第3章模拟电子技术部分实验1025Word文件下载.docx
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1.示波器
2.信号发生器
3.数字万用表
四、实验内容及步骤
1.装接电路
(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。
(2)按图3.1.2所示,连接电路(注意:
接线前先测量十12V电源,关断电源后再连线),由于实验箱上Rb1阻值过大,需给Rb1并联一个10K电位器。
并将Rp(100K)的阻值调到较大位置。
(3)接线完毕仔细检查,确定无误后接通电源。
2.直流工作点的调测(RL=5k1Ω)
(1)调节电路,使放大器获得最大不失真的输出电压,即静态工作点在交流负载线的中点。
在放大器的输入端加入f=1kHz幅度约10-20mv的正弦波信号,信号源信号(40db)通过输入端衰减的方法,提供给放大器输入端一个幅度约10-20mv的正弦波(Vp-p=20-40mv)。
l)调大信号源幅度,利用示波器观察。
使波形同时出现饱和失真和截止失真;
2)调节(调大)Rp使波形只出现截止失真;
3)反向调节(调小)Rp,使截止失真现象逐渐减弱,直到饱和失真和截止失真再一次同时出现;
4)调小信号幅度,使输出重新只出现截止失真;
5)重复步骤3)、4)的操作,使Q点逐渐逼近交流负载线的中点。
直到若调小信号幅度,饱和失真和截止失真同时消失,调大则同时出现,则此时Q点位于交流负载线的中点,即可获得最大不失真输出电压。
(2)断开输入信号,用万用表测量静态参数。
实测(v)
实测计算(利用电位和电阻)
VBE
VE
VC
VB
Rb(kΩ)
IE(mA)
IC(mA)
IB(µ
A)
β
注:
直接测量VBE或利用VBE=VB-VE计算VBE都可。
3.测量电压增益Av并观察RL对Av的影响
(1)空载(即RL=∞)时的Av
在放大器的输入端加入1kHz的正弦信号,输出空载,用示波器同时观察输入、输出信号。
调节输入信号大小,在输出端获得最大不失真波形时(此时由热噪声引入的影响最小),测量输入电压Vi和输出电压Vo,将数据添入下表
(2)测量带负载RL=2k2Ω时的Av
在放大器的输出端连接RL=2k2Ω,重复步骤
(1)的操作,将数据填入下表
给定参数
实测(Vp-p)
实测计算
估算
负载(Ω)
Vi(mv)
Vo(v)
Av
RL=∞
RL=2k2Ω
4.(选作)测放大器的输入电阻ri和输出电阻ro
(1)放大器的输入电阻ri
在输入回路中串接一个已知电阻Rs=5k1,在电阻的左侧加入1kHz正弦信号,调节信号幅度,使输出信号最大不失真,用示波器测量输入信号的幅度记为VS,则放大器的输入电阻ri=Rs/[(VS/Vi)-1]
(2)放大器的输出电阻ro
输入一确定的Vi信号,将RL=∞时的Vo记为Vo,将RL=2K2Ω的Vo记为VL,则放大器的输出电阻ro=[(Vo/VL)-l]×
RL
将上面测量数据及计算结果填入下表
测输入电阻(Rs=5k1)
测输出电阻(RL=2K2Ω)
实测
测算
VS(mv)
ri
RL=∞
VL(v)
RL=2K2Ω
ro
五.实验报告要求
1.绘制实验原理图
2.整理实验数据,画出必要的波形和曲线。
3.对实验结果和实验现象进行分析讨论。
4.回答思考题
六、思考题
1.Rb代表什么?
如何测量?
2.Q点过高或过低分别出现什么失真?
3.2实验二射极跟随器
一、实验目的
1.掌握射极跟随器的特性及测量方法。
2.进一步学习放大器各项参数测量方法。
二、实验原理
射极跟随器的电路原理图如图3.2.1所示。
它是一个电压串联负反馈放大电路。
由于信号从发射极输出,故称该电路为射极跟随器。
该电路的特点是:
第一,电压放大倍数近似等于1,这是深度电压负反馈的结果。
但是,它的射极电流仍比基极电流要大得多,所以它具有一定的电流和功率放大作用;
第二,输入、输出信号同相;
第三,输入阻抗高,输出阻抗低;
第四,输出电压能在较大范围内跟随输入电压作线性变化。
图3.2.1射极跟随器原理图
.
四、实验内容与步骤
1.按图3.2.2电路接线。
图3.2.2实验线路图
2.直流工作点的调整
将电源十12v接上,在B点加f=1kHZ正弦波信号,输出端用示波器监视,反复调整RP及信号源输出幅度,使输出幅度在示波器屏幕上得到一个最大不失真波形,然后断开输入信号,用万用表测量晶体管各极对地的电位,即为该放大器静态工作点,将所测数据填入表3.2.1中。
表3.2.1
VE(v)
VB(v)
VC(v)
IE=VE/Re(计算)
3.测量电压放大倍数Av
接入负载RL=1kΩ,在B点加f=1kHz信号,调输入信号幅度(此时偏置电位器RP不能再旋动),用示波器观察,在输出最大不失真情况下用示波器测出Vi,VL值,将所测数据填入表3.2.2中。
表3.2.2
Vi(v)
VL(v)
Av=VL/Vi
4.测量输出电阻ro
在B点加f=1kHz正弦波信号,Vi=100mV左右(Vp-p=200mv可由信号源衰减20db后获得),接上负载RL=2k2Ω时,用示波器观察输出波形,并测出空载输出电压VO(RL=∞),有负载输出电压VL(RL=2k2Ω)的值。
则ro=(VO/VL一1)RL
将所测数据填入表3.2.3中。
表3.2.3
VO(mv)
VL(mv)
ro=(VO/VL—1)RL
5.测量放大器输入电阻ri(采用换算法)
在输入端串入5k1Ω电阻,A点加入f=1kHz某一确定幅度的正弦信号,用示波器观察空载(RL=∞)输出波形,用示波器分别测A,B点对地电位Vs,Vi。
则ri=[Vi/(Vs—Vi)]•R=R/[(Vs/Vi)—1]
将测量数据填入表3.2.4中。
表3.2.4
Vs(v)
ri=R/[(Vs/Vi)—1]
6.(选作)测射极跟随器的跟随特性并测量输出电压峰峰值VOPP。
接入负载RL=2k2Ω时,在B点加入f=1kHz的正弦信号,逐点增大输入信号幅度Vi,用示波器监视输出端,在波形不失真时,测出所对应的VL值,计算出Av,并用示波器测量输出电压的峰峰值VOPP,与使用万用表测得的对应输出电压有效值比较.将所测数据填入表3.2.5中。
表3.2.5
1
2
3
4
5
Vi(mv)
VOPP(v)
五、实验报告
1.绘出实验原理电路图,标明实验的元件参数值。
2.整理实验数据及说明实验中出现的各种现象,得出有关的结论;
画出必要的波形及曲线.
3.实验结果与理论计算比较,分析产生误差的原因.
3.3实验三负反馈放大电路
1.研究负反馈对放大器性能的影响。
2.掌握反馈放大器性能的测试方法。
二、实验仪器
1.双踪示波器。
2.音频信号发生器。
3.数字万用表。
三、实验原理
负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用。
其原理是通过降低放大器的放大倍数,从而获得放大器多方面动态参数的改善。
如稳定放大倍数,改善输入、输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带等。
因此,几乎所有的实用放大器都带有负反馈。
负反馈放大器有四种组态,即电压串联,电压并联,电流串联,电流并联。
本实验以电压串联负反馈为例,分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。
四、实验内容
1.负反馈放大器开环和闭环放大倍数和输出电阻的测量
(1)开环电路
2图接线,RF先不接入。
②输入端B点接入f=lkHzVi=lmv左右的正弦波。
输入lmv信号采用输入端衰减法(一般采用实验箱上加衰减的办法,即信号源用一个较大的信号。
例如输入端A点加100mv,在实验板上经100:
1衰减电阻信号在B点降为lmv)调整工作点使输出信号不失真。
注意:
如发现有寄生振荡,可采用以下措施消除:
a)重新布线,尽可能走线最短。
b)可在三极管eb间加几P到几百P的电容。
c)信号源与放大器用屏蔽线连接。
如若无法得到1mv信号,也可将信号略微取得大一些,如4mv-10mv之间的某值也可。
③用示波器观察uo1、uo的波形,在保证输出波形不失真和无振荡的情况下,按表3.3.1所示测量Vi、Vo的值,并计算Au和ro的值。
表3.3.1
Vo(v)
Au
ro(Ω)
RL=1k5Ω
其中ro的计算公式是:
式中:
UoO是输出端空载时的输出电压,UoL是接入负载RL时的输出电压。
(2)闭环电路
利用图3.3.1中的CF、RF支路引入级间电压串联负反馈。
令f=lkHzVi=lmv左右按表3.3.2所示,分别测量RL=∞和RL=1k5Ω时Vo值,并计算Auf和ro。
根据实测结果,验证Auf是否近似等于1/F,并讨论电压级间负反馈电路的带负载能力。
表3.3.2
Vo(mv)
Auf
2.观察负反馈对非线性失真的改善作用(此时取RL=1k5Ωf=1kHz)
(1)将图3.3.1电路开环,逐步加大Vi的幅度,使输出信号出现失真(注意不要过份失真)记录失真波形幅度。
(2)将电路闭环,观察输出情况,并适当增加Vi幅度,使输出幅度接近开环时失真波形及波形幅度。
(3)选做:
若RF=3kΩ不变,但RF接入1V1的基极,会出现什么情况?
实验验证之。
(4)画出上述各步实验的波形图。
3.测放大器频率持性
(1)将图3.3.1电路先开环(此时RL=1k5Ω),选择Vi;
适当幅度(频率为1kHz)使输出信号在示波器上有满幅正弦波显示。
(2)保持输入信号幅度不变逐步增加频率,
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