《《模拟电子技术实验》实验指导书(共37页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《模拟电子技术实验》实验指导书(共37页).doc（37页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上北方民族大学Beifang University of Nationalities模拟电子技术实验课程指导书北方民族大学教务处北方民族大学模拟电子技术实验课程指导书编著 杨艺 丁黎明校审杨艺北方民族大学教务处二一二年三月前 言模拟电子技术实验课程是工科类大学二年级学生必修的一门实践类课程。实验主要设备包括模拟电子技术实验箱、信号发生器、示波器、数字万用表、交流毫伏表和直流电源等。课程教学要求是：通过该课程，学生学会正确使用常用的电子仪器，掌握三极管放大电路分析和设计方法，掌握集成运放的使用及运算放大电路各项性能的测量，学会查找并排除实验故障，初步培养学生实际工程设计能
2、力，学会仿真软件的使用，掌握工程设计的概念和步骤，为以后学习和工作打下坚实的实践基础。模拟电子技术实验课程内容包括基础验证性实验，设计性实验和综合设计实践三大部分。基础验证性实验主要包括仪器设备的使用、双极性三极管电路的分析、负反馈放大电路的测量等内容。主要培养学生分析电路的能力，掌握电路基本参数的测量方法。设计性实验主要包括运算电路的实现等内容。主要要求学生掌握基本电路的设计能力。综合设计实践主要包括项目的选题、开题、实施和验收等过程，要求学生能够掌握电子产品开发的整个过程，提高学生的设计、制作、调试电路的能力。实验要求大家认真做好课前预习，积极查找相关技术资料，如实记录实验数据，独立写出严
3、谨、有理论分析、实事求是、文理通顺、字迹端正的实验报告。本书前八个实验项目由杨艺老师编写，实验九由丁黎明老师编写。全书由丁黎明老师提出课程计划，由杨艺老师进行校对和排版。参与本书课程计划制订的还有电工电子课程组的全体老师。 2012年3月1日目 录4实验一 常用电子仪器的使用一、实验目的1、了解示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及万用表的工作原理框图和主要技术性能。2、熟悉常用仪器上各旋钮的功能，掌握正确的使用方法。二、实验仪器1、低频信号发生器 SG1026 1台2、直流稳压电源 HY1711-2SD 1台3、双踪示波器 SS7802或COS5020BF 1台4、毫伏表 TH1
4、911 1台5、万用表 VC9802A 1块三、实验原理 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用表一起，可以完成对模拟电子电路静态和动态工作情况的测试。实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称“共地”。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。图1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图四、
5、仪器使用注意事项每一台电子仪器都有规定的操作规程和使用方法，使用者必须严格遵守。一般电子仪器在使用前后及使用过程中，都应注意以下几个方面：1、仪器开机前注意事项在开机通电前，应检查仪器设备的工作电压与电源电压是否相否。在开机通电前，应检查仪器面板上各开关、旋钮、接线柱、插孔等是否松动或滑位，如发生这些现象，应加以紧固或整位，以防止因此而牵断仪器内部连线，造成断开、短路以及接触不良等人为故障。在开机通电时，应检查电子仪器的接“地”情况是否良好。2、仪器开机时注意事项在仪器开机通电时，应使仪器预热510分钟，待仪器稳定后再行使用。在开机通电时，应注意检查仪器的工作情况，即眼看、耳听、鼻闻以及检查有
6、无不正常现象。如发现仪器内部有响声、有臭味、冒烟等异常现象，应立即切断电源，再尚未查明原因之前，应禁止再次通电，以免扩大故障。在开机通电时，如发现仪器的保险丝烧断，应更换相同容量的保险管。如第二次开机通电，又烧断保险管，应立即检查，不应第三次调换保险管通电，更不应该随便加大保险管容量，否则导致仪器内部故障扩大，造成严重损坏。3、仪器使用过程中注意事项仪器使用过程中，对于面板上各种旋钮、开关的作用及正确使用方法，必须予以了解。对旋钮、开关的扳动和调节，应缓慢稳妥，不可猛扳猛转，以免造成松动、滑位、断裂等人为故障。对于输出、输入电缆的插接，应握住套管操作，不应直接用力拉扯电缆线，以免拉断内部导线。
7、信号发生器输出端不应直接连到直流电压电路上，以免损坏仪器。对于功率较大的电子仪器，二次开机时间间隔要长，不应关机后马上二次开机，否则会烧断保险丝。使用仪器测试时，应先连接“低电位”端（地线），然后连接“高电位”端。反之，测试完毕应先拆除“高电位”端，后拆除“低电位”端。否则，会导致仪器过负荷，甚至损坏仪表。4、仪器使用后注意事项仪器使用完毕，应切断仪器电源开关。仪器使用完毕，应整理好仪器零件，以免散失或错配而影响以后使用。仪器使用完毕，应盖好仪器罩布，以免沾积灰尘。5、仪器测量时连接在电子测量时，应特别注意仪器的“共地”问题，即电子仪器相互连接或仪器与实验电路连接时“地”电位端应当可靠连接在一
8、起。由于大多数电子仪器的两个输出端或输入端总有一个与仪器外壳相连，并与电缆引线的外屏蔽线连在一起，这个端点通常用符号“”表示。在电子技术实验中，由于工作频率高，为避免外界干扰和仪器串扰，对实验结果带来影响，导致测量误差增大，所有仪器的“地”电位端与实验电路的“地”电位端必须可靠连接在一起，即“共地”。五、实验内容1、万用表的使用VC9802A数字万用表可测量直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻、电容、晶体管直流电流放大倍数hFE等。测量直流电压：开启直流稳压电源，调节输出电压大小，打开万用表电源开关，将万用表的开关转到相应直流电压档上，选择合适量程，将万用表并接在电源输出端，红表笔接电
9、源“”极，黑表笔接电源“”极，直接读值，即为所测直流电压。数据填入表1-1。表1-1 万用表的使用直流稳压电源输出0.5 v5 v7.5 v12 v24 v万用表档位万用表读数2、示波器的使用用机内校正信号对示波器进行自检示波器是一种电子图示测量仪器，它的突出特点是能够直接观测信号的波形，可以测量各种周期信号的电压、周期、频率、相位等。扫描基线调节：打开电源开关，根据光迹指示找出水平扫描基线，调节辉度、聚焦。转动聚焦旋钮，使水平扫描基线清晰且亮度适中。把示波器上的“标准信号” 通过专用电缆线接入通道Y1输入，触发耦合方式开关置“AC”位。按表1-2的要求，调节“Y轴灵敏度”旋钮（v/div）和
10、“扫描时间”旋钮（t/div），测量标准信号的幅度和周期，并填表。注意： “Y轴灵敏度微调”旋钮和“扫描时间微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底，且听到关的声音。不同型号示波器标准值有所不同，请按所使用示波器将标准值填入表格中。表1-2 示波器的使用标准信号Y轴灵敏度信号显示格数计算实际测量幅值幅值频率扫描时间量程选择一周期显示格数计算实际测量频率（f=1/T）3、低频信号发生器的使用SG1026是一种通用的多功能低频信号源，主发生器能产生1Hz1 MHz正弦波（有效值）、矩形脉冲和TTL逻辑电平。其中正弦波具有较小的失真、良好的幅颇特性，输出幅度05 v（连续可调），并具有标准的600
11、输出阻抗特性等。打开电源开关，指示灯亮，数码管显示频率大小。实验室用的信号发生器一种是由表头指针显示主发生器的输出电压。由于电路过渡特性影响，通电时指针瞬时满偏，待输出稳定时，指针返回，指示实际电压大小，另外一种是由数码管显示输出电压大小。根据使用频率范围，调节“频率调节”旋钮，按十进制方式细调到所需的频率，此时数码管显示频率大小，指示灯指示输出频率的单位。输出电压调节：输出电压15 v时，只需将“输出衰减”置0dB位，可以直接从电压表上读出输出电压大小，为精确读数，一般用示波器或交流毫伏表测量输出电压。当输出电压小于1v 时，先选择适当的电压衰减，再调节“输出幅度”，直接外接示波器或交流毫伏
12、表测量。直到达到所需要的信号电压值。函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。4、交流毫伏表的使用TH1911型数字式交流毫伏表主要用于测量频率范围为10Hz2MHz、电压为100400的正弦波有效值电压。该仪器具有躁声低、线性刻度、测量精度高、测量电压频率范围宽，以及输入阻抗高等优点，同时仪器使用方便，换量程不用调零，4位数显，显示清晰度高，仪器具有输入端保护功能和超量程报警功能，前者确保输入端过载不会损坏仪器，后者使操作者方便地选择合适量程，不会误读数据。注意：将量程开关置于400量程上，开启电源，数字表大约有5秒钟不规则的数字跳动，这是开机的正常现象，不表明它是故障。使用时必须根据
13、被测信号的大小，选择合适量程。若无法估计被测信号大小，应先选择较大量程，然后再调整到适当量程，以保护仪表。5、仪器间的联测（1）调节低频信号发生器，使输出频率分别为500Hz、1KHz、10 KHz，输出一定幅值的正弦信号，改变示波器“扫描速度”开关及“Y轴灵敏度”开关等位置，分别测量信号源输出电压频率，数据计入表1-3；表1-3 仪器间的联测（1）信号扫描时间量程选择一周期显示格数计算频率500Hz1KHz10 KHz （2）用示波器和交流毫伏表测量信号发生器（0 dB时）输出1KHz、电压有效值为1（交流毫伏表测量值）的正弦信号，然后在不同“输出衰减”位置时的输出电压，数据计入表1-4，注
14、意测量数据的单位。表1-4 仪器间的联测（2）信号输出衰减0 dB20 dB40 dB60 dB毫伏表读数示波器读数衰减倍数计算思考：给放大电路输入一个10 mv正弦信号，那么信号发生器在20 dB和40 dB时输出的10 mv信号一样吗？对测量放大电路的输出信号是否有影响？六、实验报告要求1、记录实验数据，填写实验数据记录表。2、整理实验数据，分析实验结果，认真书写实验报告，并回答思考题。七、思考题1、电子测量中，为什么要注意仪器“共地”问题？2、信号发生器最大输出为5，当“输出衰减”旋钮置于60 dB档时，输出电压变化范围为多大？如何调节5 mv/1 KHz信号？3、 使用示波器时，要达到
15、下列要求应调节那些旋钮？使波形清晰 波形左右移动亮度适中 改变波形显示周期个数波形稳定 改变波形显示高度波形上下移动4、交流毫伏表是用来测量正弦波电压还是非正弦波电压？它的表头指示值是被测信号的什么数值？它是否可以用来测量直流电压的大小？示波器使用时的注意事项1、荧光屏上光点（扫描线）亮度不可调得过亮，并且不可将光点（或亮线）固定在荧光屏上某一点时间过久，以免损坏荧光屏。2、示波器上所有开关及旋钮都有一定的调节限度，调节时不能用力太猛。3、双踪示波器的两路输入端Y1、Y2有一公共接地端，同时使用Y1和Y2时，接线时应防止将外电路短路。实验二 单管放大电路的测量一、实验目的1、熟悉模拟电子技术实
16、验箱的结构，学习电子线路的搭接方法。2、学习测量和调整放大电路的静态工作点，观察静态工作点设置对输出波形的影响。3、掌握放大电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。二、实验说明图21为电阻分压式工作点稳定单管放大电路实验电路图。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，以稳定放大电路的静态工作点。当在放大电路的输入端加入输入信号ui后，在放大电路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。图21 共射极单管放大器实验电路在图21电路中，旁路电容CE 是使RE对交流短路，而不致于影响放大倍数，耦合电容C1和 C2 起隔
17、直和传递交流的作用。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510倍），则它的静态工作点可用下式估算： UCEUCCIC（RCRE）电压放大倍数 输入电阻RiRB1 / RB2 / rbe输出电阻 RORC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
18、调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。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ui0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，即可用算出IC（也可根据，由UC确定IC），同时也能算出UBEUBUE，UCEUCUE。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
19、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22(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22(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。 (a) (b)图22 静态工作点对uO波形失真的影响改变电路参
20、数UCC、RC、RB（RB1、RB2）都会引起静态工作点的变化，如图23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23 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。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。
21、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 2、输入电阻Ri的测量为了测量放大器的输入电阻，按图24 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 图24 输入、输出电阻测量电路测量时应注意下列几点: 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URUSUi求出UR值。 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
22、级为好，本实验可取R12K。3、输出电阻R0的测量按图3-1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 即可求出 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25）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
23、流毫伏表测出UO（有效值），则动态范围等于。或用示波器直接读出UOPP来。图 25 静态工作点正常，输入信号太大引起的失真5、放大器幅频特性的测量放大器的幅频特性是指放大器的电压放大倍数AU与输入信号频率f 之间的关系曲线。单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如图26所示，Aum为中频电压放大倍数，通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的倍，即0.707Avm所对应的频率分别称为下限频率fL和上限频率fH，则通频带fBWfHfL放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数Av。为此，可采用前述测Av的方法，每改变一个信号频率，测量其相应的电压放大倍数，测量时应注意取点要恰当，在
24、低频段与高频段应多测几点，在中频段可以少测几点。此外，在改变频率时，要保持输入信号的幅度不变，且输出波形不得失真。6、干扰和自激振荡的消除参考相关资料。 3DG 9011 (NPN) 3CG 9012 (PNP) 9013 (NPN) 图 26 幅频特性曲线 图27 晶体三极管管脚排列三、实验内容实验电路如图21所示。各电子仪器可按实验一中图11所示方式连接，为防止干扰，各仪器的公共端必须连在一起，同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线，如使用屏蔽线，则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。1、调试静态工作点接通直流电源前，先将RW调至最大，函数信号发生器输出旋钮旋至零（
25、ui0）。接通12V电源、调节RW，使IC2.0mA（即UE2.2 V，因为IC IE = UE/RE）， 用直流电压表测量UB、UE、UC及用万用表电阻档测量RB2值。记入表21。表2-1 调试静态工作点（IC2mA）测 量 值计 算 值UB（V）UE（V）UC（V）RB2（K）UBE（V）UCE（V）IC（mA）2、观察静态工作点对输出波形失真的影响信号源频率1KHz，ui0（不接交流输入）。接通12V电源，调节RW使IC2.0mA，测出UCE值，再逐步加大输入信号，使输出电压u0 足够大但不失真（最大不失真输出状态）。 然后保持输入信号不变，分别增大和减小RW，使波形出现失真，绘出u0的
26、波形，并测出失真情况下的IC和UCE值，记入表22中。注意：UC和UE是直流信号，所以每次测IC和UCE 值时都要使信号源的输出ui0。表中IC和UCE值要计算，UBEUBUE，UCEUCUE 。表22 观察静态工作点对输出波形失真的影响（RL Uimv）IC(mA)UCE(V)u0波形失真情况管子工作状态UC =UE =UCE =2.0UC =UE =UCE =UC =UE =UCE =3、测量电压放大倍数在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号ui，调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压Ui10mv，同时用示波器观察放大器输出电压uO波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表和示波器测
27、量下述三种情况下的UO值，并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系，注意标示波形幅值，记入表23。表23 测量电压放大倍数（Ic2.0mA）RC（K）RL(K)Ui(mv)Uo(mv)AV观察记录一组uO和u1波形2.4（示）（示）（毫）（毫）1.2（示）（示）（毫）（毫）2.42.4（示）（示）（毫）（毫）* 4、观察静态工作点对电压放大倍数的影响置RC2.4K，RL，Ui适量，调节RW，用示波器监视输出电压波形，在uO不失真的条件下，测量数组IC和UO值，记入表24。表24观察静态工作点对电压放大倍数的影响（RC2.4 K，RL，Uimv）IC(mA)2.0UO(V)AV *5、测量最大不失
28、真输出电压置RC2.4K，RL2.4K，按照实验原理中所述方法，同时调节输入信号的幅度和电位器RW，用示波器和交流毫伏表测量UOPP及UO值，记入表25。表25 测量最大不失真输出电压（RC2.4K，RL2.4K）IC(mA)Uim(mv)Uom(v)UOPP(v)6、测量输入电阻和输出电阻置RC2.4K，RL2.4K，IC2.0mA。在电路A点输入f1KHz的正弦信号US=10 mv，在输出电压uo不失真的情况下，用交流毫伏表测出US，Ui大小，计算Ri。保证IC2.0mA，在电路B点输入f1KHz的正弦信号Ui=10 mv，测量RL时的Uo值；保持Ui不变，测量RL2.4K时的输出电压Uo
29、，计算R0，记入表2-5。表2-5测量输入电阻和输出电阻（Ic2mA，Rc2.4K，RL2.4K）US(mv)Ui(mv)Ri（K）UO（mv）UL（mv）R0（K）测量计算值理论值测量计算值理论值*7、测量幅频特性曲线取IC2.0mA，RC2.4K，RL2.4K。 保持输入信号ui的幅度不变，改变信号源频率f，逐点测出相应的输出电压UO，记入表26。 表26 Ui mv fL fo fn f（KHz）UO（V）AVUO/Ui 为了信号源频率f取值合适，可先粗测一下，找出中频范围， 然后再仔细读数。 说明：本实验内容较多，其中3、5可作为选作内容。四、实验报告要求1、认真做实验，记录实验数据。
30、2、讨论并总结静态工作点变化对放大器输出波形的影响。3、阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算实验电路的性能指标。4、测试中，如果将函数信号发生器、交流毫伏表、示波器中任一仪器的二个测试端子接线换位（即各仪器的接地端不再连在一起），将会出现什么问题？5、阅读有关放大器干扰和自激振荡消除内容。五、预习要求1、阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算实验电路的性能指标。假设：3DG6 的100，RB120K，RB260K，RC2.4K，RL2.4K。估算放大器的静态工作点，电压放大倍数AV，输入电阻Ri和输出电阻RO 2、能否用直流电压表直接测量晶体管的UBE？ 为什么实验中要采用测UB、UE，再间
31、接算出UBE的方法？ 3、怎样测量RB2阻值？4、当调节偏置电阻RB2，使放大器输出波形出现饱和或截止失真时，晶体管的管压降UCE怎样变化？5、 列表整理测量结果，并把实测的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻之值与理论计算值比较（取一组数据进行比较），分析产生误差原因。 6、总结RC，RL及静态工作点对放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的影响。注：附图21所示为共射极单管放大器与带有负反馈的两级放大器共用实验模块。如将K1、K2断开，则前级（）为典型电阻分压式单管放大器；如将K1、K2接通，则前级（）与后级（）接通，组成带有电压串联负反馈两级放大器。附图21实验三 差动放大器一、
32、实验目的1、加深对差动放大器性能及特点的理解。2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法。二、实验原理图31是差动放大器的基本结构。 它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。当开关K拨向左边时，构成典型的差动放大器。调零电位器RP用来调节T1、T2管的静态工作点，使得输入信号Ui0时，双端输出电压UO0。RE为两管共用的发射极电阻， 它对差模信号无负反馈作用，因而不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的负反馈作用，故可以有效地抑制零漂，稳定静态工作点。图31 差动放大器实验电路当开关K拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。 它用晶体管恒流源代替发射极电阻RE，可以进一步提高差动放大器抑
33、制共模信号的能力。1、静态工作点的估算（1）典型电路 （认为UB1UB20） （2）恒流源电路 2、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数当差动放大器的射极电阻RE足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数Ad由输出端方式决定，而与输入方式无关。双端输出:RE，RP在中心位置时，单端输出 当输入共模信号时，若为单端输出，则有若为双端输出，在理想情况下实际上由于元件不可能完全对称，因此AC也不会绝对等于零。3、 共模抑制比CMRR为了表征差动放大器对有用信号（差模信号）的放大作用和对共模信号的抑制能力，通常用一个综合指标来衡量，即共模抑制比 或差动放大器的输入信号可采用直流信号也可采用交流信号。本
34、实验由函数信号发生器提供频率f1KHZ的正弦信号作为输入信号。三、实验内容1、典型差动放大器性能测试按图3-1连接实验电路，开关K拨向左边构成典型差动放大器。1) 测量静态工作点调节放大器零点信号源不接入。将放大器输入端A、B与地短接，接通12V直流电源，用直流电压表测量输出电压UO，调节调零电位器RP，使UO0。 调节要仔细，力求准确。测量静态工作点零点调好以后，用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻RE两端电压URE，记入表31。表3-1 测量静态工作点测量值UC1(V)UB1(V)UE1(V)UC2(V)UB2(V)UE2(V)URE(V)计算值IE(mA)Ic(mA)UCE(
35、V)2) 测量差模电压放大倍数 断开直流电源，将函数信号发生器的输出端接放大器输入A端，地端接放大器输入B端，构成单端输入方式，调节输入信号为频率f1KHz的正弦信号，并使输出旋钮旋至零（先使Ui等于0），用示波器监视输出端（集电极C1或C2与地之间）。接通12V直流电源，逐渐增大输入电压Ui（100mV，用交流毫伏表测量），在输出波形无失真的情况下，用交流毫伏表测 ui，uC1，uC2，记入表32中，并观察uC1，uC2与ui之间的相位关系。3) 测量共模电压放大倍数将放大器A、B短接，信号源接A端与地之间，构成共模输入方式，调节输入信号f=1kHz，Ui=1V（用交流毫伏表测量），在输出电
36、压无失真的情况下，测量uC1， uC2之值记入表32，并观察uC1，uC2与ui之间的相位关系。表3-2 测量电压放大倍数典型差动放大电路具有恒流源差动放大电路单端输入共模输入单端输入共模输入uiuC1(V)uC2(V)/CMRR =2、具有恒流源的差动放大电路性能测试将图31电路中开关K拨向右边，构成具有恒流源的差动放大电路。重复内容12)、13)的要求，记入表32。 相位关系的记录方法：1、典型差动放大电路单端输入时，uC1与ui之间的相位 （相同或者相反），uC2与ui之间的相位 （相同或者相反）；典型差动放大电路共模输入时，uC1与ui之间的相位 （相同或者相反），uC2与ui之间的相
37、位 （相同或者相反）；2、具有恒流源差动放大电路单端输入时，uC1与ui之间的相位 （相同或者相反），uC2与ui之间的相位 （相同或者相反）；具有恒流源差动放大电路共模输入时，uC1与ui之间的相位 （相同或者相反），uC2与ui之间的相位 （相同或者相反）。四、实验报告要求1、整理实验数据，列表比较实验结果和理论估算值，分析误差原因。 1) 静态工作点和差模电压放大倍数。 2) 典型差动放大电路单端输出时的CMRR实测值与理论值比较。 3) 典型差动放大电路单端输出时CMRR的实测值与具有恒流源的差动放大器CMRR实测值比较。2、比较ui，uC1和uC2之间的相位关系。3、根据实验结果，总
38、结电阻RE和恒流源的作用。五、预习要求1、根据实验电路参数，估算典型差动放大器和具有恒流源的差动放大器的静态工作点及差模电压放大倍数（取12100）。 2、测量静态工作点时，放大器输入端A、B与地应如何连接？3、实验中怎样获得双端和单端输入差模信号？怎样获得共模信号？画出A、B端与信号源之间的连接图。4、怎样进行静态调零点？用什么仪表测UO ？5、怎样用交流毫伏表测双端输出电压UO ？实验四 电压串联（并联）负反馈放大电路的设计一、实验目的1、了解引入负反馈后对放大器主要性能的影响。2、掌握深度负反馈条件下，各项性能的测试方法。二、实验说明在实际的负反馈电路里，有四种常见的组态：电压串联、电压
39、并联、电流串联、电流并联。引入负反馈后，放大电路的许多性能得到改善，如：提高了输出的稳定性；改善了输入、输出电阻（增大或减小）；展宽频带；降低非线性失真。电压串联负反馈放大电路是基本运算电路。本实验仅对电压串联负反馈放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻及上限频率进行测试。电压串联负反馈，即同相比例运算电路，其主要特点是：（1）V+ = V = Vi，集成运放的共模电压等于输入电压，对集成运放的CMRR 要求比较高。（2）由于是串联负反馈，输入电阻比开环时增加1+AF倍。由于是电压负反馈，输出电阻小，带负载能力强。电压并联深度负反馈，即反相比例运算电路，其主要特点是：（1）集成运放的反相输入端
40、为虚地点，集成运放的共模输入电压近似为0，故这种电路对运放的CMRR要求低。（2）由于是并联负反馈，输入电阻低，Rif = R1。由于是电压负反馈，输出电阻小，Rof 0 ，带负载能力强。三、实验内容（一）电压串联负反馈电路1、电路的电压放大倍数AVf 令R1 = 10 k RF = 100 k R= 10 k 输入：f = 500 Hz，Vi = 0.5 v的正弦信号，测量Vo值，计算AVf AVf = VoVi 该电路中，当RF = 0，R= 时，AVf是多少？请实际测一测，这种电路叫什么电路？特点是什么？仪 器Vi （v）Vo （v）AVf（计算值）AVf（理论值）毫伏表示波器表4-1 测量电压放大倍数 2、电路的输入电阻Rif在R1前面串接RS，令RS = 1M ，测量VS、Vi ，计算Rif 。Rif = 表4-2 测量输入电阻仪 器VS （v）Vi （v）Rif （计算值）Rif （理论值）毫伏表示波器3、电路的输出电阻Rof令RL = 510输入：f = 500 Hz，Vi = 0.5 v的正弦信号，测量并记录：当RL = 时的Vo值；当RL = 510 时的VoL值，计算Rof 。