模擬電路實(shí)驗(yàn)講義匯編

1、模擬電路實(shí)驗(yàn)講義數(shù)理學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)二 常用半導(dǎo)體器件的識別與簡單測試一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握用萬用表判別二極管的極性。測量二極管的正向壓降及穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值。2掌握用萬用表判別三極管的類型和e、b、c三個管腳。二 預(yù)備知識半導(dǎo)體二極管和三極管是組成分立元件電子電路的核心器件。二極管具有單向?qū)щ娦?，可用于整流、檢波、穩(wěn)壓、混頻電路中。三極管對信號具有放大作用和開關(guān)作用，它們的管殼上都印有規(guī)格和型號。（一）二極管的識別與簡單測試1普通二極管的識別與簡單測試普通二極管一般為塑料封裝和金屬封裝兩種，它們的外殼上均印有型號和標(biāo)記。標(biāo)記箭頭所指方向?yàn)殛帢O，如圖2.1 所示。國外的產(chǎn)品一般在陰極端印有一

2、個標(biāo)記。圖2.1 二極管外型圖若遇到型號標(biāo)記不清或不能確定其極性時，我們可以借助數(shù)字萬用表的檔作簡單判別。具體做法是：用紅、黑兩表筆分別接觸二極管的兩個引腳。假如先顯示溢出數(shù)“1”(反向)，再交換兩表筆必然為正向測試。我們得到的讀數(shù)為537。這說明：二極管是好的。二極管的正向壓降為O.537 V。顯示正向壓降時，紅表筆所接的引腳為二極管的正極，黑表筆所接則為負(fù)極。假如兩次測量均顯示溢出數(shù)“1”或兩次均有壓降讀數(shù)的話，表明該二極管已損壞。在數(shù)字萬用表中，紅表筆帶正電，黑表筆帶負(fù)電，正好與指針式萬用表相反。還有，不要把顯示的正向壓降0.537V 看成正向電阻537。2特殊二極管的識別與簡單測試特殊

3、二極管的種類較多，在此我們只介紹兩種常用的特殊二極管。（a）符號 （b）外形圖2.2 發(fā)光二極管發(fā)光二極管(LED)發(fā)光二極管通常是用砷化鎵、磷化鎵等制成的一種新型器件。它具有工作電壓低、耗電少、響應(yīng)速度快、抗沖擊、耐振動、性能好以及輕而小的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于單個顯示電路或作成七段矩陣式顯示器。而在電路實(shí)驗(yàn)中，常用作邏輯顯示器。發(fā)光二極管的電路符號如圖2.2（a）所示。發(fā)光二極管和普通二極管一樣具有單向?qū)щ娦?，正向?qū)〞r才能發(fā)光。發(fā)光二極管發(fā)光顏色有多種，例如紅、綠、黃等，形狀有圓形和長方形等。發(fā)光二極管出廠時，一根引線做得比另一根引線長，通常，較長的引線表示陽極(+)，另一根為陰極(-)，如

4、圖2.2（b）所示。若辨別不出引線的長短，則可以用辨別普通二極管管腳的方法來辨別其陽極和陰極。發(fā)光二極管正向工作電壓一般在1.53V，允許通過的電流為220mA，電流的大小決定發(fā)光的亮度。電壓、電流的大小依器件型號不同而稍有差異。若與TTL 電路相連接使用時，一般需串接一個470 的的降壓電阻，以防止器件的損壞。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管有玻璃封裝和金屬外殼封裝兩種。前者外形與普通二極管相似，如2CW7，后者外形與小功率三極管相似，但內(nèi)部為雙穩(wěn)壓二極管，其本身有溫度補(bǔ)償作用，如2DW7。詳見圖2.3（a）。穩(wěn)壓管在電路中一般是反向連接的，它能使穩(wěn)壓管所接電路兩端的電壓穩(wěn)定在一個規(guī)定的電壓范圍內(nèi)，我們稱為穩(wěn)壓

5、值。確定穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值的方法有三種：(1)根據(jù)穩(wěn)壓管的型號查閱手冊得知；(2)從晶體管特性測試儀上測出其伏安特性曲線獲得；(3)通過一簡單的實(shí)驗(yàn)電路測得。實(shí)驗(yàn)電路如圖2.4所示。我們改變直流電源電壓U，使之由零開始緩慢增加，同時穩(wěn)壓管兩端用直流電壓表監(jiān)視。當(dāng)U 增加到一定值，使穩(wěn)壓管反向擊穿，直流電壓表指示某一電壓值。這時再增加直流電壓U，穩(wěn)壓管兩端的電壓不再變化，則電壓表所指示的電壓值就是該穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值。（a）金屬外殼封裝 （b）玻璃封裝 圖2.4 測試穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值的實(shí)驗(yàn)電路圖2.3 穩(wěn)壓二極管（a）金屬外殼封裝 （b）塑料外殼封裝 （a）F型大功率管 （b）G型大功率管圖2.5 三極管電極

6、的識別 圖2.6 F型和G型管腳識別（二）三極管的識別與簡單測試三極管主要有PNP型和NPN 型兩大類。對于國產(chǎn)三極管，我們可以根據(jù)命名法從三極管的管殼上的符號辨別出它的型號和類型。例如，三極管的管殼上印的是3DG6，表明它是NPN型高頻小功率硅三極管，3AK15則表明它是PNP型小功率開關(guān)鍺三極管。同時，我們還可以從管殼上色點(diǎn)的顏色來判斷管子的電流放大倍數(shù)s的大致范圍。以3CG15為例，若色點(diǎn)為紅色，表明s值在3060之間；綠色，表明s 在50110 之間；蘭色，表明s 值在90160之間；白色，表明s 值大于150。但也有的廠家并非按此規(guī)定，使用時要注意。當(dāng)我們從管殼上知道了它們的類型后，

7、還應(yīng)該進(jìn)一步辨別它們的三個電極。對于小功率三極管來說，有金屬外殼封裝和塑料外殼封裝兩種。金屬外殼封裝如果管殼上帶有定位銷，那么，將管底朝上，從定位銷起，按順時針方向，三根電極依次為e、b、c。如果管殼上無定位銷，且三根電極在半圓內(nèi)，我們將有三根電極的半圓置于上方，按順時針方向，三根電極依次為e、b、c。如圖1.5（a）所示。塑料外殼封裝的，我們面對平面，三根電極置于下方，從左到右，三根電極依次為e、b、c。如圖2.5（b）所示。對于大功率三極管，外形一般分為F型和G 型兩種，如圖2.6 所示。F型管，從外形上只能看到兩根電極。我們將管底朝上，兩根電極置于左側(cè)，則上為 e，下為b，底座為c。G

8、型管的三根電極一般在管殼的頂部，我們將管底朝下，三根電極置于左方，從最下電極起，順時針方向，依次為e、b、c。三極管的管腳必須正確確認(rèn)，否則接入電路后不但不能正常工作，還可能燒壞管子。對于進(jìn)口的塑封管，管腳e、b、c的排列沒有規(guī)律，使用時要注意。當(dāng)一個三極管沒有任何標(biāo)記時或有標(biāo)記但不能確定其類型和三個電極時（比如進(jìn)口管），我們可以用萬用表來初步確定該三極管的好壞及其類型(NPN 型還是PNP型)，并辨別出e、b、c三個電極。下面介紹數(shù)字萬用表的測試方法。. 先判斷基極b 和三極管類型將數(shù)字萬用表指針撥到檔，先假定三極管的某極為“基極”，并將黑表筆接在假設(shè)的基極上，再將紅表筆先后接到其余兩個電極

9、上，假如兩次測量均顯示溢出數(shù)“1”（或兩次均有壓降讀數(shù)）的話，再將紅表筆接在假設(shè)的基極上，將黑表筆先后接到其余兩個電極上，假如兩次測量均有壓降讀數(shù)（或均顯示溢出數(shù)“1”），則可確定假設(shè)的基極是正確的。如果兩次測量值是“1”和小的電壓值，則可以肯定原假設(shè)的基極是錯誤的，這時就必須重新假設(shè)另一電極為“基極”，再重復(fù)上述測試過程。最多重復(fù)兩次就可找出真正的基極。當(dāng)基極確定以后，將紅表筆接基極，黑表筆分別接其它兩極。此時，若測得的電壓值都很大，則該三極管為PNP型管；反之，則為NPN 型管。再判斷集電極c 和發(fā)射極e以NPN 型管為例。把紅表筆接到假設(shè)的集電極c上，黑表筆接到假設(shè)的發(fā)射極e 上，并且用

10、手捏住b 和c 極(不能使b、c 直接接觸)，通過人體，相當(dāng)于在b、c 之間接入偏置電阻。讀出表頭所示c、e間的測量值，然后將黑、紅兩表筆反接重測。若第一次測量值比第二次小，說明原假設(shè)成立，紅表筆所接為三極管集電極c，黑表筆所接為三極管發(fā)射極e。因?yàn)閏、e 間顯示值小說明通過萬用表的電流大，偏置正常，三極管工作在放大狀態(tài)。如圖2.7所示。（a）示意圖 （b）等效電路圖2.7 判別三極管c、e電極的原理圖對 PNP 管，把紅表筆接到假設(shè)的發(fā)射極e 上，黑表筆接到假設(shè)的集電極c 上，并且用手捏住b 和c極(不能使b、c直接接觸)，通過人體，相當(dāng)于在b、c之間接入偏置電阻。讀出表頭所示c、e間的測量

11、值，然后將紅、黑兩表筆反接重測。若第一次顯示值比第二次小，說明原假設(shè)成立，紅表筆所接為三極管發(fā)射極e，黑表筆所接為三極管集電極c。以上介紹的是比較簡單的測試，要想進(jìn)一步精確測試可以借助于晶體管特性圖示儀。它能十分清晰地顯示出三極管的輸入特性和輸出特性曲線以及電流放大系數(shù)s等。三 測試內(nèi)容實(shí)驗(yàn)電路如圖2.8 所示。圖2.8 實(shí)驗(yàn)電路1 測試二極管的正反向特性填入表2.1。2 將 12V 直流電源接入1 到地之間。測量發(fā)光二極管D1、普通二極管D3的正向壓降，穩(wěn)壓二極管D2的反向擊穿電壓、電阻R兩端的電壓，填入表2.2。3 判斷三極管的類型和管腳，讀出三極管平面上標(biāo)記的型號（D536、C2273、

12、CG733等），判斷其類型，確定e、b、c三個電極。將判別結(jié)果標(biāo)在圖2.9中。四 預(yù)習(xí)內(nèi)容及思考題預(yù)習(xí)教科書中有關(guān)二極管和三極管的內(nèi)容及儀器說明書。實(shí)驗(yàn)記錄：表2.1表2.21 號管型號： 2號管型號：類型： 類型：圖2.9實(shí)驗(yàn)三 晶體管單管放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1學(xué)習(xí)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)試方法，分析靜態(tài)工作點(diǎn)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、輸出電阻。4進(jìn)一步熟悉各種電子儀器的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理圖3.1為電阻分壓式靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定放大電路，它的偏置電路采用RB1 = RW1 + R3和RB2 = RW2 + R4組成的分壓電路，

13、并在發(fā)射級中接有電阻RE = R6，用來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。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(shí)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。圖3.1在電路中靜態(tài)工作點(diǎn)為： 動態(tài)參數(shù)：電壓放大倍數(shù) 其中輸入電阻：若開關(guān)合上，即R7短接 輸出電阻： 放大電路輸入電阻測試方法：若輸入信號源US經(jīng)R1 = 5.1k與C1串聯(lián)后再接到三極管V1的基極，測得US和，即可計(jì)算出 輸出電阻可用下式計(jì)算：其中為RL未接入時（RL = ¥）U0之值，U0為接入RL時U0之值。1靜態(tài)工作點(diǎn)的測試 1）靜態(tài)

14、工作點(diǎn)的測量放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)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IB，集電極電流IC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(diǎn)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IC，或測出RE兩端電壓，間接計(jì)算出IC來，IB = IC / b, UBE, UCE用數(shù)字式直流電壓表進(jìn)行測量，在測試中應(yīng)注意：a) 測量電壓UBE、UCE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(jìn)行計(jì)算，即： UBE = UB UE UCE = UC UE b) 為了測量IB、IC和IE，為

15、了方便起見，一般先直接測量出UE后，再由計(jì)算得到： 總之，為了測量靜態(tài)工作點(diǎn)只需用直流電壓表測出UC、UB、UE即可推算出。2）靜態(tài)工作點(diǎn)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(jìn)行放大，故設(shè)置放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)，如圖3.1中調(diào)節(jié)RW1。RB1減小將引起IC增加，使工作點(diǎn)偏高，放大電路容易產(chǎn)生飽和失真，如圖3.2a所示，U0負(fù)半周被削頂。當(dāng)RB1增加，則IC減小，使工作點(diǎn)偏低，放大電路容易產(chǎn)生截止失真，如圖3.2b所示

16、。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(diǎn)。圖3.22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U0不失真條件下分別測量輸出電壓U0和輸入電壓Ui的值，則：。電壓放大倍數(shù)大小和靜態(tài)工作點(diǎn)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(diǎn)。3最大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(diǎn)應(yīng)盡可能選在交流負(fù)載線中點(diǎn)，因此在上述調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)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Ui先出現(xiàn)飽和失真，說明靜態(tài)工作點(diǎn)太高，應(yīng)將RB1增大，使IC小下來，即靜態(tài)工作點(diǎn)低下來。若加大

17、Ui時先出現(xiàn)截止失真，則說明靜態(tài)工作點(diǎn)太低，應(yīng)減小RB1使IC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(diǎn)即在交流負(fù)載線中點(diǎn)。這時，再慢慢減小Ui，當(dāng)剛剛出現(xiàn)輸出電壓不失真時，此時的輸出電壓即為最大不失真輸出。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及所用組件箱名 稱數(shù) 量備 注 模擬（模數(shù)綜合）電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺 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(jì) 1 電子管毫伏表1 雙蹤電子示波器1四、實(shí)驗(yàn)步驟1靜態(tài)工作點(diǎn)測試：a) 將三極管V1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

18、，測UC、UB、UE值計(jì)入表3.1中。表3.1測量值計(jì)算值IC (mA)UC (V)UB (V)UE (V)IC (mA)UCE (V)IB (V) 2電壓放大倍數(shù)的測量a) 將H、K點(diǎn)用一短線接通，保持IC = 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Ui = 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U0不失真情況下，測量下述二種情況下的U0值。記入表3.2中（1）RC = 3.3k RL = ¥（2）RC = 3.3k RL = 2kW表3.2RC (kW)RL (

19、kW)U0 (V)Ui波形U0波形AUb) 用示波器觀察Ui、U0間相位關(guān)系，描繪之。3輸入電阻ri的測量最簡單的辦法是采用如圖3.3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ri 本實(shí)驗(yàn)中，用R1代替RS，斷開H、K間短線其余同前面實(shí)驗(yàn)，函數(shù)發(fā)生器輸出信號電壓US加于US和接地端之間其余同前面實(shí)驗(yàn)。測得US、Ui'，記入表3.6，度計(jì)算出ri。圖3.3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3.6 R1 = 5.1kW，RL = 2kWUi'US計(jì)算riU0¥U0L計(jì)算r04輸出電阻r0的測量

20、測量輸出電阻時的電路如圖3.3b所示，測出放大電路輸出電壓在接入負(fù)載RL時的值U0和不接負(fù)載（RL = ¥）時的輸出電壓U0'的變化來求得輸出電阻。具體方法是將圖3.1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，幅度保持恒定（Ui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U0和U0'從而求得輸出電阻 將測到的值記入表3.6，并計(jì)算出r0。5靜態(tài)工作點(diǎn)對電壓放大倍數(shù)的影響使RL = ¥，Ui = 5mV，用示波器監(jiān)視U

21、0波形，在U0不失真的范圍內(nèi)，測出數(shù)組IC和U0值。記入表3.3。表3.3IC (mV)U0 (mV)AU6最大不失真輸出電壓的測量使RL = ¥，盡量加大Ui，同時調(diào)節(jié)RW1改變靜態(tài)工作點(diǎn)，使U0波形同時出現(xiàn)削頂失真和縮頂失真，再稍許減小Ui，使U0無明顯失真，測量此時的Uimax和Uomx及IC值。記入表3.4。表3.4IC (mA)Uimax (mV)Uomax (V)AU7靜態(tài)工作點(diǎn)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Uimax，此時U0波形不失真，測量UCE和IC值，并繪出U0波形，調(diào)節(jié)RW1，使IC減小，觀察U0波形的變

22、化，當(dāng)U0波形出現(xiàn)失真后，繪出U0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UC、UCE。調(diào)節(jié)RW1，使IC增大，當(dāng)U0波形產(chǎn)生失真后，繪出U0波形，然后將信號源輸出旋鈕旋至零，測量此時UCE、IC值，將上述結(jié)果記入表3.5表3.5IC (mA)UCE (V)U0波形屬何種失真將實(shí)驗(yàn)值與理論估算值相比較，分析差異得：1， 元?dú)饧旧碓谥谱鬟^程中就存在精度等級，與理論值有偏差。2， 在測量過程中，測量儀器也有精度等級，也存在誤差。3， 當(dāng)加入輸入信號以后，電路的穩(wěn)定性不是很好，在測量的過程中，所測的數(shù)據(jù)與實(shí)際值有偏差，導(dǎo)致整個實(shí)驗(yàn)值與理論估算值存在誤差。實(shí)驗(yàn)四 晶體管多級放大電路

23、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握多級放大電路的電壓放大倍數(shù)的測量方法。2測量多級放大電路的頻率特性。3了解工作點(diǎn)對動態(tài)范圍的影響。二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)電路如圖4.1所示?？偟碾妷悍糯蟊稊?shù)圖4.1本實(shí)驗(yàn)電路輸入端加入了一個的分壓器，其目的是為了使交流毫伏表可在同一量程下測US和U02，以減少因儀表不同量程帶來的附加誤差。電阻R1、R2應(yīng)選精密電阻，且R2<< ri1。接入C7 = 6800pF是為了使放大電路的fh下降，便于用一般實(shí)驗(yàn)室儀器進(jìn)行測量。必須指出，當(dāng)改變信號源頻率時，其輸出電壓的大小略有變化，測放大電路幅頻特性時，應(yīng)予以注意。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及所用組件箱名 稱數(shù) 量備 注 模擬（模數(shù)綜合）電子

24、技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺 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(jì) 1 雙路數(shù)字毫伏表1 雙蹤電子示波器1四、實(shí)驗(yàn)步驟1調(diào)節(jié)工作點(diǎn)（1）按圖4.1接線，圖中H、K用線接起來，RW2兩端用線短接，與R7并聯(lián)的小開關(guān)合上，連接R6和C2的上面兩端，將A、D兩點(diǎn)接通，就組成了圖4.1的兩級阻容耦合放大電路。（2）調(diào)節(jié)RW1和RW3，使IE1 » 1.3mA，IE3 = 4.9mA（通過測量R6、R12上電壓求得），將V1、V3的工作點(diǎn)記入表4.1。表4.1 工作點(diǎn)測試UB1(V)UE1(V)UC1(V)IC1(mA)UB3(V)UE3(V)UC3(V)IC3(mA)實(shí)驗(yàn)值表中：UB1、UE

25、1、UC1分別代表三極管V1的基極對地電位，發(fā)射極對地及集電極對地電位。UB3、UE3、UC3分別代表三極管V3的基極、發(fā)射極、集電極對地電位，IC1為V1的集電極電流；IC3的集電極電流。3測量放大倍數(shù)當(dāng)輸入信號Ui的頻率f = 1KHz，Ui的大小應(yīng)使輸出電壓不失真，RL = 2kW時，測試各級放大倍數(shù)。測得的數(shù)據(jù)填入表4.2。但須注意，應(yīng)在示波器監(jiān)視輸出波形不失真條件下，才能讀取數(shù)據(jù)。表4.2 各級放大倍數(shù)測試（RL = 2kW）Ui(mV)U01(mV)U02(mV)Au1Au2Au總實(shí)驗(yàn)值計(jì)算值4測量幅頻特性保持US = 100mV（以輸出波形不失真為前提）的條件下，改變輸入信號的頻

26、率，先找出本放大電路的fL和fh，然后測試多級放大電路的幅頻特性。測放大電路下限頻率fL和上限頻率fh的方法是：在測量放大倍數(shù)實(shí)驗(yàn)（3.）中，已測出了中頻段的電壓放大倍數(shù)Au，和此時放大電路的輸出電壓U0 = U02的值。調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器輸出正弦波頻率，若先降低頻率，且保持Ui大小不變，測U0的值，當(dāng)輸出電壓的值降到中頻段輸出電壓值的0.707倍時，此時對應(yīng)的頻率即為下限頻率。再將信號源的頻率升高，當(dāng)f升高到一定值，若輸出電壓值再度降到中頻段輸出電壓的0.707倍時，此時對應(yīng)的頻率即為上限頻率fh。 表4.3 頻率特性測試 fL = fh = f(Hz)100090060040020015550

27、k60k70k80kV02(V)Au（做此項(xiàng)時應(yīng)注意無論f取何值都應(yīng)保持輸入信號保持不變）5末級動態(tài)范圍測試（RL = 2kW） （此項(xiàng)選做）用示波器觀察U02的波形，輸入信號頻率f = 1kHz，調(diào)節(jié)US從100mV逐漸增大，直到U02的波形在正或負(fù)峰值附近開始產(chǎn)生削波，這時適當(dāng)調(diào)節(jié)RW3，直到在某一個US下，U02的波形在正、負(fù)峰值附近同時開始削波，這表明V3的靜態(tài)工作點(diǎn)正好們于動態(tài)（交流）負(fù)載線的中點(diǎn)。再緩慢減小US到U02無明顯失真將V3的工作點(diǎn)（UB2、UC2、UE2）以及U02PP記入表4.4中。表4.4 末級動態(tài)范圍測試實(shí) 驗(yàn) 值 U02PP = 圖 解 法 U02PP = 實(shí)驗(yàn)

28、五 多級放大負(fù)反饋電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)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(shí)驗(yàn)原理圖5.1實(shí)驗(yàn)電路如圖5.1所示。（1）若H接K，RW2短接，K1合上，A接D，F(xiàn)接地，電路就成為無級間電壓負(fù)反饋的兩級阻容耦合放大器，同前一實(shí)驗(yàn)電路。（2）若H接K，RW2短接，K1斷開，F(xiàn)接G，A接D，則電路成為有級間負(fù)反饋的放大器。接入RL是為了測量放大器輸出電阻，其原理在實(shí)驗(yàn)一中已有。負(fù)反饋放大器的一般表示式為 A為開環(huán)放大倍數(shù)，Af為閉環(huán)放大倍數(shù)，F(xiàn)為反饋系數(shù)。若Am表示中頻開環(huán)放大倍數(shù)，則加負(fù)反饋后 fhf = fh (1 +AmF) fLf

29、 = fL (1 + AmF)其中fhf、fLf為加負(fù)反饋后上、下限頻率。本實(shí)驗(yàn)中rif = ri (1 + AmF) rof 其中rif、rof為加負(fù)反饋后的輸入、輸出電阻。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及所用組件箱名 稱數(shù) 量備 注模擬（模數(shù)綜合）電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺 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(jì) 1 雙路數(shù)字毫伏表1 雙蹤電子示波器1四、實(shí)驗(yàn)步驟 1測量靜態(tài)工作點(diǎn)UCC = +12V， A接D，F(xiàn)接地，連接R6和C2的上面兩端，調(diào)節(jié)RW3、RW1，使UE1 = UE3 = 2.3V（即V1和V3的發(fā)射極對地電位），把工作點(diǎn)有關(guān)數(shù)值入記表5.1。表5.1計(jì) 算 值級bIE1(mA)UE1

30、(V)UC1(V)rbe( )UE3(V)UC3(V)IE3(mA)第一級第三級2測無級間反饋的放大器的指標(biāo)加信號電壓US = 100mV（以輸出波形最大不失真為前提）, f = 1kHz，測量中頻電壓放大倍數(shù)Aom及r0，ri ，改變信號頻率，測量fh和fL，數(shù)據(jù)記入表 5.2。測r0方法，保持US = 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U0 ，由式，算出輸出電阻值。表5.2AumfhfLr0riU0'U0UsUi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，測量出此時的US和Ui根據(jù)

31、式算出ri的值。3測有級間負(fù)反饋時的放大器指標(biāo)A接D，F(xiàn)接G，K1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5.3。表5.3計(jì) 算 值實(shí) 驗(yàn) 值A(chǔ)ufAuf = fhffhffLffLfrofrofrifrif五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，求出各種情況下放大器的輸出電阻。2由實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果說明負(fù)反饋對放大器性能有何影響？六、預(yù)習(xí)思考1復(fù)習(xí)教材中有關(guān)晶體管多級放大及負(fù)反饋部分的內(nèi)容。2分別計(jì)算實(shí)驗(yàn)原理中所述的（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。實(shí)驗(yàn)六 整流穩(wěn)壓電路一

32、、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握單相半波及橋式整流的工作原理。2觀察幾種常用濾波器的效果。3熟悉集成穩(wěn)壓電路的工作原理及使用。二、實(shí)驗(yàn)原理半導(dǎo)體二極管具有單相導(dǎo)電特性，通過整流電路，將單相交流電整流成單方向脈動的直流電。假設(shè)整流二極管與變壓器均為理想元件，則在單相半波整流電路中，負(fù)載上的電壓平均值UL與變壓器副邊電壓的有效值U2的關(guān)系是UL = 0.45U2，單相全波整流電路中，則是UL = 0.9U2。在整流電路之后，通過電容、電感或電阻組成的濾波電路，將脈動的直流電變成平滑的直流電。整流電路的主要性能指標(biāo)為輸出直流電壓UL和紋波系數(shù)g。電容濾波條件下UL = 1.2U2。紋波系數(shù)用來表征整流電路輸出電壓

33、的脈動程度，定義為輸出電壓中交流分量有效值（又稱紋波電壓）與輸出電壓平均值之比，即，g值愈小愈好。當(dāng)交流電源電壓或負(fù)載電流變化時，整流濾波電路所輸出的直流電壓，不能保持穩(wěn)定不變，為了獲得穩(wěn)定的直流輸出電壓，在整流濾波電路之后，還需增加穩(wěn)壓電路。直流穩(wěn)壓電源是由電源變壓器，整流濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。本實(shí)驗(yàn)采用集成穩(wěn)壓電路，它與分立元件組成的穩(wěn)壓電路相比，具有外接線路簡單，使用方便，體積小，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。圖81為三端式正集成穩(wěn)壓器7805的外形和引腳，它有三個引出端，1輸入端；2公共地端；3輸出端，其參數(shù)為：輸出電壓5V，輸出電流1.5A（要加散熱器）。輸出電阻r0 = 0.015W，輸入電壓

34、范圍736V，集成穩(wěn)壓塊的最佳工作狀態(tài)是輸入電壓與輸出電壓間的壓差在34V左右。圖81穩(wěn)壓電源的主要性能指標(biāo)為輸出電壓調(diào)節(jié)范圍，輸出電阻r0和穩(wěn)壓系數(shù)s0。本實(shí)驗(yàn)所用穩(wěn)壓塊輸出電壓為固定12V，不能調(diào)節(jié)。輸出電阻r0定義為當(dāng)輸入交流電壓U2保持不變，由于負(fù)載變化而引起輸出電壓的變化DUL與輸出電流變化DIL之比，即 穩(wěn)壓系數(shù)S定義為當(dāng)負(fù)載保持不變，輸入交流電壓從額定值變化±10，輸出電壓的相對變化量DUL，與輸入交流電壓相對變化量DU2之比，即顯然，r0及S愈小，輸出電壓愈穩(wěn)定。本實(shí)驗(yàn)中負(fù)載電阻為三種，即¥，240W，120W。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及所用組件箱名 稱數(shù) 量備 注 模

35、擬（模數(shù)綜合）電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺 1 雙蹤示波器1 交流毫伏表1 數(shù)字萬用表 1實(shí)驗(yàn)十二 集成穩(wěn)壓電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握單相半波及橋式整流的工作原理。2觀察幾種常用濾波器的效果。3掌握集成穩(wěn)壓電路的工作原理及技術(shù)性能的測試方法。二、實(shí)驗(yàn)原理半導(dǎo)體二極管具有單相導(dǎo)電特性，通過整流電路，將單相交流電整流成單方向脈動的直流電。假設(shè)整流二極管與變壓器均為理想元件，則在單相半波整流電路中，負(fù)載上的電壓平均值UL與變壓器副邊電壓的有效值U2的關(guān)系是UL = 0.45U2，單相全波整流電路中，則是UL = 0.9U2。在整流電路之后，通過電容、電感或電阻組成的濾波電路，將脈動的直流電變成平滑的直流電。整流電路

36、的主要性能指標(biāo)為輸出直流電壓UL和紋波系數(shù)g。電容濾波條件下UL = 1.2U2。紋波系數(shù)用來表征整流電路輸出電壓的脈動程度，定義為輸出電壓中交流分量有效值（又稱紋波電壓）與輸出電壓平均值之比，即，g值愈小愈好。當(dāng)交流電源電壓或負(fù)載電流變化時，整流濾波電路所輸出的直流電壓，不能保持穩(wěn)定不變，為了獲得穩(wěn)定的直流輸出電壓，在整流濾波電路之后，還需增加穩(wěn)壓電路。直流穩(wěn)壓電源是由電源變壓器，整流濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。本實(shí)驗(yàn)采用集成穩(wěn)壓電路，它與分立元件組成的穩(wěn)壓電路相比，具有外接線路簡單，使用方便，體積小，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。圖61為三端式正集成穩(wěn)壓器7805的外形和引腳，它有三個引出端，1輸入端；2公

37、共地端；3輸出端，其參數(shù)為：輸出電壓5V，輸出電流1.5A（要加散熱器）。輸出電阻r0 = 0.03W，輸入電壓范圍736V。圖61圖62為三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器LM317T的引腳和線路，1調(diào)整端，2輸出端，3輸入端，其最大輸入電壓40V，輸出1.25V37V可調(diào)，最大輸出電流1.5A（需加散熱器），LM317T的輸出符合以下公式： 圖62 所以，如果1腳接地，則Uo最小值為1.25V；如果想要使輸出能調(diào)到零，必須在1腳接一個1.25V的電壓。穩(wěn)壓電源的主要性能指標(biāo)為輸出電壓調(diào)節(jié)范圍，輸出電阻r0和穩(wěn)壓系數(shù)s0。本實(shí)驗(yàn)所用穩(wěn)壓塊輸出電壓為固定12V，不能調(diào)節(jié)。輸出電阻r0定義為當(dāng)輸入交流電壓U2

38、保持不變，由于負(fù)載變化而引起輸出電壓的變化DUL與輸出電流變化DIL之比，即 穩(wěn)壓系數(shù)S定義為當(dāng)負(fù)載保持不變，輸入交流電壓從額定值變化±10，輸出電壓的相對變化量DUL，與輸入交流電壓相對變化量DU2之比，即顯然，r0及S愈小，輸出電壓愈穩(wěn)定。本實(shí)驗(yàn)中負(fù)載電阻為三種，即¥，240W，120W。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及所用組件箱名 稱數(shù) 量備 注 模擬（模數(shù)綜合）電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱 1 雙蹤示波器1 電子管毫伏表1 數(shù)字萬用表 1四、實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)分析 1單相半波整流 a. 按圖64接好線路，輸入端與18V交流電源接通。注實(shí)驗(yàn)室中找不到18V的電壓，顧用12V代替，以下數(shù)據(jù)均是12V的。

39、b. 觀察整流電路輸入交流電壓U2及負(fù)載兩端電壓UL的波形，測量U2，UL及紋波電壓，記入表61中。注意，測量U2、用萬用表，測UL用示波器。c. 在整流電路與負(fù)載之間接入濾波電容100mF 470mF重復(fù)內(nèi)容b)的要求，記入表121。 d. 在整流電路與負(fù)載之間接入CRC濾波器，重復(fù)內(nèi)容b)的要求，記入表61。注意： 每次改變接線時，必須切斷輸入交流電源。 整個實(shí)驗(yàn)在觀察負(fù)載電壓UL波形的過程中，Y軸的衰減開關(guān)和微調(diào)旋鈕，當(dāng)?shù)谝淮握{(diào)整好后， 不要再動，否則各波形的脈動情況無法比較。 圖63輸出電阻r0定義為當(dāng)輸入交流電壓U2保持不變，由于負(fù)載變化而引起輸出電壓的變化DUL之比，即2單相橋式全波整流電路a. 如圖63連接好線路，測UL、U2及，觀察UL波形，記入表61。b.