模拟电子技术试验讲义

实验一 晶体二极管、晶体三极管的测试 (一、实验目的 1、认识晶体二极管、晶体三极管； 2、掌握用万用表对晶体二极管、晶体三极管进行简易测量的方法； 3、学习用晶体管图示仪测量特性曲线的方法，加深对晶体二极管、晶体三极管特性曲线的理解。 二、实验器材 500 型万用表 一台 晶体管图示仪 一台 电子元件：晶体二极管、晶体三极管 若干 100 200电阻 若干 三、实验原理 1、万用表测量电阻的原 理 指针式万用表欧姆挡等效电路如图 1 1 所示。图中，为表内电源（一般基本档使用一节 为万用表等效内阻，为被测回路中的实际电流。由图可知，万用表“”端表笔（红色表笔）对应表内电源的负极，而“”端表笔（黑色表笔）对应表内电源的正极。 万用表欧姆挡刻度尺的中央刻度值称为“中值电阻”，它也就是欧姆挡的等效电阻。一般万用表都是以 1挡作为基本挡，这时表内电源采用 了测量更小的电阻，在基本挡的基础上增加电阻（图 1 2），这样，流经表头的电流值所表征的被测电 阻值变小了，或者说欧姆档的中值电阻（等效内阻）变小了，能够输出的测量电流则变大了。一般万用表 100、 10、 1 挡的中值电阻较之基本挡依次递减 10 倍。为了测量更大的电阻，通常是提高电源电压，同时增加值，更大的能使万用表表针有足够的偏转。一般万用表 10、 100挡中值电阻较基本挡依次递增 10 倍，多采用 9或 12的电池。 2、用万用表对二极管作简易测量 （ 1）判别二极管极性 二极管内部是一个结，具有单向导电性，因此，以不同的方向接入万用表表笔之间时，测量回路的电流是不 同的。若黑表笔（电源正极）接二极管正（与区相连），红表笔（电源负极）接二极管负极（与区相连），这时回路电流较大，指示出的电阻值就较小（如图 1 3 所示）。反之，回路电流较小，指示出的电阻值就较大。 （ 2）判别二极管好坏 二极管具有单向导电性，所以，测量得到的正反向电阻值应该差别很大。通常，正常的正向电阻值小于数，而反向电阻值则应该在 200以上。否则，二极管已损坏。 3、用万用表对三极管作简易测量 用万用表也可以非常方便的判别三极管的极性和好坏。 （ 1）判别三极管的类型和 好坏 三极管内部的二个结如图 1 4 所示。所以，当黑表笔接极，红表笔接在极和极时，对型管测得的电阻都很小，对型管则电阻都很大。为此，我们可以事先任意假定一个电极作为极接黑表笔，红表笔依次接另外二个电极，如果测得的电阻值一大一小，则事先的假定不成立，重新假定一个电极。如果测得的电阻值都很小，则这是一只型的管子。如果测得的电阻值都很大，则是型的管子。与黑表笔相连的电极即是即是极。当然，这时我们还应该掉换表笔（红表笔接极），黑表笔依次接另外二个电极，测得的结果应该与前面（黑 表笔接极时）测得的结果正好相反。这样才能判定所测的管子是完好的。 （ 2）判别三极管的三个电极 下面以型管为例来说明进一步判别极和极的方法。 确定了极后，再假定一个电极为极，黑表笔接这个假定的极，红表笔接（假定的）极，这时，回路电流为穿透电流，其值应该很小。接下来在极与极之间加上一只 100 200之间的电阻作为极的偏置电阻（如图 1 5 所示），如果假定的极正确的，三极管得到偏流后极电流应该迅速增大，电阻读数减小。反之（假定不正确时），电流增加不明显，因为，三极管、极对调 使用时不能满足三极管制造时的工艺要求（发射区掺杂浓度很高、基区掺杂浓度很低、基区宽度很窄、集电结面积较大等），放大能力很弱，这时，我们可以重新假定另一管脚为极重新测量。 我们还可依据接入偏置电阻后表针的偏转幅度粗略估计值的大小，显然，表针偏转幅度 越大 ,值也越大。 应该指出：锗管的穿透电流较大，所以，使用 100或 10 挡测量效果更好，而硅管则通常采用 1挡来测量。 （ 3）测量穿透电流 以型管为例，万用表黑表笔接极，红表笔接极，极悬空，这时，表针有一个偏转百分数的读数 K，则 穿透电流 ： ） 式中：为万用表内电源电压，单位为； 万用表中值电阻，单位为。 四、实验内容及步骤 1、晶体二极管的测量 按前面实验原理中介绍的方法用万用表测量表 1 1 中二极管的正反向电阻，对二极管的极性、好坏作出判断，记入表 1 1 中（二极管的管脚剪成一长一短，已便于标注极性）。 表 1 1 晶体二极管测量 2、晶体三极管的测量 按前面实验原理介绍的方法用万用表测量表 1 2 中的三极管，对三极管的类型、好坏和管脚作出判断，并测量穿透电流 大小，记入表 1 2 中（标注三极管的、时，应使管脚朝向自己，即以底视图方式标注）。 3、用晶体管图示仪测量晶体二极管和晶体三极管的特性曲线 （ 1）测量硅二极管的正向特性曲线； （ 2）测量三极管的输出特性曲线，由输出特性 曲线求电流放大系数。 表 1 2 晶体三极管测量 参数 型号 正向电阻 （） 反向电阻 （） 好坏判断 极性标注 型号 参数 正向电阻 （） 反向电阻 （） 长脚 短脚 2 13 1 4148 1 4007 五、实验报告要求 1、整理测试结果，对被测管作出判断。 2、绘出二极管、三极管的特性曲线，在曲线上标注出重要的电压、电流值。 3、对用万用表测量二极管、三极管的方法进行小结。 参数 型号 好坏判断 三极管类型 ( 穿透电流值 （） 极性标注 （按底视图标注） 3 6 3 14 9014 9015 3 实验二 真软件的使用（一）（ 一、实验目的 1、了解电子 术的基本概念。 2、熟悉 件的实验方法。 二、实验仪器 1、计算机（ 486 以上 或兼容机， 8M 以上内存， 80M 以上硬盘）。 2、操作系统 上。 三、预习要求 1、预习书末附录：电路通用分析程序 介，熟悉 的电路描述、 的有关规定和 真的一般步骤。 2、了解电子 术的基本概念。 四、实验内容 （一）设计电路图 自行拟定一个单级放大电路，例如图 2示为最基本的共射放大器电路图。 1、放置元件 （ 1）用鼠标单击“开始”按钮，再在“程序”项中打开 序（单击 屏幕上出现 序主窗口如图 2示。 （ 2）选择菜单中 或单击图标工具栏中“ ”图标，弹出如图 2 图 2极共射极放大器 图 2 3）在 辑框中输入元件名称。此时，在 息窗口中出现该元器件的描述信息，这里我们先输入 称如果不知道元器件名称，可以单击开库浏览器 口中单击所需元件相应的库类型，移动 口中右侧滚动条，单击列表中的元器件，在 查看描述信息，判断所选器件是否需要，若是，则单击 闭 时， 话窗的 （ 4）单击 鼠标箭头移出 口。这时箭头处出现该元器件符号。 （ 5）移动箭头将元器件拖到合适的位置，若需要，可以用快捷键 R 或 F 旋转或翻转符号（也可用菜单项 完成）。 （ 6）单击鼠标左键，将元器件放置在页面上。此时， 现在原理图页面上。如果需要可继续单击左键，放置多个同类元器件，它们的标号自动排序。 （ 7）单击右键结束放置操作。 （ 8）用鼠标单击 辑框，将焦点移回 辑框中。 （ 9）重复（ 3）到（ 7）的步骤。将其它元器件，如电阻（ R）、电容（ C）、电源（ 地（ 信号源（ 置在页面上。为突出输出端，我们在输出端放置了 于与其它电路连接的符号）。 （ 10）元器件放置完后，单击 闭 口。 还有另一种放置元器件的方法：如果知道所用元器件的名称可以不打开 口，直接在“ ”中输入源器件名称并按 ，将元器件调出，放置在页面上。 如果想删除不需要的元器件，可以用鼠标单击选中该元器件（元器件符号变成红色），然后选择菜单项 可以将元件删除（也可用键盘上的 删除）。 2、画电路连线 （ 1）选择菜单 点击“ ”图标，此时鼠标箭头变成一只笔。 （ 2）将笔尖移到元件引脚端点击左键，再将笔尖移到要连接的另一元件引脚端单击左键，则完成一根连线的连接。 （ 3）重复第（ 2）步画完所有连线。 （ 4）单击右键，取消画线状态。 3、为放大电路重要节点加标号 （ 1）双击 电极间的连线，弹出 话框（也可以通过选择菜单项开）。 （ 2）在编辑栏中填 后单击 认返回。此时，在连线附近出现 号。如果没有必要，这一步可 以不做。 （二）编辑修改源器件标号和参数 1、用鼠标点击要编辑修改的元件符号，符号变成红色表示被选中。假设选中负载电阻图 2L。 2、选择菜单项 或在元件符号上双击鼠标左键，弹出如图 2示的属性编辑对话框。这里打开了电阻的属性对话框。 3、单击需要编辑的属性行（属性行前有 *号的属性在此不能修改），在 设选中 写字母表示属性名）属性行。 4、编辑修改 辑框中的值。这里我们将 1K 改为 4K。 5、 单击 存修改后的值。这时可以看到 4K（如果在 可增加一条新的属性。） 6、重复（ 3）（ 4）（ 5），编辑修改其它属性值。如，将负载电阻的 值改为 7、单击 钮确认所作的修改，关闭属性编辑对话框。这时，图中的负载电阻标号成为 值等于 4K。 8、重复（ 1）到（ 7）步，将其它元器件标号和参数改为图 2示的值。其中 o。（有源器件的参数（如 等）不能在属性编辑对话框中修改），必 须在模型对话框（ 修改。） 注意，信号源参数的设置稍微复杂些。在信号源的属性编辑对话框中，可以看到属性较多，其中正弦信号的幅值 率 失调电压是正弦信号的直流基准电压）必须设定确定的值。为了进行交流分析还需设定交流幅值 例题中我们设置 0k， 0 另外也可以直接在电路图上双击元件参数值，弹出图 2设置属性值（ 话框，单独修改参数值。元件标号也可用 类似的方法单独修改。 到此为止，我们已得到图 2示的电路图。 （三）保存画好的电路图 1、选择菜单项 出保存文件对话框。 2、选定保存文件的路径。 3、在文件名编辑框中输入文件名（注意，文件名不能用中文），如 4、单击保存按钮。 （四）设置分析功能 根据 析功能可以知道：（ 1）要进行直流工作点分析（ （ 2）要进行瞬态分析（ （ 3）要进行交流分析（ 下面我们来设置这些分析图 2 2 能。 1、选择菜单项 或相应的图标，弹出如图 2示的分析设置对话框 2、用单击 边的小方格开关选项，使小方格中显示“ ”（此时表示对应的分析功能有效），选中该选项， 真时将 静态电压、电流值及其它有关参数存入输出文件（ 以备查看。工作点分析功能设置完毕。 3、单击瞬态分析设置按钮 .，又弹出如图 2示的瞬态分析设置对话框对话 框包括瞬态分析（ 傅立叶分析（ 置两部分。在此，我们只设置瞬态分析。 4、将终结时间（ 为 2参数决定了瞬态分析时间的长度。（ 真时将自动将起始时间定为 0，并且采用内部时间步长（ 算，仿真过程不断调整时间步长的值。设置 值可以限制内部时间步长的最大值； 数决定显示瞬态波形的起始时间。 5、单击 到图 2示的对话框 ，此时 ”，瞬态分析设置完毕。 6、单击交流分析设置按钮 .，弹出交流扫描分析和噪声分析设置对话框 图 2示。该对话框包括三个内容设置：扫描类型（ 扫描参数（ 噪声分析（ 来确定以什么步进方式对频率进行扫描； 来设置扫 描频率范围和点数。这里我们不做噪声分析。 7、在 项中选择 式。（ 性扫描、 频程变化扫描、 倍频程变化扫描）。这样曲线的水平坐标将是对数频率坐标。 8、在 设置 101（每十倍频程 101 个点）、 1、 100率扫描范围可以根据分析结果判断是否合适、不合适可以重新设置。 9、单击 到图 2示的对话框。此时 ”，交流分析设置完毕。 10、三个分析功能都已设置完毕，单击 钮关闭话框。 （五）仿真 图 2 2 2选择菜单项 图标“ ”，开始仿真，运行过程如下： 1、进行电路连接规则检查。若有错，则自动停止仿真，打开信息观察框 示错误信息。 2、建立网表文件（ 若有错则停止仿真，打开 示错误信息。由于电路图是以 件名保存的，所以网表文件为 3、调用 真程序进行仿真分析，仿真结果的文字信息存入输出文件（ 本例题结果存入“ “ 件中。 4、仿真结束。如果设置了 析功能。则调用波形后处理程序 以上过程均自动完成。 （六）用 序观测仿真结果波形 1、启动 序，打开 窗口如图 2示。本例仿真结束后自动打开 。 2、在图 2话框（若只设置了其中的一种分析类型，不弹出此窗口）中选择分析类型。本例设置了 我们单击 观察瞬态分析结果。这时屏幕上出现波形显示框，其横坐标为时间（ 3、在图 2选择菜单项 相应图标，弹出如图1示的添加曲线对话框 4、从窗口中选择 V（ 在 辑行出现选中的 V（ （ 辑行的使用非常灵活，后面我们还 将看到它的灵活使用。） 5、单击 时波形显示框便显示 电压波形。（仿真前可在 口中的原理图上用 单项的功能或点击图标“ ”，在所关心的节点或支路上进行标注，进入 自动显示标注点的波形。假如我们对 行了电压标注，则不需要在图1选择 可以显示 电压波形。） 图 2 2 2、选择菜单项 加一个波形显示框。 7、重复第（ 3）步， 话框中添加输入电压 V（ ）。 8、单击图 2 项，在 话框中显示电路所有节点和支路电流，寻找并选中 V（ ）。 9、单击 回，此时上面的波形显示框便显示出输入电压 波形。 最后，输入 出 波形如图 2示。 图中 指明当前活动显示框是哪一个。 在做完第（ 4）步后直接做第（ 8）、（ 9）步，可以将 示在同一个波形显示窗口中。这里由于输入波形幅值比较小，与输出波形在同一坐标中显示不利于观察，所以添加了一个显示框。 （七）用 序观测仿真结果的曲线 1、观察放大电路的频率响应 （ 1）在图 2选择菜单项 C,波形显示框的横轴变为频率轴 （ 2）选择菜单项 相应的图标“ ”，弹出图 2示的 话框。 （ 3）在 辑行中输入 V（ （ ），该表达式的含义是：将放大电路的电压放大倍数 i 转为分贝数。 （ 4）单击 回，在 辑行中描述的曲线便出现在波形显示框中，由于本例题在设置 析时， 择的是 十倍频扫描，所以，此时显示的曲线即为波特图。 （ 5）再选择菜单项 加一个波形显示框。 （ 6）重复第（ 2）步，在 辑行中输入 ），该表达式为 相位差。 （ 7）重复第（ 2）步，在 辑行中输入 V（ ） /I（ 该表达式表示输入阻抗。 （ 8）单击 回。此 时，上面的波形显示框就是放大电路的输入阻 抗频率响应。按照习惯， 幅频响应摆在上边。为 此，可先点中幅频响应表达式，利用剪切粘贴功 能将它移到上边的显示框，同样将输入阻抗频 率响应移到下边。最后放大电路的幅频响应、相 频响应及输入阻抗频率响应曲线如图 2 示。 2、观测 了获得曲线上几个特 殊点的具体数值，如中频增益、上下限截止频 率、中频相移等。我们可以打开游标观测这些 值。具体的方法是： （ 1）单击幅频响应显示框区域，使其变为活动显示框（即， 指向幅频响应显示框）。 图 2 2 2）选择菜单 相应图标“ ”，激活游标 。右下角出现游标值显示窗（ 图 2示， 曲线起点坐标值，第一个数是横坐标值，第二个知识纵坐标值； 游标当前坐标值； 2 的差值（注意，当有多个波形显示框时，显示的是当前活动显示框中曲线的坐标值。） （ 3）按动鼠标左键移动鼠标，将游标移到曲线中频区，从 示的当前游标值中可以读得增益为 （ 4）选择菜单项 当前游标的坐标值标注在曲线附近。 （ 5）将游标移到高频区并观察 坐标的变化 ，当他从中频区的值下降约 3， 坐标值就是上限截止频率。 （ 6）重复第（ 4）步，在曲线上标注该点的值。 （ 7）重复第（ 5）、（ 6）步，求出下限截止频率。 （ 8）单击相频响应相应框区域，使其变为活动显示窗。再单击相频响应曲线表达式 +）前的曲线图标符“ ”。 （ 9）重复第（ 3）、（ 4）步，可得到中频区的相移。用类似的方法也可得到中频区的输入阻抗。 上面介绍了用 序分析放大电路一般过程，重点放在过程和操作方法上。下面介绍用 序分 析放大电路各种性能指标的方法。 （ 10）再选择菜单项 相应图标，取消游标。此时 ，图 2成图 2形式。图中第二条曲线的纵坐标数值上的“ d”表示“度”（即“ ”）。 （八）从输出文件中查看仿真结果 除静态工作点分析 结果存入输出文件（ ，直流小信号灵敏度分析 本例题只要分析静态工作点，下面从输出文件中查看 仿真结果。 在 序主窗口中选择菜单项 在 口中选择菜单项 开输出文件。这里，例题的文本输出文件 打开，文件主要包括以下几个部分的内容： 1、电路描述信息 （ 1）分析功能设置信息 （ 2）所使用的模型库 （ 3）原理图网表 （ 4）原理图中元件别名（标名）及元件引脚号与电路节点的关系 2、有源器件模型参数值 图 2 2、电路各节点静态电压值及电源（包括信号源）的静态电流和功耗 4、有源 器件静态参数值，其中包括静态电流和电压 前 3 部分内容与分析功能设置无关，第 4 部分是设置了 析功能后才有的。如果设置了 析功能，第 3 部分以后的内容又会有所不同。 五、实验报告要求 1、按实验各项要求，打印仿真波形和曲线图。 2、讨论电路参数对频率特性的影响。 3、小结 功能和仿真步骤。 实验三 真软件的使用（二） (一、实验目的 1、了解电子 术的基本概念。 2、熟悉 件的实验方法。 二、实验仪器 1、计算机（ 486 以上 或兼容机， 8M 以上内存， 80M 以上硬盘）。 2、操作系统 上。 三、预习要求 1、预习书末附录：电路通用分析程序 介， 熟悉 电路描述， 的有关规定，和 真的一般步骤。 2、分析电路元件参数改变对特性曲线的影响。 四、实验内容 1、自行拟定一个单级放大电路，如图 3典型共射放大电路原理图。 2、分析电压增益中幅频响应和相频响应，并求 中频增益，上、下限截止频率。 3、改变 1 100间变化时，试求下限频率 变化范围。 （ 1）电路的 Q 点分析。选择 的 行分析，编译仿真后，在 理图编辑窗口点击图标“ ”可以在原理图上看到各点的电压电流参数，也可以打开输出文件观察，得到如下结果（即 Q 点参数）： 2）设置 析，仿真后在 口中可观察到电路 如图 3示电压增益的幅频响应和相频响应。放大电路的 A=（ 3）设置 析和 析，当 151020508000，得到图 c 所示的电压增益的幅频响应。由图中看出， 1 100间变化时，下限频率 82758降到 917大，下限频率越低。 五、实验报告要求 图 3、按实验各项要求，打印仿真波形和曲线图。 2、讨论电路参数对频率特性的 影响。 3、小结 功能和仿真步骤。 （ a）电压增益的幅频响应 （ b）电压增益的相频响应 （ c） 化时电压增益的幅频响应 图 3实验四 放大电路的综合分析研究（ 一、实验目的 1、强化对静态工作点、阻容耦合方式的理解； 2、掌握阻容耦合放大器的分析、测试方法； 3、 研究 射击输出器在多级放大电路中所起的作用。 4、加深对非线性失真的理解。 二、实验器材 函数信号发生器 一台 万用表 一台 双踪示波器 一台 拟电子技术实验厢 一台 三、实验原理 在阻容 耦合多级放大器中，耦合电容隔断了信号源与放大器、放大器前级与后级、放大器与负载之间的直流联系，因此，各级放大电路静态工作点是独立的，这给放大电路的设计、分析和检修都带来了极大的方便。同时，阻容耦合多级放大器中前级的零漂不会被传送到后级去放大，故阻容耦合多级放大器通常不必考虑零漂的问题。这些优点使阻容耦合方式在分立元件的放大器中得到了广泛的应用。 多级放大器中，后级电路是前级的负载、前级电路是后级的信号源，所以，后级电路的输入电阻就是前级电路的负载电阻、前级电路的输出电阻则是后级电路信号源的内阻 。多级放大器的输入电阻就是从第一级看进去的电阻，即： i 但必须注意：一般地讲， i 的数值和后面各级电路以及负载的参数有关。类似地，多级放大器的输出电阻就是从最后一级看进去的电阻，即： o o 的数值一般也和前面各级电路的参数以及信号源的内阻有关。多级放大器的电压放大倍数等于各级放大倍数之积： v 放大电路输入电阻越大，信号源信号电压在其内阻上的压降就越小，信号源的利用率就高；同时，电路从信号源索取的电流也越小，对信号源自身工作的影响也就越小（图 5 1a）。放 大电路输出电阻越小，输出的电流就越大，电流带负载的能力就越强（图 5 1b）。所以，通常都希望输入电阻大，输出电阻则尽可能的小。 共射放大器具有较高的电压放大倍数，但其输入电阻低、输出电阻高。射极输出器（共集电极电路）电压放大倍数近似等于 1（小于 1），却具有很高的输入电阻和很低的输出电阻，故常用作多级放大器的第一级和末级，起着阻抗变换的作用。射极输出器用作第一级时相当于提高了后级电路的输入电阻，信号的利用率得以提高，故就整个放大电路而言，仍然起到了提升放大倍数的作用。而作为末级使用，则相当于提高了前 级电路的交流负载，也使整个电路的放大倍数得以提升。 四、实验内容及步骤 1、静态工作点测量 按图 5 2（ b）、（ c）在实验箱上搭建好实验电路单元，首先不接信号源，将输入端短路，开启实验箱电源，用万用表分别测量共射、共集电路的静态工作点，记入表 5 1 中。 表 5 1 静态工作点测量值 静态电压 电路单元 （） （） （） 共射电路 共集电路 2、放大倍数测量 按图 5 3 连接信号源、放大电路、 示波器。先将信号发生器输出调至 f 10后开启实验箱电源。（示波器电源可预先打开预热，测量时再连接探头） 首先分别以共射电路、共集电路作为被测电路，测量负载二端的电压 记入表 5 2中。然后将二级电路级连作为被测电路，共射电路作为前级、共集电路作为后级，测量结果同样记入表 5 2。（测量时注意保持 i 50不变），由测量结果计算电压放大倍数 V。 表 5 2 输入输出电压值测量结果 3、非线性失真观测 保持电路为共射、共集级联方式，缓慢增加信号发生器输出，观测输出波形的失真情况。 五、实验报告要求 1、整理测试结果，与理论值进行比较。 2、总结阻容耦合方式的特点。 3、总结归纳共集电路在多级放大器中所起的作用。 4、总结饱和失真、截至失 真产生的原因。小结如何合理选取静态工作点以尽可能减小非线性失真。 测量值 被测电路 （ 电压放大倍数 （ i） 被测电路 测量值 （） 最大值 有效值电压放大倍数 （ ） 单级共射电路 50 单级共集电路 50 共射、共集级联 50 实验五 差动放大电路的综合测试（ 一、实验目的 1、加深对差动放大器工作原理的理解； 2、强化“零漂”、“差模信号”、“共模信号”、“差模电压放大倍数”、“共模电压放 大倍数”、“共模抑制比”概念； 3、进一步了解差动放大器的四种连接方式，掌握差动放大器调零的方法。 二、实验器材 函数信号发生器 一台 数字万用表 一台 拟电子技术实验厢 一台 三、实验原理 差 动放大器事实上是由二个完全相同的单管共射放大器构成的（如图 6 1 所示），其抑制零漂的原理可以看成是二个共射放大器的零漂相互抵消。但由于实际上电路参数不可能完全对称，特别是一些场合电路须要以单端方式输出，为此，典型差动放大器增加了取值较大的发射极公共电阻 差模等效电路和共模等效电路如图 6 2（）和 6 2（）所示。由等效电路可以看出：引入发射极公共电阻 差模信号（有用的信号）的放大没有任何影响，而对共模信号（代表零漂）则引入了强烈的电流串联负反馈，因而具有极强的抑制作用。这样，即使电路参数不对称， 甚至在单端输出的情况下也同样能够获得很高的共模抑制比。要进一步改善电路的性能，还可以用恒流源 替发射极公共电阻 差动放大器输入方式有单端输入和双端输入之分，输出方式也有单端输出和双端输出之分。无论采用何种输入方式，双端输出的差模放大倍数 等于单管共射电路的放大倍数，而单端输出的差模电压放大倍数则等于双端时的一半。共模放大倍数 双端输出时理论值为零，而在单端输出时由于 2生强烈的负反馈也会把放大倍数压得很低。 综合衡量差动放大器对差模信号的放大能力和对共模信号的抑制能力的指标是共模 抑制比，其定义为： 大，放大器对零漂的抑制能力就越强。 四、实验内容及步骤 按图 6 3 在实验箱上搭建好电路。 1、静态工作点测量 将 1、 0、 2 三点相连使输入为零，先不接负载 启实验箱电源，缓慢调节调零电位器 3、 4 点间的直流电压为零（调零完成后，后面的实验全过程中都必须保持 然后用数字万用表测量 静态工作点电压值记入表 6 1 中。 表 6 1 静态工作点测量 电压 数值 1 （） 2 （） 1 （） 2 （） 1 （） 2 （） B 3 （） E 3 （） C 3 （） 理论值 测量值 2、双端输入、双端输出电压放大倍数测量 （ 1）差模电压放大倍数 掉 1、 0、 2 之间的连线，信号发生器与放大电路输入端 1、 2 相连，负载 输出端3、 4 相连，如图 6 4（）所示，这时，电路即为双端输入、双端输出方式。信号发生器输出正弦波： f 50100数字万用表交流电压档测量输入和输出电压幅度，负载 端的电压 入表 6。 （）共模电压放大倍数 1、 2 用导线相连，信号发生器改接到放大电路公共输入端 1（或 2）和地（ 0）之间，负载 输出端 3、 4 相连，如图 6 4（）所示，这时，信号电压即为共模电压。信号发生器输出正弦波： f 50100量负载 端的电压 记入表 6 2 中。 表 6 2 双端输入、双端输出电压测量（ i 100 50 电路类型 输出电压 典型电路 带恒流源电路 3、单端输入、单端输出电压放大倍数测量 （ 1）差模电压放大倍数 0、 2 相连，信号发生器输出端与放大电路输入端 1 和地（ 0）相连，负载 输出端 3 和地相连，如图 6 5（）所示，这时，电路即为单端输入、单端输出方式。信号发生器输出正弦波： f 50100数字万用表测量负载 端的电压 入表 6 3 中。 （）共模电压放大倍数 1、 2 用导线相连， 信号发生器改接到放大电路公共输入端 1（或 2）和地（ 0）之间，负载 输出端 3 和地相连，如图 6 5（）所示。信号发生器输出正弦波： F 50i 100数字万用表测量负载 端的电压 记入表 6 3 中。 表 6 3 单端输入、单端输出电压测量（ i 100 50 电压 数值 差模输出电压 共模输出电压 差模电压放大倍数 模电压放大倍数 模抑制比 1 理论值 测量值 电压 数值 差模输出电压 共模输出电压 差模电压放大倍数 d 共模电压放大倍数 c 共模抑制比 理论值 测量值 五、实验报告要求 1、整理测试结果，与理论值进行比较。 2、总结差动放大器四种连接方式的性能特点。 3、总结差动放大器抑制零漂的原理。 4、分析用恒流源代替发射极公共电阻后对放大器性能的改善 . 5、由表 6 2、 6 3 测得的输出电压值计算差模电压放大倍数、共模电压放大倍数和共模抑制比。 电路类型 输出电压 1 1 1 1 1 典型电路 带恒流源电路 实验六 集成运算放大器的应用（ 一、实验目的 1、强化集成运算放大器“虚短”、“虚短”的概念”； 2、学习集成运算放大器的使用方法； 3、掌握集成运算放大器电路的分析、设计和调试方法。 二、实验器材 函数信号发生器 一台 双路示波器 一台 数字万用表 一台 晶体管毫伏表 一台 拟电子技术实验箱 一台 三、实验原理 集成运算放大器（简称集成运放）是性能指标十分优良的直接耦合放大器。图 7 1 是集成运放外形和引出脚排列（ 部集成了二个完全相同的运放，其电源和接地端为共用）。 集成运放符号如图 7 2 所示，其输出电压为： A（ u u ） 式中： A 称为开环电压放大倍数； u 为同相输入端电压； u 为反向输入端 电压。 集成运放具有极高的开环电压放大倍数，线性运用中总是引入深度负反馈，所以，集成运放工作在线性区时有二个非常重要的结论：“虚短”（ u u ）和“虚断”（ i i 0）。利用这二个结论，我们可以非常方便地分析、计算、设计运算放大器电路。 由于运放内部采用直接耦合方式，所以，运放不仅可以放大交流信号，也可以放大变化十分缓慢的直流信号。集成运放的诸多优点使它得到了十分广泛的应用。 集成运放的基本电路有反向输入放大器、同相输入放大器和差动输入放大器，如图 73（）、（）、（）所示。 集成运放配以不同的反馈网络，就可实现不同的数学运算，运算放大器由此而得名。反向输入放大器、同相输入放大器又称为反向输入比例器、同相输入比例器，因为其放大倍数为常数，即输出电压与输入电压成比例，比例系数即是其闭环电压放大倍数，即： 动输入放大器又称为减法器，因为其输出电压是将二个输入电压取一定的比例相减。在图 7 2（）中，若取 有： 图 7 4（）是加法器电路，（）是微分运算电路，（）是积分运算电路。其输出电压与输入电压之间的运算关系很容易利用“虚短”、“虚断”概念快速得到。运放与 配合还可实现指数运算和对数运算。 四、实验内容及步骤 1、最大输出电压 测量。 电路接成反向输入放大器，如图 7 5（）所示。运放工作电源电压采用 12V，信号源输出正弦波： f 100示波器的 头（用作 Y 轴信号）监测 头（用作轴信号）监测 零开始缓慢增大输入信号，直到示波器上观测到放大器进入非线性区（ Y 方向出现转折）为止，如图 7 5（）所示，从示波器上读出 数值。 2、减法运算测量 按图 7 6 搭建测试电路（ 拟实验箱左边有二组连续可调的直流电压源可直接用作 ，用数字万用表监测电压，调节直流电压源使 表 7 1 中给出的数值，测量对应的输出电压值 入表 7 1 中。 3、加法运算测量 按图 7 7 搭建测试电路，用数字万用表监测电压，调节直流电压源使 表 72 中给出的数值，测量对应的输出电压值 入表 7 2 中。 、微分运算测量 电路类型 输出电压 典型电路 带恒流源电路 1 2 2 1 （） （） （） 1 2 2 1 按图 7 8（）搭建测试电路 3K 电阻（ 1拟信号源的内阻，信号发生器输出方波信号： 3； f 200双踪示波器同时观测信号源电压 输出电压 形绘入图 7 8（）中。 、积分运算测量 按图 7 9（）搭建测试电路，信号发生器输出方波信号： 3V； f 2双踪示波器同时观测信号源电压 输出电压 形绘入图 7 9（）中。 五、实验报告要求 1、整理测试结果，与理论值进行比较； 2、总结集成运放电路的分析方法。 3、说明 7 9（）、 7 10（）输入与输出之间的运算关系。 实 验七 正弦波振荡器 (一、实验目的 1、进一步熟悉自激振荡器的工作原理； 2、加深对 “相位平衡条件 ”、 “振幅平衡条件 ”和 “起振条件 ”的理解； 3、掌握自激振荡器减小非线性失真的方法。 二、实验器材 万用表 一台 双踪示波器 一台 拟电子技术实验厢 一台 三、实验原理 正弦波振荡器的原理如图 9 1 所示。当开关 K 掷在 1 位置时，信号电压将被基本放大器放大，此时，用一个反馈网络将输出电压取出一部分作为反馈信号，如果合理选取电路的结构和参数：使 全相 同（大小相等，相位相同），那么，如将开关 K 迅速掷向 2 位置，输入信号 不会发变化，此时，基本放大器的激励信号来自振荡器自身。故称为自激振荡器。 由自激原理可知，自激的条件是： 即：环路的放大倍数等于 1，这就是自激条件。 对自激条件取模和幅角有： 振幅平衡条件： 1 和 相位平衡条件： A+F=2 （ n 为整数） 为了让电路接通电源后振荡能够自行建立起来，电路必须要满足起振条件： 1 振荡建立起来后， 幅度越来越大会使基本放大器中的放大元件进入非线性区，放大 元件进入非线性区后放大倍就数会下降，使振荡器由满