器观察信号电压波形,熟悉“Y 轴衰减”和“Y 轴增幅”旋钮的 作用。 3、调节有关旋钮,使荧光屏上显示出的波形增加或减少(例如在荧光屏 上得到一个、三个或六个完整的正弦波),熟悉“扫描范围”及“扫描微调” 旋钮的作用。 4、用晶体管毫伏表测量信号发生器的输出电压。将信号发生器的“输出 衰减”开关置 0db、20db、40db、60db 位置,测量其对应的输出电压。测量时 晶体管毫伏表的量程要选择适当,以使读数准确。注意不要过量程。 (二)用万用表辨别二极管的极性、辨别二极管 e、b、c 各极、管子的类型(PNP 或 NPN)及其好坏。 1、利用万用表测试晶体二极管。 (1)鉴别正、负极性 万用表欧姆档的内部电路可以用图 1-1(b)所示电路等效,由图可见,黑棒 为正极性,红棒为负极性。将万用表选在 R×100 档,两棒接到二极管两端如图 1-1(a),若表针指在几 KΩ以下的阻值,则接黑棒一端为二极管的正极,二极 管正向导通;反之,如果表针指向很大(几百千欧)的阻值,则接红棒的那一 端为正极。 (2)鉴别性能 将万用表的黑棒接二极管正极,红棒接二极管负极,测得二极管的正向电 阻。一般在几 KΩ以下为好,要求正向电阻愈小愈好。将红棒接二极管的正极, 黑棒接二极管负极,可测量出反向电阻。一般应大于 200KΩ以上。 2、利用万用表测试小功率晶体三极管 晶体三极管的结构犹如“背靠背”的两个二极管,如图 1-2 所示。测试时 用 R×100 档
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 PNP b -oc 图1-2晶体三极管的两个PN结构示意图 (1)判断基极b和管子的类型 用万用表的红棒接晶体管的某一极,黑棒依次接其它两个极,若两次测得 电阻都很小(在几K以下),则红棒接的为PNP型管子的基极:若量得电阻 都很大(在几百K2以上),则红棒所接的是NPN型管子的基极b。若两次量得 的阻值为一大一小,应换 个极再试量。 100 R R*100 (K○电阻大 (a) (b) 图1-3c极和e极的判断 (2)确定发射极e和集电极c 以PNP型管子为例,基极确定以后,用万用表两根棒分别接另两个未知电 极,假设红棒所接电极为c,黑棒所接电极为e,用一个100K2的电阻一端接 b. 一端接红棒(相当于注入一个I),观察接上电阻时表针摆动的幅度大小 把两棒对调,重测一次。根据品体管放大原理可知,表针摆动大的一次,红 棒所接的为管子的集电极c,另一个极为发射极e。也可用手捏住基极b与红 棒(不要使b极与棒相碰),以人体电阻代替100KQ电阻,同样可以判别管子 的电极。如图1-3所示。 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 4 (1)判断基极 b 和管子的类型 用万用表的红棒接晶体管的某一极,黑棒依次接其它两个极,若两次测得 电阻都很小(在几 KΩ以下),则红棒接的为 PNP 型管子的基极 b;若量得电阻 都很大(在几百 KΩ以上),则红棒所接的是 NPN 型管子的基极 b。若两次量得 的阻值为一大一小,应换一个极再试量。 (2)确定发射极 e 和集电极 c 以 PNP 型管子为例,基极确定以后,用万用表两根棒分别接另两个未知电 极,假设红棒所接电极为 c,黑棒所接电极为 e,用一个 100KΩ的电阻一端接 b,一端接红棒(相当于注入一个 Ib),观察接上电阻时表针摆动的幅度大小。 再把两棒对调,重测一次。根据晶体管放大原理可知,表针摆动大的一次,红 棒所接的为管子的集电极 c,另一个极为发射极 e。也可用手捏住基极 b 与红 棒(不要使 b 极与棒相碰),以人体电阻代替 100KΩ电阻,同样可以判别管子 的电极。如图 1-3 所示
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 AID(nA) A ID (mA) 001 0.12 100uA 0.10 cs=0 Vcs=5V 80uA 0.08 60u4 0.06 0.04 In=2OuA 0.02 In=0 0.20.40.60.81.01.2 UDs() 2468 10 UDs(v) (a)输入特性 (6)输出特性 对于NPN型管,判断的方法相类似,读者可自行思考。 测试过程中,若发现晶体管任何两极之间的正、反电阻都很小(接近于零) 或是都很大(表针不动),这表明管子己击穿或烧坏。 (三)选择一些不同类型的电阻、电位器、电容、电感、变压器等常用元件加 以辩认。 五、报告要求 (一)说明使用示波器观察波形时,为了达到下列要求,应调节哪些旋钮? 1、波型清晰且亮度适中: 2、波型在荧光屏中央且大小适中: 3、波型完整: 4、波型稳定: (二)说明用示波器观察正弦波电压时,若荧光屏上分别出现下列图形时,是 哪些旋钮位置不对,应如何调节? (三)总结用万用表测试二极管和三极管的方法。 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 5 对于 NPN 型管,判断的方法相类似,读者可自行思考。 测试过程中,若发现晶体管任何两极之间的正、反电阻都很小(接近于零), 或是都很大(表针不动),这表明管子已击穿或烧坏。 (三)选择一些不同类型的电阻、电位器、电容、电感、变压器等常用元件加 以辩认。 五、报告要求 (一)说明使用示波器观察波形时,为了达到下列要求,应调节哪些旋钮? 1、波型清晰且亮度适中; 2、波型在荧光屏中央且大小适中; 3、波型完整; 4、波型稳定; (二)说明用示波器观察正弦波电压时,若荧光屏上分别出现下列图形时,是 哪些旋钮位置不对,应如何调节? (三)总结用万用表测试二极管和三极管的方法
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 实验二单级放大电路 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Q点,Av,n,的方法,了解共射极电路特性 4、学习放大器的动态性能。 二、实验原理 图2一1为电阻分压式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。 mA >51K Vcc(+12V) Rb2 Rb=Rb2+Rp Rp C1 680K Uo R1 vi 0, Us 5K1 10u RL 51 Re1>100 Ce 卡10u Re2>1K8 图2一1共射极单管放大器实验电路 在图2一1电路中,当流过偏置电阻R和R的电流远大于品体管T的 基极电流1时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算 U≈ R时 Ucc B+R2 :0 RE UCE =Ucc-Ic(Rc+RE) 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 6 实验二 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、实验原理 图 2-1 为电阻分压式单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2 组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE,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ui后,在放大器的输出端便可得到一个与ui 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。 Rp 680K Rb2 51K RC 5K1 R2 51 Rb1 24K R1 5K1 Re1 100 Re2 1K8 RL 5K1 Q1 + Ce 10u + C1 10u + C2 10u Rb=Rb2+Rp Vcc(+12V) Ui Uo Us mA 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RB1和RB2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流IB时(一般 5~10 倍),则它的静态工作点可用下式估算 CC B2B1 B1 B U RR R U C E BEB E I R UU I CE ECCCC )RR(IUU
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 电压放大倍数 A,=-BRc∥R Ibe 输入电阻 R:=Ra∥Re∥r 输出电阻 R。≈R。 由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作品体管放大电路 时,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,为电路设计 提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工 作点和各项性能指标。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。因此,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。 放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,及放 大器各项动态参数的测量与调试等。 1、放大器静态工作点的测量与调试 (1)静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点,应在输入信号u,=0的情况下进行,即将放大 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Ic以及各电极对地的电位U、U和Ue。一般实验中,为 了避免断开集电极,所以采用测量电压U或U,然后算出I的方法,例如,只 要测出U,即可用 e≈lE=UE 算出1。(也可根据1='x-U,确定1, RE 同时也能算出U=UB-UE,Uce=Uc-UE。 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Ic(或U。)的调整与测 试。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,此时的负半周将被削 底,如图2一2(a)所示:如工作点偏低则易产生截止失真,即uo的正半周被缩 顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2一2()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。如不满足,则应调节静态工作点的位置。 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 7 电压放大倍数 be LC V r RR βA // 输入电阻 Ri = RB1 // RB2 // rbe 输出电阻 RO ≈ RC 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,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,为电路设计 提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工 作点和各项性能指标。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。因此,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。 放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,及放 大器各项动态参数的测量与调试等。 1、 放大器静态工作点的测量与调试 (1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点,应在输入信号ui=0 的情况下进行,即将放大 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IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中,为 了避免断开集电极,所以采用测量电压UE或UC,然后算出IC的方法,例如,只 要测出UE,即可用 E E EC R U II 算出IC(也可根据 C CCC C R UU I ,由UC确定IC), 同时也能算出 UUU EBBE , CE UUU EC 。 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IC(或UCE)的调整与测 试。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uO的负半周将被削 底,如图 2-2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即uO的正半周被缩 顶(一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ui,检查输出电压uO的大小和波形是否满足要 求。如不满足,则应调节静态工作点的位置
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 (a) (6) 图2一2静态工作点对u波形失真的影响 改变电路参数Uc、Rc、R(R、R)都会引起静态工作点的变化,如图2 一3所示。但通常多采用调节偏置电阻R的方法来改变静态工作点,如减小R, 则可使静态工作点提高等。 ic 80uA 60 Q1(RB2 401B Q2(Uccl) -20 Q3(Rc4) -10 Ucc 图2一3电路参数对静态工作点的影响 最后还要说明的是,上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的, 应该是相对信号的幅度而言,如输入信号幅度很小,即使工作点较高或较低也 不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设 置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点最好尽量靠近交 流负载线的中点。 2、放大器动态指标测试 放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输 出电压(动态范围)和通频带等。 (1)电压放大倍数A的测量 调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压u,在输出电压不 失真的情况下,用交流毫伏表测出u和u.的有效值U和U。,则 (2)输入电阻R的测量 为了测量放大器的输入电阻,按图2一4电路在被测放大器的输入端与信 号源之间串入一己知电阻R,在放大器正常工作的情况下,用交流毫伏表测出 Us和U,则根据输入电阻的定义可得 .Ui U: U 杭州电子科技大学理学院物理实验教学示范中心光电信息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 8 (a) (b) 图 2-2 静态工作点对uO波形失真的影响 改变电路参数UCC、RC、RB(RB1、RB2)都会引起静态工作点的变化,如图 2 -3 所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点,如减小RB2, 则可使静态工作点提高等。 图 2-3 电路参数对静态工作点的影响 最后还要说明的是,上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的, 应该是相对信号的幅度而言,如输入信号幅度很小,即使工作点较高或较低也 不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设 置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点最好尽量靠近交 流负载线的中点。 2、放大器动态指标测试 放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输 出电压(动态范围)和通频带等。 (1)电压放大倍数AV的测量 调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压ui,在输出电压uO不 失真的情况下,用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和UO,则 i 0 V U U A (2) 输入电阻Ri的测量 为了测量放大器的输入电阻,按图 2-4 电路在被测放大器的输入端与信 号源之间串入一已知电阻R,在放大器正常工作的情况下,用交流毫伏表测出 US和Ui,则根据输入电阻的定义可得 R UU U R U U I U R iS i R i i i i
光电信息技术实验一一光电模拟电子技术 信 (UL) 图2-4 输入、输电阻测量电路 测量时应注意下列几点: ①由于电阻R两端没有电路公共接地点,所以测量R两端电压U,时必须分 别测出Us和U,然后按UR=Us-U:求出U值。 ②电阻R的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通常取R 与R为同一数量级为好,本实验可取R=1~2KQ。 (3)输出电阻R的测量 按图2-4电路,在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载R的输 出电压U和接入负载后的输出电压U,根据 R UL=Ro+R -0n 即可求出 R=(点-1DR 在测试中应注意,必须保持R接入前后输入信号的大小不变。 (4)最大不失真输出电压U的测量(最大动态范围) 如上所述,为了得到最大动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的 中点。为此在放大器正常工作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节 R,(改变静态工作点),用示波器观察山,当输出波形同时出现削底和缩项现 象(如图2一5)时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调 整输入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出U。 (有效值),则动态范围等于2V2U。或用示波器直接读出Um来。 杭州电子科技大学理学院物理 言息技术实验室
光电信息技术实验――光电模拟电子技术 杭州电子科技大学理学院 物理实验教学示范中心 光电信息技术实验室 9 图 2-4 输入、输出电阻测量电路 测量时应注意下列几点: ① 由于电阻R两端没有电路公共接地点,所以测量R两端电压 UR时必须分 别测出US和Ui,然后按UR UU iS 求出UR值。 ② 电阻R的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通常取R 与Ri为同一数量级为好,本实验可取R=1~2KΩ。 (3) 输出电阻R0的测量 按图 2-4 电路,在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载 RL的输 出电压UO和接入负载后的输出电压UL,根据 O LO L L U RR R U 即可求出 L L O O 1)R U U (R 在测试中应注意,必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。 (4) 最大不失真输出电压UOPP的测量(最大动态范围) 如上所述,为了得到最大动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的 中点。为此在放大器正常工作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节 RW(改变静态工作点),用示波器观察uO,当输出波形同时出现削底和缩顶现 象(如图 2-5)时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调 整输入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出UO (有效值),则动态范围等于2 U2 0。或用示波器直接读出UOPP来