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1、本文档由【中文 word 文档库】 提供，转载分发敬 请保留本信息； 中文 word 文档库免费提供海量范文、教育、学习、政策、报告和经济类 word 文档。word 文档TPE-ATPE-A型系列模拟电路实验箱实实 验验 指指 导导 书书清华大学科教仪器厂前前 言言实验是学习电子技术的一个重要环节。对巩固和加深课堂教学内容， 高学生实际工作技能，培养科学作风，为学习后续课程和从事实践技术 工作奠定基础具有重要作用。为适应电子科学技术的迅猛发展和教学改 革不断深入的需要，我们在教学实践的基础上，运用多年从事教学仪器 产品研制生产的经验，研制生产了 TPEA 系列模拟电路实验箱，并编 写了这本相
2、应的实验指导书。本书以高等工业学校电子技术基础课程教学基本要求(1993 年 6 月修订，报国家教委审批稿)中确定的教学实验要求为基础，包括了， 模拟电子技术基础课程全部实验内容。不同层次不同需要的学校可 根据本专业教学要求选择实验内容的安排遵循由浅到深，由易到难的规律。考虑不同层次需 要，既有测试，验证的内容，也有设计、研究的内容。有些选做实验只 提供设计要求及原理简图，由学生自己完成方案选择，实验步骤及纪录 表格等，充分发挥学生的创造性和主动性。本指导书中所有实验均可在 TPEA3 型模拟电路实验箱上完成。对 于 TPEA 型系列其它型号的实验箱(学习机)，除基本实验(实验实 验十一)之外
3、，有部分实验须在面包板上完成，并需另备元器件。一般学习模拟电子技术课程实验数目在 10 个以内，本书提供的 21 个实验可供不同专业不同层次不同需要的课程实验选择。由于编者水平所限，时间仓促，错误及欠缺之处恳请批评指正。编者2004 年 6 月于清华大学实验要求实验要求1 1实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。预习要求如下：1)认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并 进行必要的估算。2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。3)熟悉实验任务。4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。 2 2使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项， 在使用时应严格遵守。 3 3
4、实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源， 初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。 4 4模拟电路实验注意：1)在进行小信号放大实验时，由于所用信号发生器及连接电缆 的缘故，往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定，有些 信号源调不到毫伏以下，实验时可采用在放大器输入端加 衰减的方法。一般可用实验箱中电阻组成衰减器，这样连 接电缆上信号电平较高，不易受干扰。2)做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波，应检查 工作点设置是否正确，或输入信号是否过大，由于实验箱 所用三极管 hfe较大，特别是两级放大电路容易饱和失真。 5 5实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象(例如有
5、元件冒 烟、发烫或有异味)应立即关断电源，保持现场，报告指导教 师。找出原因、排除故障，经指导教师同意再继续实验。 6 6实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。 7 7实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果(数据波 形、现象)。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除 实验线路。 8 8实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头，并将仪器、设 备、工具、导线等按规定整理。 9 9实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。5目目 录录实验一 单管交流放大电路 1实验二 两级交流放大电路 6实验三 负反馈放大电路 8实验四 直流差动放大电路 13实验五 比例求和运算电路 16实验
6、六 波形发生电路 22实验一 单级交流放大电路一、实验目的 为了方便示波器观察，本书内所写参考值均用峰值，此电路为共射放大电路1.熟悉电子元器件和模拟电路实验箱，2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。3.学习测量放大电路 Q 点，AV，ri，ro的方法，了解共射极电路特性。4.学习放大电路的动态性能。二、实验仪器1.示波器2.信号发生器 3.数字万用表三、预习要求1.三极管及单管放大电路工作原理。 2.放大电路静态和动态测量方法。四、实验内容及步骤1.装接电路与简单测量 图图 1.l1.l 基本放大电路基本放大电路如三极管为 3DG6，放大倍数 一般是 2545；如为
7、9013，一般在 150 以上7(1)用万用表判断实验箱上三极管 V 的极性和好坏，电解电容 C 的极性和好坏。测三极管 B、C 和 B、E 极间正反向导通电压，可以判断好坏；测电解电容的 好坏必须使用指针万用表，通过测正反向电阻。 三极管导通电压 UBE=0.7V、UBC=0.7V，反向导通电压无穷大。(2)按图 1.1 所示，连接电路(注意：接线前先测量+12V 电源，关断电源后 再连线)，将 RP 的阻值调到最大位置。2.静态测量与调整 (1) 接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。改变 RP，记录 IC分别为 0.5mA、1mA、1.5mA 时三极管 V 的 值（其值较低） 。 参考值
8、：IC=0.5mA 时，IB=25A，=20; IC=1mA 时，IB=40.2A，=24.9;IC=1.5mA 时，IB=54.5A，=27.5; 注意：注意：Ib和 Ic的测量和计算方法 测 Ib和 Ic一般可用间接测量法，即通过测 Vc和 Vb，Rc和 Rb计算出 Ib和 Ic(注意：图 1.2 中 Ib为支路电流)。此法虽不直观，但操作较 简单，建议初学者采用。 直接测量法，即将微安表和毫安表直接串联在基极和集电极中测量。 此法直观，但操作不当容易损坏器件和仪表。不建议初学者采用。 (2)按图 1.2 接线，调整 RP使 VE=2.2V，计算并填表 1.1。图图 1.21.2 工作点稳
9、定的放大电路工作点稳定的放大电路 为稳定工作点，在电路中引入负反馈电阻 Re，用于稳定静态工作点，即当环境温度 变化时，保持静态集电极电流 ICQ和管压降 UCEQ基本不变。依靠于下列反馈关系：TICQUEUBEIBQICQ，反过程也一样,其中 Rb2的引入是为了稳定 Ub。但此类工作电路的放大倍数由于引入负反馈而减小了，而输入电阻 ri变大了，输出电阻 ro不变。，ebeLcuRrRRA)1 ()()1 (21ebebbiRrRRrcoRr 由以上公式可知，当 很大时，放大倍数约等于，不受 值变化的影响。uAeLc RRR表表 1 1.1 1 实测实测计算VBE(V)VCE(V)Rb(K)I
10、B(A)IC(mA)0.73.75544.641.23实际数据： 实测实测计算VBE(V)VCE(V)Rb(K)IB(A)IC(mA)0.73.95242.251.303.动态研究 (1)按图 1.3 所示电路接线。 (2) 将信号发生器的输出信号调到 f=1KHz，幅值为 500mV，接至放大电路的 A 点，经过 R1、R2衰减（100 倍） ，Vi点得到 5mV 的小信号，观察 Vi和 VO端波形，并比较相位。 图 1.3 所示电路中，R1、R2为分压衰减电路，除 R1、R2以外的电路为放大电路。之所 以采取这种结构，是由于一般信号源在输出信号小到几毫伏时，会不可避免的受到 电源纹波影响出
11、现失真，而大信号时电源纹波几乎无影响，所以采取大信号加 R1、R2衰减形式。此外，观察输出波形时要调节 Rb1，使输出波形最大且不失真时开 始测量。输入输出波形两者反相，相差 180 度。(3) 信号源频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察 VO不失真时的最大值并填 表 1.2。 分析图 1.3 的交流等效电路模型，由下述几个公式进行计算：，EbeImVr26)1 (200bececL VrrRRAcceobebbiRrrrRRr,2合适状态时：UB=0.7， UE=0， UC=3.36， Rb=135.4k IB=56A， IC=1.72mA， =30.7，rbe=674表表 1.21.2 RL
12、=RL=9实测实测计算估算Vi(mV)VO(V)AVAV51.28256231.5102.6260231.5123250231.5图图 1.31.3 小信号放大电路小信号放大电路(4) 保持 Vi=5mV 不变，放大器接入负载 RL，在改变 RC数值情况下测量，并 将计算结果填表 1.3。 当 RC=2K 时，IB=56.7A， IC=1.90mA， =33.5，rbe=667 当 RC=5K1 时，IB=56.6A， IC=1.76mA， =31.1，rbe=671.5表表 1.31.3给定参数实测实测计算估算RCRLVi(mV)VO(V)AVAV2K5K150.448872.152K2K2
13、50.336652.65K15K150.7140118.15K12K250.438671.2给定参数实测实测计算估算RCRLVi(mV)VO(V)AVAV2K5K150.438872.152K2K250.316652.65K15K150.7140118.15K12K250.448671.2(5) Vi=5mV，RC=5K1，不加 RL时，如电位器 RP调节范围不够，可改变 Rb1(51K 或 150K)，增大和减小 RP，观察 VO波形变化，若失真观察不明 显可增大 Vi幅值（10 mV） ，并重测，将测量结果填入表 1.4。 加 Vi=10mV 以上，调整 RP到适合位置，可观察到截止失真（
14、波形上半周平顶失真）表表 1.41.4RPVbVcVe输出波形情况最大0.2812.110完全截止，无输出合适0.713.3602.6V 无失真波形最小0.7260.2210饱和失真（波形下半周切割失真）RPVbVcVe输出波形情况最大0.2612.150完全截止，无输出合适0.733.3202.6V 无失真波形最小0.7240.2130饱和失真（波形下半周切割失真）4.测放大电路输入，输出电阻。 (1) 输入电阻测量 所谓输入电阻，指的是放大电路的输入电阻，不包括 R1、R2部分。在输入端串接一个 5K1 电阻如图 1.4，测量 VS与 Vi，即可计算 ri。图图 1 1.4 4 输入电阻测
15、量输入电阻测量RVVVrisi i11(2)输出电阻测量(见图 1.5）图图 1.51.5 输出电阻测量输出电阻测量在输出端接入可调电阻作为负载，选择合适的 RL值使放大电路输出不失 真(接示波器监视)，测量带负载时 VL和空载时的 VO，即可计算出 rO。 将上述测量及计算结果填入表 1.5 中。用公式进行估算ccceobebbiRRrrrRRr,2表表 1.51.5测算输入电阻（设：RS=5K1）测算输出电阻实测测算估算实测测算估算VS(mV)Vi(mV)ririVO RL=VO RL=5K1RO(K)RO(K)100115662.7650.21.310.674.875.1测算输入电阻（设：RS=5K1）测算输出电阻实测测算估算实测测算估算VS(mV)Vi(mV)ririVO RL=VO RL=5K1RO(K)RO(K)10211.11.350.695.125.1附加附加实验实验： ：分压式偏置共射放大电路前文提到引入负反馈的放大电路有稳定静态工作点、放大倍数稳定的优点，但 由于负反馈使得放大倍数变小，因而实际使用时在
