《模拟电子技术实验指导书(2013-11)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子技术实验指导书(2013-11)（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、模 拟 电 子 技 术实验指导书上海大学理学院物理系二一三年十一月目 录实验一 晶体二极管和三极管的测试（1N4007、9013）1实验二 单管交流放大电路6实验三 集成运放的参数测试9实验四 反馈放大电路14实验五 比例、求和运算电路17实验一 晶体二极管和三极管的测试一实验目的1. 学习使用万用表对晶体二极管和三极管进行粗测，并判别晶体管的工作状态。2. 测试晶体三极管的输入和输出特性。二电路原理简述1. 判断二极管极性用500型万用表测量电阻时，它的等效电路如图1-1所示，图中R0为表内等效电阻，U0为表内电源电压，当万用表处于R*1、R*10、R*100、R*1k档时，U0=1.5V。
2、若将黑表棒接到二极管阳极，红表棒接到二极管阴极，则二极管正向偏置，呈现低阻，表头偏转大。反之，则二极管处于反偏，呈现高阻，表头偏转小，这样根据二次测得的阻值大小，就可以判别二极管的极性。必须注意，万用表电阻档不同，其等效内阻各不相同。同时测量时，一般先用R*1k档，这时较大，可以避免损坏二极管，不宜采用R*10k档，应为电源电压U0=9V，容易损坏管子。图1-12. 晶体三极管管脚的判别（1）管型和基极B的判断可以把晶体三极管的结构看做是两个背靠背的PN结，如图1-2所示，对NPN管来说，基极是两个PN结的公共阳极；对PNP来说，基极是两个PN结的公共阴极，因此，判别基极是公共阳极还是公共阴极
3、，即可知该管是PNP型还是NPN型。图1-2（2）发射极E和集电极C的判别 如图1-3把已判明三极管B极接到N0端，另外两个极任意接到N1和N2两端。若集射间加的是正常放大所需极性的电源电压，例如PNP性管C极为负，E极为正，则集电极电流为Ic=IB+ICE (1-1)反之，若集射间加的是同正常放大相反极性的电源电压,则Ic为 Icr=rIB+ICE (1-2)式中r为三极管集射间加与正常放大相反极性的电源电压是的直流放大倍数,一般=r,显然IcIcr。图1-3如图1-1所示,如果用万用表红表棒N1端,黑表棒N2端,则策的的电阻小(电流大,即Ic大)如果红,黑表棒互换,则测得的电阻大(Ic小)
4、,可见,N1端是集电极C,N2端是发射极E。用两只手分别捏B,C两极(但不要使B,C两脚相碰上),人体亦可代替图1-3中Rb(100欧)的作用。同一型号的晶体管由于分散性其参数差异很大,因此,在使用晶体管前需要测试它的特性,晶体管的特性曲线有输入特性曲线和输出特性曲线,输入特性曲线是指参量变量Uce=常数时,Ib=f(Ube)的关系曲线;输出特性曲线是指参变量Ib=常数时,Ic=f(Uce)关系曲线.对应不同的参变量,可的一族曲线,图1-4就是某个晶体管的特性曲线,从特性曲线上可以求的管子的,Iceo的参数,上述特性曲线可以用逐点测试法测得。图1-4本实验以9013晶体管为例。逐点测试法的测试
5、电路如图1-5,图中Rw1用于调节基极电流Ib,Rw2用于调节集电极电压Uc2,测试输入特性时,Rw2用做调节参变量Uce,并在测试过程中保持Uce=正常数.测试输出特性时,Rw1用做调节参变量Ib,逐点测试,每给定一个参变量可测的一条特性曲线,为了获的一族特性曲线,需调节一系列参变量进行多次测量。 图1-5 图1-6在放大电路中,必须设置静态工作点,图1-6为固定偏置电路,调节偏置电阻Rb,可以调节静态工作点。晶体管的直流(静态)工作状态可以用万用表检测.当管子处于截止区时,Uce=Ucc；管子处于饱和区时,集电极正偏;在实际工作中,常用上述方法来判别放大电路是否正常工作。实验原理图如图1-
6、7所示。图1-7三实验设备 名称 数量 型号1 直流稳压电源 1台 GPS3303C2 万用表 1个 500型/DMM40203 直流微安表（指针式） 1个 0100A4 开关 2只单刀双投*1 双刀双投*15 电阻 4只 2k*1 25k*1330k*2 6. 电位器 3只 1k*1 2.2k*1220k*17. 二极管 1只1N4007*18. 三极管 2只9013*1 9012*19. 短接桥和连接导线 若干P8-1和5014810. 实验用9孔插件方板 297mm300mm四. 实验内容与步骤1用万用表判别二极管和三极管（1）二极管的判别：用万用表判别二极管的阳极和阴极，用一个二极管分
7、别用R*100和R*1k挡测量其正、反向电阻，分别记录数据。（2）三极管管脚的判别：用万用表判别NPN型和PNP型三极管E、B、C 3个管脚，将所测数据填入表1-1中，其中ICEO用等值电阻来表示。B、ICEO一般情况下不测。表1-1 测量项目管型用R表示ICEO值判别基极判别发射极RCE（B、C极间接入电阻RB）RCE（B、C极间不接RB）RBERBC(正常放大接法电阻)RCE(与正常放大接法相反)RRCE9012黑表笔所接管脚9014红表笔所接管脚2. 测量晶体管输入特性按图1-7接线，K1置于“1”；K2置于“3”，使参变量UcE=0；调节Rw1改变UBE，使IB如表1-2所列之值。读出
8、相应的UBE值，测取IB=f(UBE)|UCE=0特性。表1-2 IB(A)UBE(V)测试条件012351020406080UCE=0UCE=2VK2置于“1”，调节Rw2，使参变量UCE=2V,并保持UCE值不变；调节Rw1重复上述步骤，测取IB=f(UBE)|UCE=2V特性。3. 测量晶体管输出特性调节Rw1使参变量IB分别为10A、20A、30A，调节Rw2使UCE如表1-3所列之值，做Ic=f(UCE)|Ib=常数的特性曲线。表1-3 UCE(V)IC(mA)测试条件012351020406080IB=10AIB=20AIB=30A4. 观察晶体管三种工作状态的特性按图1-7接线，
9、K1置于“2”，K2置与“2”，调节Rb，观察Ib与Ic的关系，读出临界饱和时的集电极电流Ics(Ics=Ibs,Ib=Ibs/2,Ib=0(参考数据为Ib=80uA,30uA及将微安表断开)时，测量晶体管在放大、截止、饱和3中状态下的静态工作点。判断晶体管两个结的偏置状态及工作区域。五分析与讨论1. 说明实验内容1（1）所测得的数据为何不同？2. 根据表1-2、表1-3的数据在方格纸上画出特性曲线，求晶体管的值。3. 由实验步骤4和所得结果，总结晶体管3个工作区域的特征，如何根据UCE值判断晶体管的工作状态？实验二 单管交流放大电路一实验目的1掌握单管放大器静态工作点的调整及电压放大倍数的测
10、量方法。2研究静态工作点和负载电阻对电压放大倍数的影响，进一步理解静态工作点对放大器工作的意义。3 观察放大器输出波形的非线性失真。4 熟悉低频信号发生器、示波器及晶体管毫伏表的使用方法。二电路原理简述单管放大器是放大器中最基本的一类，本实验采用固定偏置式放大电路，如图2-1所示。其中RB1=100K，RC1=2K，RL1=100，RW1=1M，RW3=2.2k,C1=C2=10F/15V,T1为9013(=160-200)。 图2-1 为保证放大器正常工作，即不失真地放大信号，首先必须适当取代静态工作点。工作点太高将使输出信号产生饱和失真；太低则产生截止失真，因而工作点的选取，直接影响在不失
11、真前提下的输出电压的大小，也就影响电压放大倍数（Av=V0/Vi）的大小。当晶体管和电源电压Vcc=12V选定之后，电压放大倍数还与集电极总负载电阻RL(RL=Rc/RL)有关，改变Rc或RL，则电压放大倍数将改变。在晶体管、电源电压Vcc及电路其他参数（如Rc等）确定之后，静态工作点主要取决于IB的选择。因此，调整工作点主要是调节偏置电阻的数值（本实验通过调节Rw1电位器来实现），进而可以观察工作点对输出电压波形的影响。三实验设备 名称 数量 型号1. 直流稳压电源1台GPS3303C2. 函数信号发生器 1台SFG10033. 示波器 1台TDS1001C4. 晶体管毫伏表1只学校自备5. 万用表 1只DMM40206. 电阻 3只100*1 2k*1 100 k*17. 电位器 2只 2.2 k*1 1M*18 电容 2只 10F/15V*29. 三极管 1只 9013*110 短接桥和连接导线 若干 P8-1和5014811 实验用9孔插件方板 297mm300mm 四. 实验内容与步骤1调整静态工作点实验电路见9孔插件方板上的“单管交流放大电路”单元，如下图2-2所示。方板上的直流稳压电源的输入电压为+12V，用导
