模拟电子技术基础实验实验报告一、共射放大电路1.实验目的(1)掌握用Multisim 13仿真软件分析单极放大电路主要性能指标的方法。

(2)熟悉常用电子仪器的使用方法，熟悉基本电子元器件的作用。

(3)学会并熟悉“先静态后动态”的电子线路的基本调试方法。

(4)分析静态工作点对放大器性能的影响，学会调试放大器的静态工作点。

(5)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。

(6)测量放大电路的频率特性。

2.实验内容(1)电路仿真1.1 静态工作点选择根据XSC1的显示，按如下方法进行操作：当滑动变阻器R7设置为11%时，有最大不失真电压。

1.2 静态工作点测量将交流电源置零，用万用表测量静态工作点。

1.3 电压放大倍数测量加入1kHz，100mV正弦波信号。

测量R L= ∞时输入输出电压有效值大小。

测量L R= 2kΩ时输入输出电压有效值大小。

1.4输入输出电阻测量输入电阻测量。

根据可计算得到输入电阻。

输出电阻测量。

根据可得到输出电阻。

1.5动态参数结果汇总(2)实验室实测2.1 静态工作点实测2.2 动态参数实测3.总结与讨论(1)共射组态放大器会使输入输出电压反相。

(2)L R会影响输出电阻、放大倍数。

二、集成运算放大器1.实验目的(1)加深对集成运算放大器的基本应用电路和性能参数的理解。

(2)了解集成运算放大器的特点，掌握集成运算放大器的正确使用方法和基本应用电路。

(3) 掌握由运算放大器组成的比例、加法、减法、积分和微分等基本运算电路的功能。

(4)进一步熟悉仿真软件的使用。

2.实验内容 (1)电路仿真集成运放是一种具有高电压放大倍数的直接耦合器件。

当外部接入有不同的线性或非线性元器件组成的输入负反馈电路时，可以灵活的实现各种函数关系 ，在线性应用方面，可组成加法、减法、比例。

积分、微分、对数等模拟运算电路。

在大多数情况下，将运放视为理想的，即在一般讨论中，以下三条基本结论是普遍使用的：开环电压增益∞=u A运放的两个输入端电压近似相等，即-V V =+，称为“虚短”。

运放的同相和反相两个输入端的电流可视为零，即0I I -==+，称为“虚断”。

应用理想运放的三条基本原则，可简化运放电路计算，得出本次实验结论。

1.1反相比例电路显然，输入电压与输出电压反相，且满足3uf 1= -R A R 1.2同相比例电路显然，输入电压与输出电压同相，且满足 3uf 1= 1+R A R1.3同相加法电路显然，输入电压与输出电压同相，且满足如下关系式：35424uf 121542245////= (1+)()////R R R R R A V V R R R R R R R +++1.4反相加法电路考核内容：搭建电路一满足关系12(23)o i i U U U =-+显然，输入电压与输出电压反相，且满足如下关系式：33uf 121212= -()(23)i i i i R R A V V V V R R +=-+1.5减法电路1.6反相积分电路显然，输入电压与输出电压反相，且满足如下关系式：o i 1101V (t)=-V (t)tdt R C(2) 实验室实测3.总结与讨论(1)误差分析：本次试验结果接近理论值，误差很小，主要由于仿真计算和电阻的误差所致，可以较好地完成实验。

(2)接线时注意集成块的针脚位置与方向，注意电流大小，防止烧坏运放。

三、RC 正弦波振荡器1.实验目的(1)学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件和原理。

(2)学会使用、调试振荡器。

2.实验内容(1)电路仿真考核内容：搭建一RC振荡电路。

RC桥式振荡电路是一种较好的正弦波产生电路，适用于产生频率小于1MHz，频率范围宽，波形较好的低频振荡信号。

因为没有输入信号，为了产生正弦波，必须在电路里加入正反馈。

下图是用运算放大器组成的电路，图中3R,4R构成负反馈支路，1R，2R，1C，2C的串并联选频网络构成正反馈支路并兼作选频网络，二极管构成稳幅电路。

调节电位器p R可以改变负反馈的深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。

二极管1D，2D要求温度稳定性好且特性匹配，这样才能保证输出波形正负半周对称，同时接入4R以消除二极管的非线性影响。

电路起振后，由于元件参数的不稳定性，如果电路增益增大，输出幅度将越来越大，最后由于二极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。

反之，如果增益不足，则输出幅度减小，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。

图中两个二极管主要是利用二极管的正向电阻随所加电压而改变的特性，来自动调节负反馈深度。

可见，产生了相当稳定的正弦波信号。

(2) 实验室实测调整示波器到有正弦输出 1.60f kHz 3.总结与讨论可以通过调节滑动变阻器来控制振荡器的起振与输出正弦波的幅度。

四、方波发生器1、实验目的1.了解电压比较器的工作原理并熟悉迟滞比较器的原理和功能。

2.学习用集成运算放大器组成矩形波发生器方法。

2.实验内容输出高电平时间：)21ln(T 131f R R C R += 输出低电平时间：)21ln(T 142fR R C R += 振荡频率：2111T T T f +==占空比：4331D R R R T T +==R改变3R的大小，即可调节输出脉冲的宽度。

可见调节电位器p(1)电路仿真考核内容：搭建一方波发生器电路。

显然，产生了占空比可调的方波信号。

(2) 实验室实测五、多级负反馈放大电路1、实验目的1.掌握Multisim 13仿真研究多级负反馈放大电路。

2.学习集成运算放大器的应用，掌握多级集成运放电路的工作特点。

3.研究负反馈对放大器性能的影响，掌握负反馈放大器的性能工作指标的测试方法。

4.测试开闭环的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻，反馈网络的电压反馈系数和通频带。

5.比较电压放大倍数在开闭环的差别。

6.观察负反馈对非线性失真的改善作用。

2、实验内容在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。

若反馈的结果使净输入量减小，则称之为负反馈；反之，称之为正反馈。

若反馈存在于直流通路，则称为直流反馈；若反馈存在于交流通路，则称为交流反馈。

交流负反馈有四种组态：电压串联负反馈；电压并联负反馈；电流串联负反馈；电流并联负反馈。

若反馈量取自输出电压，则称之为电压反馈；若反馈量取自输出电流，则称之为电流反馈。

输入量、反馈量和净输入量以电压形式相叠加，称为串联反馈；以电流形式相叠加，称为并联反馈。

(1)电路仿真1.1 测试电路的开环基本特性调节J1，使开关A端与B端相连。

将信号发生器输出调为1kHz、20mV（峰峰值）正弦波，然后接入放大器的输入端到网络的波特图仪。

保持输入信号不变，用示波器观察输入和输出的波形。

接入负载RL，用示波器分别测出Vi、VN、Vf、Vo。

将负载RL开路，保持输入电压Vi的大小不变，用示波器测出输出电压Vo’。

1.2 测试电路的闭环基本特性调节J1，使开关A端与P端相连。

将信号发生器输入调为1kHz、20mV（峰峰值）正弦波，接入放大器的输入端，得到网络的波特图。

接入负载RL，逐渐增大输入信号Vi，使输入电压Vo达到开环时的测量值，然后用示波器分别测出Vi、VN和Vf的值。

将负载RL开路，保持输入电压Vi的大小不变，用示波器分别测出Vo’的值。

闭环式放大器的频率特性测试同开环时的测试。

开环通频带BW=41.25kHz2，闭环通频带理论值BWF=122.86kHz，闭环通频带实际测量BW=151.18kHz3.总结与讨论(1)引入负反馈明显展宽了通频带，但降低了放大倍数。

(2)引入电压串联负反馈增大了输入电阻，减小了输出电阻。

六、有源滤波器1、实验目的(1)熟悉RC有源滤波器的设计方法。

(2)掌握滤波器上下限频率的测试方法，了解滤波器在实际中的应用。

2、实验内容由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定范围内的频率通过，抑制或者急剧衰减频率范围以外的信号。

因受到运算放大器带宽的限制，这类滤波器仅适用于低频范围。

根据频率范围可分为低通、高通、带通和带阻四种滤波器。

(1)电路仿真1.1低通滤波器i V =1.00v 时的仿真数据1.2高通滤波器显然，只有高频信号才有较大增益。

1.3带通滤波器显然，只有特定频率信号才有增益。

1.4带阻滤波器显然，只有一小段特定频率段的信号增益极小，无法通过。

(2) 实验室实测1.1低通滤波器V=1.00v时的实测数据i3.总结与讨论七、用运算放大器组成万用表的设计1.实验目的(1)综合利用所学知识，根据设计要求设计由运算放大器、二极管整流电路及电流表组成的万用表电路图，搭出实际电路并组装调试，提高实验综合能力和实际动手能力。

(2)熟悉万用表各常见功能的测试电路原理和方法。

(3)进一步体会运算放大器的应用，了解其优势。

2.设计指标与要求直流电压表满量程+30V直流电流表满量程50mA交流电压表满量程30V,50Hz~1KHz交流电流表满量程50mA欧姆表满量程分别为1kΩ，10kΩ，100kΩ3.基本原理1.1 运算放大器的工作原理运算放大器具有两个输入端和一个输出端，如图1所示，其中标有“+”号的输入端为“同相输入端”而不能叫做正端)，另一只标有“一”号的输入端为“反相输入端”同样也不能叫做负端，如果先后分别从这两个输入端输入同样的信号，则在输出端会得到电压相同但极性相反的输出信号：输出端输出的信号与同相输人端的信号同相，而与反相输入端的信号反相。

图1 运算放大器的电路符号运算放大器所接的电源可以是单电源的，也可以是双电源的。

运算放大器有一些非常有意思的特性，灵活应用这些特性可以获得很多独特的用途，总的来说，这些特性可以综合为两条：运算放大器的放大倍数为无穷大。

运算放大器的输入电阻为无穷大，输出电阻为零。

首先，运算放大器的放大倍数为无穷大，所以只要它的输入端的输入电压不为零，输出端就会有与正的或负的电源一样高的输出电压本来应该是无穷高的输出电压，但受到电源电压的限制。

准确地说，如果同相输入端输入的电压比反相输入端输入的电压高，哪怕只高极小的一点，运算放大器的输出端就会输出一个与正电源电压相同的电压；反之，如果反相输入端输入的电压比同相输人端输入的电压高，运算放大器的输出端就会输出一个与负电源电压相同的电压(如果运算放大器用的是单电源，则输出电压为零)。

其次，由于放大倍数为无穷大，所以不能将运算放大器直接用来做放大器用，必须要将输出的信号反馈到反相输入端(称为负反馈)来降低它的放大倍数。

如图2中左图所示，1R的作用就是将输出的信号返回到运算放大器的反相输入端，由于反相输入端与输出的电压是相反的，所以会减小电路的放大倍数，是一个负反馈电路，电阻f R也叫做负反馈电阻。