模拟电子技术实验

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1、 模拟电子技术实验模拟电子技术实验 主编：李天华 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1 - 1- 目目 录录 实验一 单管共射极放大电路- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 实验二 射极输出器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 实验三 集成运算放大器应用- - - - - - - - - - -

2、- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 实验四 整流滤波稳压电路- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2 - 2- 实验一实验一 单管共射极放大电路单管共射极放大电路 一、实验目的 1、掌握放大电路的静态工作点的测量。 2、掌握放大电路电压放大倍数的测量。 3、掌握放大电路的输入输出电阻的测量。 4、掌握基极偏置电阻的改变对 Q 点的影响。 二、实

3、验仪器 1、XST- 8 电子技术综合实验装置 2、万用表 3、示波器 三、实验原理 1、实验原理如图 1.1。 RB114.7KRB12 10KC147FC247F V1 9013RE1510RP1 470KRs4.7KDFRL15.1KUiRL21KIUs+12VL1L2UoRE 51C3 47FFRC12KH图 1.1 单管共射极放大电路 图 1.1 为分压式电流负反馈偏置电路。 V1（9013）- - NPN 型硅三极管，其作用是放大交流信号； Rb1（RB11+RP1）、RB12- - 放大器基极偏置电阻，改变 Rb1 可改变基极电流，即可调节 Q 点的位置。 RC1- - 放大器集

4、电极电阻； RE1、RE- - 射极负反馈电阻，其中 RE 为交、直流负反馈电阻； C3- - RE1 的交流旁路电容； PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 3 - 3- Qic（mA）CQQ*Q*ICEQBQ=0CE（V）空载 时UUI交 流 信 号C1、C2- - 隔直流通交流的耦合电容； RL1、RL2- - 负载电阻； RS- - 输入信号衰减电阻，以防信号过大而失真。 2、工作原理 放大器静态工作点即 Q 点的求法：先画出放大器的直流通路，将电路中所有电容视为开路，如图 1.2。 求 Q 点： UBQUEQIEQIBQUCEQ UBQ = VCCRB12

5、 Rb1+RB12UEQ = UBQ- UBEQ(=0.7V) I = UEQ RE+RE1I = I I I = IEQ 1+UCEQ = VCC- IC（RC1+RE+RE1） 图 1.2 放大器的直流通路 图 1.3 Q 点位置不失真示意图 RB11RB12V1RERE1RC1RP1+12VI UIUIBQBQCUEEQECPDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 4 - 4- 求出IBQ、IEQ、UCEQ以后，可以从三极管输出特性曲线的直流负载线上找到Q点的位置，如图 1.3 所示，由图可见，Q 点的位置基本上位于直流负载线的中点是比较合适的。改变基极偏置电阻中

6、的（470K）电位器，就会改变 Q 点的位置。Q 点的位置升高，易使信号饱和失真；Q 点的位置降低，易使信号截止失真。所以调节基极上偏置电位器，可以调节 Q 点到合适的位置。当然改变 VCC、RC也能改变 Q点的位置，通常 VCC、RC相对固定，改变 RB1 最为方便。 画出交流通路，求出放大器的电压放大倍数（AV）、输入电阻（Ri）、输出电阻（Ro）。 画交流通路的方法：将放大器中所有的耦合电容、旁路电容视为短路。将 VCC视为接地。图 1.1 的交流通路如图 1.4，放大器的微变等效电路 如图 1.5。 则放大器的输入电阻 Ri = Rb1/Rb2/rbe+(1+)Re = rbe+(1+

7、)Re 电压增益 AV = Uo/Ui = - IcRL * Ib rbe +（1+）Re= - RL rbe +(1+）Re放大器输出电阻 Ro = Rc 其中 RL* = Rc/RL 四、实验内容及步骤 1、连接电路 图 1.4 放大器的交流通路 图 1.5 放大器微变等效电路 （1）在实验板上按照图 1.1 所示，正确组合连接电路，将 RP1 调节到电阻最大位置。 （2）接线后，仔细检查，确认无误后接通+12V 电源。 2、静态调整 将输入端短路，调节 RP1,使UCE = 11V,UCE = 0.4V,UCE = 6V,分别测量静态工作点 Q 直流参量：UB、UE、UC、UCE、IC，

8、将测量数据记入表 1.1。 Rb1Rb2 RERCRLicibUiUo+-+rbe ibRiRoRb1Rb2V1RERCRLicibUiUo+-+PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 5 - 5- 表 1.1 静态工作点的测量 Rb1 UCE UB UE UC 三极管工作状态 3、交流参数的测量 电压放大倍数的测量 在电路输入端I处输入f=1kHz，幅度Vp- p=0.2V正弦波信号，用示波器探头接 I 处，观测输入信号的波形及幅度。 用示波器探头接 D 处，观测输出信号的波形及幅度。 观测示波器上 Ui、Uo 波形及幅度，将测量结果记入表 1.2。 表 1.2 波

9、形比较 项 目 实测数据 比较 Ui、Uo 波形相位及幅度 三极管基极电压 Ui 三极管集电极电压 Uo 电压放大倍数 Av 观察 Rb1 的改变对工作点 Q 及对输出波形的影响。 首先调节基极偏置电阻，使输出波形最大而不失真（此时为放大状态），用万用表测出 UB、UE、UC、UCE值，填入表 1.4，并记录此时输出的波形图。 然后调节基极偏置电阻，使 UCE=11V，增大 Ui，使输出波形顶部失真，同理测出 UB、UE、UC、UCE值，填入表 1.4，并记录此时输出的波形图。指出是什么失真。 再调节基极偏置电阻，使 UCE=0.3V，增大 Ui，使输出波形底部失真，同理测出 UB、UE、UC

10、、UCE值，填入表 1.4，并记录此时输出的波形图。指出是什么失真。 表 1.4 基极偏置与波形 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 6 - 6- 静态工作点 Q 点值 条件： RL 开路 UB (V) UE (V) UC (V) UCE (V) 输出波形 放大器工 作状态 Rb1 适中 Rb1 大 Rb1 小 五、实验报告要求 1、用方格纸作图。 2、为什么调节 RP1 可改变 Q 点位置。Q 点太低、太高为何不行？ 3、如果 Rb1 开路，电路还能正常工作吗？为什么？ 实验二实验二 射极输出器（共集电极电路）射极输出器（共集电极电路） 一、实验目的 1、掌握放

11、大器共集电极电路的特点； 2、掌握放大器静态工作点的测量方法； 3、掌握电压放大倍数的测量方法； 4、掌握放大器输入电阻、输出电阻的测量方法。 二、实验仪器 1、XST- 8 型电子技术综合实验装置 2、万用表 3、示波器 三、实验原理 1、实验电路图如图 3.1 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 7 - 7- RB114.7KRB12 10KC147FC347FV1 9013RE1510RP1470KRs 4.7KH FRL1 5.1KUiRL2 1KIUs+12VL1L2Uo图 3.1 射随器 图中各元件的作用： V1- - NPN 三极管，其作用是放大交流

12、信号（电流放大）； RS- - 衰减输入信号，使放大器工作在动态范围内； C1、C3- - 耦合电容，隔直流通交流； RB11、RB12、RP1- - 基极偏置电阻，决定放大器 Q 点； RE1- - 射极交、直流负反馈作用； RL1、RL2- - 负载电阻 2、工作原理 射极输出器实际上是以集电极为公共端的共集电极放大器，又是一种反馈很深的串联电压负反馈放大器，具有输入电阻高，输出电阻低，电压放大倍数接近 1，以及输出信号与输入信号同相位的特点。由于射极输出器的输出信号电压能够在较大范围内跟随输入信号电压作线性变化，具有良好的跟随性，故将共集电极电路射极输出器称作电压跟随器，在电路 中起电流

13、放大、阻抗变换及级间隔离作用。 、静态工作点的求法： 画出直流通路。 设定 UE = 2V,IEQ = 4mA IBQ = IEQ/(1+); VCC = UE+UCEQ AV = Uo Ui= IeRe1/RL Ibrbe+（1+）Re1/RL= （1+）Re1/RL rbe+（1+）Re1/RLPDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 8 - 8- Ri = Rb1/RB12/rbe+(1+)Re1/RL；Rb1 = RB11+RP1； Ro = Re1/(Rb1/RB12+rbe)/(1+)。 四、实验内容及步骤 1、电路连接 、在实验板上按照图 3.1 连接电路

14、。 、接线后，仔细检查，确认无误后接通+12V 电源。 2、静态工作点的测试 调节电位器 RP1，使 Ue = 2V,然后测量 UB、UE、UC、UCE，填入表 3.1 中。 表 3.1 Q 点测量 RB1 UE UB UC UCE 3、交流参数的测量 、交流放大倍数的测量： 将频率为 1kHz 的正弦波信号接入 I 处，调节输入信号幅度使输出信号为 1Vp- p。 用示波器 CH1 探头测量 V1 基极，CH2 探头测量发射极。 观察两波形的幅度及相位，填入表 3.2 中。 表 3.2 相位比较 VI 幅度及相位 UO幅度及相位 放大器处于放大状态 、输入电阻 Ri 和输出电阻 Ro 的测量

15、： 输入电阻 Ri 的测量：方法同实验一，Ri = Ui/(Us- Ui)/Rs。 输出电阻 Ro 的测量：方法同实验一，Ro = (Uo/UL- 1)RL。 五、实验报告要求 1、整理记录各测量数据及作图。 2、若将输出点接到 V1 的集电极，会有输出波形吗？为什么？ 3、记录基极、射极交流信号相位波形。 实验三实验三 集成运算放大器应用集成运算放大器应用 一、实验目的 1、了解集成运算放大器的基本运算关系和应用。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 9 - 9- 2、掌握各种功能电路的测试和分析方法。 二、实验仪器 1、电子技术综合实验装置 2、万用表 3、示波器 三、实验原理 集成运放放大器是一种高放大倍数的直流放大器。若在它的输出端和输入端加入反馈网络，则可实现各种不同的电路功能。 1、电压跟随器 RL+-+8236+12V- 12VUoU-I-I+ U+Ui图 10.1 电压跟随器 （1）如图 10.1 所示进行连接电路。运放采 LM741，内部引脚功能，2 脚是反相输入端，3 脚是同相输