课程教案课程名称:模拟电子技术实验_______ 任课教师:何淑珍__________ 所属院部:电气与信息工程学院教学班级:自动化1301-02教学时间:2014 —2015学年第二学期湖南工学院课程基本信息实验一单管共射放大电路的研究一、本次实验主要内容按要求连接实验电路,调试静态工作点,测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻,分析静态工作点对输出波形失真的影响。
二、教学目的与要求学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响;掌握放大器各性能指标及最大不失真输出电压的测试方法;熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
三、教学重点难点1、静态工作点调试;2、输入电阻、输出电阻的测量。
四、教学方法和手段课堂讲授、操作、讨论;五、作业与习题布置完成实验报告实验一单管共射放大电路的研究(验证性)1. 实验目的(1)学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响;(2)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;(3)熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
2. 实验设备与器材实验所用设备与器材见表。
3. 实验电路与说明实验电路如图所示,为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用R B 和R组成的分压电路,并在发射极中接有电阻电以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号U i后,在放大器的输出端便可得到一个与U i 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。
安装电路时,要注意电解电容极性、直流电源正负极和信号源的极性。
图共射极单管放大器实验电路(以实验的实际电路参数为准)4. 实验内容与步骤(1)电路安装①安装之前先检查各元器件的参数是否正确,区分三极管的三个电极,并记录其B值。
②根据图连接电路。
电路连接完毕后,应认真检查连线是否正确、牢固。
(2)测试静态工作点①电路安装完毕经检查无误后,首先将直流稳压电源调到12V,接通直流电源前,先将R 调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零,再接通直流电源,调节使I C=(即V E=) 0②测试电路的静态工作点,并将数据记录在表中。
b2(3)测量电路动态性能指标①将信号发生器的输出信号调到频率为1kHz、峰峰值为30 mV左右的正弦波,接到放大电路输入端,然后用示波器观察输出信号的波形。
在整个实验过程中,要保证输出信号不产生失真。
如输出信号产生失真,可适当减小输入信号的幅度。
②用双踪示波器观察U O和U i的相位关系,用示波器测量下述二种情况下的U值,并记录在表中。
(4)观察静态工作点对输出波形失真的影响置2k Q, R U i = 0,调节R=使I c=,测出U le值,再逐步加大输入信号,使输出电压U o足够大但不失真。
然后保持输入信号不变,分别增大和减小R W使波形出现失真,绘出u o的波形,并测出失真情况下的I c和U le值,记入表中。
每次测I C和U C E值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。
表静态工作点对波形影响观测R5. 实验总结与分析(1) 用理论分析方法计算出电路的静态工作点,填入表中,再与测量值进行比较,并分析误差的原因。
(2) 根据实验数据计算出不接负载时对输入电压U的电压放大倍数和对信号源U 的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。
并与理论计算值进行比较,分析产生误差的原因。
(3) 回答以下问题:①放大电路所接负载电阻发生变化时,对电路的电压放大倍数有何影响②怎样用测量信号电压的方法来测量放大电路的输入电阻和输出电阻教学后记:实验二负反馈放大电路的仿真(验证性)一、本次实验主要内容对无反馈基本放大电路的动态性能指标和负反馈放大器的动态性能指标进行仿真测试。
二、教学目的与要求加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器性能的影响,掌握负反馈放大器性能的测试方法。
三、教学重点难点1、由负反馈放大电路如何获得对应的基本放大电路;2、放大电路各项动态性能指标的测试。
四、教学方法和手段课堂讲授、操作、讨论;五、作业与习题布置完成实验报告实验二负反馈放大电路的仿真(验证性)1. 实验目的(1)加深理解放大电路中引入负反馈的方法;(2)研究负反馈对放大器性能的影响;(3)掌握负反馈放大器性能的测试方法。
2. 实验设备与器材电脑一台(仿真软件或multisim )3. 实验电路与说明由于晶体管的参数会随着环境温度改变而改变,不仅放大器的工作点、放大倍数不稳定,还存在失真、干扰等问题。
为改善放大器的这些性能,常常在放大器中加入负反馈环节。
负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用,虽然它使放大器的放大倍数降低,但能在多方面改善放大器的动态指标,如稳定放大倍数,改变输入、输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带等。
根据输出端取样方式和输入端连接方式的不同,可以把负反馈放大器分成四种基本组态:电流串联负反馈、电压串联负反馈、电流并联负反馈、电压并联负反馈。
图为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路,在电路中通过Rf把输出电压uo引回到输入端,加在晶体管T1的发射极上,在发射极电阻Rf1上形成反馈电压uf。
根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈图带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器(参数以实验电路为准)主要性能指标如下:(1)闭环电压放大倍数(闭环增益)其中:,基本放大器(无反馈)的电压增益,即开环增益。
,反馈深度,其大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。
(2)反馈系数(3)输入电阻式中:为基本放大器的输入电阻。
(4)输出电阻式中:为基本放大器的输出电阻,为基本放大器空载时的电压放大倍数本实验需要测量基本放大器的动态参数,怎样实现无反馈而得到基本放大器呢不能简单地断开反馈支路,而是要去掉反馈信号作用,但又要把反馈网络的影响(即负载效应)考虑到基本放大器中去。
为此:(1)在绘制基本放大器的输入回路时,因为是电压负反馈,所以可将负反馈放大器的输出端交流短路,即令,此时Rf 相当于并联在Rf1 上。
(2)在绘制基本放大器的输出回路时,由于输入端是串联负反馈,因此需要将反馈送至放大器的连接处(T1 的射极)开路,此时相当于并接在输出端。
根据上述规律,就可以得到所要求的如图所示的基本放大器。
4. 实验内容与步骤(1)启动EWB绘制并保存图所示电路。
(2)测试静态工作点电路经检查无误后,用直流电压(流)表分别测量第一级、第二级的静态工作点,记入表中。
(3)测试负反馈放大器的各项性能指标①将信号发生器的输出信号调到频率为1kHz、幅度为2mV左右的正弦波,接到负反馈放大器的输入端,然后用示波器观察输出信号的波形。
在整个实验过程中,要保证输出信号不产生失真。
如输出信号产生失真,可适当减小输入信号的幅度。
②在u。
不失真的情况下,用交流毫伏表测量U S、U、U0,记入表中。
保持U不变,断开负载电阻R,测量空载()时的输出电压U' 0,记入表中。
(4)测试基本放大器的各项性能指标①将实验电路改接为图的基本放大电路。
适当减少U S (约5mV,在输出波形不失真的条件下,测量负反馈放大器的Auf、Rif和ROf,记入表。
保持US不变,断开负载电阻RL(注意,Rf 不要断开),测量空载()时的输出电压U' o,记入表中。
实验总结与分析(1)将基本放大器和负反馈放大器动态性能指标的测量值与理论估算值进行比较。
(2)根据实验结果,总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。
(3)回答以下问题:①怎样把负反馈放大器改接成基本放大器为什么要把Rf并接在输入和输出端②如输入信号存在失真,能否用负反馈来改善(4) 心得体会与其他%图基本放大器(考虑反馈支路的负载效应)教学后记:实验三基本运算放大电路的设计与测试(设计性)一、本次实验主要内容用实验室提供的运算放大器等元件构成比例运算电路、加法减法运算电路,微积分运算电路,并测试设计电路性能。
二、教学目的与要求熟悉各种基本运算电路的功能,并学会测试和分析方法。
三、教学重点难点1、基本运算放大电路的设计;2、线路中直流电源的连接。
四、教学方法和手段课堂讲授、操作、讨论;五、作业与习题布置完成实验报告实验三基本运算电路的设计与测试 (设计性)1. 实验目的(1) 研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能;(2) 学会上述电路的测试和分析方法。
2. 实验设备与器材实验所用设备与器材见表示。
3. 实验电路与说明集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
基本运算电路(1) 反相比例运算电路电路如图所示。
对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为R2= 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R1实验内容与步骤实验前要看清运放组件各管脚的位置;切忌正、负电源极性接反和输出端短路, 否则将会损坏集成块。
(1) 反相比例运算电路①按图连接实验电路,接通土12V电源,输入端对地短路,进行调零和消振。
②输入f = 100Hz Ui p-p =的正弦交流信号,测量相应的Uo,并用示波器观察uo(t)和ui(t)的相位关系,记入表中。
p-p(2) 积分运算放大电路实验电路如图所示。
取输入信号为方波信号,频率为1KH,幅值1-2V,观察输输出信号波形,并测量输出信号周期及幅值。
表据5.实验总结与分析(1) 整理实验数据,画出波形图(注意波形间的相位关系)。
(2) 将理论计算结果和实测数据相比较,分析产生误差的原因。
(3) 分析讨论实验中出现的现象和问题。
(4) 回答以下问题:① 在反相加法器中,如Ui1和Ui2均采用直流信号,并选定Ui2二一1V,当考虑到运算放大器的最大输出幅度(土12V)时,丨Ui1丨的大小不应超过多少伏②在积分电路中,如R仁100k Q, C F,求时间常数。
假设Ui =,问要使输出电压UO达到5V,需多长时间(设uC(o) = 0)(5) 心得体会与其他。
教学后记:实验四功率放大器的仿真(设计性)一、本次实验主要内容连接乙类和甲乙类互补对称功放电路,调试电路消除交越失真并在基本不失真的前提下尽可能大的输出功率,测试功率放大器的性能参数等进行仿真。
二、教学目的与要求进一步理解OCL功率放大器的工作原理;学会OCL电路的调试及主要性能指标的测试方法。
三、教学重点难点1、最大不失真输出电压及输出功率的测量;2、正确连接电路并调试电路,消除交越失真,。
四、教学方法和手段课堂讲授、操作、讨论;五、作业与习题布置完成实验报告实验四功率放大器的仿真(设计性)一、实验目的1、学习互补对称功率放大电路输出功率和效率的测量方法。