模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)樣本

東華理工大學(xué)自編教材模仿電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指引書與課程設(shè)計(jì)編者：劉梅鋒李百余朱兆優(yōu)鄧文娟審校：林剛勇東華理工學(xué)院電子工程學(xué)院二○○六年十月

前言《模仿電子技術(shù)》是電類專業(yè)重要基本課，也是非電類工科專業(yè)重要學(xué)習(xí)內(nèi)容。模仿電子技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)課程，實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)電子技術(shù)一種重要環(huán)節(jié)，它對(duì)鞏固和加深課堂教學(xué)內(nèi)容、提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和工作技能，培養(yǎng)科學(xué)工作作風(fēng)具備重要作用，為此后學(xué)好后續(xù)課和從事實(shí)際技術(shù)工作奠定堅(jiān)實(shí)基本。本門課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排遵循由淺到深、由易到難規(guī)則，考慮不同層次需要，既有基本測(cè)實(shí)驗(yàn)證性內(nèi)容，又有設(shè)計(jì)研究性內(nèi)容。為提高實(shí)驗(yàn)思想性、科學(xué)性和啟發(fā)性，有些實(shí)驗(yàn)只提出設(shè)計(jì)規(guī)定及電路原理簡(jiǎn)圖，由學(xué)生自己完畢方案選取、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)安排和實(shí)驗(yàn)成果表格記錄等，充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性和主觀能動(dòng)性。本書還編寫了基本實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)共二十個(gè)，還編寫了三個(gè)模仿電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)均可以在模仿電路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中完畢，學(xué)生可依照狀況從中選做，實(shí)驗(yàn)前由任課教師依照各專業(yè)詳細(xì)狀況和教學(xué)內(nèi)容擬定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，選取實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。本課程是實(shí)踐性、技能性和理論性很強(qiáng)學(xué)科，必要理論聯(lián)系實(shí)際，在理論知識(shí)指引下，通過(guò)實(shí)踐逐漸加深對(duì)電子技術(shù)理論理解，勤思考、多動(dòng)手，不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，注重自己能力培養(yǎng)，才干有所收益、有所發(fā)展、有所創(chuàng)新。電子技術(shù)日新月異，教學(xué)改革任重道遠(yuǎn)，由于水平有限，對(duì)書中錯(cuò)誤和缺陷懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正，以便此后不斷改進(jìn)。10月17日

目錄TOC\o"1-2"\h\z第一某些模仿電子技術(shù)實(shí)驗(yàn) 2實(shí)驗(yàn)一單級(jí)放大電路（一） 2實(shí)驗(yàn)二單級(jí)放大電路（二） 2實(shí)驗(yàn)三射極跟隨器 2實(shí)驗(yàn)四差動(dòng)放大電路 2實(shí)驗(yàn)五積分與微分電路 2實(shí)驗(yàn)七RC正弦波振蕩器 2實(shí)驗(yàn)八LC正弦波振蕩電路 2實(shí)驗(yàn)九比較器 2實(shí)驗(yàn)十波形發(fā)生器 2實(shí)驗(yàn)十一集成功率放大器 2實(shí)驗(yàn)十二整流濾波和并聯(lián)穩(wěn)壓電路 2實(shí)驗(yàn)十三串聯(lián)穩(wěn)壓電路 2實(shí)驗(yàn)十四集成穩(wěn)壓器 2實(shí)驗(yàn)十五電流/電壓轉(zhuǎn)換電路 2實(shí)驗(yàn)十六電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路 2實(shí)驗(yàn)十七設(shè)計(jì)帶負(fù)反饋二級(jí)放大電路 2實(shí)驗(yàn)十八運(yùn)算放大器應(yīng)用設(shè)計(jì) 2實(shí)驗(yàn)十九互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器 2實(shí)驗(yàn)二十波形變換電路設(shè)計(jì) 2第二某些模仿電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 2課題一多級(jí)放大電路設(shè)計(jì) 2課題二RC有源濾波器迅速設(shè)計(jì) 2課題三函數(shù)發(fā)生器 2附錄一：《模仿電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫規(guī)定 2附錄二：模仿電路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用闡明 2

第一某些模仿電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一單級(jí)放大電路（一）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)渴煜る娮釉骷湍７码娐穼?shí)驗(yàn)箱，學(xué)習(xí)基本放大電路構(gòu)成。掌握放大器靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)試辦法及其對(duì)放大器性能影響。學(xué)習(xí)測(cè)量放大器Q點(diǎn)和Av辦法，理解共射極電路特性。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．示波器2．信號(hào)發(fā)生器3．萬(wàn)用表4．模仿電路實(shí)驗(yàn)箱三、預(yù)習(xí)規(guī)定1．三極管及單管放大器工作原理。2．放大器動(dòng)態(tài)和靜態(tài)測(cè)量辦法。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及環(huán)節(jié)（一）裝接電路與簡(jiǎn)樸測(cè)量圖1－1工作點(diǎn)穩(wěn)定放大電路1．判斷實(shí)驗(yàn)箱上三極管極性及好壞，測(cè)量+12V電源與否正常以及電解電容極性和好壞。2．按圖1-1所示連接電路（注意要關(guān)斷電源之后再接線），Rp調(diào)到電阻最大位置。3．接完后仔細(xì)檢查，經(jīng)認(rèn)真檢查后方可通電。（二）靜態(tài)測(cè)量與調(diào)節(jié)1.變化Rp，記錄Ic分別為0.8mA、1.2mA、1.6mA、2mA時(shí)三極管Vβ值。提示：Ib和Ic測(cè)量和計(jì)算辦法測(cè)Ib和Ic普通可用間接測(cè)量法，即通過(guò)測(cè)Vc和Vb，Rc和Rb計(jì)算出Ib和Ic（注意：圖1－1中Ib為支路電流）。此法雖不直觀，但操作比較簡(jiǎn)樸，建議初學(xué)者采用。直接測(cè)量法，即將微安表和毫安表直接串聯(lián)在基極（集電極）中測(cè)量。此法直觀，但操作不當(dāng)容易損壞儀器和儀表。不建議初學(xué)者采用。

測(cè)量Rb時(shí)應(yīng)關(guān)斷電源，并斷開Rp下端。2.調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)，調(diào)RP使Ve=1.8V（或使Uce=5~6V），計(jì)算并填表1.1.表1.１實(shí)測(cè)計(jì)算Ube（v）Uce（v）Rb（kΩ）Ib（μA）Ic(mA)（三）動(dòng)態(tài)研究按圖1－2所示電路接線，調(diào)節(jié)Q點(diǎn)（辦法同前）。圖1－2小信號(hào)放大電路將信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)調(diào)到f＝1KHz，UP-P為500mV，接至放大電路A點(diǎn)，通過(guò)R1、R2衰減（100倍），Ui點(diǎn)得到5mV小信號(hào)，觀測(cè)Ui和Uo端波形，并比較相位,填表1.2。信號(hào)頻率不變，逐漸加大信號(hào)幅度，觀測(cè)Vo不失真時(shí)最大值并填入表1.2表1.2實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)計(jì)算估算Ui(mv)Uo(v)AuAu五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告記錄所有實(shí)驗(yàn)測(cè)量成果及波形。結(jié)合電路理論知識(shí)，計(jì)算單級(jí)放大電路電壓放大倍數(shù),并與實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行比較，分析誤差成果、產(chǎn)生誤差因素及改進(jìn)辦法或方案。按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和測(cè)量規(guī)定詳細(xì)寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)二單級(jí)放大電路（二）實(shí)驗(yàn)?zāi)繉W(xué)習(xí)測(cè)量放大器ri、r0辦法、觀測(cè)放大器非線性失真，理解共射極電路特性。學(xué)習(xí)放大電路動(dòng)態(tài)性能。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．示波器2．信號(hào)發(fā)生器3．萬(wàn)用表4．模仿電路實(shí)驗(yàn)箱三、預(yù)習(xí)規(guī)定三極管及單管放大器工作原理。放大器動(dòng)態(tài)和靜態(tài)測(cè)量辦法。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及環(huán)節(jié)1．輸入電阻測(cè)量按圖1-1接線。如圖2-1，在輸入端串接一種5.1k電阻Rs，測(cè)量Us與Ui即可計(jì)算riri＝Ui/IbIb＝(US－Ui)/RS則ri＝[Ui/(US-Ui)].RS2．輸出電阻測(cè)量按圖1-1接線。如圖2-2，測(cè)量有負(fù)載和空載時(shí)U0，即可計(jì)算出r0，將上述測(cè)量及計(jì)算成果填入表2.1中。r0＝[(U0-UL)/UL]RL＝(U0/UL-1)RL表2.1測(cè)輸入電阻（Rs=5.1kΩ）測(cè)輸出電阻(RL=5.1kΩ)實(shí)測(cè)計(jì)算估算實(shí)測(cè)計(jì)算估算US(mv)Ui(mv)ririU0RL=∞U0RL=ro(kΩ)ro(kΩ)3．按圖1-2接線，保持Ui＝5mv不變，放大器接入負(fù)載RL，按表2.2中給定不同參數(shù)狀況下測(cè)量Ui和Uo，并將計(jì)算成果填表中。表2.2給定參數(shù)實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)計(jì)算估算RCRLUi(mv)Uo(v)AuAu5K15K15K12K22K5K12K2K24．保持Ui＝5mv不變，轉(zhuǎn)動(dòng)電位器以增大或減小Rp，觀測(cè)輸出端Uo波形變化，并用萬(wàn)用表測(cè)量三極管Vb、Vc、Ve值，并填入表2.3中。表2.3(注意:如果截止失真不明顯可恰當(dāng)增長(zhǎng)輸入信號(hào)幅度.)Rp5VbVcVe輸出波形現(xiàn)象小適當(dāng)大五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.記錄所有實(shí)驗(yàn)測(cè)量成果及波形。2.結(jié)合電路理論知識(shí)，計(jì)算單級(jí)放大電路輸入電阻、輸出電阻，并與實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行比較，分析誤差成果、產(chǎn)生誤差因素及改進(jìn)辦法或方案。3.按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和測(cè)量規(guī)定詳細(xì)寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)三射極跟隨器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)?．掌握射極跟隨器特性和測(cè)量辦法。2．進(jìn)一步學(xué)習(xí)放大器中各項(xiàng)參數(shù)測(cè)量辦法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器3．萬(wàn)用表4．模仿電路實(shí)驗(yàn)箱三、預(yù)習(xí)規(guī)定1．參照教材關(guān)于章節(jié)內(nèi)容，熟悉射極跟隨器原理及特點(diǎn)。2．依照?qǐng)D3-1元器件參數(shù)，估算靜態(tài)工作點(diǎn)，畫出交、直流負(fù)載線。圖3-1射極跟隨器四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．按圖3-1電路接線。2．直流工作點(diǎn)調(diào)節(jié)。接上電源，將電源開關(guān)合上，在B點(diǎn)輸入頻率f＝1KHz正弦波信號(hào)，電路輸出端用示波器觀測(cè)，重復(fù)調(diào)節(jié)電位器Rp4及信號(hào)源輸出幅度，使電路輸出幅度在示波器屏幕上得到一種最大不失真波形，然后斷開輸入信號(hào)，用萬(wàn)用表測(cè)量晶體管各極對(duì)地電位，測(cè)量成果即為該放大器靜態(tài)工作點(diǎn)，將所測(cè)數(shù)據(jù)填入表3-1中。(也可按照前面所學(xué)辦法調(diào)節(jié)Q點(diǎn).)表3-1Ve(V)Ube(V)Ic(mA)（計(jì)算值）測(cè)量值3．測(cè)量電壓放大倍數(shù)AV接入負(fù)載RL=1KΩ，在B點(diǎn)輸入頻率為f＝1KHz正弦波信號(hào)，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)幅度（此時(shí)電位器Rp4不能再旋動(dòng)），用示波器觀測(cè)，在輸出最大不失真狀況下，測(cè)量Ui,UL值，將所測(cè)數(shù)據(jù)填入表3-2中。表3-2Ui(V)UL(V)Au測(cè)量值4．測(cè)量輸出電阻ro在B點(diǎn)輸入頻率為f＝1KHz正弦波信號(hào)，幅度Ui＝100mv左右，當(dāng)斷開和接上負(fù)載RL＝2.2KΩ時(shí)，用示波器觀測(cè)輸出波形，分別測(cè)出空載時(shí)輸出電壓Uo(RL＝∞)和有負(fù)載輸出電壓UL(RL＝2.2KΩ)值，則ro=(Uo/UL-1)RL將所測(cè)數(shù)據(jù)填寫入表3-3中。表3-3Uo(mV)UL(mV)ro測(cè)量值5．測(cè)量放大器輸入電阻ri（采用換算法）在電路輸入端串入一種5.1Ｋ電阻（如圖3-1），從Ａ點(diǎn)加入頻率為f＝1KHz正弦信號(hào)，用示波器觀測(cè)輸出波形，再分別用示波器測(cè)量Ａ點(diǎn)、Ｂ點(diǎn)波形幅值Us、Ui.則ri=[Ui/(Us-Ui)].Ｒs.將測(cè)量數(shù)據(jù)填寫入表3-4中。表3-4US(mV)Ui(mV)ri測(cè)量值6．測(cè)量射極跟隨器跟隨特性在電路輸出端接入負(fù)載ＲL＝2.2KΩ,在Ｂ點(diǎn)加入頻率為f＝1KHz正弦信號(hào)，逐漸增大輸入信號(hào)幅度Ui，用示波器觀測(cè)電路輸出端，在保證輸出波形不失真狀況下，測(cè)出相應(yīng)UL值，依照測(cè)量成果計(jì)算Ａv電壓放大倍數(shù)。將所測(cè)數(shù)據(jù)填寫入表3-5中。表3-512345Ui(mV)UL(mV)Ａu五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)定1．給出實(shí)驗(yàn)原理圖，標(biāo)明實(shí)驗(yàn)元件數(shù)值。2．整頓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，闡明實(shí)驗(yàn)中浮現(xiàn)各種現(xiàn)象，得出關(guān)于結(jié)論，畫出必要波形曲線。3．將實(shí)驗(yàn)成果與理論計(jì)算比較，分析產(chǎn)生誤差因素。

實(shí)驗(yàn)四差動(dòng)放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)?．熟悉差動(dòng)放大器工作原理2．掌握差動(dòng)放大器基本測(cè)試辦法二、實(shí)驗(yàn)儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器3．萬(wàn)用表4．模仿電路實(shí)驗(yàn)箱三、預(yù)習(xí)規(guī)定1．計(jì)算圖4-1靜態(tài)工作點(diǎn)（設(shè)rbe=3K,β=100）及電壓放大倍數(shù)在圖4-1基本上畫出單端輸入和共模輸入電路四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及環(huán)節(jié)差動(dòng)放大原理實(shí)驗(yàn)電路如圖4-1所示。圖4-1差動(dòng)放大電路原理圖測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)①調(diào)零將輸入端短路并接地（即b1-b2短路并接地），接通直流電源，調(diào)節(jié)電位器Ｒp1使差動(dòng)放大電路雙端輸出電壓Uo＝０。②測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)用萬(wàn)用表測(cè)量三個(gè)三極管（Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3）各極對(duì)地電壓，并填入表4-1中。表4-1Vc1Vc2Vc3Vb1Vb2Vb3Ve1Ve2Ve3實(shí)測(cè)值（二）測(cè)量差模電壓放大倍數(shù)在輸入端加入直流電壓信號(hào)Vid＝±0.1Ｖ（即Vb1＝0.1V，Vb2＝－0.1V）按表4-2規(guī)定，用萬(wàn)用表測(cè)量差動(dòng)放大器單端和雙端輸出電壓并記錄，由測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出單端和雙端輸出電壓放大倍數(shù)。（注意：差動(dòng)放大器輸入直流電壓信號(hào)從實(shí)驗(yàn)箱OUT1和OUT２上接入，調(diào)節(jié)電位器可變化直流信號(hào)大小和極性，使OUT1和OUT２分別調(diào)為＋0.1V和－0.1V再接入到差動(dòng)放大器Ｖb1和Ｖb2輸入端。）表4-2(注意:電壓放大倍數(shù)=輸出變化量/輸入變化量)測(cè)量計(jì)算項(xiàng)差模輸入測(cè)量值計(jì)算值Vc1Vc2VoAd1Ad2AdVb1＝0.1VVb2＝－0.1V（三）測(cè)量共模電壓放大倍數(shù)調(diào)節(jié)好OUT1和OUT２值不變，將輸入端b1、b2短接，先后分別接到信號(hào)源OUT1和OUT２上，再分別用萬(wàn)用表測(cè)量出差放電路共模輸入時(shí)單端和雙端輸出電壓信號(hào)，并填入表4-3中，由測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出單端和雙端輸出電壓放大倍數(shù)，進(jìn)一步再計(jì)算出共模抑制比CMRR=|Ad/Ac|。表4-3測(cè)量計(jì)算項(xiàng)共模輸入測(cè)量值計(jì)算值Vc1Vc2VoAc1Ac2AcVb1＝Vb2＝0.1VVb1＝Vb2＝－0.1V（四）測(cè)量單端輸入差放電路放大倍數(shù)1．在圖4-1中將b2接地，構(gòu)成單端輸入差動(dòng)放大器，從b1端輸入直流信號(hào)Ｖi=±0.1V,用萬(wàn)用表測(cè)量差放電路單端輸出和雙端輸出電壓信號(hào)，記錄并填于表4-4中。依照測(cè)量值計(jì)算單端輸入時(shí)單端輸出和雙端輸出電壓放大倍數(shù)，并與在雙端輸入時(shí)單端輸出和雙端輸出差模電壓放大倍數(shù)進(jìn)行比較。2．用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一種幅度Ｖi＝50mV,頻率f＝1KHz正弦波信號(hào)加入差動(dòng)放大器b1端，b2接地。這時(shí)用示波器分別測(cè)量記錄單端輸出和雙端輸出電壓波形和幅度、頻率，填入表4-4中，依照測(cè)量值計(jì)算單端和雙端輸出差模電壓放大倍數(shù)。表4-4電壓值放大倍數(shù)AVVC1VC2V0Ad1Ad2Ad直流0.1V直流-0.1V正弦信號(hào)50mv/1kHZ（注意：輸入交流信號(hào)時(shí)，用示波器監(jiān)視Ｖc1,Ｖc2波形，若有失真現(xiàn)象，可恰當(dāng)減小輸入電壓幅值，使Ｖc1,Ｖc2都不失真。）五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．依照實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算圖4-1差動(dòng)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)，并與預(yù)習(xí)計(jì)算成果相比較。2．整頓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算各個(gè)信號(hào)輸入時(shí)Ａd，并與計(jì)算值相比較。3．計(jì)算實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)３中Ａc和CMRR值?？偨Y(jié)差放電路性能和特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)五積分與微分電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)?．學(xué)會(huì)用運(yùn)算放大器構(gòu)成積分微分電路.2．學(xué)會(huì)積分微分電路特點(diǎn)及性能。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器。3．萬(wàn)用表4．模仿電路實(shí)驗(yàn)箱。三、預(yù)習(xí)規(guī)定1．分析圖5-1電路，若輸入正弦波，其相位差是多少？當(dāng)輸入信號(hào)100Hz有效值為2V時(shí)，Vo=？2．分析圖5-2電路，若輸入正弦波，其相位差是多少？當(dāng)輸入信號(hào)為160Hz有效值為1V時(shí)，輸出Vo=？3．?dāng)M定實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，做好登記表格。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）積分電路圖5-1積分電路1．實(shí)驗(yàn)電路如圖5-1所示。先從OUT1調(diào)出+1v直流電壓接入電路輸入端，雖然Vi＝+1v，合上開關(guān)Ｋ，用示波器觀測(cè)積分電路輸出波形Vo，然后斷開開關(guān)Ｋ（開關(guān)Ｋ用一根導(dǎo)線代替，斷開時(shí)拔出導(dǎo)線一端）在示波器上觀測(cè)輸出波形變化。2．測(cè)量飽和輸出電壓及有效積分時(shí)間。3．將圖5-1中積分電容C1改為0.1u，開關(guān)Ｋ斷開，在積分電路輸入端用信號(hào)發(fā)生器分別輸入一種幅度為2V、頻率為100Hz方波和正弦波，用示波器觀測(cè)輸出信號(hào)幅度大小和輸入與輸出波形相位關(guān)系，并記錄波形。(注意:若由于輸入信號(hào)具有直流電平而使得輸出波形失真,可通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器直流電平旋鈕消除失真.)4．信號(hào)發(fā)生器輸出幅度不變，變化信號(hào)發(fā)生器輸出頻率，再用示波器觀測(cè)輸出信號(hào)幅度大小和輸入與輸出波形相位關(guān)系，并記錄波形。（二）微分電路實(shí)驗(yàn)電路如5-2所示。圖5-2微分電路1．用信號(hào)發(fā)生器輸入一種頻率為f＝160Hz，有效值為1V正弦波信號(hào)到積分電路輸入端Vi，用示波器觀測(cè)電路Vi與Vo波形，并測(cè)量輸出電壓幅度。2．電路連接不變，變化電路輸入信號(hào)頻率（在20Hz~400Hz之間），用示波器觀測(cè)Vi和Vo幅值和波形變化狀況并記錄。3．用信號(hào)發(fā)生器輸入一種頻率為f＝200Hz，峰－峰值為1V方波信號(hào)到積分電路輸入端Vi，按正弦波環(huán)節(jié)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，用示波器觀測(cè)電路輸出波形Vo。（可在Vi端串連一種200Ω左右電阻消除振蕩）（三）積分－微分電路電路如圖5-3所示。圖5-3積分——微分電路1．用信號(hào)發(fā)生器輸入一種頻率為f＝200Hz，峰－峰值為1V方波信號(hào)到積分－微分電路輸入端Vi，用示波器觀測(cè)Vi和Vo波形并記錄（消除振蕩辦法同上）2．電路連接不變，將積分－微分電路輸入端輸入信號(hào)Vi頻率改為500Hz，再重復(fù)上一步實(shí)驗(yàn)。（五）實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．整頓實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)及波形，總結(jié)積分，微分電路特點(diǎn)。2．比較實(shí)驗(yàn)成果與理論計(jì)算值，分析誤差因素。實(shí)驗(yàn)六有源濾波器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)?．熟悉有源濾波器電路構(gòu)成及其特性。2．學(xué)會(huì)測(cè)量有源濾波器幅頻特性。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器3.萬(wàn)用表4．模仿電路實(shí)驗(yàn)箱三、預(yù)習(xí)規(guī)定1．實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)教材關(guān)于濾波器內(nèi)容。2．分析圖6-1、圖6-2、圖6-3所示電路工作原理，寫出它們電壓增益特性表達(dá)式。3．計(jì)算圖6-1、圖6-2電路截止頻率和圖6-3電路中心頻率。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)（一）低通濾波器實(shí)驗(yàn)電路如圖6-1所示。其中：反饋電阻RF選用22K電位器，5K7為設(shè)定值。圖6-1低通濾波器按表6.1內(nèi)容測(cè)量并記錄.Vi（v）1111111111頻率(Hz)510153060100150200300400Vo(v)表6.1（二）高通濾波器實(shí)驗(yàn)電路如圖6-2所示圖6-2高通濾波器按表6.2內(nèi)容測(cè)量并記錄.表6.2Vi(v)1111111111頻率(HZ)10203050100130160200300400Vo(V)（三）帶阻濾波器實(shí)驗(yàn)電路如圖6-3所示。1．實(shí)測(cè)電路中心頻率。2．以實(shí)測(cè)出中心頻率為中心,逐漸上下變化輸入信號(hào)頻率，測(cè)出帶阻濾波器電路幅頻特性,自擬表格。圖6-3帶阻濾波器五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．整頓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出各電路測(cè)量出信號(hào)波形曲線，并與計(jì)算值對(duì)比，分析誤差。2．如何構(gòu)成帶通濾波器？試設(shè)計(jì)一種中心頻率為300Hz，帶寬為200Hz帶通濾波器。

實(shí)驗(yàn)七RC正弦波振蕩器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)?．掌握橋式RC正弦波振蕩器電路構(gòu)成及工作原理。2．熟悉正弦振蕩器調(diào)節(jié)、測(cè)試辦法。3．觀測(cè)RC參數(shù)對(duì)振蕩頻率影響，學(xué)習(xí)振蕩頻率測(cè)定辦法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生3．萬(wàn)用表4．模仿電路實(shí)驗(yàn)箱三、預(yù)習(xí)規(guī)定1．復(fù)習(xí)RC橋式振蕩器工作原理。2．完畢下列填充題：①如圖7-1中，正反饋支路是由構(gòu)成，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)具備特性，要變化振蕩頻率只要變化或數(shù)值即可。②如圖7-1中，RP3和R2構(gòu)成反饋，其中用來(lái)調(diào)節(jié)放大器放大倍數(shù)，使電路放大倍數(shù)AV≥3。圖7-1RC正弦振蕩器四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．按圖7-1接線，調(diào)節(jié)電位器電阻，使RP4＝R1，RP4電阻值需預(yù)先調(diào)好再接入。2．用示波器觀測(cè)輸出電壓V0波形。3．思考：①若電路元件完好，接線對(duì)的，電源電壓也正常，但測(cè)量成果V0＝0，因素何在？應(yīng)怎么解決？②若在輸出端有信號(hào)V0，但浮現(xiàn)明顯失真，因素何在？應(yīng)如何解決？4．測(cè)量輸出信號(hào)V0頻率f0，并與計(jì)算值比較。5．變化振蕩頻率在模仿電路實(shí)驗(yàn)箱上設(shè)法使實(shí)驗(yàn)電路中文氏橋電阻R1＝RP4=20k(或者使C1=C2=0.2u)。注意：變化參數(shù)前，必要先關(guān)斷模仿電路實(shí)驗(yàn)箱電源開關(guān)，檢查無(wú)誤后再接通電源。測(cè)f0之前，應(yīng)恰當(dāng)調(diào)節(jié)RP3，使輸出信號(hào)V0無(wú)明顯失真后，再測(cè)頻率,并讀出V0幅值。6．測(cè)定運(yùn)算放大器放大電路閉環(huán)電壓放大倍數(shù)AVf在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)5基本上，關(guān)斷實(shí)驗(yàn)箱電源，保持RP3值不變，使信號(hào)發(fā)生器輸出頻率與環(huán)節(jié)5相似。斷開圖7-1中“A”點(diǎn)接線，把低頻信號(hào)發(fā)生器輸出電壓接至運(yùn)放同相輸入端（電路接成如圖7-2），調(diào)節(jié)此輸入信號(hào)Vi幅值，使輸出信號(hào)V0等于環(huán)節(jié)5中讀出V0值，再測(cè)出此時(shí)輸入信號(hào)Vi幅值，即可計(jì)算出電壓放大倍數(shù)Avf＝V0/Vi=————倍。7．自擬詳細(xì)環(huán)節(jié)，測(cè)定RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)幅頻特性曲線。圖7-2五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．圖7-1電路中，哪些參數(shù)與振蕩頻率關(guān)于？將振蕩頻率實(shí)測(cè)值與理論估算值比較，分析產(chǎn)生誤差因素。2．總結(jié)變化負(fù)反饋深度對(duì)振蕩起振幅值條件及輸出波形影響。3．完畢預(yù)習(xí)規(guī)定第2項(xiàng)內(nèi)容。4．作出RC振蕩器串-并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)幅頻特性曲線。實(shí)驗(yàn)八LC正弦波振蕩電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)垦芯縇C正弦波振蕩電路特性。LC選頻放大電路幅頻特性。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器3．模仿電路實(shí)驗(yàn)箱三、預(yù)習(xí)規(guī)定LC電路三點(diǎn)式振蕩電路振蕩條件及頻率計(jì)算辦法，計(jì)算圖8所示電路中當(dāng)電容C分別為0.047u和0.01u時(shí)振蕩頻率。LC選頻放大電路幅頻特性。圖8四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)選頻放大電路幅頻特性曲線按圖8接線，先選電容C為0.01u。調(diào)1RP使晶體管V集電極電壓為6V（此時(shí)2Rp=0）。調(diào)信號(hào)源幅度和頻率，使f約等于16KHz，Vi=10Vp-p，用示波器監(jiān)視輸出波形，調(diào)2RP使失真最小，輸出幅度最大，測(cè)量此時(shí)幅度，計(jì)算Au。微調(diào)信號(hào)源頻率（幅度不變）使VOUT最大，并記錄此時(shí)f及輸出信號(hào)幅值。變化信號(hào)源頻率，使f分別為（f0-2），（f0-1），（f0-0.5），（f0+0.5）,(f0+1),(f0+2),(單位：KHz)，分別測(cè)出相相應(yīng)頻率輸出幅度。將電容C改接為0.047u，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。LC振蕩電路研究圖8去掉信號(hào)源，先將C=0.01接入，斷開R2。在不接通B、C兩點(diǎn)狀況下，令2RP=0，調(diào)1RP使V集電極電壓為6V。（1）振蕩頻率接通B、C兩點(diǎn)，用示波器觀測(cè)A點(diǎn)波形，調(diào)2RP使波形不失真，測(cè)量此時(shí)振蕩頻率，并與前面實(shí)驗(yàn)選頻放大電路諧振頻率比較。將C改為0.047u，重復(fù)上述環(huán)節(jié)。（2）振蕩幅度條件在上述形成穩(wěn)定振蕩基本上，測(cè)量Vb、Vc、Va。求出Au·F值，驗(yàn)證Au·F與否等于1。調(diào)2RP，加大負(fù)反饋，觀測(cè)振蕩器與否會(huì)停振。在恢復(fù)振蕩狀況下，在A點(diǎn)分別接入20K、1K5負(fù)載電阻，觀測(cè)輸出波形變化。影響輸出波形因素在輸出波形不失真狀況下，調(diào)2RP，使2RP為0，即減小負(fù)反饋，觀測(cè)振蕩波形變化。先調(diào)1RP使波形不失真，然后調(diào)2RP觀測(cè)振蕩波形變化。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．由實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1作出選頻|AU|~f曲線。2．記錄實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2各步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并解釋因素。3．總結(jié)負(fù)反饋對(duì)振蕩幅度和波形影響。分析靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)振蕩條件和波形影響。注：本實(shí)驗(yàn)中若無(wú)頻率計(jì)，可由示波器測(cè)量周期再進(jìn)行換算。

實(shí)驗(yàn)九比較器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)?．掌握比較器電路構(gòu)成及特點(diǎn)。2．學(xué)會(huì)測(cè)試儀器辦法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器3．萬(wàn)用表4．模仿電路實(shí)驗(yàn)箱三、預(yù)習(xí)規(guī)定（一）分析圖9-1電路，回答如下問(wèn)題1．比較器與否要調(diào)零？因素何在？2．比較器兩個(gè)輸入電阻與否規(guī)定對(duì)稱？為什么？3．運(yùn)算放大器兩個(gè)輸入端電位差如何預(yù)計(jì)？（二）分析圖9-2電路，估算：1．使比較器輸出端輸出信號(hào)Vo由＋Vom變?yōu)椋璙om臨界輸入值Vi。2．使比較器輸出端輸出信號(hào)Vo由－Vom變?yōu)椋玍om臨界輸入值Vi。3．若在比較器電路輸入端輸入Vi幅度有效值為1V正弦波信號(hào)，試畫出Vi－Vo相應(yīng)波形圖。（三）分析圖9-3電路，估算：1．使比較器輸出端輸出信號(hào)Vo由＋Vom變?yōu)椋璙om臨界輸入值Vi。2．使比較器輸出端輸出信號(hào)Vo由－Vom變?yōu)椋玍om臨界輸入值Vi。3．若在比較器電路輸入端輸入Vi幅度有效值為1V正弦波信號(hào)，試畫出Vi－Vo相應(yīng)波形圖。（四）按照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容準(zhǔn)備好登記表格和記錄波形座標(biāo)紙。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）過(guò)零比較器電路如圖9-1所示。圖9-1過(guò)零比較器1．按圖9-1連線，當(dāng)輸入端Vi懸空時(shí)，用萬(wàn)用表測(cè)量比較器輸出端Vo電壓值。2．從信號(hào)發(fā)生器中輸出正弦波信號(hào)接到比較器輸入端Vi，當(dāng)Vi輸入信號(hào)頻率為500Hz，有效值為1V正弦波時(shí)，用示波器觀測(cè)輸出端Vi與Vo波形，并做好記錄。3．變化輸入Vi幅值，用示波器觀測(cè)Vo變化。（二）反相滯回比較器實(shí)驗(yàn)電路如圖9-2所示。圖9-2反相滯回比較器1．按圖9-2接線，Vi接DC電壓源，測(cè)出Vo由＋Vom→－Vom時(shí)臨界值。2．同樣，Vi接DC電壓源，測(cè)出Vo由－Vom→＋Vom臨界值。3．從信號(hào)發(fā)生器中輸出正弦波信號(hào)接到比較器輸入端Vi，當(dāng)Vi輸入信號(hào)頻率為500Hz，有效值為1V正弦波時(shí)，用示波器觀測(cè)輸出端Vi與Vo波形，并做好記錄。（三）同相滯回比較器實(shí)驗(yàn)電路如圖9-3所示。圖9-3同相滯回比較器1．按圖9-3接線，并參照（二）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和辦法。2．將實(shí)驗(yàn)成果與反相滯回比較器成果相比較。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．整頓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和波形。2．分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)成果和誤差。3．總結(jié)實(shí)驗(yàn)原理，闡明各種比較器特點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)十波形發(fā)生器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)?．掌握波形發(fā)生電路特點(diǎn)和分析辦法。2．熟悉波形發(fā)生器設(shè)計(jì)辦法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．示波器2．萬(wàn)用表3．模仿電路實(shí)驗(yàn)箱三、預(yù)習(xí)規(guī)定1．分析圖10-1電路工作原理，定性地畫出Vo和Vc波形。2．若圖10-1電路中R1支路電阻為10K（即Rp4＝０），計(jì)算輸出信號(hào)Vo頻率。3．分析圖10-2電路，如何才干使電路輸出信號(hào)占空比變大？運(yùn)用實(shí)驗(yàn)箱上元器件畫出電路原理圖。4．在圖10-3電路中，如何才干變化輸出信號(hào)頻率？設(shè)計(jì)兩種電路實(shí)現(xiàn)方案，并畫出電路原理圖。5．對(duì)于圖10-4電路中，如何才干實(shí)現(xiàn)持續(xù)地變化電路振蕩頻率？運(yùn)用實(shí)驗(yàn)箱上元器件，畫出電路原理圖。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）方波發(fā)生器實(shí)驗(yàn)電路如圖10-1所示，雙向穩(wěn)壓管ZDW普通能穩(wěn)壓在4~6V之間。圖10-1方波發(fā)生器1．按電路圖10-1接線，用示波器觀測(cè)電路Vc、Vo波形幅度和頻率，并與預(yù)習(xí)計(jì)算值比較。2．分別測(cè)出Rp4=0和100K時(shí)輸出信號(hào)頻率和幅值，并與預(yù)習(xí)計(jì)算值相比較。3．要獲得更低頻率，應(yīng)如何選取電路參數(shù)？試運(yùn)用實(shí)驗(yàn)箱上元器件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并觀測(cè)信號(hào)變化。（二）占空比可調(diào)節(jié)矩形波發(fā)生器實(shí)驗(yàn)電路如圖10-2所示圖10-2占空比可調(diào)節(jié)矩形波發(fā)生器1．按圖10-2接線，接通電源，用示波器觀測(cè)并測(cè)量電路振蕩頻率、幅值和波形占空比。2．若要使占空比更大，應(yīng)如何選取電路參數(shù)？用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（三）三角波發(fā)生電路實(shí)驗(yàn)電路如圖10-3所示。圖10-3三角波發(fā)生器1．按圖10-3接線，用示波器分別觀測(cè)電路Vo1及Vo波形幅度和頻率并記錄。2．分析如何變化輸出波形頻率？按預(yù)習(xí)方案分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄下波形幅度和頻率。（四）鋸齒波發(fā)生電路實(shí)驗(yàn)電路如圖10-4所示。圖10-4鋸齒波發(fā)生器1．按圖10-4接線，用示波器觀測(cè)電路Vo1及Vo輸出信號(hào)幅度和頻率，并記錄。2．按預(yù)習(xí)時(shí)方案變化鋸齒波頻率，并測(cè)量變化范疇。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．畫出各實(shí)驗(yàn)波形圖。2．畫出各實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)規(guī)定設(shè)計(jì)方案、電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)及成果。3．總結(jié)波形發(fā)生電路和特點(diǎn)，并回答：波形產(chǎn)生電路有無(wú)輸入端？

實(shí)驗(yàn)十一集成功率放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)?．熟悉集成功率放大器工作特點(diǎn)。2．掌握集成功率放大器重要性能指標(biāo)及測(cè)量辦法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．示波器2．函數(shù)發(fā)生器3．萬(wàn)用表4．元器件：集成功率放大器芯片LM3861片8Ω揚(yáng)聲器1個(gè)電解電容10u，220u，47u各1個(gè)三、預(yù)習(xí)規(guī)定1．復(fù)習(xí)集成功率放大器工作原理，對(duì)照?qǐng)D11-2分析電路工作原理。2．如圖11-1電路中，若VCC＝12V，RL＝8Ω，估算該電路PCM，PE值。3．閱讀實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，準(zhǔn)備記錄數(shù)據(jù)表格。圖11-1集成功率放大器四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．按照?qǐng)D11-1電路，在實(shí)驗(yàn)箱上連接好線路，在沒(méi)加信號(hào)時(shí)測(cè)靜態(tài)工作電流。2．在輸入端接1KHz正弦波信號(hào)，用示波器觀測(cè)輸出波形，逐漸增大輸入信號(hào)電壓幅度，直到浮現(xiàn)輸出信號(hào)失真為止，記錄下此時(shí)輸入和輸出信號(hào)電壓幅度和波形。3．去掉1腳、8腳之間10u電容，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。4．變化集成功率放大器電源電壓，分別選5V和9V兩檔接入，再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)成果。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．依照實(shí)驗(yàn)測(cè)算值，計(jì)算各種狀況下PCM，PE及η。2．作出電源電壓與輸出電壓，輸出功率關(guān)系曲線。圖11-2集成功率放大器LM386內(nèi)部電路

實(shí)驗(yàn)十二整流濾波和并聯(lián)穩(wěn)壓電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)浚?．熟悉單相半波、全波、全式整流電路工作原理。2．觀測(cè)理解電容濾波器作用。3．理解并聯(lián)穩(wěn)壓電路構(gòu)成和工作原理。二、實(shí)驗(yàn)儀器：1．示波器2．萬(wàn)用表3．元器件：二極管IN41484個(gè)，穩(wěn)壓管1個(gè)（可利實(shí)驗(yàn)箱上）電阻3.3K-1/4W和1K-1/4各1個(gè)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）整流電路：實(shí)驗(yàn)電路如圖12-1和12-2所示。1．半波整流、橋式整流實(shí)驗(yàn)電路分別為圖12-1，圖12-2所示。2．分別連接二種整流電路，用示波器觀測(cè)V2及VL波形，并用萬(wàn)用表測(cè)量V2，VL幅值。圖12-1半波整流圖12-2橋式整流（二）電容濾波電路：實(shí)驗(yàn)電路如圖12-3所示。圖12-3電容濾波電路1．分別用不同電容接入電路，RL先不接，用示波器觀測(cè)波形，用萬(wàn)用表電壓擋測(cè)VL并記錄。 2．接上RL，先用RL＝1KΩ，重復(fù)上述1實(shí)驗(yàn)并記錄。3．將RL改為150Ω，重復(fù)上述1實(shí)驗(yàn)并記錄。（三）并聯(lián)穩(wěn)壓電路：實(shí)驗(yàn)電路如圖12-4所示圖12-4并聯(lián)穩(wěn)壓電路1．電源輸入電壓不變，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，觀測(cè)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓性能。變化負(fù)載電阻，使負(fù)載電流為IL=5mA,10mA,15mA時(shí)，分別用萬(wàn)用表測(cè)量出VL，ＶR，ＩL，ＩR，將測(cè)量成果填入表12-1中，并計(jì)算電源輸出電阻Ro。表12-1ＩL（mA）VL(V)ＶR(V)ＩR(mA)1551010152．負(fù)載不變，當(dāng)電源電壓變化時(shí)，測(cè)量電路穩(wěn)壓性能：用可調(diào)直流電壓模仿200V電源電壓變化，電路接入前可調(diào)電源調(diào)到10V，然后再調(diào)到8V、9V、11V、12V，按表12-2內(nèi)容分別測(cè)量VL，ＩL，ＩR填于表中，并計(jì)算并聯(lián)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓系數(shù)。

表12-2Vi(V)VL(V)ＩL(mA)ＩR(mA)10891112五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．整頓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容計(jì)算。2．總結(jié)整流濾波電路和并聯(lián)穩(wěn)壓電路特點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)十三串聯(lián)穩(wěn)壓電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)?.掌握晶體管直流穩(wěn)壓電源調(diào)試辦法。2.掌握穩(wěn)定度、內(nèi)阻和紋波電壓測(cè)量辦法。實(shí)驗(yàn)儀器示波器信號(hào)發(fā)生器萬(wàn)用表模電實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)規(guī)定1.理解穩(wěn)壓電源工作原理及其指標(biāo)物理意義。2.理解穩(wěn)壓電源調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)和穩(wěn)定度、動(dòng)態(tài)內(nèi)阻測(cè)量辦法。圖13-1串聯(lián)型穩(wěn)壓電路四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及辦法1.特性指標(biāo)測(cè)量(1)檢查無(wú)誤，接通電源，在空載時(shí)調(diào)節(jié)圖13-1電路中電位器Rp，記錄輸出電壓變化范疇。(2)再調(diào)節(jié)電位器Rp1。使輸出電壓為6V。(3)接上負(fù)載，變化RL,記錄Vo～I(xiàn)L關(guān)系值。2.質(zhì)量指標(biāo)測(cè)量測(cè)量?jī)x器連接如圖13-2所示。（1）穩(wěn)定度s①使Vi=10V。②調(diào)節(jié)“被測(cè)穩(wěn)壓器”電位器Rp使輸出電壓Vo=6V。圖13-2圖13-2測(cè)量s和ro電路③然后變化負(fù)載RL，使負(fù)載電流固定在某一定值（如IL=80mA）。④調(diào)節(jié)原則直流穩(wěn)壓器輸出，使測(cè)量電壓差ΔVo=Vo-Vo′（見圖13-2）等于零。⑤變化輸入電壓Vi±10%，測(cè)量輸出電壓差ΔVo，填入表13-1中,求s。表13-表13-1輸入電壓Vi(V)99.51010.511輸出電壓差ΔVo(V)

穩(wěn)定度s

（2）動(dòng)態(tài)內(nèi)阻ro測(cè)量電路同上。表13-2保持圖13-2中輸入電壓Vi為10V，變化負(fù)載電流IL，測(cè)量輸出電壓差ΔVo，填入表13-2中，求出ro表13-2

負(fù)載電流IL(mA)1020406080100輸出電壓Vo(V)66-ΔV6-ΔV6-ΔV6-ΔV6-ΔV(3)紋波電壓測(cè)量圖13-3紋波電壓測(cè)量拆去圖13-2中原則直流穩(wěn)壓器，接入220V、圖13-3紋波電壓測(cè)量①把輸出電壓Vo調(diào)到6V，負(fù)載電流調(diào)為50mA，用晶體管毫伏表測(cè)量紋波電壓。②保持輸入電壓Vi為10V，變化負(fù)載IL，觀測(cè)IL變化對(duì)紋波電壓影響。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.繪出實(shí)驗(yàn)電路圖。2.計(jì)算出s和ro。七、思考題如何在穩(wěn)壓電源中增添限流或短路保護(hù)電路？

實(shí)驗(yàn)十四集成穩(wěn)壓器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)?．理解集成穩(wěn)壓器特性和用法。2．掌握直流穩(wěn)壓電源重要參數(shù)測(cè)試辦法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．示波器2．萬(wàn)用表3．元器件：三端穩(wěn)壓器7805和LM317各1個(gè)三極管90131個(gè)二極管IN41483個(gè)電阻、電容若干三、預(yù)習(xí)規(guī)定1．復(fù)習(xí)教材中直流穩(wěn)壓電源某些關(guān)于電源重要參數(shù)及測(cè)試辦法。2．查閱手冊(cè)，理解實(shí)驗(yàn)使用穩(wěn)壓器重要技術(shù)參數(shù)。3．計(jì)算如圖14-6電路中R2電阻值。估算如圖14-3電路中輸出電壓范疇。4．?dāng)M訂測(cè)試環(huán)節(jié)及記錄數(shù)據(jù)表格。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）穩(wěn)壓器測(cè)試：實(shí)驗(yàn)電路如圖14-1所示。圖14-1三端穩(wěn)壓器1．測(cè)試內(nèi)容①穩(wěn)壓器輸出電壓。②電壓調(diào)節(jié)率。③電流調(diào)節(jié)率。④紋波電壓（峰值）。（二）穩(wěn)壓器性能實(shí)驗(yàn)：如圖14-1電路，測(cè)試直流穩(wěn)壓電源性能。1．保持穩(wěn)定輸出電壓最小輸入電壓。2．輸出電流最大值及過(guò)流保護(hù)性能。（三）三端穩(wěn)壓器靈活應(yīng)用1．變化輸出電壓：實(shí)驗(yàn)電路如圖14-2和圖14-3所示。圖14-2三端穩(wěn)壓電源圖14-3三端穩(wěn)壓電源分別按圖14-2和圖14-3接線，測(cè)量上述電路輸出電壓及變化范疇。2．?dāng)U大輸出電流：實(shí)驗(yàn)電路如圖14-4所示。按圖14-4連接好電路，用萬(wàn)用表測(cè)量輸出電流，并與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（二）比較。圖14-43．構(gòu)成恒流源：實(shí)驗(yàn)電路如圖14-5所示。圖14-5按圖14-5連接好線路，用萬(wàn)用表測(cè)試電路恒流作用。（四）可調(diào)穩(wěn)壓器：實(shí)驗(yàn)電路如圖14-6所示。圖14-6可調(diào)穩(wěn)壓器LM317最大可接入電壓40V，輸出1.2~37V可調(diào)，本實(shí)驗(yàn)輸入電壓只加15V。按圖接線，用萬(wàn)用表測(cè)試：1．電壓輸出范疇。2．VT電壓與否隨V0ut變化而變化？3．按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）測(cè)試各項(xiàng)指標(biāo)。為了以便，可在可調(diào)電壓中間值固定電壓測(cè)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．分析實(shí)驗(yàn)成果，計(jì)算實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）電路各參數(shù)。2．畫出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（二）輸出保護(hù)特性曲線?？偨Y(jié)本實(shí)驗(yàn)所用兩種三端穩(wěn)壓器應(yīng)用辦法。

實(shí)驗(yàn)十五電流/電壓轉(zhuǎn)換電路一、實(shí)驗(yàn)任務(wù)將4mA~20mA電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成±10V電壓信號(hào)。規(guī)定以4mA為滿量程0%相應(yīng)-10V，12mA為50%相應(yīng)0V，20mA為100%相應(yīng)+10V。二、實(shí)驗(yàn)儀器萬(wàn)用表2塊（或毫安表一塊，電壓表一塊）三、預(yù)習(xí)內(nèi)容按實(shí)驗(yàn)箱面版圖，設(shè)計(jì)一種能產(chǎn)生4mA~20mA電流電流源（提示：運(yùn)用可調(diào)電源317L電路單元串接恰當(dāng)電阻）。畫出電路實(shí)際接法。分析圖15-1電路工作原理，依照實(shí)驗(yàn)箱面板圖中元器件參數(shù)選取圖中元器件參數(shù)。設(shè)計(jì)調(diào)試辦法和環(huán)節(jié)。圖15-1電流/電壓轉(zhuǎn)換電路四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按預(yù)習(xí)內(nèi)容1接線，并調(diào)試好毫安信號(hào)源。參照?qǐng)D15-1，按預(yù)習(xí)設(shè)計(jì)圖接線，并調(diào)試。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)定整頓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析電流/電壓轉(zhuǎn)換電路工作原理和變換過(guò)程。理論計(jì)算電流轉(zhuǎn)換成電壓轉(zhuǎn)換值，并與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值比較，與否存在誤差？分析產(chǎn)生誤差因素。本實(shí)驗(yàn)電路可改為電壓/電流轉(zhuǎn)換電路嗎？試分析并畫出電路圖。按本實(shí)驗(yàn)思路設(shè)計(jì)一種電壓/電流轉(zhuǎn)換電路，將±10V電壓轉(zhuǎn)換成4mA~20mA電流信號(hào)。

實(shí)驗(yàn)十六電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路一、實(shí)驗(yàn)任務(wù)按照?qǐng)D16－1連接電路，該圖事實(shí)上就是鋸齒波發(fā)生電路，只但是這里是通過(guò)變化輸入電壓Vi大小來(lái)變化波形頻率，從而將電壓量轉(zhuǎn)換成頻率參量。二、實(shí)驗(yàn)儀器示波器萬(wàn)用表三、預(yù)習(xí)內(nèi)容1．指出圖16－1中電容C充電和放電回路。2．定性分析用可調(diào)電壓Vi變化Vo頻率工作原理。電阻R4和R5阻值如何擬定？當(dāng)規(guī)定輸出信號(hào)幅值為12Vp-p，輸入電壓值為3V，輸出頻率為300Hz，計(jì)算R4，R5值。圖16-1電壓頻率轉(zhuǎn)換電路四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按圖16-1接線，用示波器監(jiān)視Vo波形。按表16-1內(nèi)容，測(cè)量電壓——頻率轉(zhuǎn)換關(guān)系。可先用示波器測(cè)量周期，然后再換算成頻率。表16-1Vi（V）012345T（ms）F（Hz）五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)定1．依照實(shí)驗(yàn)成果，整頓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出頻率——電壓關(guān)系曲線2．分析電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路工作原理和轉(zhuǎn)換過(guò)程。

實(shí)驗(yàn)十七設(shè)計(jì)帶負(fù)反饋二級(jí)放大電路（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一）一、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1．設(shè)計(jì)帶負(fù)反饋二級(jí)放大電路，規(guī)定閉環(huán)放大倍數(shù)在20~100之間。2．測(cè)試此放大電路開環(huán)參數(shù)和閉環(huán)參數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)規(guī)定1．設(shè)計(jì)成開環(huán)電路，調(diào)節(jié)電路接線和電路參數(shù)使輸出不失真且無(wú)振蕩，并達(dá)到放大倍數(shù)規(guī)定。2．設(shè)計(jì)成閉環(huán)電路，調(diào)節(jié)電路接線和電路參數(shù)使輸出不失真且無(wú)振蕩，并達(dá)到放大倍數(shù)規(guī)定。3．運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真軟件分析所設(shè)計(jì)電路可行性，并記錄需要數(shù)據(jù)。4．測(cè)量符合設(shè)計(jì)規(guī)定期開環(huán)電路頻率特性（即上限頻率和下限頻率）。5．測(cè)量符合設(shè)計(jì)規(guī)定期閉環(huán)電路頻率特性（即上限頻率和下限頻率）6．將測(cè)量值和計(jì)算值進(jìn)行比較，研究負(fù)反饋對(duì)放大器性能影響。三、實(shí)驗(yàn)提示和原理闡明多級(jí)放大器放大倍數(shù)存在級(jí)聯(lián)關(guān)系，即：Av＝Av1×Av2×…×Avn。負(fù)反饋電路能改進(jìn)失真，因此設(shè)計(jì)成閉環(huán)電路時(shí)可采用加入負(fù)反饋環(huán)節(jié)。若保持電路輸入信號(hào)幅度不變，逐漸增長(zhǎng)輸入信號(hào)頻率，直到示波器上波形幅度減小為本來(lái)70％，這時(shí)得到信號(hào)頻率即為放大電路上限頻率fH；逐漸減小輸入信號(hào)頻率，直到示波器上波形幅度減小為本來(lái)70％，這時(shí)得到信號(hào)頻率即為放大電路下限頻率fL。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．結(jié)合Multisisim1仿真軟件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路原理圖，擬定電路參數(shù)值，理論計(jì)算實(shí)驗(yàn)電路放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、上限頻率、下限頻率，記錄仿真電路圖和仿真分析參數(shù)。2．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)表格，結(jié)合仿真成果，比較實(shí)驗(yàn)值與理論值，分析誤差因素。3．整頓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出開環(huán)、閉環(huán)電路頻率特性曲線，標(biāo)明上限頻率和下限頻率。4．依照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)負(fù)反饋對(duì)放大電路影響。實(shí)驗(yàn)十八運(yùn)算放大器應(yīng)用設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)二）一、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1．運(yùn)用運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)電壓跟隨器、反相比例放大器、同相比例放大器、比例求和電路等。2．分析和掌握用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成比例、求和電路特點(diǎn)及性能。二、實(shí)驗(yàn)規(guī)定1．設(shè)計(jì)電壓跟隨器，并用萬(wàn)用表測(cè)量其在一定輸入電壓下，帶負(fù)載和不帶負(fù)載時(shí)輸出電壓值，和理論值進(jìn)行比較，并對(duì)其進(jìn)行誤差分析。2．設(shè)計(jì)反相比例放大器，滿足關(guān)系式：U0=－10Ui，用萬(wàn)用表測(cè)量不同輸入電壓下輸出電壓值，和理論值進(jìn)行比較，并對(duì)其進(jìn)行線性度和誤差分析。3．設(shè)計(jì)同相比例放大器，滿足關(guān)系式：U0=11Ui，用萬(wàn)用表測(cè)量不同輸入電壓下輸出電壓值，和理論值進(jìn)行比較，并對(duì)其進(jìn)行線性度誤差分析。4．設(shè)計(jì)反相求和放大電路，滿足關(guān)系式：U0=－（10U1＋10U2），用萬(wàn)用表測(cè)量放大器各輸入、輸出電壓值，和理論值進(jìn)行比較，并對(duì)其進(jìn)行誤差分析5．設(shè)計(jì)雙端輸入求和放大電路，滿足關(guān)系式：U0=10U2－10U1,二輸入端電壓各取正、負(fù)值組合，測(cè)量放大器各不同輸入、輸出電壓值，和理論值進(jìn)行比較，并對(duì)其進(jìn)行誤差分析。6．運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真軟件分析所設(shè)計(jì)電路可行性，并記錄需要數(shù)據(jù)。三、實(shí)驗(yàn)提示和原理闡明運(yùn)算放大器抱負(fù)化條件：開環(huán)放大倍數(shù)A→∞，輸入阻抗ri→∞，輸出阻抗ro→0。注意和理解輸出端與“＋”、“－”輸入端相位關(guān)系。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．結(jié)合Multisisim1仿真軟件設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，擬定電路參數(shù)值，理論計(jì)算電路放大倍數(shù)，并記錄仿真電路和仿真分析參數(shù)。2．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，總結(jié)本實(shí)驗(yàn)中五種運(yùn)算電路特點(diǎn)及性能。3．設(shè)計(jì)測(cè)試數(shù)據(jù)表格，分析理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)成果誤差因素。實(shí)驗(yàn)十九互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三）一、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1．設(shè)計(jì)一種3~10mW互補(bǔ)功率放大器電路。2．觀測(cè)靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)互補(bǔ)功率放大器電路輸出電壓波形失真影響。3．分析各元件作用對(duì)電路進(jìn)行改進(jìn)，總結(jié)功率放大器電路特點(diǎn)和測(cè)量辦法。二、實(shí)驗(yàn)規(guī)定1．運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真軟件分析所設(shè)計(jì)電路可行性，并記錄需要數(shù)據(jù)。2．采用單電源工作方式。3．調(diào)節(jié)電路中元件參數(shù)，使電路能輸出電壓幅度達(dá)到最大且基本不失真。4．調(diào)節(jié)電路中元件參數(shù)，電路能得到最大輸出功率，效率能達(dá)到70％。5．改進(jìn)電路，使輸出電壓幅度值達(dá)到VCC/2。三、實(shí)驗(yàn)提示和原理闡明互補(bǔ)電路工作原理：如右圖所示，考慮到BJT發(fā)射結(jié)處在正向偏置時(shí)才導(dǎo)電，因而當(dāng)信號(hào)處在正半周時(shí)，vBE1=vBE2>0，則T2截止，T1承擔(dān)放大任務(wù)，有電流通過(guò)負(fù)載RL；而當(dāng)信號(hào)處在負(fù)半周時(shí)，vBE1=vBE2<0，則T1截止，T2承擔(dān)放大任務(wù)，仍有電流通過(guò)負(fù)載RL；這樣，一種在正半周工作，而另一種在負(fù)半周工作，兩個(gè)管子互補(bǔ)對(duì)方局限性，從而在負(fù)載上得到一種完整波形，稱為互補(bǔ)電路。2．采用單電源原理：當(dāng)加入信號(hào)vi時(shí)，在信號(hào)負(fù)半周，T1導(dǎo)電，有電流通過(guò)負(fù)載RL，同步向C充電；在信號(hào)正半周，T2導(dǎo)電，則已充電電容C起著雙電源互補(bǔ)對(duì)稱電路中電源—VCC作用，通過(guò)負(fù)載RL放電。只要選取時(shí)間常數(shù)RLC足夠大（比信號(hào)最長(zhǎng)周期還大得多），就可以以為用電容C和一種電源VCC可代替本來(lái)+VCC和—VCC兩個(gè)電源作用。3．自舉電路工作原理：上圖雖然解決了工作點(diǎn)偏置和穩(wěn)定問(wèn)題，但在實(shí)際運(yùn)用中還存在其她方面問(wèn)題。如輸出電壓幅值達(dá)不到Vom=VCC/2。在額定輸出功率狀況下，普通輸出級(jí)BJT是處在接近充分運(yùn)用狀態(tài)下工作。例如，當(dāng)vI為負(fù)半周最大值時(shí)，iC3最小，vB1接近于+VCC，此時(shí)但愿T1在接近飽和狀態(tài)工作，即vCE1=VCES，故K點(diǎn)電位vK=+VCC-VCESVCC。當(dāng)vi為正半周最大值時(shí)，T1截止，T2接近飽和導(dǎo)電，vK=VCES0。因而，負(fù)載RL兩端得到交流輸出電壓幅值Vom=VCC/2。上述狀況是抱負(fù)。事實(shí)上，上圖輸出電壓幅值達(dá)不到Vom=VCC/2，這是由于當(dāng)vi為負(fù)半周時(shí)，T1導(dǎo)電，因而iB1增長(zhǎng)，由于Rc3上壓降和vBE1存在，當(dāng)K點(diǎn)電位向+VCC接近時(shí)，T1基流將受限制而不能增長(zhǎng)諸多，因而也就限制了T1輸向負(fù)載電流，使RL兩端得不到足夠電壓變化量，致使Vom明顯不大于VCC/2。如何解決這個(gè)矛盾呢？如果把圖中D點(diǎn)電位升高，使VD>+VCC，例如將圖中D點(diǎn)與+VCC連線切斷，VD由另一電源供應(yīng)，則問(wèn)題可以得到解決。普通辦法是在電路中引入電阻和電容等元件構(gòu)成所謂自舉電路，意思是電路自身把vD提高。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．結(jié)合Multisisim1仿真軟件，完畢互補(bǔ)功率放大器電路設(shè)計(jì)，并記錄仿真電路圖和仿真分析參數(shù)。2．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，分析設(shè)計(jì)電路可行性，理論計(jì)算互補(bǔ)功率放大器輸出電流、輸出功率和效率等參數(shù)。3．實(shí)際測(cè)量此電路各參數(shù)，并與理論值比較，分析其誤差因素。4．總結(jié)功率放大器電路特點(diǎn)及測(cè)量辦法。

實(shí)驗(yàn)二十波形變換電路設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)四）一、實(shí)驗(yàn)任務(wù)設(shè)計(jì)方波變?nèi)遣ㄗ儞Q電路。設(shè)計(jì)一精密整流電路。設(shè)計(jì)正弦波變方波變換電路。二、實(shí)驗(yàn)規(guī)定運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真軟件分析所設(shè)計(jì)電路可行性，并記錄需要數(shù)據(jù)。在方波變?nèi)遣ㄗ儞Q電路中，恰當(dāng)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)電路中器件參數(shù)，使得當(dāng)輸入f＝500Hz、幅值為±8V方波信號(hào)時(shí)，能得到不失真同頻率、幅值為±4V三角波。在精密整流電路中，規(guī)定當(dāng)輸入f＝500Hz，有效值為1V正弦波信號(hào)，得到不失真且有效值近似為1V信號(hào)。在正弦波變方波變換電路中，規(guī)定方波幅值為±6V，頻率與正弦波相似。三、實(shí)驗(yàn)提示熟悉波形變換電路工作原理及特性。掌握波形變化電路參數(shù)選取和調(diào)試辦法。四、實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展分別變化說(shuō)設(shè)計(jì)電路中輸入波形頻率，觀測(cè)輸出波形變化，如果波形失真應(yīng)如何調(diào)節(jié)電路參數(shù)？分別變化說(shuō)設(shè)計(jì)電路中輸入波形頻幅值，觀測(cè)輸出波形變化，如果波形失真應(yīng)如何調(diào)節(jié)電路參數(shù)？將精密整流電路中輸入正弦波改為三角波，輸出波形有何變化？五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)合Multisisim1仿真軟件，按實(shí)驗(yàn)規(guī)定設(shè)計(jì)電路原理圖、整頓所有計(jì)算成果、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和表格數(shù)據(jù)。記錄仿真電路圖和仿真分析參數(shù)。總結(jié)波形變化電路特點(diǎn)。

第二某些模仿電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

課題一 多級(jí)放大電路設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)計(jì)課題：多級(jí)放大電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一種阻容耦合三級(jí)放大電路，已給條件：vcc=12v，RL=2KΩ，信號(hào)源內(nèi)阻RS=0，管子采用9013（β約為180）。規(guī)定技術(shù)指標(biāo):Auf>20,Au=500～,Rif>10KΩ,Rof<100Ω.2、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與規(guī)定①寫出設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)報(bào)告。②依照已知條件及性能指標(biāo)規(guī)定，擬定電路及器件（晶體管可以選取硅管或鍺管）型號(hào)，設(shè)立靜態(tài)工作點(diǎn)，計(jì)算電路元件參數(shù)。 ③計(jì)算所設(shè)計(jì)電路，測(cè)試性能指標(biāo)能否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定。 ④調(diào)節(jié)修改元件參數(shù)值再計(jì)算，直到滿足放大器性能指標(biāo)規(guī)定。（以上兩步規(guī)定在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前完畢）⑤安裝電路，并測(cè)試性能指標(biāo)；調(diào)節(jié)修改元件參數(shù)值，使其滿足放大器性能指標(biāo)規(guī)定，將修改后元件參數(shù)值標(biāo)在設(shè)計(jì)電路圖上。⑥上述各項(xiàng)完畢后，再進(jìn)行研究與思考，研究?jī)?nèi)容見背面“研究與思考題”某些。⑦所有內(nèi)容完畢后，寫出課程設(shè)計(jì)報(bào)告，其規(guī)定詳見附錄一。3、儀器設(shè)備模電實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)雙蹤示波器1臺(tái)低頻信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)萬(wàn)用表1只元器件及工具1套二、測(cè)試內(nèi)容1、進(jìn)行各級(jí)電路靜態(tài)和動(dòng)態(tài)計(jì)算,完畢電路設(shè)計(jì)(各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)能調(diào)節(jié))；2、完畢靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)和測(cè)量；3、分別測(cè)量每一級(jí)Au，Ri，Ro；4、三級(jí)連起來(lái)測(cè)總Au，Ri，Ro(開環(huán))；5、引入負(fù)反饋后測(cè)Auf，Rif，Rof，觀測(cè)負(fù)反饋對(duì)放大電路影響。通過(guò)本課題設(shè)計(jì)，規(guī)定掌握晶體管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)立與調(diào)節(jié)辦法、放大器基本性能指標(biāo)測(cè)試辦法、負(fù)反饋對(duì)放大器性能影響。三、研究與思考題如何使反饋系數(shù)可調(diào)？如何使開環(huán)放大倍數(shù)可調(diào)？

課題二 RC有源濾波器迅速設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)計(jì)課題：語(yǔ)音濾波器設(shè)計(jì)性能指標(biāo)規(guī)定：Δf=fH-fL=3000Hz-300Hz=2700Hz，AV=10，阻帶衰減速率為-40dB/10倍頻程。2、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與規(guī)定參照課題一。3、儀器設(shè)備同課題一。二、濾波器傳播函數(shù)與性能參數(shù)由RC元件與運(yùn)算放大器構(gòu)成濾波器稱為RC有源濾波器，其功能是讓一定頻率范疇內(nèi)信號(hào)通過(guò)，抑制或急劇衰減此頻率范疇以外信號(hào)?？捎迷谛畔⒔鉀Q、數(shù)據(jù)傳播、抑制干擾等方面，但因受運(yùn)算放大器頻帶限制，此類濾波器重要用于低頻范疇。依照對(duì)頻率范疇選取不同，可分為低通、高通、帶通與帶阻等四種濾波器，它們幅度特性如圖2.1所示。圖2.1具備抱負(fù)幅頻特性濾波器是很難實(shí)現(xiàn)，只能用實(shí)際濾波器幅頻特性去逼近抱負(fù)。慣用逼近辦法是巴特沃斯（Butterworth）最大平坦響應(yīng)和切比雪夫（Chebysher）等波動(dòng)響應(yīng)。在不容許帶內(nèi)有紋波應(yīng)用中，采用巴特沃斯響應(yīng)濾波器較好。如果給定階圖2.2數(shù)n和帶內(nèi)容許偏差，采用切比雪夫響應(yīng)濾波器較好，因其帶阻衰減速率比巴特沃斯響應(yīng)要大得多，但切比雪夫?yàn)V波器相頻特性比巴特沃斯要差，如圖2.2所示。普通來(lái)說(shuō)，濾波器幅頻特性越好，其相頻特性越差，反之亦然。濾波器階數(shù)n越高，幅頻特性衰減速率越快，但RC網(wǎng)絡(luò)節(jié)數(shù)越多，元件參數(shù)計(jì)算越繁瑣，電路調(diào)試越困難。由于任何高階濾波器均可以用較低階濾波器級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)，故本課題重要簡(jiǎn)介具備巴特沃斯響應(yīng)二階濾波器設(shè)計(jì)。表2.1列出了二階有源濾波器傳播函數(shù)，它們幅頻特性如圖2.1所示。表2.1二階RC濾波器傳播函數(shù)類型傳輸函數(shù)性能參數(shù)低通A（s）=AV——通帶內(nèi)電壓增益ωc——低、高通濾波器截止角頻率ω0——帶通、帶阻濾波器中心角頻率Q——品質(zhì)因數(shù)，Q≈=（當(dāng)BW<<ω0時(shí)）BW——帶通、帶阻濾波器帶寬高通A（s）=帶通A（s）=帶阻A（s）=實(shí)現(xiàn)表2.1所示傳播函數(shù)慣用電路有電壓控制電壓源（VCVS）電路和無(wú)限增益多路反饋（MFB）電路。圖2.3所示電路為壓控電壓源電路，其中運(yùn)算放大器為同相輸入接法，圖2.3圖2.4因而濾波器輸入阻抗很高，輸出阻抗很低，濾波器相稱于一種電壓源，故稱這種電路為電壓控制電壓源電路。其長(zhǎng)處是電路性能穩(wěn)定，增益容易調(diào)節(jié)。圖2.4所示電路為無(wú)限增益多路反饋電路，其中運(yùn)算放大器為反相輸入接法，由于放大器開環(huán)增益為無(wú)限大，反相輸入端可視為虛地，輸出端通過(guò)C2、R3形成兩條反饋支路，故稱這種電路為無(wú)限增益多路反饋電路。其長(zhǎng)處是電路有倒相作用，使用元件少，但增益調(diào)節(jié)不太以便，對(duì)其他性能參數(shù)會(huì)有影響，其應(yīng)用范疇比VCVS電路要小。三、濾波器迅速設(shè)計(jì)辦法圖2.3是二階壓控電壓源低通濾波器電路，其傳播函數(shù)表達(dá)式為A（S）=（2-1）與表2.1低通濾波器傳播函數(shù)通用表達(dá)式相比較，可得濾波器性能參數(shù)表達(dá)示為ωc2=（2-2）（2-3）AV=1+（2-4）在設(shè)計(jì)濾波器時(shí)，普通給定性能指標(biāo)有截止頻率fc或截止角頻率ωc，帶內(nèi)增益Av，以及濾波器品質(zhì)因數(shù)Q。對(duì)于二階低通（或高通）濾波器，普通取Q=0.707，由于在截止角頻率ωc處幅頻特性較為適當(dāng)，如圖2.5所示。圖2.5幅頻特性與Q關(guān)系如果僅由ωc、Av及Q這三個(gè)數(shù)求出圖2.3電路中所有R、C元件值是相稱困難。普通是先設(shè)計(jì)一種或幾種元件值，再由式（2-2）~（2-4）建立方程組，求解其他元件參數(shù)值，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)修改元件取值。設(shè)定元件參數(shù)越多，方程求解越簡(jiǎn)樸，但電路調(diào)節(jié)越困難。如果只設(shè)定一種元件參數(shù)，電路調(diào)試最以便，但計(jì)算工作將變得相稱繁瑣，如果運(yùn)用計(jì)算機(jī)，雖然計(jì)算再?gòu)?fù)雜，也會(huì)迎刃而解。當(dāng)前已有人完畢了這項(xiàng)工作，并將具備巴特沃斯響應(yīng)、切比雪夫響應(yīng)n=2，3，…。8階各種類型有源濾波器電路及其所用RC元件值制成設(shè)計(jì)表。設(shè)計(jì)人員只需要查表就能得到濾波器電路及RC元件值，稱這種查表法為有源濾波器迅速設(shè)計(jì)辦法。迅速設(shè)計(jì)辦法應(yīng)用條件與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)規(guī)定給定濾波器響應(yīng)（巴特沃斯或切比雪夫），濾波器電路形成（VCVS或MFB），濾波器類型（低通、高通、帶通、帶阻及階數(shù)n），`濾波器性能參數(shù)fc、Av、Q或BW。如濾波器設(shè)計(jì)表2.2~表2.5所示。其設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)如下：依照截止頻率fc，從圖2.6（a）、（b）、（c）中選定一種電容C標(biāo)稱值。圖2.6截止頻率fc，電容C及參數(shù)K相應(yīng)關(guān)系截止頻率fc（1~102）Hz截止頻率fc（102~104）Hz截止頻率fc（104~106）Hz由右式計(jì)算參數(shù)K K=（2-5）式中，C′是以μF為單位C值，如C=0.01μF，則C′=0.01。參數(shù)K也可以在圖2.6選電容C同步，查相應(yīng)于fcK值。從設(shè)計(jì)表中查出Av相應(yīng)電容值及K=1時(shí)電阻值，再將這些電阻值乘以參數(shù)K，便可得到濾波器電阻設(shè)計(jì)值。實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)修改電阻值，測(cè)量濾波器性能參數(shù)，繪制幅頻特性。幾點(diǎn)建議①電容C選定應(yīng)使 K值不要太大（建議K<10），否則濾波器電阻值回很大。②電阻標(biāo)稱值盡量接近設(shè)計(jì)值，可恰當(dāng)選用幾種電阻串、并聯(lián)使阻值接近設(shè)計(jì)值。③盡量采用金屬膜電阻及容差不大于10%電容，不適當(dāng)采用碳膜電阻及陶瓷圓片電容。注意事項(xiàng)①設(shè)計(jì)表中元件標(biāo)號(hào)應(yīng)與電路元件標(biāo)號(hào)相一致。②若某項(xiàng)指標(biāo)偏差較大，應(yīng)依照設(shè)計(jì)表中性能參數(shù)表達(dá)式，調(diào)節(jié)修改相應(yīng)元件值。③選取濾波器電路形式時(shí)可參照設(shè)計(jì)表中應(yīng)用闡明。本課題簡(jiǎn)介有源濾波器迅速設(shè)計(jì)辦法，具備計(jì)算簡(jiǎn)樸、元器件少、電路調(diào)節(jié)以便等長(zhǎng)處。通過(guò)學(xué)習(xí)，規(guī)定掌握最基本二階濾波器設(shè)計(jì)辦法與性能參數(shù)測(cè)試技術(shù)，并具備設(shè)計(jì)高階濾波器能力。四、研究與思考題1．低通濾波器調(diào)試中，為什么要接調(diào)零電位器？用實(shí)驗(yàn)闡明接入調(diào)零電位器后可改進(jìn)濾波器哪些性能。2．高通濾波器上限頻率受哪些因素影響？采用什么辦法減小這些影響？3．用實(shí)驗(yàn)比較壓控電壓源電路（VCVS）與無(wú)限增益多路反饋電路（MFB）在電路穩(wěn)定性，性能參數(shù)互相牽制，電路調(diào)節(jié)等方面優(yōu)缺陷。4．本課題所簡(jiǎn)介濾波器迅速設(shè)計(jì)辦法與常規(guī)設(shè)計(jì)辦法（即先設(shè)定幾種電阻、電容值再解方程求出其他元件值，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)）相比較，有哪些優(yōu)越性？

表2.2二階低通濾波器（巴特沃斯響應(yīng)）設(shè)計(jì)表壓控電壓源（VCVS）電路無(wú)限增益多路反饋（MFB）電路電路形式性能參數(shù)ωc2=ωc2=AV=1+AV=設(shè)計(jì)表電路元件值電路元件值增益1246810增益12610R11.4221.1260.8240.6170.5210.462R13.1112.5651.6971.625R25.3992.2501.5372.0512.4292.742R23.1115.13010.18016.252R3開路6.7523.1483.2033.3723.560R34.0723.2924.9774.723R406.7529.44416.01223.60232.038C10.2C0.15C0.05C0.033CC10.33CC2C2C2C2C電阻為參數(shù)K=1時(shí)值，單位為kΩ。電阻為參數(shù)K=1時(shí)值，單位為kΩ。應(yīng)用闡明增益容易調(diào)節(jié)，輸入阻抗高，輸出阻抗低。有倒相作用，輸出阻抗低。運(yùn)放Ri>10(R1+R2),輸入端到地要有始終流通路。運(yùn)放Ri>10(R3+R1//R2)，輸入端到地直流在ωC處，運(yùn)放開環(huán)增益至少應(yīng)是濾波器增益50倍。通路已由R2和R3完畢。同相端可接電阻RP，減少失調(diào)。由表2.2二階壓控電壓源（VCVS）電路性能參數(shù)表達(dá)式可見，減小電容C與C1可以升高截止頻率而不影響電壓增益。

表2.3二階高通濾波器（巴特沃斯響應(yīng)）設(shè)計(jì)表壓控電壓源（VCVS）電路無(wú)限增益多路反饋（MFB）電路電路形式性能參數(shù)ωc2=ωc2=AV=1+AV=設(shè)計(jì)表電路元件值電路元件值增益1246810增益12510R11.1251.8212.5923.1413.5933.985R10.7500.9001.0231.072R22.2511.3910.9770.8060.7050.636R23.3765.62712.37923.634R3開路2.7821.3030.9680.8060.706C1C0.5C0.2CR402.7823.9104.8385.6406.356電阻為參數(shù)K=1時(shí)值，單位為kΩ。電阻為參數(shù)K=1時(shí)值，單位為kΩ。應(yīng)用闡明規(guī)定運(yùn)放Ri>10R2。同相端接等于R2電阻可減少失調(diào)，微調(diào)C或R3、R4選用要考慮對(duì)失調(diào)影響。C1對(duì)AV實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。在ωC處，運(yùn)放開環(huán)增益至少應(yīng)是濾波器增益50倍。在測(cè)二階高通濾波器幅頻特性時(shí)，需要注意是：隨著頻率升高，信號(hào)發(fā)生器輸出幅度也許下降，浮現(xiàn)濾波器輸入信號(hào)Ui與輸出信號(hào)Uo同步下降現(xiàn)象。產(chǎn)生因素是，由于信號(hào)源輸出幅度下降引起，這時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)Ui使其維持Ui不變。測(cè)高頻端電壓增益時(shí)也許浮現(xiàn)增益下降現(xiàn)象，這重要是集成運(yùn)放高頻響應(yīng)或截止頻率受到限制所引起。

課題三 函數(shù)發(fā)生器一、設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)計(jì)課題：方波-三角波-正弦波函數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)已知條件：雙運(yùn)放μA747一只。性能指標(biāo)規(guī)定：頻率范疇100Hz～1kHz，1kHz～10kHz；輸出電壓方波UP-P≤24V，三角波UP-P=6V，正弦波UP-P>1V;波形特性盡量好。2、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與規(guī)定參照課題一。3、儀器設(shè)備同課題一。二、函數(shù)發(fā)生器構(gòu)成函數(shù)發(fā)生器普通是指能自動(dòng)產(chǎn)生正弦波、三角波、方波及鋸齒波、階梯波等電壓波形電路或儀器。依照用途不同，有產(chǎn)生三種或各種波形函數(shù)發(fā)生器，使用器件可以是分立器件（如低頻信號(hào)函數(shù)發(fā)生器S101所有采用晶體管），也可以采用集成電路（如單片函數(shù)發(fā)生器模塊5G8038）。為進(jìn)一步掌握電路基本理論及實(shí)驗(yàn)調(diào)試技術(shù)，本課題簡(jiǎn)介由集成運(yùn)算放大器與晶體管差分放大器共同構(gòu)成方波-三角波-正弦波函數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)辦法。產(chǎn)生正弦波、方波、三角波方案有各種，如一方面產(chǎn)生正弦波，然后通過(guò)整形電路將正弦波變成方波，再由積分電路將方波變成三角波；也可以一方面產(chǎn)生三角波-方波，再將三角波變成正弦波或?qū)⒎讲ㄗ兂烧也ǖ鹊?。本課題只簡(jiǎn)介先產(chǎn)生方波-三角波，再將三角波變換成正弦波電路設(shè)計(jì)辦法。其電路構(gòu)成框圖如圖3.1所示圖3.1函數(shù)發(fā)生器構(gòu)成框圖依照?qǐng)D3.1構(gòu)成框圖，三角波→正弦波變換電路重要由差分放大器來(lái)完畢。差分放大器具備工作點(diǎn)穩(wěn)定，輸入阻抗高，抗干擾能力較強(qiáng)等長(zhǎng)處。特別是作為直流放大器時(shí)，可以有效地抑制零點(diǎn)漂移，因而可將頻率很低三角波變換成正弦波。波形變換原理是運(yùn)用差分放大器傳播特性曲線非線性。分析表白，傳播特性曲線表達(dá)式為（3-10）（3-11）式中，α=IC/IE≈1；I0——差分放大器恒定電流；UT——溫度電壓當(dāng)量，當(dāng)室溫為25℃時(shí)，UT≈如果Uid為三角波，設(shè)表達(dá)式為（3-12）式中，Um——三角波幅度；T——三角波周期。將式（3-12）代入式（3-10）或（3-11），則（3-13）運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)式（3-13）進(jìn)行計(jì)算，打印輸出IC1（t）或IC2（t）曲線近似于正弦波，則差分放大器單端輸出電壓UC1（t）、UC2（t）亦近似于正弦波，從而實(shí)現(xiàn)了三角波→正弦波變換，波形變換過(guò)程如圖3.2所示。為使輸出波形更接近正弦波，由圖3.2可見：傳播特性曲線越對(duì)稱，線性區(qū)越窄越好；三角波幅度Um應(yīng)正好使晶體管接近飽和區(qū)或截止區(qū)。圖3.2三角波→正弦波變換三、函數(shù)發(fā)生器性能指標(biāo)1、輸出波形正弦波、方波、三角波等等。2、頻率范疇函數(shù)發(fā)生器輸出頻率范疇普通分為若干波段，如低頻信號(hào)發(fā)生器頻率范疇為：1Hz～10Hz，10Hz～100H