模拟电路技术基础实验讲义一、 实验目的1、熟悉电子元器件,练习检测三极管的方法。
2、掌握放大器静态工作点的测试方法和其对放大器性能的影响。
3、学习测量放大电路Q 点及交流参数Av ,Ri ,R 。
的方法。
4、学习放大器的动态性能,观察信号输出波形的变化。
二、 实验仪器1、双宗示波器2、信号发生器3、数字万用表 三、 预习要求1、能正确使用示波器、信号发生器及数字万用表。
2、熟练三极管特性测试及单管放大电路工作原理。
3、比较三种组态的基本性能的相同点和不同点。
四、 实验内容1、 实验电路(a)Vcc(+12v)V。
(c)(1)用万用表判断三极管V的极性及好坏,估测三极管的β值。
(2)分别先后按图(a)接好电路,调Rb到最大位置。
(3)仔细检查后,送出,观察有无异常现象。
2、静态调整调整Rp使Ve=2.2V计算并测量填表表一3、动态研究(1)将信号调到f=1KHz 幅值为3mV 接Vi观察Vi和V。
端波形,并比较相位,测出相位差。
(2)信号源频率不变,逐渐加大幅度,观察V。
不失真时的最大值并填表。
表二 放大倍数测量计算数据表(3)保持Vi=5mv 不变,放大器接负载RL ,改变RL 数值的情况下测量,并将计算值填表(4)保持Vi=5mv 不变,增大和减小Rp 。
观察V 。
波形变化。
测量并填入表4。
注意:若失真观察不明显,可以调节Vi 幅值重新观察。
4。
放大器输入、输出电阻(3) 输入电阻测量在输入端串接一个5.1K 电阻。
如图测量Vs 与Vi 。
计算ri(4) 输出电阻测量在输出端接入可调电阻作为负载。
如图选择合适的Rl值,使放大器输出不失真。
测量有负载和空载时的r。
,即可计算r0将上述测量及计算结果填入表5中表54、将电路换为图b、图c。
分别重复上述实验。
作记录。
5、根据图a、图b、图c、的测算结果填表五、实验报告1、对每一测试结果及数据表进行分析,得出基本结论,与估算值进行比较,分析误差及其原理。
2、讨论三种组态的放大电路各自的特点。
①影响放大倍数的因数②影响r。
ri的因数③三种组态的比较3、写出实验过程中的体会。
实验二负反馈放大电路一、实验目的1、研究负反馈对放大器性能的影响。
2、掌握负反馈放大器性能的测试方法。
二、实验仪器1、双踪示波器2、音频信号发生器3、数字万用表三、预习要求1、认真阅读实验内容要求,估计待测量的变化趋势。
2、计算图1电路中设三极管的β为120,电路开环和闭环电压放大倍数。
四、实验内容1、负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试。
(1)开环电路Vi +12v V。
图一①按图接线,RF先不接入。
②输入端接入Vi=1mv 、f=1kH的正弦(若信号太强,可以衰减)调整线路和参数使输出不失真并且无振荡。
③按表一要求进行测量并填表一。
④根据实测计算开环放大倍数和输出电阻。
(2)闭环电路①接通RF,按(一)的要求调整电路②按表一要求进行测量并填表,计算Avf③根据实测结果,比较①Avf 与1\F的差别。
②Avf与Av的差别。
表一2、负反馈对失真的改善作用的研究(1)将图一电路开环,逐步加大Vi的幅度,使输出信号刚好出现失真。
记录失真波形幅度及输入信号幅度。
(2)将电路闭环,观察输出情况,适当增加Vi幅度,使输出幅度接近开环时失真波形幅度,记录此时的输入波形。
与开环情况比较并得出结论。
(3)若RF=3KΩ不变,但RF接入V1的基极,会出现什么情况,用实验测试,观察。
(4)画出并记录上述各步实验的波形图并做比较。
3、测量放大器的频率特性(1)将图一电路先开环,选择Vi适当幅度(f=1K时不失真)使输出信号在示波器上有满幅正弦波。
(2)保持输入信号幅度不变逐步增加频率,直到波形减小为原来的70%,此时信号频率即为放大器fH。
(3)保持输入信号幅度不变,逐步减小频率,直到波形减小为原来的70%,此时的频率为放大器的fL。
五、实验报告1、将实验数据处理,并与理论比较,分析误差的原因。
2、根据实验内容总结负反馈对放大电路的影响。
实验三差动放大电路一、实验目的1、熟悉差动放大器工作原理2、掌握差动放大器的基本测试方法二、实验仪器1、双踪示波器2、数字万用表3、信号源(低频)三、预习要求1、计算图1的静态工作点(设rbe=3K β=100)及电路放大倍数。
四、实验内容及步骤电路1、测量静态工作点(1)调零将输入端短路并接地,接通直流电源,调节电位器Rp1,使双端输出电压V。
=0。
(2)测量静态工作点测量V1 V2 V3各极对地电压填入表一中2、测量差模电压放大倍数在输入端加入直流电压信号Vid=±0.1v按表二要求测量并记录,电测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。
注意先调好DC信号的out1和out2。
使其分别为+0.1v和-0.1v,再接入Vi1和Vi2。
3、测量共模电压放大倍数将输入端b1, b2短接,接到信号源的输入端,信号源另一端接地,DC信号分先后接out1和out2,分别测量并填入表二中,由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。
进一步算出共模抑制比CMRR=|Ad/Ac| 表二4、在实验上组成单端输入的差放电路进行下列实验(1)在图1中将b2接地,组成单端输入差动放大器,从b1端输入直流信号Vi=±0.1v,测量单端及双端输出,填表三,记录电压值。
计算单端输入时的单端及双端输出的电压放大倍数。
并与双端输入时的单端及双端差模电压放大倍数进行比较。
(2)从b1端加入正弦交流信号Vi=0.05v,f=1000Hz分别测量,记录单端及双端输出电压,填入表三中,并计算单端及双端的差模放大倍。
(注意:输入交流信号时日,用示波器监视Vc1,Vc2都不失真为止)。
五、实验报告1、根据实验数据,计算静态工作点,与预习计算比较。
2、整理实验数据,计算各种接法的Ad并也理论值比较,分析误差原因。
3、计算Ac和CMRR。
4、总结差动放大电路的性能及特点。
实验四集成运算放大器的基本应用一、实验目的1、掌握用集成运算放大器组成比例,求和电路、微分、积分电路的特点及性能。
2、学会上述电路的测试和分析方法。
二、实验仪器1、数字万用表2、示波器(双踪)3、信号发生器三、预习要求1、计算表一中的V。
和AF2、估算表三中的理论值3、计算表六中的V。
值4、计算表七中的V。
的值5、分析图六电路,若输入正弦波,V。
与Vi相位差是多少?当输入信号为100Hz,有效值为2v时,V。
=?6、分析图七电路,若输入方波。
V。
与Vi相位差多少?当输入信号为160Hz ,幅度为1v 时,输出V 。
=? 7、 拟定实验步骤,做好记录表格。
四、 实验内容1、 电压跟随器实验电路如图所示V 。
按表一内容进行实验并测量记录并分析Vi 带负载能力的变化。
2、 反相比例放大器实验电路如图二 。
图二(1) 按表二内容实验并测量记录表二(2)按表三的要求实验并测量记录(3) 测量图二,电路的上限截止频率fH 3、 同相比例放大器电路如图三所示V 。
图三(1) 再按表二、表三重新测试。
填表为表四、表五。
(2) 测出电路的上限截止频率。
(3) 比较同相与反相比例放大器的相同点和不同点。
4、 反相求和放大电路实验电路如图四所示。
图四按表六内容进行实验测 5、 双端输入求和放大电路实验电路如图五所示。
图五按表七要求进行实验并测量记录6、 积分电路 实验电路如图六图六 积分电路(2) 取Vi =-1v,断开开关K ,用示波器观察V 。
变化 (3) 测量饱和输出电压及有效积分时间(4) 把图六中的积分电容该为0.1M ,断开K ,Vi 分别输入100Hz 幅值为2V 的方波和正弦信号,观察Vi 和V 。
大小及相位关系,并记录波形(5) 改变图六中输入信号的频率,观察Vi 和V 。
的相位幅值关系 7、 微分电路实验电路如图七Vi1V 。
图七:微分电路(1) 输入正弦波信号f=160Hz 有效值为1v 。
用示波器观察Vi 和V 。
波形,并测量输出电压。
(2) 改变正弦波频率(20Hz ~400Hz),观察Vi 和V 。
的相位,幅值变化情况并记录(3)输入方波f=200Hz,V=±5v,用示波器观察V。
波形,按上述步骤重复实验8、积分—微分电路电路如图八所示V。
图八:微分—积分电路(1)在Vi输入f=200Hz,V=±6v的方波信号,用示波器观察Vi 、V1和V。
的波形并记录(2)将f改为500Hz重复上述实验五、实验报告1、总结集成运算基本应用电路的特点及性能。
2、分析理论估算分析与实验结果误差的原因。
实验五非正弦波发生器及波形变换电路一、实验目的1、掌握波形发生器电路的特点和分析方法2、熟悉波形变换方法及了解误差原因二、实验仪器1、双踪示波器Vp-5220A-1 20MHz2、数字万用表三、预习要求1、定性画出图一、图二的输出波形。
2、输出波形的频率如何计算,怎样调节。
3、在图一中怎样得到方波,图二中怎样得到三角波。
4、在图三所示的波形变换电路对工作频率有何显示?四、实验内容1、矩形波发生电路电路如图一LM741Rp222KR210KR35.1KIN4148IN4148R12KRp1100K6VV。
图一①观察并测电路的振荡频率、幅值及占空比②调节Rp1观察输出波形的变化。
③调整Rp2观察输出波形的变化。
2、波发生电路电路如图二所示图二①观察并测电路的振荡频率、幅值。
②想法改变输出信号的频率,测出最大变化范围。
3、波形变换电路在图示中,调整Rp1,使输出波形为方波,再在其输出端接上图三所示电路V。
图三(1)方波输入信号f=500Hz,V=±4v。
用示波器观察并记录V。
的波形。
(2)改变Vi的频率,观察V。
的失真情况,如何调整恢复。
(3)改变Vi的幅度,观察三角波的变化。
五、实验报告1、画出各实验的波形图2、总结各电路的特点实验六有源滤波器一、实验目的1、熟悉有源滤波器构成及其特性2、学会测量有源滤波器幅频特性二、仪器及设备1、示波器2、信号发生器三、预习要求1、预习教材有关滤波器内容2、分析图一、图二、图三所示电路,写出它们的增益特性表达式3、计算图一、图二电路的截止频率,图三的中心频率4、画出三个电路的幅频特性曲线5、设计报告要求的电路,准备用实验测试验证四、实验内容1、低通滤波器实验电路如图一所示图一按表一内容测量并记录填表Vi(v) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1f(Hz) 5 10 15 30 60 100 150 200 300 400 V。
(v)注意:改变信号频率时,一定要保持Vi不变。
2、高通滤波器实验电路如图二所示图二按表二内容测量并记录填表Vi(v) 1 1 1 1 1 1 1 1 1f(Hz) 10 16 50 100 130 160 200 300 400V。