全版模电实验教案实验

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1、全版模电实验教案实验 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： xx 5 xx 学年第 二 学期 湖 南 工 学 院 课程基本信息 课程 名称 模拟电子技术实验 课程代码 G0490194 总计： 16 学时 讲课： 学时 实验： 16 学时上机： 学时 课程设计： 周 学 分 1 类别 必修课（） 选修课（ ） 理论课（） 实验课（ ） 任课 教师 何淑珍 职称 讲师 授课 对象 专业班级： 自动化 1301-02 共 2 个班 课 程 简 介 （不超过1000字） 本课程是电类

2、专业学生的一门实践必修课。本课程的目的是使学生掌握模拟电路方面的基本实验技术和实验方法，培养学生的基本技能、设计性综合能力、创新能力和计算机应用能力，提高学生在模拟电子方面分析问题和解决问题的能力，把学生培养成爱思考、爱实验、敢实验、会实验，善于将理论知识和实践结合的高素质硬件人才。 课程主要实验内容有：单管共射极放大电路实验；负反馈放大电路的仿真；基本运算电路的设计与测试；功率放大器的仿真；RC 有源低通和带阻滤波器的设计；RC 正弦振荡器的设计与调试；方波、三角波发生器的设计和半导体直流稳压电源的设计与测试共八个实验。 本课程为考查课程，分优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级。成绩根据课

3、堂实验和实验报告情况评定。 基本 教材 和主 要参 考资 料 教材：曹才开主编. 电路与电子技术实验，中南大学出版社，xx.11 参考书： 1.康华光主编，电子技术基础（模拟部分）（第五版）, 高等教育出版社，xx.05 2.曹才开主编，电工电子技术实验，清华大学出版社，xx.08 最 新 课 件 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

4、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 最 新 课 件 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1.1。 表1.1 实验1的设备与器材 序号 名称 型号与规格 数量 备注 1

5、 实验台 1台 2 双踪示波器 1台 3 交流毫伏表 1只 4 万 用 表 1只 5 晶体管 1只 6 电阻 若干 7 电容 若干 3. 实验电路与说明 实验电路如图1.1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 B1 和R B2 组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，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u 0 ，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。 最 新 课 件 图 1.1 共射极单管放大器实验电路(以实验的

6、实际电路参数为准) 4. 实验内容与步骤 （1）电路安装 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，并记录其值。 根据图1.1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 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 P 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R P ，使I C 2.0mA（即V E 2.0V）。 测试电路的静态工作点，并将数据记录在表 1.2 中。 表 1.2 静态工作点的测量 R b2 = 测试内容 V CC /V V BQ /V V BEQ /V V CEQ /

7、V I CQ /mA 测量值 理论计算值 （3）测量电路动态性能指标 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。 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 O 值，并记录在表1.3中。 最 新 课 件 表 1.3 电路动态性能指标的测量 测试 内容 不接负载（R L =） 接上负载（R L =5.1k） U s /mV U i /mV U o /V U s /mV U i /mV U o

8、 /V 测量值 （4）观察静态工作点对输出波形失真的影响 置 R c 2k，R L 5.1k， u i 0，调节 R P 使 I c 2.0mA，测出 U ce 值，再逐步加大输入信号，使输出电压 u 0 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 0 的波形，并测出失真情况下的 I c 和 U ce 值，记入表 1.4 中。每次测 I C 和 U CE 值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。 表 1.4 静态工作点对波形影响观测 R c 2k R L 5.1k U i mV I c /mA U ce /V u 0 波形 失真情况 管子工作状态 2.

9、0 5. 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1.2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 i 的电压放大倍数和对信号源U s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： 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？ 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？ 最 新 课 件 教学后记： 最 新 课 件 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

10、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 最 新 课 件 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 EWB5.0 或 multisim）

11、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 2.1 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

12、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 2.1 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） 最 新 课 件 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

13、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 3.2 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 2.1 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

14、、第二级的静态工作点，记入 表 2.1 中。 最 新 课 件 表 2.1 静态工作点测量数据 U BQ /V U EQ /V U CQ /V 第一级 第二级 （3）测试负反馈放大器的各项性能指标 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。 在 u O 不失真的情况下，用交流毫伏表测量 U S 、U i 、U o ，记入表 2.2 中。保持 U s 不变，断开负载电阻 R L ，测量空载（ ）时的输出电压 Uo，记入表

15、 2.2中。 （4）测试基本放大器的各项性能指标 将实验电路改接为图 2.2 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 2.2。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 Uo，记入表 2.2 中。 表 2.2 放大器各项指标测量数据 基本放大器 US/mV Ui/mV Uo/V (带负载) Uo/V （空载） Au Ri/k RO/k 负反馈放大器 US/mV Ui/mV Uo/V (带负载) Uo/V （空载） Auf Rif/k ROf/k 5. 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