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1、模拟电子技术实验指导书 课程编号：0806204085实验一 运算放大电路实验实验二 三极管放大电路实验实验三 场效应管放大电路实验实验四 低频功率放大电路实验实验五 电压比较器实验实验六 直流稳压电源实验机电工程学院实验一 运算放大电路实验一、实验目的1、掌握集成运算放大器在线性运用时的基本特征；2、掌握集成运放组成的基本运算电路的功能和调试方法。3、了解集成运放在实际应用时应考虑的一些问题。二、预习要求1、阅读模拟电子技术教材第八章内容。2、认真阅读本实验原理及测试方法的内容。3、了解集成运放实现各种运算电路的设计方法与应用。三、实验内容1、用运放实现两个信号的比例运算电路： 反相输入比例
2、运算电路 同相输入比例运算电路2、用运放实现的反相输入比例加法运算电路。3、用运放实现的差分式减法运算电路。4、根据计算值与测量的数据对电路进行误差分析。四、实验原理及测试方法1、运放在线性运用时的基本特征由集成运放、电阻和电容等器件可构成各种运算电路，分析时可视为理想器件，其电压传输特性如图1，理想参数是：（1）、开环差模增益为： （3）、输出电阻：Ro=0（2）、差模输入电阻： （4）、共模抑制比：由集成运放电压传输特性可以看到，其线性区很窄，为了拓展运放的线性区，必须引入深度负反馈，使之工作在闭环状态。由此推出，理想状态下运算放大器线性应用条件下的两个重要特点：（1）、同相端的电位等于反
3、相端的电位： 即“虚短”的概念；图1 集成运放的电压传输特性（2）、流入运算放大器的输入电流为零： 即“虚断”的概念；根据上述特点，可以分析实验中各种运算电路的性能指标。2、实验箱介绍(1)实验箱的电源接口插孔+9V电源地-12V电源+12V电源+5V电源(2)可调直流电压信号输入端右图是两组同样功能的可调直流电压源，输出插孔是OUT1、OUT2。该模块的+12V和-12V不需要接，实验箱内已经接好，下面介绍一下使用方法：黄色的按钮是量程按钮：按下AN1、AN2时，量程为-0.54V+0.54V，可通过调节W1、W2调节电压大小；松开AN1、AN2时，量程为-5V+5V，可通过调节W1、W2调
4、节电压大小；3、运放的应用及测试方法（1）、反相输入比例运算电路，如下图所示。（实验时用电路板的左边部分）图2 反相输入比例运算电路 按图2连接好实验电路，并加上直流电源+12V、-12V和地。 将直流信号源的输出端与已连好的实验电路的输入端“A”相连，直流信号源的地（GND）与实验电路的GND点相连。 根据表1所示，调节输入信号幅值(-0.4V、+0.5V)，此时万用表用2V量程，再测量出输出信号幅值(万用表用20V量程)，填入表1，计算出该电路的放大倍数。 测试和UP电压时，万用表用小量程（mV档）测量。注 意反相比例运算放大器的放大倍数计算公式为： 实际值为： 理论值为：（2）、同相输入
5、比例运算电路，如图3所示：（实验时用电路板的左边部分） 按图3连接好实验电路，并加上直流电源。 将直流信号源的输出端与实验电路A相连，直流信号源的地（GND）与实验电路的GND点相连。 根据表2所示，调节输入信号幅值分别为-0.4V和+0.5V，用万用表分别对应测量出输出信号幅值，填入表2，计算出放大电路的放大倍数。图3 同相输入比例运算电路注 意同相比例运算放大器的放大倍数计算公式为： 实际值为： 理论值为：（3）、反相输入比例加法运算电路，如图4所示。（实验时用右半部分） 按图4连接好实验电路，并加上直流电源。 将第一路直流信号源的输出端与实验电路相连，第二路直流信号源的输出端与实验电路相
6、连, 地（GND）与实验电路的GND点相连。 根据表6-3所示，调节输入信号的幅值分别为0.2V、和2.4V，的幅值分别为0.3V和-3V，用万用表分别对应测量输出信号幅值，填入表3中，计算出放大电路的放大倍数。注 意反相比例加法运算放大器的输出电压计算公式为：理论值：图4反相输入比例加法运算电路（4）、差分式减法运算电路，如图5所示。 按图5连接好实验电路，并加上直流电源。 将第一路直流信号源的输出端与实验电路相连，第二路直流信号源的输出端与实验电路相连, 地（GND）与实验电路的GND点相连。图5 差分式减法运算电路 根据表4所示，调节输入信号的幅值分别为1V、1.5V、-2V和-3V，的
7、幅值分别为2V、3V、2.5V和1.5V，用万用表分别对应测量输出信号幅值，填入表4，计算出放大电路的放大倍数。 注 意差分式放大器的输出电压计算公式为：理论值： 五、实验结果与分析表1 反相输入比例运算电路-0.4+0.5UP (实际值)（实际值）（理论值）（理论值）1、表1中UN和UP近似有什么关系，验证了课堂上讲的什么结论？表 2 同相输入比例运算电路-0.4+0.5UP(实际值) （理论值）（实际值）（理论值）表 3 加法运算电路0.2V2.4V0.3V-3V (实际值)（理论值）（实际值）（理论值）表 4 减法运算电路-2V-2V1.5V2.5V (实际值)（理论值）（实际值）（理论
8、值）2、理想的运放增益无穷大，本次实验所做的运放实验，增益都是有限值，是因为引入了什么反馈？在该反馈下，增益仅与什么有关？六、实验报告1、画出各运算电路的实验电路图；2、准确记录实验测试数据；3、记录并分析实验过程中出现的问题和现象。七、实验设备与器件1、万用表 一块2、模拟电子综合实验箱 一台3、示波器 一台4、信号发生器 一台实验二 单管电压放大电路一、实验目的1、学习单管电压放大电路的安装、调试方法；2、观察电路参数变化对放大器性能的影响；3、掌握测试放大器性能指标的方法。二、预习要求1、阅读模拟教材第三、第四章内容。2、认真阅读本实验原理及测试方法的内容。3、了解共射放大电路中各元件参
9、数的选择及估算所设计放大电路的技术指标。三、实验内容1、单管共射放大电路直流静态工作点的测量与调整。3、测量电压放大倍数Ao、AL；4、测量放大电路的输入阻抗Ri、输出阻抗Ro；四、实验原理及测试方法 图- 简单共射放大电路 图-电阻分压式共射放大电路1、单管共射放大电路的偏置原理单管共射放大电路的偏置方法见图2-1和图2-2，图2-1电路结构简单，但当环境温度或其它条件变化时（例如更换三极管），点将会偏移，使本来不失真的输出波形产生失真。图2-2是电阻分压式偏置电路，当满足时，这种电路具有自动调节静态工作点的功能（因电路引入直流电流负反馈），当环境温度变化或更换三极管时，点能基本保持不变。静
10、态工作点与电路参数的关系当时：实验操作可见，在电源电压一定的情况下，电阻、不变时，工作点仅决定于、的值。固定、调节,直至静态工作点合适为止。在图2-2中，接入输入信号Ui，为幅值为20mV即峰-峰值40mV。 用示波器测量Ui，看输入信号是否是峰-峰值40mV，将实际测得的峰峰值记入表1、表3中的Ui1(峰-峰值，mV) 用示波器的一个通道测量输出信号，如波形失真，调节可变电阻RW，直到波形稳定且幅值最大。另一个通道测量输出信号。观察输入、输出信号的关系。 空载，用示波器测量Uo(峰-峰值, V)，并记入表2、表3中。 负载，用示波器测量UL(峰-峰值, V)，并记入表2中。 用示波器测量Ui
11、2，并记入表1、表3中的Ui2(峰-峰值，mV)2、单管共射放大电路的交流参数（1）输入电阻Ri放大器的输入电阻是从放大器输入端看进去的等效电阻。定义为输入电压与电流的比值,即：测量的方法很多，如电桥法、代替法等，下面介绍一种方法：换算法。测量电路如图2-3所示，在信号源和放大器之间串入一个已知电阻, 只要分别测量出和，则输入电阻为：（2）输出电阻Ro在放大器的输入端加上一个固定电压信号，分别测量出放大器空载与有负载时的输出电压与，用下面公式计算出输出电阻。测量方法与的测量方法相同，仍用换算法。测量原理如图2-4所示。 图2-3 放大器输入电阻的测量 图2-4 放大器输出电阻的测量注意：测量输
12、入输出电阻时，始终要用示波器观察放大器的输出电压波形，一定要保证输出波形不失真（3）电压放大倍数Av单管共射放大电路的电压放大倍数公式为：由公式可知：Av是、和的函数，而，因此，Av也是静态工作点的函数。当其它条件不变时，增大，Av也增大；（静态工作电流）增大时， Av也增大。3. 单管共射放大电路的直流参数(静态工作点)（1）用万用表测量三极管基极B、集电极C、发射极E的电位，验证是否满足发射结正偏，集电结反偏？ (2)用万用表直流档测量VCC、VC，并计算静态工作点。VCC= VVC= VVE= V计算得：= mA= mA= uA V。五、实验结果与分析采用换算法测量。测量电路如图2-3所
13、示，在信号源和放大器之间串入一个已知电阻, 只要分别测量出和，则输入电阻为：表1 输入阻抗Ui1(峰-峰值，mV)Ui2(峰-峰值,mV)R1(k)计算出输入阻抗Ri(k)通过实验，可见共发射极放大电路的输入阻抗不是很大。表2 输出阻抗空载输出Uo(峰-峰值, V)负载输出UL(峰-峰值, V)RL(k)计算出输出阻抗Ro()通过实验，可见共发射极放大电路的输入阻抗不是很小。表3 空载增益Ui1(峰-峰值，mV)Ui2(峰-峰值,mV)Uo(峰-峰值,V)空载增益Av= Uo/ Ui2输入波形和输出波形的相位关系通过实验，可见共发射极放大电路的增益很大。在放大器的输入端加上一个固定电压信号，分别测量出放大器空载与有负载时的输出电压与，用下面公式计算出输出电阻。静态参数测量，用万用表直流档测量: （1）用万用表测量三极管基极B、
