实验一单级放大电路一、实验目的1.熟悉电予元器问模拟电路实验箱的使用2、学会测量和调整放大电路静态玉作点的方法,观察放大电路的非线性失真3、学习测定放大电路的电压放大倍数。
4、掌握放大电路的输入阻抗、输出阻抗的测试方法。
5、学习基本交直流仪器仪表的使用方法二、实验仪器1、示波器2、信号发生器3、万用表三、预习要求1、学习三极管及单级放大电路的工作原理,明确实验目的。
2、学习放大电路动态反静态工作参数测量方法四、实验内容及步骤1.连接线路按图连好线路2.调整静态工作点将函数信号发生器的输出通过输出电缆线接至Us两端,调整函数倍号发生器输出的正弦被信号使fc=lkHz, Ui=10mV . (Ui是放大电路输入信号ui的有效值,用毫伏表测量ui可得)。
将示波器Y轴输入电缆线连接至放大电路输出端。
然后调整基极电阻Rpl,在示波器上观察uo的波形,将uo调整到最大不失真输出。
注意观察静态工作点的变化对输出波形的影响过程,观察何时出现饱和失真、截止失真,若出现双向失真应减小Ui,直至不出现失真。
调好工作点后Rp1电位器不能再动。
用万用表测量静态工作点记录数据于表1-1 (测量Uce和lc时,应使用万用表的直流电压档和直流电流档)。
表11用万用表测量静态工作点3.测量放大电路的电压放大倍数调节函数信号发生器输出为f=lkHz, Ui=10mV的正弦信号,用示波器观察放大器的输出波形。
若波形不失真,用晶体管毫伏表测量放大器空载时的输出电压及负载时的输出电压Uo的实测值;调Ui=20mV,重复上述步骤,验证放大倍数的线性关系,填入数据记录表1-2中(测量输入电压、输出电压时,用晶体管毫伏表测量)。
表1-2数据记录表1(I) 输入阻抗的测量:用万用表的欧姆档测量信号源与放大器之间的电阻1R1,用晶体毫伏表测量信号窑南端电压Us以及放大器输入电压Ui,可求得放大电路的输入阻抗。
(Ui * 1R1)/(Us-Ui)(2) 输出阻扰的测量:在放大器输出信号不失真的情况下,断开RL,用晶体管毫伏表测量输出电压Uo1;接上RL,测得Uo2,可求得放大电路的输出阻抗。
(RL* (Uo1 -Uo2))/Uo25、观察放大电路的非线性失真(1 )工作点合适,输入倍号过大引起的非线性失真:在静态工作点不变的情况下增大输入信号,用示波器观察输出波形的失真现象,用万用表测量Ic和Uce 的值。
(2)工作点不合适,引起的非线性失真:在放来器输入电压Ui不变的情况下,改变放大电路的静态工作点(调节Rp1的大小)用示波器观察输出电压Uo波形的变化,并用万用表测量lc和Uce的值。
将上述结果填入表1-3中。
表1-3 数据记录表2在上述实验步骤中,需要对放大电路进行理论分析,而在分析中需要β的值,此时可以用万用表来测量。
测量步骤如下:(1)判定基极b 和管型判断根据是从基极b 到集电极c 以及基极b 到发射集E,分别是两个PN 结。
将万用表拨到欧姆档得R × lOO(R × lK )位置,用红表笔触碰某个电极,黑表笔分别去接触另两个电极,若两次测量到的电阻值很大或很小,则红表笔接的是基极;若两次测量到的阻值相差很大,则说明红表笔接的不是基极,应更换电极重新测量。
在己知基极时,用黑表笔接触另两极,若测量的阻值较大时,则三极管为NPN;反之,阻值教小时,三极管为PNP 型。
(2)判断集电极c、发射极E在确定了基极后,用万用表再次测量其他两个电极之间得电阻值,然后交换表笔重新测量一次,两次测量到阻值应该不等。
对于较小阻值的(NPN)红表笔接的是发射极E,黑表笔接的是集电极c,对PNP而言,红表笔接的是发射极c,黑表笔接的是集电极E。
(3) 测量三极管放大系数日:在知道了三极管的信号及管脚的情况下,将三极管的三个管脚就应地插入万用表的Hfe 的B、C、E 插孔中进行测量,读到的数值即为三极管放大系数萨β。
实验二多级放大电路一、实验目的1.掌握多级放大电路静态工作点的测试和调整方法。
2.掌握测试多级放大电路电应放大倍数的方法。
3.掌握测试放大器频率特性方法。
二、实验仪器1、双踪示波器2、万用表3、信号发生器三、预习要求1、复习教材多级放大电路内容及频率响应特性测量方法。
2、分析图多级放大电路。
初步估计测试内容的变化范围。
四、实验内容1、调整并测量最佳静态工作点具体步骤如下:(1)按图接线,注意接线尽可能短。
(2)先将Rp2调至lkΩ,通电。
然后调节Rp1,使Uce1=7~8V ,调节Rp3,使Uce1=7~8V,断开第一级晶体管集电极连线,测Ic1,断开第二级集电极连线,串入万用表(电流档)测量Ic2,将测量数据Uce1、Uce2、Ic1、Ic2记录至表中(测Uce用万用表的直流电压档并联测量,测Ic用万府表的直流电流档串连测量)。
信号发生器使输出信号在示波器上的波形为最大不失真时的波形。
注意:如发现有寄生振荡,可采用以下措施消除:a、重新布线,尽可能走线短。
b、可在三极管EB 间加几p 到几百p 的电容。
c、信号源与放大器用屏蔽线连接。
2、测量电压放大倍数(1) 调节函数信号发生器,使放大器的输入信号为Ui=5mV, f=1kHz 的正弦信号。
(2) 用示波器分别观察第一级和第二级放大器的输出波形,若波形失真,可少许调节Rp1及Rp3,直到使两极放大器输出倍号波形都不失真为止。
(3) 在输出波形不失真的条件下,测量记录Ui、 .Uo1、Uo2 (用晶体毫伏表测量)。
(4) 接入负载电阻RL(用Rp4代替),其他条件同上,测量记录Ui、Uol、Uo2, 填入表中。
并计算Au1、Au2、Au。
(可调节负载电阻值观察结果)表2.2 数据记录表4用逐点法测量放大器的频率特性,方法为:先测出中频段的输出电压Uo,在保持输入信号幅值不变的情况下,降低信号源频率,可以选择多个不同频率,记录相应的输出电压值。
同理,升高信号源频率,记录:不同频率时的输出电压值。
放大器输出电压等于0.707Uo时,对应的信号源频率即为放大器的下限频率fl和上限频率fh.实验三负反馈放大电路一、实验目的1、研究负反馈对放大器放大倍数的影响。
2、了解负反馈对放大器通频带和非线性失真的改善。
3、进一步掌握多级放大电路静态工作点的调试方法。
二、实验仪器1、双踪示波器2、信号发生器。
3、万用表。
三、预习要求1、识真阅读实验内容要求,估计待测量内容的变化趋势。
2、图3-1电路中晶体管β值为120。
计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。
3、放大器频率特性测量方法。
说明:计算开坏电压放大倍数时,要考虑反馈网络对放天器的负载效应。
对于第一级电路,该负载效应相当于Cf、Rf于1R6并联,由于1R6<=Rf,所以Cf、Rf 的作用可以略去。
对于第二级电路,该负载效应相当予Cf、Rf 于1R6串联后作用在输出端,由于1R6<=Rf,所以近似看成第二级接有内部负载Gt、Rf。
4、在图3-1 电路中,计算级问反馈系数F。
四、实验内容1、连接实脸线路如图3-1所示,将线连好。
另将放犬电路输出端接Rp4、1C6(后面称为Rp)两端,构成负反馈电路。
2、调整静态工作点方法如同实验二。
将实验数据填入表3.1中。
表3.1 数据记录表53(1)开环电路a、按图接线R先不接入b、输入端接入Ui=1mV f=l kHZ的正弦波(注意输入1mV信号采用输入端衰减法见实验二)。
调整接线和参数使输出不失真且无振荡{参考实验二方法)。
c、按表3.2要求越行测量并填表。
d、根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻R0。
(2)闭环电路a、接通Rf,按(1)的要求调整电路。
B、按表与3.2要求测量并填表,计算Auf。
C、根据实测结果,验证Auf≈1/F。
讨论负反馈电路的带负载能力。
(1)将因3-1电路开环,逐步加大Ui 的幅度,使输出信号出现失真(注意不要过分失真)记录失真波形幅度。
(2)将电路闭环,观察输出情况,并适当增加Ui的幅度,使输出幅度接近开环时失真波形幅度。
(3)我~r=3 KO不变,但RF接人VTl 的基被γ ;会出现什么情况?实验验证之。
(4)'. 画出上述各步实验的波形图。
5、负反馈对输入电阻的影响在图3-1电路的输入回路中,串入一个1kΩ的电阻,同时加入正弦信号使Uin=10mv,f=1Khz,输出端空载。
按表3.3所示,测量开环和闭环时的Uin和Ui,计算lin 和Ri值,比较负反馈对放大器输入电阻的影响。
表3;3 数报记录表76(1)将国3-1电路先开环,选择Ui适当幅度(频率为lKHz)使输出信号在示波器上有满幅正弦波显示(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fN。
(3)条件同上。
但逐渐减小频率,测得Fl(4)将电路闭环,重复13步骤,并将结果填入表3.4。
表3.4数据记录表8实验四射极跟随器一、实验目的1、掌握射极跟随器的特性及测量方法。
2、进一步学习放大器各项寥数测量方法。
二、实验仪器1、示波器2、信号发生器3、万用表三、预习要求1、参照教材有关章节内容,熟悉射极跟随器原理及特点。
2、根据图4-1元器件参数,估算静态工作点,画交直流负载线。
四、实验内容与步骤1、按图4-1 电路接线。
2、直流工作点的调整。
将电源+12V接上,在B点加f= 1 kHz 正弦波信号,输出端用示波器监视,反复调整RP1及信号源输出幅度,使输出幅度在示波器屏幕上得到一个最大不失真被形,然后断开输入信号,用万用表测量晶体管各极对地的电位,即为该放大器静态工作点,将所测数据填入表4.1。
表4.1接入负载(Rp4)RL =1kΩ,在B点f=1kHz信号,调输入信号辐度(此时偏置电位器也不能再旋动),用示被器观察,在输出最大不失真情况下测vi、VL值,将所测数据填入表4.2 中。
表4.2在B点加f=1KHz正弦波信号,Vi=100mV左右,接上负载{Rp4)RL=2 kΩ时,用示波,器观察输出波形,测空载输出电压Vo(RL=∞),有负载输入电压VL(RL=2 kΩ)的值。
将所测数据填入表4-3 中。
表4.3Vo VL在输入端串入5K1 电阻,A点加入f=1KHZ 的正弦波信号,用示波器观察输出波形,用毫伏表分别测A, B 点对地电位Vi 、Vb。
将测量数据填入表4-4。
Vi Vb83.26、测射极跟随器的跟随特性并测量输出电压峰值Vopp。
接入负载(Rp4)RL =2kΩ,在B点加入f=lkhz的正弦信号,逐点增大输入信号幅度Vi,用示披器监视输出端,在波形不失真时?测所对应的飞值,计算出品,并用示波器测量输出电压的峰值V聊。
与电压表读测的对应输出电压有效值比较。
将所测数据填入表4:.50实验五差动放大电路一、实验目的1.熟悉差动放犬器工作原理2.掌握差动放大器的基本测试方法。