模擬電子技術(shù)實驗指導(dǎo)書-最終版

1、實驗 一常用電子儀器的使用一、實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)電子電路實驗中常用的電子儀器示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表、頻率計等的主要技術(shù)指標(biāo)、性能及正確使用方法。2 、初步掌握用雙蹤示波器觀察正弦信號波形和讀取波形參數(shù)的方法。二、實驗原理在模擬電子電路實驗中，經(jīng)常使用的電子儀器有示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表及頻率計等。它們和萬用電表一起，可以完成對模擬電子電路的靜態(tài)和動態(tài)工作情況的測試。實驗中要對各種電子儀器進行綜合使用，可按照信號流 向，以 連線簡捷 ，調(diào)節(jié)順手 ，觀察 與讀數(shù)方 便等原則進行合 理布局 ，各儀器 與被 測實驗 裝置之間 的布局與連接如圖 1 1 所

2、示。 接線時應(yīng)注意 ，為防止外界干擾 ，各儀器的 共公接地端應(yīng)連接 在一起， 稱共地 。信號源和交流毫伏表的 引線通 常用屏蔽線或?qū)?用電 纜線 ，示波器 接線使用 專用電 纜線，直流電源的接線 用普通導(dǎo)線 。圖 1 1模擬電子電路中常用電子儀器布局圖1、 示波器示波器 是一種用 途很廣 的電子測 量儀器，它既能直 接顯 示電信號的波形， 又能對電信號進行各種參數(shù)的測 量?，F(xiàn)著重 指出下列幾點：1）、尋找掃描光跡將示波器 y 軸顯 示方式置“ y 1”或“ y 2”， 輸入耦 合方式置“ gnd ”， 開機預(yù)熱后 ，若在顯示屏上不出現(xiàn)光點和掃描基線 ，可按下列操 作去找 到掃描線： 適當(dāng) 調(diào)節(jié)

3、 亮度旋鈕 。觸發(fā)方 式開關(guān)置“ 自動”。適當(dāng) 調(diào)節(jié) 垂直（）、水平（）“位移 ”旋鈕 ，使掃描光跡 位1于屏幕中央。（若 示波器 設(shè)有 “尋跡”按 鍵，可 按下“尋跡”按 鍵，判斷 光跡偏移 基線的方向。）2）、雙蹤示波器一般有五種顯示方 式，即 “ y1”、“y 2”、“ y 1y 2” 三種單蹤顯示方式和“ 交替 ”“ 斷續(xù) ” 二種雙蹤 顯示方 式。“ 交替 ”顯 示一 般適宜于 輸入 信號頻率 較高 時使用。“斷續(xù) ”顯示一 般適宜于 輸入信號頻率 較底 時使用。3）、為了顯示穩(wěn) 定的被測信號波形， “ 觸發(fā)源 選擇 ”開 關(guān)一般選為“ 內(nèi) ”觸 發(fā)，使 掃描觸發(fā)信號取 自示波器 內(nèi)

4、部 的 y 通道 。4）、觸發(fā)方 式開 關(guān)通常先置于“自動 ”調(diào)出 波形 后，若被顯 示的波形 不穩(wěn)定，可置觸發(fā)方式開 關(guān)于 “ 常態(tài) ”， 通過調(diào)節(jié)“ 觸發(fā)電 平 ” 旋鈕 找到合適的觸發(fā)電壓，使 被測試的波形穩(wěn)定地顯 示在示波器 屏幕上。有時，由于選擇了較慢 的掃描 速率，顯示屏上將 會出現(xiàn) 閃爍的光跡，但被測信號的波形不在 x 軸方向左右移 動， 這樣的現(xiàn)象仍屬于 穩(wěn)定顯示。5）、適當(dāng) 調(diào)節(jié)“掃描 速率 ”開 關(guān)及 “ y 軸靈敏度 ”開 關(guān)使屏幕上顯 示一 二個周期的被測信號波形。在測 量幅值 時，應(yīng)注意將“ y 軸靈敏度微 調(diào)” 旋鈕置于“ 校準(zhǔn) ”位置 ，即順時 針旋到底 ，且聽到

5、關(guān) 的聲音 。在測 量周期時，應(yīng)注意將“ x 軸掃 速微 調(diào)” 旋鈕 置于“ 校準(zhǔn)” 位置，即順時 針旋到底 ，且聽到關(guān) 的聲音 。還 要注意“ 擴展 ” 旋鈕 的位置。根據(jù) 被測波形在 屏幕坐標(biāo)刻度 上垂直方向所 占的格數(shù)（div 或 cm）與“ y 軸靈敏度 ”開關(guān)指示 值（ v/div ）的乘積 ，即可算得 信號幅值 的實測 值 。根據(jù) 被測信號波形一 個周期 在屏幕坐 標(biāo)刻度水平 方向所占的格數(shù)（div 或 cm）與“掃 速 ” 開關(guān)指示 值（ t/div ）的乘積 ，即可算得 信號頻率的實測 值 。2 、函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器按需要輸出 正弦波、方波、三角波三種信號波形。 輸出

6、 電壓 最大 可達20vp p。 通過輸出 衰減開關(guān)和輸出幅度 調(diào)節(jié) 旋鈕 ，可使 輸出 電壓在毫伏 級到伏級范圍 內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié) 。函數(shù)信號發(fā)生器的輸出信號頻率可以通過頻率 分檔開關(guān)進行 調(diào)節(jié) 。函數(shù)信號發(fā)生器作為信號源，它的輸出端不 允許短 路。3、 交流毫伏表交流毫伏表 只能在其工作頻率 范圍 之內(nèi)，用 來測量正弦交流電壓的有 效值。 為了防止過載而損壞 ，測 量前一般先 把量程開關(guān)置于量程較大位 置上，然后在測 量中逐檔減小 量程。2三、實驗設(shè)備與器件1、 函數(shù)信號發(fā)生器2、 雙蹤示波器3、 交流毫伏表四、實驗內(nèi)容1 、用 機內(nèi)校 正信號對示波器進行 自檢。1) 掃描基線調(diào)節(jié)將 示波器的

7、顯示方 式開關(guān)置于“ 單蹤 ”顯 示（ y1或 y2 ），輸入耦 合方 式開關(guān)置“ gnd”，觸 發(fā)方 式開關(guān)置于“ 自動 ”。開啟 電源 開關(guān)后，調(diào)節(jié)“ 輝度 ”、“ 聚焦 ” 、“ 輔助聚焦 ” 等旋鈕 ，使熒光屏上顯 示一條細(xì)而 且亮度適 中的 掃描基線 。然 后調(diào)節(jié)“ x軸位移 ”（）和“ y軸位移 ” () 旋鈕 ，使 掃描線 位于屏幕中央，并且能上下 左右移 動自如 。2）測試 “ 校正信號 ”波形的 幅度 、頻率將示波器的 “校 正信號 ”通 過專用電纜線引入 選定 的y通道（ y1或 y2），將 y軸輸入耦 合方式開 關(guān)置于“ ac”或“ dc”，觸 發(fā)源 選擇 開關(guān)置“ 內(nèi)”

8、，內(nèi)觸 發(fā)源選擇 開關(guān)置“ y1”或“ y2”。調(diào)節(jié) x軸“掃描 速率 ”開 關(guān)（ t/div）和 y軸“輸入 靈敏度 ”開 關(guān)（ v/div ），使示波器 顯示屏上顯 示出一個或數(shù)個周期 穩(wěn)定的方波波形。a. 校準(zhǔn) “ 校正信號 ” 幅度將“ y軸靈敏度微 調(diào)” 旋鈕 置“ 校準(zhǔn) ” 位置， “ y軸靈敏度 ”開 關(guān)置適當(dāng)位 置，讀取 校正信號 幅度，記入表 1 1。表 1 1標(biāo)準(zhǔn)值實測值幅度up-p(v)頻率f(khz)上升沿 時間 s下 降沿 時間 s注：不 同型 號示波器標(biāo) 準(zhǔn)值有所不同，請按所 使用示波器 將標(biāo)準(zhǔn)值 填入表格中。b. 校準(zhǔn) “校 正信號 ” 頻率將“掃 速微 調(diào)” 旋

9、鈕 置“ 校準(zhǔn) ” 位置， “掃 速 ”開 關(guān)置適當(dāng)位 置，讀取 校正信號 周期 ，3記入表 1 1。c 測量“ 校正信號 ” 的上升時間和下降時間調(diào)節(jié)“ y軸靈敏度 ”開 關(guān)及微調(diào)旋鈕，并移動波形，使方波波形在垂直方 向上 正好占據(jù)中心軸上 ，且上、下對稱，便于閱讀。通過掃速開關(guān)逐級提 高掃描 速度，使波形在 x 軸方向擴展（ 必要時可以利用 “掃 速擴展 ”開 關(guān)將波形 再擴展 10倍），并同 時調(diào)節(jié) 觸發(fā)電平旋鈕 ，從顯示屏上 清楚的讀 出上升時間和下降時間，記入表 1 1。2 、用示波器和交流毫伏表測 量信號參數(shù)調(diào)節(jié) 函數(shù)信號發(fā)生器有關(guān)旋鈕 ，使輸出 頻率分別 為 100hz、1khz

10、、10khz、100khz，有效值均為 1v（交流毫伏表測量值）的正弦波信號。改變示波器 “掃 速 ”開 關(guān)及 “ y軸靈敏度 ”開 關(guān)等位置， 測量信號源 輸出 電壓頻率及峰峰 值，記入表 1 2。表 1 2示波器測 量值信號電壓示波器測 量值信號電周期（ ms） 頻率（ hz）毫伏表讀數(shù)峰峰 值（ v）有效值（ v）壓頻率（ v）100hz1khz10khz100khz3、測 量兩波形 間相位差1) 觀察雙蹤 顯示波形 “交 替 ”與 “斷續(xù) ”兩 種顯示方式的特點y1、 y2均不加輸入 信號， 輸入耦 合方 式置“ gnd”， 掃速開關(guān)置掃 速較低擋 位（ 如 0.5s div 擋）和掃

11、速較高 擋位（ 如5s div 擋），把顯示方 式開 關(guān)分別 置“ 交替 ” 和“ 斷續(xù) ” 位置，觀察 兩條 掃描基線 的顯示特點，記錄 之。2) 用雙蹤 顯示測 量兩波形 間相位差 按圖 1 2 連接 實驗電路， 將函數(shù)信號發(fā)生器的 輸出 電壓調(diào)至頻率為 1khz，幅值為 2v 的正弦波，經(jīng) rc移相網(wǎng)絡(luò)獲 得頻率相同 但相位不同的兩路信號 ui 和 ur，分別加 到雙蹤示波器的 y1 和 y2 輸入端 。4為便于穩(wěn)定波形， 比較兩波形相位差，應(yīng)使內(nèi)觸 發(fā)信號取 自被設(shè)定 作為測量基 準(zhǔn)的一路信號。圖 1 2 兩波形 間相位差測量電路 把顯示方式開 關(guān)置“ 交替 ”擋 位，將 y1 和 y

12、2 輸入耦 合方式開 關(guān)置“ ” 擋位，調(diào)節(jié) y1 、y2 的（ ）移位旋鈕 ，使 兩條掃描基線重 合。 將 y1、 y2 輸入耦 合方 式開關(guān)置“ ac”擋 位，調(diào)節(jié)觸發(fā)電 平、掃速開關(guān)及 y 1、 y2 靈敏度 開關(guān)位置，使在 熒屏上顯 示出易于觀察的 兩個相位不同的正弦波形 ui 及 ur，如圖 13所示。 根據(jù)兩波形在 水平 方向差距 x，及信號 周期 xt，則可求得兩波形 相位差 。圖 1 3雙蹤示波器 顯示兩相 位不同的正弦波= x(div)3600xt(div)式中： x t 一周期所占格數(shù)5x 兩波形在 x 軸方向差距 格數(shù)記錄兩 波形 相位差于表 1 3。表 1 3兩波形一周

13、期格 數(shù)x 軸差距 格數(shù)相位差實測值計算值xtx為數(shù)讀和計 算方便，可適當(dāng) 調(diào)節(jié)掃 速開關(guān)及微調(diào)旋鈕，使波形一 周期占 整數(shù)格。五、實驗總結(jié)1、 整理實驗數(shù) 據(jù)，并進行分析 。2、 問題討論1）如 何操縱示波器有 關(guān)旋鈕 ，以 便從示波器 顯示屏上 觀察 到穩(wěn)定、清晰 的波形 ？2) 用雙蹤 顯示波形， 并要求比 較相位時，為在顯示屏上得到 穩(wěn)定波形， 應(yīng)怎樣選擇 下列開 關(guān)的位置？a) 顯示方 式選擇（ y1； y2；y1 y2；交替；斷續(xù) ）b) 觸發(fā)方 式（常態(tài) ；自動）c) 觸發(fā)源 選擇（內(nèi) ；外）d) 內(nèi)觸 發(fā)源 選擇（ y1、 y2、交 替）3、函數(shù)信號發(fā)生器有 哪幾種輸出 波形

14、？它的 輸出端 能否短 接，如用屏蔽線 作為輸出引線，則屏蔽 層一端應(yīng) 該接在哪個接線 柱上 ?4、交流毫伏表 是用來測量正弦波電壓 還是非正弦波電壓 ？它的表 頭指示值是被測信號的什么 數(shù)值？它是否可以用 來測量直流電壓的 大?。苛?、預(yù)習(xí)要求1、 閱讀實驗 附錄中有 關(guān)示波器 部分內(nèi)容 。2、 已知 c 0.01 f 、 r 10k，計算圖 12 rc 移相網(wǎng)絡(luò) 的阻抗 角 。6實驗二晶體管單管放大電路一、實驗?zāi)康? 學(xué)習(xí) 放大電路靜態(tài)工作 點調(diào) 試方法， 分析靜態(tài)工作 點對放大電路性能的 影響 。2 學(xué)習(xí) 放大電路電壓 放大倍數(shù)及 最大 不失真 輸出電壓的測 量方法。3 測量放大電路 輸入

15、 、輸出電阻 。4 進一步 熟悉 各種電子儀器的使用。二、實驗原理圖 2 1 為電阻分壓式靜態(tài)工作 點穩(wěn)定放大電路，它的 偏置電路采用 rb1= rw1 + r3 和 rb2 = rw2 + r 4 組成的 分壓電路， 并在發(fā)射級中接有電阻 re = r6，用來穩(wěn)定靜態(tài)工作 點 。 當(dāng)在放大電路輸入端輸入 信號 ui 后，在放大電路 輸出端便 可得到 與 ui 相位相反、被放大了 的輸出 信號 u0，實現(xiàn)了電壓放大 。r1 和 r2 組成輸入 信號的 分壓電路， 其目的是防止輸入 信號過大 ，損壞三極管 。+12vrw1150kusr5s3.3kr1r3c310uf5.1kaa15kv1uoh

16、3dg12c110ufr4c215kr6rl100uf1.8k2kkgr2rw2r7k15110k20gnd圖 2 1在電路中靜態(tài)工作點為：rb 2u b =u ccrb1 + rb27i eu b - u beu e=re=reu ce = u cc - i c (rc + re )動態(tài)參數(shù)：電壓 放大倍數(shù)au=u 0= - rc / rlr= r =3.3ku ibec5其中 rbe= 300 + (1 + ) 26( mv)i e ( ma )輸入電阻：若開 關(guān)合上，即 r7 短接ri = rb 1 / rb 2 / rbe輸出電阻：r o = rc = r5放大電路輸入 電阻測試方法

17、：若輸入 信號源 u s經(jīng) r1 = 5.1k 與 c1 串聯(lián) 后再接到三極管v 1 的 基 極 ， 測 得 us 和 u i ( 即 晶體管基 極 與地之間 測 得 的交流信號 ) ， 即 可計 算 出u iri= u s - u i ?r1輸出 電阻可用 下式計算： r0其中 u 0 為 rl 未接入時 （ rl1 靜態(tài)工作 點的測試1）靜態(tài)工作 點的測量u 0= (- 1) rlu 0= ） u0 之值， u0 為接入 rl 時 u 0 之值 。放大電路的靜態(tài)工作 點是 指在 放大電路輸入端不 加輸入信號 ui 時，在電源電壓 vcc 作用下，三極管的基極電流 i b，集電極電流 ic

18、以及 集成極與發(fā)射極 之間的電壓 uce 等。測 量靜態(tài)工作 點時，應(yīng)使放大電路 輸入信號 ui = 0，即將信號源 輸出旋鈕旋 至零（通常需將放大電路 輸入端與地 短接）。然后測出 i c，或測出 re 兩端電壓，間接 計算出 i c 來，i b = ic / , ube , uce 用數(shù) 字式直流電壓表進行測 量，在測試中 應(yīng)注意：a) 測量電壓 ube 、u ce 時，為防止引入干擾 ，應(yīng)采用先測量 b 、c、 e 對地的電 位后進行計 算，即：ube = u b u euce = u c u eb) 為了測量 ib 、 i c 和 ie，為了方便起見，一 般先直接測量出 u e 后，再

19、由計算得到 ：i c i e = u erei b =i c總之，為了測量靜態(tài)工作 點只需用直流電壓表測出 u c、 ub 、 ue 即可推算出。2）靜態(tài)工作 點的調(diào)試：放大電路的 基本任務(wù) 是在不失真 的前提下，對輸入 信號進行 放大，故設(shè)置放大電路靜態(tài)8工作 點的原則是： 保證輸出 波形不失真并使放大電路 具有較高 的電壓 放大倍數(shù)。改變 電路參數(shù) ucc、 rc、 rb 都將引起靜態(tài)工作 點的變化，通常以調(diào)節(jié)上 偏置電阻取得一合 適的靜態(tài)工作 點，如圖 1 1 中調(diào)節(jié) rw1。 rb1 減小 將引 起 ic 增加，使工作 點偏高，放大電路 容易產(chǎn)生飽和失真 ，如圖 2 2 a 所示， u

20、0 負(fù)半周被削頂 。 當(dāng) rb1 增加，則 i c 減小 ，使工作 點偏低，放大電路 容易產(chǎn)生截止失真 ，如圖 1 2b 所示。 u0 正半周被縮頂 。 適當(dāng)調(diào)節(jié) rb1可得到 合適的靜態(tài)工作 點。a）飽和失真 （底部 失真 ）b）截止失真 （頂部失真）c）不 失真圖 222 電壓 放大倍數(shù)的測 量測量電壓 放大倍數(shù)的前提 是放大電路 輸出波形 不應(yīng)失真，在測 量時應(yīng) 同時觀察 輸出電壓波形。在 u 0 不失真 條件下分別測量輸出 電壓 u 0 和輸入 電壓 u i 的值，則： au = u 0 。u i電壓放大倍數(shù)大小和靜態(tài)工作 點位置有關(guān)，因此在測量前應(yīng)先調(diào)試好一定的靜態(tài)工作 點。3 最大

21、 不失真 輸出電壓的測 量為了在動態(tài) 時獲得最大 不失真 輸出 電壓，靜態(tài)工作 點應(yīng) 盡可能 選在交流 負(fù)載線中點，因此在上述調(diào)試靜態(tài)工作 點的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量加大 ui，同時適當(dāng) 調(diào)節(jié) 偏置電阻 rb1（ rw1），若加大 u i 先出現(xiàn) 飽和失真 ，說明 靜態(tài)工作 點太高，應(yīng)將 rb1 增大，使 i c 小下來，即靜態(tài)工作點低下來 。若 加大 ui 時先出現(xiàn) 截止失真，則說明靜態(tài)工作 點太低，應(yīng)減小 rb1 使 i c 增大 。直至當(dāng) ui 增大時截止失真 和飽和失真 幾乎同時出現(xiàn) ，此時的靜態(tài)工作 點即在交流 負(fù)載線中點。這時，再慢慢 減小 ui，當(dāng)剛剛出現(xiàn)輸出 電壓不失真時，此時的輸出電

22、壓 即為最大不失真輸出 。三、實驗儀器名稱數(shù)量備注模擬電子技術(shù)實驗箱及配套 模塊1數(shù)字式直流電壓、電流表1函數(shù)發(fā)生器及數(shù) 字頻率計1電子 管毫伏表1雙蹤電子示波器1四、實驗內(nèi)容與步驟1 測量所 用管子的 值測量 vce = 6v, ic = 1ma 和 i c = 3ma 時的 值。（ 注意測量方法 ）1 =92 靜態(tài)工作 點測試：a) 將三極管 v 1 的信號 輸入端 h 與地短接（即 用一 短線將 h 端接地端連通） 。用 導(dǎo)線 短接 電位器 rw2 和電阻 r7。 連接 r6 和 c2 的上面兩端。b) 調(diào)節(jié) rw1，使 ic = 2ma ，測 uc、 ub 、 ue 值計入表 2 1

23、中。表 2 1 =測量值計算值i c (ma)u c (v)ub (v)ue (v)ic (ma)uce (v)i b (v)3 電壓 放大倍數(shù)的測 量a) 將 h 、k 點用一 短線接通 ，保持 i c = 2ma ，調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器，使 其輸出正弦波信號，頻率 為 f = 1khz ，信號加在 us 和接地端之間 ，逐漸加大輸出 信號幅度 ，使 u i = 5mv ，（注意：ui 是 h 端對地的電壓 ），同時用示波器觀察 輸出信號 u0 的波形，在 u 0 不失真 情況下，測 量下述二種情況 下的 u 0 值。記入表 22 中（ 1） rc = 3.3krl = （ 2） rc = 3.3

24、krl = 2k ?表 2 2rc(k? )lu0(v)u i 波形u0 波形aur (k? )b) 用示波器觀察 ui、 u0 間相位關(guān)系，描繪之 。4 靜態(tài)工作 點對電壓 放大倍數(shù)的 影響使 rl = ， ui = 5mv ，用示波器 監(jiān)視 u 0 波形，在 u 0 不失真 的范圍 內(nèi)，測 出數(shù)組 i c 和 u0 值。記入表 2 3。表 2 3i c (mv)0.51234u 0 (mv)au5 最大 不失真 輸出電壓的測 量使 rl = ， 盡量加大 u i，同時調(diào)節(jié) rw1 改變靜態(tài)工作 點，使 u0 波形同時出現(xiàn) 削底失真和縮頂失真 ，再稍許減小 ui，使 u 0 無明顯失真，測量

25、此時的 uimax 和 uomx 及 ic 值。記入表 24。表 2 4i c (ma)uimax (mv)uomax (v)au6 靜態(tài)工作 點對放大電路 失真的影響取 ic = 1.5ma ， rl = ，調(diào)節(jié) ui，使 之略小于 i c 值，并繪出 u 0 波形， 調(diào)節(jié) rw1，使 i c 減小 ，觀察uimax ，此時 u 0 波形不失真，測 量 u ce 和 u0 波形的 變化，當(dāng) u 0 波形 出現(xiàn) 失真 后，10繪出 u 0 波形， 然后將函數(shù)發(fā)生器 輸出信號 幅度調(diào)節(jié)旋鈕 至零，測量此時的 u c、 u ce。調(diào)節(jié) rw1，使 ic 增大，當(dāng) u0 波形 產(chǎn)生失真 后，繪出 u

26、0 波形， 然后將 信號源 輸出 旋鈕旋至零，測 量此時 u ce、 i c 值，將上述結(jié)果 記入表 25。表 2 5ic (ma)uce (v)u0 波形屬何種失真7 輸入 電阻 r i 的測量最簡單的辦法是采用如圖 2 3 所示的 串聯(lián) 電阻法，在 放大電路與信號源 之間 串入一個已知阻 值的電阻 rs，通過測出 us 和 ui 的電壓 來求 得 riu iri= u s - u i ?rs本實驗中，用r1 代替 rs，斷開 h、k 間短線其余同前 面實驗，函數(shù)發(fā)生器輸出 信號電壓 u s 加于 us 和接地端之間 ，其余同前 面實驗。測 得 u s、 u i，記入表 2 6，計算出 ri

27、。 rsrorlriusui (a)(b)圖 2 3測試 時注意 us 不應(yīng)取得太大，以 免晶體管 工作在 非線性區(qū) 。表 2 6 r1 = 5.1k ? ， rl = 2k ?uiu s計算 riu0l計算 r0u08 輸出 電阻 r 0 的測 量測量輸出 電阻時的電路 如圖 1 3b 所示，測 出放大電路輸出 電壓在 接入 負(fù)載 rl 時的值 u 0 和不接 負(fù)載（ rl = ）時 的輸出 電壓 u 0的變化來求 得輸出電阻 。具體 方法 是將圖 1 1又 恢復(fù) 原狀，即 h、 k 再次短接起來，函數(shù)發(fā)生器 輸出從 us 和地端輸入 ，且將放大電路 輸入信號的頻率 調(diào)至 1khz ，幅度保

28、持恒 定（ u i 約 5mv ）的正弦電壓， 用雙蹤示波器 監(jiān)視輸入 ，輸出 波形 不失真 的前提下，測得負(fù)載電阻 rl 接入 和不接入 二種情況 下放大電路的 輸出電壓u 0 和 u 0從而求 得輸出電阻u 0r0 = (- 1)rl將測到的值記入表 1 6，并計算出 r 0。11五、實驗報告要求1整 理實驗中 所測得的實驗數(shù) 據(jù) 。2 根據(jù) 第四部分要求完成計 算 。3 將實驗 值與理 論估算值 相比較，分析差 異原因 。4 總結(jié) 靜態(tài)工作 點對放大電路性能的 影響 。5討論 在調(diào)試過程中出現(xiàn) 的問題 。六、預(yù)習(xí)要求與思考1 復(fù)習(xí)教材中有 關(guān)晶體管 單管放 大部 分的內(nèi)容2 根據(jù) 電路參

29、數(shù) 估算 au、 r i、 r0 （取 i c = 2ma ， 100）3 在測試 放大器的各 項參數(shù)時，為什么 要用示波器 監(jiān)視 輸出 波形不失真 ？4 如何判斷放大器的 截止和飽和失真 ？當(dāng)出現(xiàn)這些失真 時應(yīng)如 何調(diào)整靜態(tài)工作 點？12實驗三多級放大負(fù)反饋電路、射級跟隨電路一、實驗?zāi)康? 驗證負(fù)反 饋對放大器性能 （放大倍數(shù)，頻率 特性， 輸出 阻抗等）的影響 。2 掌握 射極跟隨 器基本性能及 應(yīng)用。二、實驗原理+12vcuccr11rw1rw31k33k150kc610ufussr5r93.3k5.1kr1r3c310ufc410ufv3uo5.1kaad3dg1215kv13dg12

30、hc110ufcr4bv2r10r12rl15kc25.1kc7470c52kr63dg12100uf6800pf47uf1.8kkgefr8r2rw21.8kk1r75110k20gndrf20k圖 3 1實驗電路 如圖 3 1 所示。其 v 2 和 r8 構(gòu)成射極 跟隨器，用 于相應(yīng)實驗， v3 和周邊元 件構(gòu)成第二極共射放 大器，用 于負(fù)反 饋實驗。（ 1）若 h 接 k ，rw2 短接，k 1 合上， a 接 d ，f接地 ，電路 就成為無射極 跟隨無級間電壓負(fù)反 饋的兩級阻容 耦合放大器，同前 一實驗電路。（ 2）若 h 接 k， rw2 短接， k 1 斷開，f 接 g， a 接

31、d，則電路成 為無射極 跟隨 但有級間 負(fù)反 饋放大器。（ 3） h 接 k ， rw2 短接， k 1 合上， a 接 b ，cc接通 ， e 接 d， f 接地 ，電路成 為有射極跟隨 無級間電壓 負(fù)反饋放大器。接入 rl 是為 了測量放大器輸出 電阻，其原理在實驗一中 已有。負(fù)反 饋放大器的一 般表示 式為afa1=1 + affa 為開 環(huán)放大倍數(shù)， af 為閉環(huán) 放大倍數(shù)， f 為反饋系數(shù)。若 a m 表示中頻 開環(huán)放大倍數(shù)（既上式 中 a），且增益表達式只有一 個主極點頻率， 則13加負(fù)反 饋后fhf = fh (1 +a mf)flf = fl (1 + a mf)其中 fhf、

32、 f lf 為加負(fù)反 饋后上 、下限頻率。引入 負(fù)反 饋后本實驗中 r if = r i (1 + a mf)r of=r01 + am f其中 r if、 r of 為加負(fù)反饋后的輸入、輸出 電阻 。三、實驗儀器名稱數(shù)量備注模擬 （模數(shù)綜合 ）電子技術(shù)實驗 箱1數(shù)字式直流電壓、電流表1函數(shù)發(fā)生器及數(shù) 字頻率計1電子 管毫伏表1雙蹤示波器1四、實驗內(nèi)容與步驟1 測量靜態(tài)工作 點ucc = +12v ，a 接 d，f 接地 ，連接 r6 和 c2 的上面兩端，調(diào)節(jié) rw3、rw1，使 u e1 = u e3= 2.3v （即 v 1 和 v 3 的發(fā) 射極 對地電位），把工作 點有關(guān)數(shù)值入記表

33、3 1。表 3 1計 算 值級ie (ma)ue (v)uc(v)r be(? )ue(v)uc(v)i e(v)第一級第三級2 測無射極 跟隨 和無級間反饋的放大器的指標(biāo)。加信號電壓u s = 100mv, f = 1khz ，測量中頻電壓 放大倍數(shù) a om 及 r0 ，r i ，改變 信號頻率，測量 fh 和 fl ，數(shù) 據(jù)記入表 3 2。測 r0 方法， 保持 u s= 100mv不變，輸出端不接rl 測一 個輸出 電壓 u0，輸出端接上 負(fù)載電阻 rl 后再測一輸出 電壓 值 u 0 ，由式 r0= ( u 0- 1) rl，算出輸出 電阻值。u 014表 3 2aomfhflr0r

34、 iu 0aom =u i實驗u0值u0u su i測輸入 電阻 ri 的方法 ：斷開 h、 k 之間連線 ，信號源 仍從 s 端加入， f = 1khz ，測量出u ir1 算出 ri 的值。此時的 us 和 ui 根據(jù) 式 ri =u s -u i3 測無射 級跟隨 有級間負(fù)反饋時的放大器指標(biāo)a 接 d， f 接 g， k 1 斷開，連接 r6 和 c2 的上面兩端，組成有 級間負(fù)反 饋的兩級 放大電路， 重復(fù)步驟 2，數(shù)據(jù)記入表 3 3。表 3 3計算值實驗值a ufa uf =u 0u ifhff lfrofrofrifr7r f注： 此時 f =，放大倍數(shù) auf = 1 +r f

35、+ r7r74 測有 射級跟隨無級間反饋的放大器指標(biāo)c、c相連， a 接 b ，e 接 d， f 接地 ，連接 r6 和 c2 的上面兩端，k 1 合上加信號電壓 u s = 50mv, f = 5khz ，測 量其 a uf 及改變信號頻率測 fh、 fl 數(shù)據(jù)記入表 3 4。表 3 4實驗值a ufu=aufufhfflf0i五、實驗報告1 根據(jù) 實驗所得數(shù)據(jù)，求出各種情況 下放大器的輸出 電阻 。2 由實驗 所得結(jié)果說明負(fù)反 饋對放大器性能有 何影響 ？153 射極 跟隨器本身電壓 放大倍數(shù) 1，加入后為 何能提高總的放大倍數(shù)？六、預(yù)習(xí)要求與思考1 復(fù)習(xí)教材 中有關(guān)晶體管 多級放大及負(fù)反

36、饋部分的內(nèi)容 。2 在圖 4 1 中， 已知 ucc = 12v ， ie1 = 1.3ma ， i e2 = 4ma ， i e3 = 4.9ma ，根據(jù) 實驗 三中實測的 =、 =、 =，且 = 。 分別計算實驗原理 中所述123的（ 1）和（ 2）兩種電路的電壓 放大倍數(shù)， 上、下限頻率及 輸出 電阻 。3 定性比較（ 1）和（ 3）兩種電路的電壓放大倍數(shù)和 上、下限頻率。16實驗四集成運算放大的波形運算電路一、實驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)用 集成運算放大器組成正弦波發(fā)生器、方波發(fā)生器及三角 波發(fā)生器。二、實驗原理1 rc 橋式正弦波 振蕩器（即 文氏 電橋振蕩 器）圖 4 1 為由集成運算放大器組成的

37、 rc 橋正弦波 振蕩 器。其中 rc 串、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)組成正 反饋支 路，同時兼作選頻網(wǎng)絡(luò) 。 r1、 rw、 r2 組成負(fù)反饋支 路，作 為穩(wěn)幅環(huán)節(jié) 。 選頻網(wǎng)絡(luò)的 rc 串、rc 并和負(fù)反 饋網(wǎng)絡(luò) 中的（ r1 + w ）、（ r2 + w ）正好形成電 橋的四個臂，電橋的對角頂點接到運算放大器的 兩個輸入端 ，構(gòu)成了 rc橋正弦波 振蕩器。電路的 振蕩頻率 為：d1d2f0 =1r110k2rc為了建立振蕩 ，要求電路 滿足 自激振蕩 條件。調(diào)節(jié) 電位器 rw 可改變 a f 的大小 。 負(fù)反 饋支 路中 接入與 電阻 r1 并聯(lián)的二極管 d 1、d 2 可以實 現(xiàn)振蕩 幅度的自動穩(wěn)定。2

38、 方波發(fā)生器方波發(fā)生器 是一種 產(chǎn)生方波 或矩形的非正弦波發(fā)生器。 如圖 42 所示，在 遲滯 比較器電路中， 增加一條由 rc 充放電回路組成的 負(fù)反 饋支路， 構(gòu)成了一個簡單的方波發(fā)生器。方波的頻率 為1f 0 =r22r f c f ln( 1 + 2)wrw47kuowr2c5.1kr2k0.022ufrc2k0.022ufgndgnd圖 4 1上式 表明，方波的頻率 與 rfcf 及 r2 r1 有關(guān)，本實驗 采用電位器 rw 改變 r2 r1，對頻率進行 調(diào)節(jié)。電路 輸出端引入 的限流電 阻 rs 和兩個背靠背 的穩(wěn)壓 管 dz1 和 dz2 組成雙 向限幅電路。3 三角 波發(fā)生器

39、如果把遲滯比較器和積分器首尾 相接如圖 4 3 所示，組成正 反饋電路，形成 自激振蕩 。比較器輸出方波，積分器輸出三角 波。方波發(fā)生器 由三角 波觸發(fā)，積分器對方波發(fā)生器的 輸出積分，形成一 閉環(huán) 電路。電路的 振蕩頻率 為 f 0r2=4r1 ( rf + rw )c f17在 rf 上串接一個電位器 rw，調(diào)節(jié) rw 則可以 調(diào)節(jié) 電路的 振蕩 頻率。圖 4 2圖 4 3三、實驗儀器名稱數(shù)量設(shè)備編號模擬電子技術(shù)實驗箱1數(shù)字萬用表1雙蹤示波器1運算放大器lm324 或 ua741118四、實驗內(nèi)容與步驟1 正弦波發(fā)生器按圖 4 1 接好實驗電路（ 1）改變 負(fù)反 饋支路電 位器 rw 阻值

40、，使電路 輸出正弦信號。觀察 并描繪輸出 波形。（ 2）在輸出幅值最大且 不失真的情況 下，用示波器測 量輸出 信號的頻率 f 0、反饋電壓u ( )、 u(+) 及輸出電壓 u0 的幅值 。 記錄 之 。（ 3）研究 穩(wěn)幅二 極管 d1、 d 2 的作用。d1、d2 分別 在接入 和斷開的情況 下，調(diào)節(jié) 電位器 rw，在 u 0 不失真 的條件下，記下 rw 的可 調(diào)范圍 。進行 比較，分析 d 1、 d2 的作用。2 方波發(fā)生器按圖 4 2 接好實驗電路（ 1）將 電位器 rw 調(diào)至中心位置，觀察 并描繪 u0、 uc 波形，測 量其幅值及頻率，測 量r2、 r1。 記錄之 。（ 2）改變

41、 rw 的位置，觀察 u0、 uc的波形、 幅值及頻率的 變化情況。 分別記 下 r1 r2和 r2 r1 兩種情況 下的 u0、 uc 的波形、 幅值及頻率。 記錄 之 。（ 3）將 rw 恢復(fù) 至中心位置，用一 導(dǎo)線將 兩穩(wěn)壓管之一短接，觀察 u0 的波形。 并與（ 1）比較之。3 三角 波發(fā)生器按圖 4 3 接好電路（ 1）將 電位器 rw 調(diào)至中心位置，觀察 并描繪 u0、u0波形，測 量其幅值及頻率，測 量 rw 值 。 記錄 之 。（ 2）改變 rw 位置，觀察 u0、 u0波形、 幅值 及頻率的 影響 。五、實驗報告要求1 正弦波發(fā)生器（ 1）討論 rw 調(diào)節(jié) 對建立 自激振蕩

42、的影響 。將輸出 信號頻率 f0 與理 論計算值 進行比較 。（ 2）討論 二極管 的穩(wěn) 幅作用。2 方波發(fā)生器（ 1）整理實驗數(shù) 據(jù)，并與理論值進行 比較 。（ 2）畫出方波波形。（ 3）分析 當(dāng) r2r1 變化時，對 u0 波形、 幅值及頻率的 影響 。3 三角 波發(fā)生器繪出三角 波的波形 圖。實測頻率 值與理論值進行 比較。19六、預(yù)習(xí)要求與思考1 按圖 41 元件參數(shù)估算振蕩 器振蕩頻率。2圖 41 中 d1、d2 接通 情況下，調(diào)節(jié) rw 得最大 不失真 輸出波形， 現(xiàn)將 d1、d 2 斷開，問輸出 波形將發(fā)生 怎樣的變化？3 按圖 42 元件參數(shù)， rw 滑動觸頭放 中心位置，估算振蕩頻率。4 圖 4 2 中兩只 穩(wěn)壓管中一 只短 接，u 0 幅值 將有何變 化？5 按圖 43 元件參數(shù)， 當(dāng) rw = 0，估算