模拟电路实验报告
模拟电路实验报告
班级__________姓名___________学号____________
实验一 单极放大电路实验
一、 实验目的
①掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。 ②学习测量放大器Q点,Av,Ii,Io的方法,了解共射级电路特性。 ③掌握放大器的动态性能。
二、 实验仪器和器材
示波器、信号发生器、数字万用表,实验箱TD-AS
三、 实验原理
1、单电源供电的单管共射放大电路,按图连接电路,注意:本实验箱的地线已经全部连接好,不需要将地线另外接入各实验单元,而各实验单元的电源要另外接入。
图1-1
2、静态工作点的测量:按图1-1连接电路,(注意:接线前先测量+12V电源,交流Ui信号接地,断开电源后再连线)。
接线完毕后仔细检查,将恒压源中的+12V电源接入到VCC,确定无误后接通电源。调节滑动变阻器Rp,使Uc=5V左右,三极管处于放大区内,用万用表测量完成表1-1. 测算参考公式:
UBE=UB-UE,UCE=UC-UE,IB≈IC/β,IC=(VCC-UC)/RC1
根据所测值利用公式
rbe=rbb'+(1+β)VT/IE
其中IE≈IC,VT≈26mV
注:本实验中所用三极管的β为200左右,rbb'为200Ω左右。 3、 放大倍数的测量
1) 将信号发生器调到 f=500HZ,幅值为10mv左右(实验中交流信号的幅值均为峰值),接到放大器输入端Vi,用示波器观察Vi和Vo端的波形并比较相位,保证输出不失真情况下计算放大倍数AV=Vo/Vi 。
2) 将测量值与估算值比较,完成表1-2。 估算参考公式:AV=-βRC1/rbe
注意:输出波形毛刺、文波等干扰较大,测量时可以在输出端对地接入0.01uF的电容进行滤波,但当输入信号频率大于1KHz时不能采用此方法;由于输入信号幅值非常小,测量时容易引入干扰,可以采用示波器的探笔串接一个1千欧左右电阻后再进行测量。
3) ○1保持Vi的幅值和频率不变,Vo接5.1KΩ的负载,测量此时的放大倍数,研究其对放大倍数的影响,将计算结果填入表1-3; 估算参考公式:AV=-β(RC1//RL)/rbe
○2去掉负载,保持Vi幅值适当,增大和减小Rp观察Vo波形变化,研究静态工作点对波形失真的影响,并填入表1-4。
4) 改变Rc1为5.1KΩ,调节Rp使Uc=4V,(由于静态工作点改变,要重新计算rbe),此状态下三极管处于放大状态,分别测量带负载和空载时的放大倍数,并将计算结果填表1-5。 4、测量放大器输入、输出电阻 1) 输入电阻测量
在输入端串接一个2.4KΩ电阻,改变Rp,使Uc=5V。将频率f=500HZ、幅值适当的输入信号接到放大器的Vs端,如图1-2,保证输出不失真的情况下用示波器测量Vs与Vi,即可计算
ri。计算公式:Ri=Rs/(Us/Ui-1);
图1.2输入电阻测量
2)输出电阻测量
去掉2.4KΩ电阻,改变Rp,使Uc=5V。在输出端接入不同电阻作为负载,将输入信号接入Ui。选择RL=5.1KΩ放大器输出不失真(接示波器监测),测量空载和有负载时的Vo、Vo’,
'
即可计算ro,将上述测量及计算结果填入表1-6中。公式:R0=RL(Uo/Uo-1)
图1-3输出电阻测量
将测量值和理论值进行比较,估算参考公式:
Ri≈rbe
5.测量放大器频率特性
Ro≈RC1
不接负载,将频率为1KHz的正弦波信号接到Vi,调节Vi幅值使Vo=4V。保持输入信号幅值不变,增大其频率,用示波器观察当Vo下降到0.707Vo时,对应的Vi频率为电路的上限频率fH,减小频率,用示波器观察当Vo下降到0.707Vo时,对应的Vi频率为电路的上限频率fL。最后计算带宽,完成表1-7.
四、 实验内容
表
1-7
实验二 射极跟随器实验
一、 实验目的
1.理解射极跟随器电路的特性
2.掌握设计跟随器的特性和测试方法
二、实验仪器和设备
实验箱 一个,双踪示波器 一台,信号发生器 一台,交流毫伏表 一台,数字万用表 一台
三、实验原理
1、连接电路
2、静态工作点的测量
将+12V电源接到VCC端,用万用表测量静态工作点完成表2-1。根据测量计算rbe2. 3、电路放大倍数的测量
将信号发生器调到f=1KHz,幅值适当,接到放大器输入端Vi,用示波器测量此时的Vi和Vo,计算开环放大倍数Av= Vo/ Vi。
将测量值和理论值进行比较,完成表2-2。 估算参考公式:AV=
(1+β)(Re2//RL)
≈1
rbe2+(1+β)(Re2//RL)
4、射极跟随器输入、输出电阻测量
按实验1的方法测量本实验的输入、输出电阻。和理论值比较完成表2-3. 估算参考公式:
Ri=Rb2-1//[rbe2+(1+β)Re2]Ro=(rbe2/β)//Re2
5、跟随特性测量
将信号发生器调到f=1KHZ,接到放大器输入端Vi,且输入端接入负载,幅值逐渐增大,用示波器观察Vo波形直到失真,记下输入信号的幅值。观察输入输出是否相同,完成表2-4.
四、实验内容
实验三 比例求和运算电路实验
一、 实验目的
①掌握用运算放大器组成基本的运算电路 ②学会上述电路的测试和分析方法
二、 实验仪器和器材
信号发生器、数字万用表,实验箱TD-AS
三、 实验原理
1、反向比例运算电路
按图连接电路,将信号源的直流信号接入Vi,调节不同的Vi幅值,用万用表测量Vo并完成3-1.估算参考公式:
图
3-1
Uo=-
R8
UiR2
2、同向比例运算电路
按图连接电路,将信号源的直流信号接入Vi,调节不同的Vi幅值,用万用表测量Vo并完成3-2.估算参考公式:
图3-2 3、电压跟随器
按图连接电路,将信号源的直流信号接入Vi,调节不同的Vi幅值,用万用表测量Vo并完成3-3.估算参考公式:Uo=Ui
图3-3 4、反向加法运算电路
按图连接电路,将信号源的直流信号接入Vi1 、Vi2,调节不同的Vi1 和Vi2幅值,用万用表测量Vo并完成3-4.估算参考公式:
图3-4
Uo=(1+
R8
)UiR2
Uo=-
(
R8R
Ui1+8Ui2)R2R4
5、同向比例运算电路
按图连接电路,将信号源的直流信号接入Vi1 、Vi2,调节不同的Vi1 和Vi2幅值,用万用表测量Vo并完成3-5.估算参考公式:
图3-5
Uo=
R8R
Ui2-8Ui1R7R4
四、实验内容
实验四 积分运算电路实验
一、 实验目的
①掌握用运算放大器组成积分运算电路 ②学会上述电路的测试和分析方法
二、 实验仪器和器材
信号发生器,示波器,实验箱TD-AS
三、 实验原理
(1)按图连接电路,将频率为500HZ(T=2ms)、幅值为4V的方波接入Vi端,用示波器测量Vo的幅值与理论值相比较,并完成4-1。 估算参考公式:
Uo=
-1t
Ui(t)dt⎰0R2C1
由公式可得其幅值计算公式:
Uo=
1R2C1
⎰
T/4
Ui(t)dt=
TUi/4R2C1
图4-1
(2)将输入波形换成同频率幅值适当的正弦波,在输出不失真的情况下观察其相位和幅值随频率的变化,完成表4-2。
理论参考公式:
j=UoωR2Ci1..
此公式说明Vo的相位比VI超前900,且幅值随频率升高而下降。
注:由于运放存在偏置电流、失调电压、失调电流及温漂等,所以实际积分电路输出Vo可能存在误差。所以若误差情况很严重时(存在严重的削顶现象),可以在电容两端并接一个100KΩ的电阻,利用它引入反馈来抑制上述各种原因引入的积分漂移现象。
四、实验内容
实验五 微分运算电路实验
一、 实验目的
①掌握用运算放大器组成微分运算电路
②学会上述电路的测试和分析方法
二、 实验仪器和器材
信号发生器、数字万用表,实验箱TD-AS
三、 实验原理
按图连接电路,将频率为500HZ(T=2ms)的正弦波接入Vi端,用示波器测量Vo的幅值和相
位随频率变化,并完成5-1。 估算参考公式:
Uo(t)=-R2C1dUi(t)dt此公式说明Vo的相位比VI滞后900,且幅值随频率升高而升高。
图5-1
四、实验内容