實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(全) 2

1、實(shí)驗(yàn)一 常用電子儀器設(shè)備的使用方法 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求 1、學(xué)習(xí)常用電子儀器設(shè)備的使用方法 2、學(xué)習(xí)用萬用表測量常用電子元件的方法二、實(shí)驗(yàn)類型 綜合性實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)原理及說明 信號發(fā)生器用于產(chǎn)生正弦波及方波信號，示波器用于觀察、測量波形，交流毫伏表用于測量交流電壓的有效值，數(shù)字萬用表用于測量電壓、電流、電阻的數(shù)值，模擬電子實(shí)驗(yàn)儀作為各類模擬實(shí)驗(yàn)的操作平臺(tái)，提供直流電源和實(shí)驗(yàn)電路。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序 號名 稱主 要 用 途1雙蹤示波器觀察、測量波形2數(shù)字萬用表測量電壓、電流、電阻的數(shù)值3交流毫伏表測量交流電壓的有效值4信號發(fā)生器產(chǎn)生信號5模擬電子實(shí)驗(yàn)儀模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程各類實(shí)驗(yàn)的操作平臺(tái)五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2、和步驟（根據(jù)表1-1完成下列實(shí)驗(yàn)步驟) 1、示波器的使用 按照附錄一中示波器的基本操作方法用示波器觀察、測量其內(nèi)部產(chǎn)生的方波波形的幅值和周期，填入表1-1中，熟悉各有關(guān)調(diào)節(jié)裝置的功能。 2、模擬電子實(shí)驗(yàn)儀、數(shù)字萬用表和毫伏表的使用 1)、接通模擬電子實(shí)驗(yàn)儀電源，根據(jù)表1-1調(diào)節(jié)直流電源的輸出，測量、記錄輸出值； 2)、根據(jù)表1-1調(diào)節(jié)模擬電子實(shí)驗(yàn)儀輸出正弦波信號的幅值和頻率，選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備觀察波形并測量、記錄其頻率和幅值、有效值。3）、用示波器觀察模擬電子實(shí)驗(yàn)儀的三角波和方波輸出，測量其周期和幅值。表1-1常用電子設(shè)備的應(yīng)用信號類型輸出設(shè)備輸出端調(diào)節(jié)裝置檔位測量設(shè)備調(diào)節(jié)裝置檔位測量值2V方波1

3、kHz示波器標(biāo)準(zhǔn)信號輸出/ / / / /示波器垂直靈敏度掃描時(shí)間500mV0.5ms+6V模擬電子實(shí)驗(yàn)儀+6V，地/ / / / /數(shù)字表量程開關(guān)V+12V/ / / / /-1.5V直流信號源-5V+5V地旋鈕/ / 正弦波1kHz0.5V信號源波形輸出頻率旋鈕 幅值旋鈕頻率計(jì)毫伏表滿程選檔正弦波10kHz0.3V 六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析 1、根據(jù)預(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)情況，完成表1-1，總結(jié)常用設(shè)備的用途。 2、測量正弦波信號的大小時(shí)，毫伏表和示波器的測量值有什么關(guān)系？七、注意事項(xiàng) 方波需測量峰-峰值（Vp-p）和頻率（f），正弦波需測量峰-峰值（Vp-p）、有效值（V）和頻率（f）。八、預(yù)習(xí)與思考

4、題 1、閱讀附錄中示波器、萬用表、模擬電子實(shí)驗(yàn)儀和毫伏表等實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法說明。 2、思考下列問題： 1) 示波器的主要用途是什么？與示波管有關(guān)的控制裝置有哪些，各起什么作用？與垂直輸入有關(guān)的控制裝置有哪些，各起什么作用?與水平掃描有關(guān)的控制裝置有哪些，各起什么作用？如何從顯示屏上讀出幅度和周期值？2) 數(shù)字萬用表可以測量什么物理量？如何測量？3) 模擬電子實(shí)驗(yàn)儀可以提供哪些電源和信號源？從哪些插孔輸出？4) 交流毫伏表主要測量什么物理量？如何測量？ 3、完成表1-1(測量值在實(shí)驗(yàn)時(shí)再填)實(shí)驗(yàn)二 晶體管基本放大器電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1深入理解放大器的工作原理。2學(xué)習(xí)測量放大電路的電壓放大倍

5、數(shù)，輸入電阻，輸出電阻的方法。3學(xué)習(xí)測量最大不失真輸出電壓幅值，觀察放大電路的非線性失真，以及電路參數(shù)對失真的影響。4學(xué)習(xí)晶體管毫伏表、示波器的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)類型 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)原理及說明1 電壓放大倍數(shù)的測量電壓放大倍數(shù)的測量實(shí)質(zhì)上是測量輸入電壓與輸出電壓的有效值和。實(shí)際測試時(shí)，應(yīng)保證在被測波形無明顯失真和測試儀表的頻率范圍符合要求的條件下進(jìn)行。將測得的和的值代入下面的公式，則可計(jì)算出電壓放大倍數(shù)： 2 輸入電阻的測量圖2-1 輸入電阻測量原理圖對話框圖2-1 Preferences對話框被測放大器信號源放大器輸入電阻的大小，是用來衡量放大器對前級信號功率消耗的大小，是放大器的一個(gè)重

6、要性能指標(biāo)。測量原理如圖2-1所示。在放大器的輸入回路中串聯(lián)一個(gè)已知電阻R，加入信號源的交流電壓后，在放大器輸入端產(chǎn)生一個(gè)電壓及電流。 則有 又因?yàn)?所以 圖2-2輸出電阻測量原理圖對話框圖2-1 Preferences對話框被測放大器信號源3 輸出電阻的測量放大器輸出電阻的大小用來衡量放大器帶負(fù)載的能力。當(dāng)放大器將放大的信號輸出給負(fù)載時(shí)，對負(fù)載來說，放大器就相當(dāng)于一個(gè)信號源，而這個(gè)信號源的等效內(nèi)阻就是放大器的輸出電阻。越小，放大器輸出就越接近于恒壓源，帶負(fù)載的能力就越強(qiáng)。放大器輸出電阻的測量電路，如圖2-2所示。在放大器輸入端加上一個(gè)固定的信號電壓，選定一負(fù)載，分別測量開關(guān)K斷開和接上時(shí)的輸

7、出電壓和。有負(fù)載時(shí) 而 當(dāng)負(fù)載開路時(shí) 所以可得到 圖23 晶體管放大電路四、實(shí)驗(yàn)儀器序 號名 稱主 要 用 途1COS5041雙蹤示波器觀察、測量波形2HIOKI3200型數(shù)字萬用表測量電壓、電流、電阻的數(shù)值3交流電壓表測量交流電壓的有效值4NSD1003模擬電子實(shí)驗(yàn)儀模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程各類實(shí)驗(yàn)的操作平臺(tái)五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1準(zhǔn)備工作將模擬電子實(shí)驗(yàn)儀直流電源6V接到單級放大電路實(shí)驗(yàn)?zāi)＃▓D23）塊的Vcc端，電源“地”端與該實(shí)驗(yàn)?zāi)K的“地”端相連。 2靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整和測量(1) 接通電源，調(diào)整R b2為一個(gè)合適的阻值,使UCE=3V,測量并記錄此時(shí)的UCE和UBE 值（記入表2-1），即為合適

8、的靜態(tài)工作點(diǎn)。（2）將模擬電子實(shí)驗(yàn)儀信號模塊的正弦波信號調(diào)到1KHZ, 加入交流信號源US，將開關(guān)K1打開,使輸入信號Ui=10mV,放大器的輸出端不接負(fù)載（即）；用示波器觀察輸出波形（3）斷開電源后測量Rb2 與Rb1的串聯(lián)值（紅筆接Vcc端，黑筆接晶體管基極）即為Rb的合適值，記下此時(shí)的Rb值，接通電源。3測量電路元件參數(shù)對放大器靜態(tài)工作點(diǎn)和輸出波形的影響在保持Ui和RL不變的情況下，調(diào)節(jié)Rb2使Rb最大或最小，觀察輸出電壓Uo波形失真的情況，測量此時(shí)靜態(tài)值UCE，將波形和測量的數(shù)值填入表1-1中。4 放大倍數(shù)的測量與計(jì)算以及元件參數(shù)對放大倍數(shù)的影響將放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)回到合適的值UCE

9、=3V（輸出信號不失真），輸入信號不變，用示波器觀察輸出電壓Uo的波形，在Uo不失真的條件下分別測量當(dāng)和兩種情況下的輸出電壓Uo及輸入電壓Ui的值，填入表1-1中。5測量、計(jì)算放大器的ri和ro：輸入信號不變,分別測出并記錄Us和Ui值。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別按下列公式計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)填入表2-1中； 式中，為時(shí)的輸出電壓值，Uo為RL=4.3K時(shí)的輸出電壓值。表2-1 晶體管基本放大器數(shù)據(jù)表變化元件給定條件UCE (V)UBE (V)Uo(V)Uo波形IB(mA)IC(mA)AVRb合適Ui=10mV最小/最大/Rb合適Ui=10mV/ /Rb（合適值）= Us= Ui= ri

10、= ro= 七、注意事項(xiàng) Ui為三極管b極與c極之間的電壓。即Ui=Ube=10mV。八、預(yù)習(xí)與思考題1預(yù)習(xí)要求 （1）復(fù)習(xí)共射極放大電路的工作原理及非線性失真等有關(guān)內(nèi)容。 （2）閱讀有關(guān)放大電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的測量原理。（3）預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的實(shí)驗(yàn)步驟，思考下列問題：1）放大電路的電源和信號源分別由哪些設(shè)備的哪些輸出端提供2）放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)主要受什么元件參數(shù)的影響？ 3）靜態(tài)工作點(diǎn)位置有哪三種情況？4）其對應(yīng)的靜態(tài)參數(shù)（UCE）及輸出波形有什么特點(diǎn)？5）如何通過測量電壓來計(jì)算靜態(tài)電流值？ 6）影響放大電路電壓放大倍數(shù)的因數(shù)有哪些？7）怎樣通過測量和計(jì)算得出晶體管的值8

11、）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，如何通過測量電壓計(jì)算放大器的交流電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻？2思考題 （1）測試放大電路的電壓放大倍數(shù)時(shí)，為什么要用示波器監(jiān)視輸出電壓波形? （2） 電路中電容的作用是什么？電容的極性應(yīng)怎樣正確連接？實(shí)驗(yàn)三 基本運(yùn)算電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1掌握反相比例運(yùn)算、加法運(yùn)算電路的原理。 2能正確分析運(yùn)算精度與運(yùn)算電路中各元件參數(shù)之間的關(guān)系。 二、實(shí)驗(yàn)類型 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)原理及說明1反相比例運(yùn)算電路 2反相加法運(yùn)算電路四、實(shí)驗(yàn)儀器序 號名 稱主 要 用 途1A741集成運(yùn)放，電位計(jì)、電阻和電容實(shí)驗(yàn)元件2HIOKI3200型數(shù)字萬用表測量電壓、電流、電阻的數(shù)值3NSD1003模擬電子

12、實(shí)驗(yàn)儀模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程各類實(shí)驗(yàn)的操作平臺(tái)五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1調(diào)零在實(shí)驗(yàn)儀上連成圖3-1所示電路。接通電源后，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器RW使輸出Uo=0，并用示波器觀察輸出端是否存在自激振蕩。如有，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。運(yùn)放調(diào)零后，在后面的實(shí)驗(yàn)中均不用調(diào)零了（調(diào)零電路在后面的電路中不再畫出）。圖3-2反相比例運(yùn)算電路圖3-1 調(diào)零電路2反相輸入比例運(yùn)算電路(1) 按照圖3-2所示在實(shí)驗(yàn)儀上接好聯(lián)線電路。(2) 輸入直流信號分別為-0.3V、0.3V、0.5V、0.8V、1.1V、1.3V、1.5V和1.6V時(shí)，測量對應(yīng)的實(shí)際值記入表2-1中。按照所給參數(shù)，計(jì)算出理論值也填入表2-1中，并且與實(shí)際值相比較。3加法

13、運(yùn)算電路(1) 按照圖3-3所示在實(shí)驗(yàn)儀上接好聯(lián)線電路。(2) 按表3-2所示的輸入數(shù)據(jù)，測量出輸出電壓值記入表3-2中，并與計(jì)算所得的理論值相比較。圖3-3 加法運(yùn)算電路表3-1 反相比例運(yùn)算數(shù)據(jù)表六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析輸入數(shù)據(jù)值類別-0.3V0.3V0.5V0.8V1.1V1.3V1.5V1.6V理論計(jì)算值實(shí)際測量值表3-2 加法運(yùn)算電路數(shù)據(jù)表輸入信號-0.5V-0.3V0V0.3V0.5V0.7V1.0V1.2V輸入信號-0.2V0V0.3V0.2V0.3V0.4V0.5V0.6V實(shí)際測量理論計(jì)算七、注意事項(xiàng)調(diào)節(jié)調(diào)零電位器Rw使輸出Uo=0后，不要再觸動(dòng)調(diào)零電位器。八、預(yù)習(xí)與思考題1預(yù)習(xí)

14、要求 復(fù)習(xí)集成運(yùn)放有關(guān)模擬運(yùn)算應(yīng)用方面的內(nèi)容，弄清各電路的工作原理。2思考題 理想運(yùn)算放大器具有哪些特點(diǎn)? 運(yùn)放用作模擬運(yùn)算電路時(shí)，“虛短”、“虛斷”能永遠(yuǎn)滿足嗎?試問：在什么條件下“虛短”、“虛斷”將不再存在? 實(shí)驗(yàn)四 電壓比較器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1掌握比較器的電路構(gòu)成、工作原理。2學(xué)習(xí)比較器門限電壓的參數(shù)計(jì)算方法。二、實(shí)驗(yàn)類型 二、實(shí)驗(yàn)原理圖4-1所示的電路是由集成運(yùn)算放大器組成的具有滯回特性的比較器，輸入信號ui與uo的共同確定門限電壓U+的值。若門限電壓U+>0，則uo= UZ，若門限電壓U+<0，則uo=-UZ 。圖4-1 比較器三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器件1模擬電子2A741集成

15、運(yùn)放，穩(wěn)壓管2DW7。 3萬用表；四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1按照圖4-1所示在實(shí)驗(yàn)儀上安裝好電路，經(jīng)檢查無誤后方可接通電源。2. 接通電源后，調(diào)節(jié)±5V直流信號源，使比較器輸出電壓為正值，調(diào)節(jié)±5V直流信號源使輸入電壓ui的幅值逐漸減小,直至uo由正變負(fù)，這時(shí)測出ui和uo的值記入表4-1中。3調(diào)節(jié)±5V直流信號源使輸入電壓ui的幅值逐漸增大，直至uo由負(fù)變正，這時(shí)測出ui和uo的值記入表4-2中。 表4-1 正向傳輸特性數(shù)據(jù)表 ui +5V -5V uo 表4-2 數(shù)據(jù)表uiuo4. 繪出比較器的電壓傳輸特性。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1畫出電路圖，標(biāo)明參數(shù)值。2將比較器翻轉(zhuǎn)時(shí)

16、ui的實(shí)測值與理論計(jì)算值進(jìn)行比較，并分析產(chǎn)生誤差的原因。3分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及可能采取的措施。六、預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)有關(guān)比較器電路的工作原理實(shí)驗(yàn)五 方波-三角波發(fā)生器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握方波-三角波發(fā)生器的工作原理。2學(xué)習(xí)用集成運(yùn)放組成的方波-三角波發(fā)生器參數(shù)計(jì)算方法。二、實(shí)驗(yàn)原理圖5-1所示的電路是由集成運(yùn)算放大器組成的一種常見的方波-三角波產(chǎn)生電路。圖中運(yùn)算放大器與電阻、等構(gòu)成滯回特性的比較器以產(chǎn)生方波。運(yùn)算放大器與R、C等構(gòu)成積分電路以產(chǎn)生三角波，二者形成閉合回路。圖5-1 方波三角波發(fā)生器該電路的計(jì)算公式如下方波-三角波的周期 方波的幅度 三角波的幅度 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器件1示波器；2模擬電子實(shí)驗(yàn)儀3

17、A741，穩(wěn)壓管2DW7，電位計(jì)、電阻和電容。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1按照圖5-1所示在實(shí)驗(yàn)儀上安裝好電路，經(jīng)檢查無誤后方接通電源。2接通電源后用示波器觀察、的波形，測量并記錄波形的幅度和頻率寫入表5-1中。 表5-1 數(shù)據(jù)表（C0.01uF） 幅度 幅度 頻率 頻率 3將電容C改變0.03F，用示波器觀察、的波形，測量波形的幅度和頻率并記入表5-2中。 表5-2 數(shù)據(jù)表幅度幅度頻率頻率4改變電阻Rw的阻值，觀察輸出電壓Uo的變化，測量并記錄其波形的幅度和頻率。并記入表5-3中表5-3 數(shù)據(jù)表幅度幅度頻率頻率五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1畫出電路圖，標(biāo)明參數(shù)值。2繪出方波、三角波的波形圖3分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及可能

18、采取的措施。六、預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)有關(guān)方波-三角波產(chǎn)生電路的工作原理七、思考題 1在波形發(fā)生器各電路中，“相位補(bǔ)償”和“調(diào)零”是否需要?為什么?2怎樣測量非正弦波電壓的幅值?實(shí)驗(yàn)六 集成功率放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解集成功率放大器的工作原理。 2學(xué)習(xí)功率放大電路性能指標(biāo)的測量方法。二、實(shí)驗(yàn)原理集成功率放大器由集成功放塊和一些外部阻容元件構(gòu)成，它具有線路簡單性能優(yōu)越，工作可靠，調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為在音頻領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛的功率放大器。本實(shí)驗(yàn)采用的集成功放型號為LM384，集成功放LM384的主要參數(shù)為：電源電壓，最大電流，輸入電阻，放大倍數(shù)，帶寬。集成功放LM384其內(nèi)部接線如圖6-1所示。圖6-1

19、 LM384的原理圖三極管T1T4，構(gòu)成復(fù)合管差動(dòng)輸入級，T5、T6構(gòu)成的鏡像電流源作為有源負(fù)載。輸入級的單端輸出信號傳送至由T12組成的共射中間級，T10、T11構(gòu)成有源負(fù)載，這一級的主要作用是提高放大倍數(shù)，其中是補(bǔ)償電容，以保證電路穩(wěn)定工作。T7、T8、T9和D1、D2組成通常的互補(bǔ)對稱輸出級。差動(dòng)輸入級的靜態(tài)工作電流，分別由輸出端和電源正端通過電阻和來供給。為改善電路的性能，引入了交直流兩種反饋。直流反饋是由輸出端通過引到輸入級，以保持靜態(tài)輸出電壓基本恒定。交流反饋是由和引入的，可以判斷，引入的反饋為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，其反饋系數(shù)為 ，這樣就能維持電壓放大倍數(shù)的恒定。圖6-3 LM384的外

20、部接線圖圖6-2 LM384功率放大器特性圖 LM384功率放大器特性圖見圖6-2所示，是指負(fù)載電阻為8時(shí)輸出功率、器件損耗、諧波失真度以及電源電壓之間的關(guān)系曲線圖。由LM384集成功放構(gòu)成的低頻功率放大器參考電路如圖6-3所示。為了便于組件散熱和降低連線端阻抗，輸出端備有7個(gè)地線管腳(3、4、5、7、和10、11、12)。其、分別為輸入、輸出耦合電容，、為電源濾波電容。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1萬用表；2晶體管毫伏表；3模擬電子實(shí)驗(yàn)儀；4示波器；四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1按電路圖6-3在實(shí)驗(yàn)儀上安裝好電路，檢查實(shí)驗(yàn)電路接線無誤之后接通電源。2測量功率放大器的性能指標(biāo) (1) 測量最大不失真輸出功率和輸

21、入靈敏度函數(shù)發(fā)生器輸出1KHz的正弦信號接入輸入端，用示波器觀察輸出波形，逐漸加大輸入信號幅度，使輸出電壓為最大不失真輸出，用交流毫伏表測量此時(shí)的輸入電壓（輸入靈敏度）和輸出電壓并記入表6-1中。這時(shí)最大輸出功率可由下式計(jì)算 表6-1 數(shù)據(jù)表表6-2 數(shù)據(jù)表UiUomPomaxUiUoAu(2) 測量電壓增益調(diào)整輸入信號，使得輸出功率為0.25W，測量和的值并記入表6-2中，計(jì)算值。表6-3數(shù)據(jù)表 (3) 測量效率VCCICC調(diào)整輸入信號，使得輸出功率為0.25W，用萬用表測量和電源電流的值，記入表6-3中，計(jì)算出效率值。(4) 頻率響應(yīng)的測試表6-4 數(shù)據(jù)表保持輸入信號=50mV恒定，在60

22、Hz1kHz頻率范圍內(nèi)選擇6個(gè)測量點(diǎn)測量的值并填入表6-4中。頻率f=60Hzf=80Hzf=120Hzf=300Hzf=500Hzf=1kHzUo五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 2畫頻率響應(yīng)曲線。 3簡述心得體會(huì)。六、預(yù)習(xí)要求1 復(fù)習(xí)有關(guān)功率放大器工作原理的內(nèi)容。2 復(fù)習(xí)功率放大器輸出功率、直流電源提供的功率、效率的計(jì)算公式。七、思考題1交越失真產(chǎn)生的原因是什么?怎樣克服交越失真? 2如電路有自激現(xiàn)象，應(yīng)如何消除?實(shí)驗(yàn)七 運(yùn)算放大器電路中的負(fù)反饋放大器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1熟悉負(fù)反饋放大電路性能指標(biāo)的測試方法。 2通過實(shí)驗(yàn)加深理解負(fù)反饋對放大電路性能的影響。二、實(shí)驗(yàn)原理負(fù)反饋放大

23、器參考電路見圖7-1所示。負(fù)反饋共有四種類型，即電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)、電流串聯(lián)、電流并聯(lián)。本實(shí)驗(yàn)僅對“電壓串聯(lián)”負(fù)反饋進(jìn)行研究。參考電路由兩級集成運(yùn)放組成。實(shí)驗(yàn)時(shí)運(yùn)放都接電源，在電路中沒有全部畫出。引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后會(huì)影響放大器的性能。1降低了電壓放大倍數(shù)該電路中集成運(yùn)放A1和A2組成兩個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路，兩者都是局部反饋由、組成的電壓串聯(lián)負(fù)反饋為整體反饋，主要影響整體電路的性能。閉環(huán)放大倍數(shù) 其中 A為電路接成開環(huán)放大器時(shí)（無整體反饋環(huán)）的電壓放大倍數(shù)。圖7-2所示電路為開環(huán)放大器。電路接成開環(huán)放大器時(shí)，必須考慮反饋網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載效應(yīng)，即在輸入回路中與并聯(lián)接地，在輸出端應(yīng)并接和相串聯(lián)的電阻。為

24、反饋深度，它的大小決定了負(fù)反饋對放大器性能改善的程度。反饋系數(shù)F為：圖6-1 負(fù)反饋放大器 2提高了放大器增益的穩(wěn)定性 電源電壓、負(fù)載電阻及晶體管參數(shù)的變換都會(huì)使放大器的增益發(fā)生變化，加入負(fù)反饋可使這種變化相對變小，即負(fù)反饋可以提高放大器增益的穩(wěn)定性，可解釋如下：如果，則由此可知，強(qiáng)負(fù)反饋時(shí)放大器的放大量是由反饋網(wǎng)絡(luò)確定的，而與原放大器的放大量無關(guān)。為了說明放大器放大量隨著外界變化的情況，通常用放大倍數(shù)的相對變化量來評價(jià)其穩(wěn)定性。因?yàn)?因此有 這表明有負(fù)反饋使放大倍數(shù)的相對變化減小為無反饋時(shí)的，因此，負(fù)反饋提高了放大器增益的穩(wěn)定性。而且反饋深度愈大，放大倍數(shù)穩(wěn)定性愈好。3展寬了放大器的通頻帶阻

25、容耦合放大器的幅頻特性，在中頻范圍放大倍數(shù)較高，在高低頻率兩端放大較低，開環(huán)通頻帶為BW，引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)要降低，但是高、低頻各種頻段的放大倍數(shù)降低的程度不同。中頻段時(shí)，由于開環(huán)放大倍數(shù)較大，則反饋到輸入端的反饋電壓也較大，所以閉環(huán)放大倍數(shù)減小很多。對于高、低頻段，由于開環(huán)放大倍數(shù)較小，則反饋到輸入端的反饋電壓也較小，所以閉環(huán)放大倍數(shù)減小得少。因此，負(fù)反饋的放大器整體幅頻特性曲線都下降。但中頻段降低較多，高、低頻段降低較少，相當(dāng)于通頻帶加寬了。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1萬用表；2晶體管毫伏表；3模擬電子實(shí)驗(yàn)儀；4示波器；5A741集成運(yùn)放，電位計(jì)、電阻和電容。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1按照實(shí)驗(yàn)電路圖

26、7-2所示在實(shí)驗(yàn)儀上安裝好電路，電路接成開環(huán)狀態(tài)，檢查實(shí)驗(yàn)電路接線有無錯(cuò)誤。 2調(diào)零將信號輸入端接地，接通電源后分別調(diào)節(jié)調(diào)零電位計(jì)，使各自運(yùn)放的輸出為0。3開環(huán)放大電路指標(biāo)的測量(1) 放大倍數(shù)的測量輸入正弦波信號頻率為lkHz，信號電壓為10mV，測量出輸出電壓，將結(jié)果記錄表7-1中，則開環(huán)放大電路的放大倍數(shù)。Àu= Ù0/Ùi表1 輸出電壓及電壓放大倍數(shù) 電 路 類 型 輸入信號電壓 輸 出 電 壓 電壓放大倍數(shù) 開環(huán)放大電路 10mV（1kHz） 閉環(huán)放大電路 10mV（1kHz） (2) 上限頻率的測量維持輸入信號電壓的幅值不變(=10mV)，改變輸入信號

27、頻率，測量放大電路的輸出電壓，并用示波器監(jiān)視輸出波形。當(dāng)信號頻率升高到使放大倍數(shù)下降到中頻放大倍數(shù)的0.707倍時(shí)所對應(yīng)的頻率，即為上限頻率，并記錄表7-2中。表2 上限截止頻率 電 路 類 型 上 限 截 止 頻 率 （fH） 開環(huán)放大電路 閉環(huán)放大電路 4負(fù)反饋放大電路（閉環(huán)放大器）的測量(1) 閉環(huán)放大倍數(shù)的測量按電路圖7-1所示將負(fù)反饋放大電路連接成閉環(huán)狀態(tài)。輸入信號頻率為lkHz，信號電壓為10mV，測量出閉環(huán)放大電路的輸出電壓，將結(jié)果記錄表7-1中，計(jì)算出電壓放大倍數(shù)，并與開環(huán)時(shí)進(jìn)行比較。(2 ) 觀察負(fù)反饋對放大器幅頻特性的影響應(yīng)用測開環(huán)放大電路上限頻率的方法，測出閉環(huán)時(shí)的上限頻

28、率并記錄表7-2中，將兩者進(jìn)行比較。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1整理測量數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，總結(jié)出負(fù)反饋對放大器性能的影響。2分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及可能采取的措施。 六、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)負(fù)反饋放大電路的原理。2復(fù)習(xí)負(fù)反饋對放大電路性能的影響。七、思考題分析本實(shí)驗(yàn)開環(huán)放大電路與閉環(huán)放大電路的輸入電阻，輸出電阻的大小變化，為什么? 實(shí)驗(yàn)八 正弦波振蕩電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步學(xué)習(xí)RC橋式振蕩器的工作原理。 2學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)、調(diào)試上述電路和測量電路輸出波形的頻率、幅度。二、實(shí)驗(yàn)原理RC橋式振蕩電路由RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)和同相放大電路組成，如圖10-1所示。圖中RC選頻網(wǎng)絡(luò)形成正反饋電路，并由它決定振蕩頻率，

29、、和等形成負(fù)反饋回路，由它們決定起振的幅值條件和調(diào)節(jié)波形的失真程度與穩(wěn)幅控制。D2D16.8kk10k10k4.7k0.01F0.01F10k圖8-1 RC橋式振蕩電路RC橋式振蕩電路所產(chǎn)生的振蕩頻率可由電阻R和電容C確定，即 為了使選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性盡量不受集成運(yùn)算放大器的輸入電阻和輸出電阻的影響， 電阻R滿足下列關(guān)系式： 一般集成運(yùn)算放大器的輸入電阻約為幾百千歐以上，而輸出電阻僅為幾百歐以下。根據(jù)RC橋式振蕩電路的起振的振幅條件，電阻、和應(yīng)由式 確定，因此得，通常取，這樣既能保證起振，也不致產(chǎn)生嚴(yán)重的波形失真。 此外，為了減小輸入失調(diào)電流和漂移的影響，電路還應(yīng)滿足直流平衡條件，即： 電路中

30、穩(wěn)幅環(huán)節(jié)由兩只正反向并聯(lián)的二極管D1、D2和電阻并聯(lián)組成，利用二極管正向動(dòng)態(tài)電阻的非線性以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅，為了減小因二極管特性的非線性而引起的波形失真，在二極管兩端并聯(lián)小電阻，這是一種最簡單易行的穩(wěn)幅電路。在選取穩(wěn)幅元件時(shí)，穩(wěn)幅二極管D1、D2應(yīng)選用特性一致的硅管。的取值不能過大(過大對削弱波形失真不利)，也不能過小(過小穩(wěn)幅效果差)，通常取(37)k即可。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1模擬電子實(shí)驗(yàn)儀；2示波器；3集成運(yùn)放LM324或A741，電位計(jì)、電阻、電容和二極管IN414等。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1按圖8-1所示的電路圖在實(shí)驗(yàn)儀找到正弦波振蕩電路，連接電源，讓開關(guān)處于閉合狀態(tài)。2用示波器觀測的輸出波形；

31、可調(diào)節(jié)Rw使為無明顯失真的正弦波測量的頻率f1和幅值Uom，并記錄。3將電容C的值改變?yōu)?.03uF，電阻值改變?yōu)?00K，觀測的輸出波形有何變化，測量并記錄其頻率f 2。 4. 斷開K，觀測的輸出波形有何變化，記錄波形。 f1= f2= Uom=斷開K，輸出波形：五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2計(jì)算正弦波的振蕩頻率并與實(shí)測值比較；3分析圖中二極管D1 和D2 的作用。六、預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)RC正弦波振蕩電路的工作原理。七、思考題用晶體管毫伏表測量和時(shí)，對輸出電壓的幅值有無影響？為什么？ 實(shí)驗(yàn)九 有源濾波器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1熟悉用運(yùn)算放大器構(gòu)成有源低通濾波器。 2掌握有源濾波器幅頻特性的測試。二、實(shí)

32、驗(yàn)原理 濾波器是一種選頻電路，它是一種能使有用頻率信號通過，而同時(shí)抑制(或大為衰減)無用頻率信號的電子裝置。這里研究的是由運(yùn)放和R、C等組成的有源模擬濾波器。由于集成運(yùn)放的帶寬有限，目前有源濾波器的最高工作頻率只能達(dá)到1 MHz左右。本實(shí)驗(yàn)要完成的是二階有源低通濾波、二階有源高通濾波。1二階有源低通濾波器電路如圖9-1所示，其對應(yīng)的幅頻特性見圖9-2所示。圖9-2 幅頻特性圖9-1 二階有源低通濾波器可以證明二階有源低通濾波器的幅頻響應(yīng)表達(dá)式為 式中 上式中為通帶截止角頻率，因此，上限截止頻率為 2二階有源高通濾波器 二階有源高通濾波器電路如圖9-3所示，其對應(yīng)的幅頻特性見圖9-4所示。圖9-

33、4 幅頻特性圖9-3 二階有源高通濾波器二階有源高通濾波器的幅頻響應(yīng)表達(dá)式為 其下限截止頻率為 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與1晶體管毫伏表；2模擬電子實(shí)驗(yàn)儀；3A741、電位計(jì)、電阻和電容。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1按照圖9-1所示在實(shí)驗(yàn)儀上接好有源低通濾波器電路，經(jīng)檢查無誤后方可接通電源。2從函數(shù)發(fā)生器上接入正弦信號，使=0.1V（有效值），輸入正弦信號的頻率依次取40Hz、100Hz、500Hz、1kHz、4kHz、10kHz、15kHz時(shí)，測量輸出電壓的值（有效值）并記入表9-1中。3按照圖圖9-3所示在實(shí)驗(yàn)儀上接好有源高通濾波器電路，經(jīng)檢查無誤后方可接通電源。表9-1數(shù)據(jù)表 輸入信號頻率（Hz）4010

34、05001k4k10k15k輸出電壓（V）20lg|/|（dB）4從函數(shù)發(fā)生器上接入正弦信號，使=0.1V（有效值），輸入正弦信號的頻率依次取200Hz、400Hz、600Hz、1kHz、1.5kHz、2kHz、5kHz、10kHz、11kHz時(shí)，測量輸出電壓的值（有效值）并記入表9-2中。表9-2 數(shù)據(jù)表 輸入信號頻率（Hz）2004006001.0k1.5k2k5k10k11k輸出電壓（V）20lg|/|（dB）五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),畫出幅頻特性圖。2分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及可能采取的措施。六、預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)有源濾波器原理。七、思考題1 高通濾波器的幅頻特性，為什么在頻率很高時(shí)，其電壓增益會(huì)

35、隨頻率升高而下降?2 有一個(gè)500Hz的正弦波信號，經(jīng)放大后發(fā)現(xiàn)有一定的噪聲和50Hz的干擾，用怎樣的濾波電路可改善信噪比？實(shí)驗(yàn)十 整流、濾波電路及直流穩(wěn)壓電源一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步掌握整流與穩(wěn)壓電路的工作原理。2熟悉集成穩(wěn)壓器的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)合理選擇使用。二、實(shí)驗(yàn)原理集成穩(wěn)壓器在各種電子設(shè)備中應(yīng)用十分普遍，它的種類很多，應(yīng)根據(jù)設(shè)備對直流電源的要求來進(jìn)行選擇。對于大多數(shù)電子儀器、設(shè)備和電子電路來說，三端式穩(wěn)壓器應(yīng)用非常廣泛，它僅有三個(gè)引出端：輸入端、輸出端、和公共端。W78MXX(W79MXX)系列型號中，78表示輸出為正電壓，79表示輸出為負(fù)電壓；型號中最后兩位數(shù)表示輸出電壓值。1固定輸出

36、電壓的穩(wěn)壓電路圖10-1所示電路是固定輸出電壓的穩(wěn)壓電路，其輸出電壓Uo即為三端式穩(wěn)壓器標(biāo)稱的輸出電壓參數(shù)。圖中電容C1可以進(jìn)一步減小輸入電壓的紋波，并能消除自激振蕩。電容C2可以消除輸出高頻噪聲。圖101 固定輸出電壓的穩(wěn)壓電路2輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路若希望輸出電壓可調(diào)時(shí)，可接成圖10-2所示電路。、和為取樣電路，集成運(yùn)放接成電壓跟隨器。運(yùn)放輸入電壓就是與穩(wěn)壓器標(biāo)稱電壓之差。該穩(wěn)壓電路的電壓調(diào)節(jié)范圍 穩(wěn)壓電路輸入電壓的確定為保證穩(wěn)壓器在低電壓輸入時(shí)仍處于穩(wěn)壓狀態(tài)，要求 圖10-2 輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路 W78××123式中是穩(wěn)壓器的最小輸入輸出電壓差，典型值為3V，考慮

37、到輸入的220V交流電壓的正常波動(dòng)±10%，則的最小值為 另一方面，為保證穩(wěn)壓器安全工作，要求 式中是穩(wěn)壓器的最大輸入輸出電壓差，典型值為35V。但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)考慮防止穩(wěn)壓器輸入輸出電壓差過大而損壞穩(wěn)壓器。而穩(wěn)壓電路輸入電壓的可由單相橋式整流電容濾波電路獲得見圖10-3所示，且有220V圖10-3 單相橋式整流電容濾波電路 從而確定變壓器負(fù)邊電壓。3紋波電壓的測量紋波電壓是指輸出電壓交流分量的有效值，一般為毫伏數(shù)量級。測量時(shí)，保持輸出電壓和輸出電流為額定值，用交流電壓表直接測量即可。三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備及器件1萬用表，毫伏表；2模擬電子實(shí)驗(yàn)儀；3示波器；4三端式穩(wěn)壓器W7805 ，

38、運(yùn)放LM324，變壓器，電位計(jì)、電阻、電容和二極管等。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1單相半波整流（濾波）電路(1) 利用模擬電子實(shí)驗(yàn)儀上的分立元件構(gòu)成單相半波整流電路，如圖10-4所示,其輸入采用交流9V 50Hz電源，整流輸出插孔通過導(dǎo)線直接接Rl2(2) 測量并記錄交流電壓U(3)觀察輸入及輸出波形，用萬用表測量輸出電壓Uo的大小，并記入表10-1中圖10-4單相半波整流（濾波）電路表10-1單相半波整流（濾波）電路電容Uo波形Uo數(shù)值工作狀態(tài)有無 2單相橋式整流（濾波）電路 (1) 利用模擬電子實(shí)驗(yàn)儀上直流穩(wěn)壓電源模塊按圖10-5連接電路，接通電源；測量并記錄交流電壓U（2）按照表10-2的要求

39、變動(dòng)開關(guān)K的狀態(tài)，用示波器觀察輸出電壓Uo的波形，用萬用表測量輸出電壓Uo的大小，記入表10-2中。圖10-5單相橋式整流（濾波）電路表10-2單相橋式整流（濾波）電路K的狀態(tài)Uo波形Uo數(shù)值工作狀態(tài)斷開閉合2直流穩(wěn)壓電路（1）按圖10-6連接電路，接通電源；（2）按照表10-3的要求變動(dòng)開關(guān)K的狀態(tài)，用示波器觀察輸出電壓Uo的波形，用萬用表測量Uo的大小，記入表10-3中。 7805圖10-6 直流穩(wěn)壓電路表10-3直流穩(wěn)壓電路K的狀態(tài)Uo波形Uo數(shù)值斷開閉合五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1根據(jù)表10-1和表10-2列表總結(jié)單相半波和橋式整流電路在有、無電容濾波工作狀態(tài)下的波形及數(shù)值關(guān)系；2根據(jù)表10-3

40、說明集成直流穩(wěn)壓電路對輸入電壓波形的要求。3在圖10-5電路中，若，對應(yīng)表10-2所示各種情況下，輸出電壓Uo各為多少？4若圖10-5中一個(gè)二極管短路時(shí)Uo=？若有一個(gè)二極管短路時(shí)Uo=？六、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)教材中關(guān)于整流、濾波和集成穩(wěn)壓電路部分的內(nèi)容。思考下列問題：（1）直流穩(wěn)壓電源通常由哪幾部分構(gòu)成？各部分的作用是什么？（2）單相半波整流電路和單相橋式整流電路輸出電壓的波形以及直流電壓平均值和交流電壓有效值的關(guān)系有什么不同？ （3）接入電容濾波器后，整流電路的直流電壓平均值和交流電壓有效值的關(guān)系有什么變化？ 2復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中關(guān)于模擬電子實(shí)驗(yàn)儀的使用方法，思考下列問題：（1）本實(shí)驗(yàn)使用哪個(gè)實(shí)

41、驗(yàn)?zāi)K？（2）本實(shí)驗(yàn)的輸入電壓是什么電壓？ 由什么電源提供的？ （3）本實(shí)驗(yàn)的輸出電壓是什么電壓？ 由什么設(shè)備測量？七、思考題1 如何測量穩(wěn)壓電源的輸出電阻？2 實(shí)驗(yàn)中使用穩(wěn)壓器應(yīng)注意什么？實(shí)驗(yàn)十一 基本邏輯門電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握常用的基本邏輯關(guān)系；了解集成門電路的引出端排列規(guī)律； 2、 熟悉數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)儀的使用方法。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備： 數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)儀 三、實(shí)驗(yàn)步驟 1、 基本門電路邏輯功能的驗(yàn)證 （1) 在數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)儀的14腳插座上依次聯(lián)接好表11-1所列出的基本門電路；電源端接十5V，地端接GND，輸入A和B接高低電平的輸出端，輸出端Y接到狀態(tài)顯示發(fā)光二極管的輸入端；（2）按照表11

42、-1依次對每個(gè)門設(shè)定輸入狀態(tài)，觀察輸出狀態(tài)并記入表中。表1 基本邏輯門功能驗(yàn)證 輸 入 7400 7402 7408 7432 7486 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 邏輯表達(dá)式 邏輯功能 2、用邏輯門構(gòu)成反相器 按預(yù)習(xí)要求中畫出的邏輯圖分別利用與非門、或非門和異或門實(shí)現(xiàn)反相器的功能，在數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)儀上加以驗(yàn)證，結(jié)果填入表11-2中。3、用與非門實(shí)現(xiàn)其他邏輯功能 按預(yù)習(xí)要求11一(3)中畫出的邏輯圖，用與非門分別實(shí)現(xiàn)與、或、或非門的功能，在數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)儀上加以驗(yàn)證，結(jié)果填入表113中。4、三態(tài)門邏輯功能的驗(yàn)證 (1) 在14腳插座上插入三態(tài)門74LS125，其電源端接+5V；地接GN

43、D； （2）將74LS125上的一個(gè)門的和A端接高低電平，輸出Y接狀態(tài)顯示； 表2 用邏輯門構(gòu)成反相器型 號 7400 7402 7486 原 邏 輯 功 能 構(gòu)成反相器的邏輯表達(dá)式 構(gòu)成反相器的邏輯圖 表3 用與非門實(shí)現(xiàn)其他邏輯功能邏輯功能 與門 或門 或非門 與非-與非 邏輯表達(dá)式 邏輯圖 (3)按表11-4設(shè)定輸入狀態(tài)，觀察輸出狀態(tài)，記入表中。0-低電平，1-高電平，Z-高阻態(tài)。表4 三態(tài)門邏輯功能的驗(yàn)證 輸 入 輸 出 A Y 0 0 0 1 1 1 0 1 四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1、 整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果； 2、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明六種邏輯門輸出與輸入的邏輯關(guān)系；3、 總結(jié)用與非門實(shí)現(xiàn)其他邏輯功能的一般步驟。五、預(yù)習(xí)要求 1、復(fù)習(xí)教材中門電路的有關(guān)內(nèi)容： (1) 理解與門、或門、與非門、或非