模拟电子技术标准实验报告.doc

实验一 常用电子仪器的使用一、实验目的：1、熟悉交流毫伏表、低频信号发生器，双踪示波器主要技术性能和面板开关、旋钮的名称和作用。2、学会上述仪器的正确使用。3、初步掌握用示波器观察，测量正弦信号的波形参数及计算方法。二、实验原理： 在电子电路测试和实验中，常用的电子仪器有交流毫伏表，低频信号发生器，双踪示波器，直流稳压电源以及其它仪器，它们与被测(实验)电路的关系，如图2-1.1所示。 *直流稳压电源（YJ-44）被测(实验)电路交流毫伏表（SX2172） 失真度仪（BS1A）低频信号发生器(XD1B) 双踪示波器(SS-5702)图2-1.1 常用电子仪器接线框图 在电子测量中，应特别注意各仪器的“共地”问题，即各台仪器与被测电路的“地”应可靠地连接在一起。合理的接地是抑制干扰的重要措施之一，否则，可能引入外来干扰，导致参数不稳定，测量误差增大。 模电实验室的常用仪器: YJ44型直流稳压电源； SX2172型交流毫伏表； XD1B型低频信号发生器； SS-5702型双踪示波器； *BS1A型失真度测量仪。三、实验内容1、用交流毫伏表测量低频信号发生器的输出(衰减)电压。将信号发生器频率调节在1KHz。电压“输出衰减”开关分别置于不同的衰减db位置上，调节信号发生器的“幅度”使电表指示在4V，用交流毫伏表测量其输出电压值。 表2-1.1 = 1KHz 电表指示4V信号发生器电压“输出衰减”（db）010203040506070信号发生器输出值（mV）40001200400120401241.2交流毫伏表读数值（mV）400011804101234111.841.23电压衰减倍数10.2950.1030.0310.0100.030.0010.000312、用双踪示波器Y轴任一输入通道探头，测量示波器“校正电压”读出荧屏显示波形的UP-P值和频率。3、用交流毫伏表及双踪示波器测量低频信号发生器或稳压电源的输出电压及周期的数值。记入表2-1.2。 表2-1.2 测量数据 输入信号测 量 项 目U1=0.15V1=500HzU2=50mV2=1KHzU3=10mV3=2.5KHzU4=1V4=7KHz低频信号发生器电压衰减位置(db)30405010示波器Y轴“VOLTS/DIV”位置(V / DIV)0.10.020.0050.5示波器荧光屏显示波形高度(DIV)4.67.45.86示波器荧光屏上显示电压峰值(V)0.230.0740.00141.5毫伏表测量指示值(V)0.150.050.00950.96示波器X轴“TIME/DIV”位置(ms / DIV)0.50.20.10.02示波器荧光屏显示一个完整波形的长度(DIV)4547.2示波器荧光屏显示波形的周期时间(mS)210.40.142* 非线性失真系数 (d%)0.1%四、思考题：1、示波器荧光屏上的波形不断移动不能稳定，试分析其原因。调节哪些旋钮才能使波形稳定不变。答：用示波器观察信号波形，只有当示波器内部的触发信号与所测信号同步时，才能在荧光屏上观察到稳定的波形。若荧光屏上的波形不断移动不能稳定，说明触发信号与所测信号不同步,即扫描信号（X轴）频率和被测信号（Y轴）频率不成整数倍的关系（xny）,从而使每一周期的X、Y轴信号的起扫时间不能固定，因而会使荧光屏上显示的波形不断的移动。此时，应首先检查“触发源”开关（SOURCE）是否与Y轴方式同步（与信号输入通道保持一致）；然后调节“触发电平”（LEVEL），直至荧光屏上的信号稳定。2、在测量中交流毫伏表和示波器荧光屏测同一输入电压时，为什么数据不同?测量直流电压可否用交流毫伏表，为什么?答：交流毫伏表和示波器荧光屏测同一输入电压时数据不同是因为交流毫伏表的读数为正弦信号的有效值，而示波器荧光屏所显示的是信号的峰峰值。 不能用交流毫伏表测量直流电压。因为交流毫伏表的检波方式是交流有效值检波，刻度值是以正弦信号有效值进行标度的，所以不能用交流毫伏表测量直流电压。实验二 单级低频电压放大电路设计一、实验目的：（1）通过对单级晶体管低频电压放大电路的工程估算、安装和调试，掌握放大器的主要性能指标及其测试方法；（2）掌握二踪示波器、晶体管特性图示仪、函数发生器、交流毫伏表、直流稳压电源和模拟实验箱的使用方法。二、实验器材XJ4810型晶体管特性图示仪1台半导体二、三极管若干实验电路板1块MF10型万用表1只YJ44型稳压电源1台SX2172型交流毫伏表1只XD1B型信号发生器1台SS-5702型双踪示波器1台*BS1A型失真度仪1台三、晶体管特性、参数测量1、用万用表（欧姆挡）判别晶体二极管管脚的极性将万用表置于R1K挡。用红、黑表笔分别测量二极管的二个电极，万用表指针偏转角度大的一次，黑表笔所接的电极为二极管的正极，红表笔接触的为二极管的负极。若二极管正、反向电阻均为无穷大，表明二极管内部断路；若正、反向电阻均趋近于零，表明二极管内部短路（已被击穿）；若正、反向电阻阻值接近，则二极管的单向导电性能很差，不能正常工作。2、用万用表检测晶体三极管 先判断基极b和三极管类型 将万用表欧姆挡置“R100”或“R1k”处，先假设三极管的某极为“基极”，并将黑表笔接在假设的基极上，再将红表笔先后接到其余两个电极上，如果两次测得的电阻值都很大(或者都很小)，约为几千欧至十几千欧(或约为几百欧至几千欧)，而对换表笔后测得两个电阻值都很小(或都很大)，则可确定假设的基极是正确的。如果两次切得的电阻值是一大一小，则可肯定原假设的基极是错误的，这时就必须重新假设另一电极为“基极”，再重复上述的测试。最多重复两次就可找出真正的基极。 当基极确定以后，将黑表笔接基极，红表笔分别接其它两极。此时，若测得的电阻值都很小，则该三极管为NPN型管；反之，则为PNP型管。 当晶体三极管的类型和基极b确定后，即可判断集电极c和发射极e以PNP型管为例，用黑表笔和红表笔分别测量基极以外的二个电极各一次，发现两次测得的电阻数值为一大一小。电阻数值小的一次黑表笔所接的极为集电极C，另一个管脚为发射极E。这是因为当基极开路IB=0的情况下，集电极加反向偏置时，三极管内部有ICEO电流流过，故此时电阻较小。若电阻太小，则表明ICEO较大，该管的热稳定性差。 （以NPN型管为例。把黑表笔接到假设的集电极c上，红表笔接到假设的发射极e上，并在 b、 c之间接入偏置电阻。读出表头所示c、e间的电阻值，然后将红、黑两表笔反接重测。若第一次电阻值比第二次小，说明原假设成立，黑表笔所接为三极管集电极c，红表笔所接为三极管发射极e。因为c、e间电阻值小正说明通过万用表的电流大，偏置正常。）检测电流放大倍数b用万用表的黑表笔接触三极管集电极C，红表笔接触发射极E，在C、B极之间接入一只100KW电阻。此时万用表指示电阻数值将大幅度减小。万用表电阻指示值愈小，说明三极管电流放大倍数愈大。3、用XJ4810型半导体管特性图示仪测量二极管的正向伏安特性（1N4001）20mA/div集电极扫描极性 NPN（+）峰值电压范围 010V功耗电阻 1KW峰值电压 1V以内Y轴作用 1mA/度X轴作用 VCE 0.1V/度4、用XJ4810图示仪测量三极管特性3DG6D输入特性IB=(VBE)VCE=Kube(V)ibe(mA)00.60.7(0.1V/div)(10mA/div)集电极扫描极性 NPN（+）峰值电压范围 010V峰值电压 0-10V功耗电阻 1KW阶梯信号极性 +阶梯选择 10mA/度Y轴作用 阶梯X轴作用 VBE 0.1V/度3DG6D输出特性IC=(VCE)IB=Kuce(V)ic(mA)0(1V/div)(0.5mA/div)ib=10mA/divb=60610集电极扫描极性 NPN（+）峰值电压范围 010V峰值电压 0-10V功耗电阻 1KW阶梯信号极性 +阶梯选择 10mA/度Y轴作用 0.5mA/格X轴作用 VBE 1V/度3DG6DIC=(IB)ic(mA)0(0.5mA/div)6100ib(mA)(10mA/div)四、低频单管电压放大器的设计步骤及计算方法：1、设计任务：低频单管电压放大器2、已知条件：Ec=12V； RL=2.7kW；ui15mV；i=1KHz 3、要求指标： 在RL上获得UOPP2.5V的输出电压，输出电压波形无失真*63时的RC下限数值来考虑的；然后再从工作点的要求来考虑RC上限数值的大小。已知在放大器中电源EC分三部分，即：EC=ICRC+VCE+IERe以上已求出：IE=2mA, Re=1.2KW则VRe=IERe=2.4V EC- VRe= VCE+ IC RC=9.6V为使放大器不产生饱和失真，必须使：VCE Uom+1V则VCE 2.3V才勉强满足，由此可得RC的上限数值： 由于EC=12V已足够大，为减小失真降低失真系数d%,取VCE = 4V。考虑到VCE1V，选值高裕量较大，RC可选择3KW。 若想减小失真度降低d%，亦可选RC=2.7KW，故。6）核算Au：可见参数满足要求。7）选择Cb、CC和Ce电容：选Cb=Cc=22mF/16V, Ce=47mF/16V8）列出元、器件明细表：元器件名称编号TRb1Rb2RcReCb CcCe数 值3DG6Cb=6539K15K3K1.2K22mF/16V47mF/16V五、实验验证1、按设计计算的单管电压放大器元、器件参数值，选择元器件，清洁处理后在实验板上安装放大器；2、检查无误后接通Ec12V电源，测量其静态参数并与理论值比较； 表2-4.1电源电 流电 压EC(V)I1(mA)IB(mA)IC(mA)VE(V)VB(V)VC(V)VCE(V)计算实测计算实测计算实测计算实测计算实测计算实测计算实测计算实测+12+1222023330312.02.02.42.53.13.26.06.23.63.753、将=1kHz，Ui1则。可见在深度反馈时，闭环放大器的增益由反馈网络决定，而与开环放大器的增益无关。3) 负反馈改善了放大器的非线性失真；使输入阻抗增大，输出阻抗减小。表4-1分类方法特 点对放大器性能的影响按反馈极性分负反馈反馈信号削弱放大器净输入信号放大倍数降低，,但能提高稳定性，减小非线性失真，扩展频带等。正反馈反馈信号增强放大器净输入信号放大倍数提高，可产生自激振荡。按输出端取样状况分电 流反 馈反馈信号取样于输出电流负反馈维持稳定，输出电阻增大，电 压反 馈反馈信号取样于输出电压uo负反馈维持uo稳定，输出电阻减小，按输入端联接方式分串 联反 馈反馈信号与输入信号以电压加减形式出现负反馈使输入电阻增大，并 联反 馈反馈信号与输入信号以电流加减形式出现负反馈使输入电阻减小，图4-2 二级负反馈放大器实验电路三、实验内容1、在EWB中连接二级负反馈放大器电路，如图4-3，使电路处于开环放大状态。检查接线无误可接通电源Ec +12V。图4-32、静态工作点的调测调节W1和W2使集电极电流IC1=1.5mA，IC2=3mA。测量T1、T2管各极电流及对地电压填入表4-2，判断工作点是否合适，若不理想可进一步调整。表4-2 Ec = 12 V , Ui = 0 V 数 T项目 据T1T2计算值实测值计算值实测值IB (mA)/24/25.5IC (mA)1.51.53.03.0VE (V)0.450.460.30.3VB (V)1.151.131.00.98VC (V)4.955.07.57.55VCE (V)4.54.67.27.253、研究负反馈对放大器增益的影响在放大器输入端输入=1kHz，ui=5mV，并逐渐增大ui在输出电压uO2波形不失真情况下，分别测量放大器在开环和闭环时的uO1、uO1、uO2 、uO2及闭环放大器的u。计算开环、闭环电压放大倍数Au1、Au1、Au2、Au2。=1KHzUi=5mV项 目T1T2开环uo46.8mV2.48VuoL47mV1.68VAu9.36496闭环uof8.4mV0.41VuoLf11mV0.38VAuf1.6882uf4.5mVuLf4.3mV4、研究负反馈对放大器输入电阻和输出电阻的影响1) 在放大器输入端串接RS电阻，用定义法分别测量开环放大器的输入电阻ri和闭环放大器的输入电阻ri。如图4-6所示。 图4-6 用定义法测输入电阻RSUSUi()rI()2KW5mV开环2.3mV1.7KW闭环2.48mV1.97KW2) 放大器在输入信号电压不变的情况下，分别测量开环和闭放大器负载电阻RL接通与断开时的输出电压uO2、uOL2、uO2 和uOL2 以公式法计算开环放大器的输出电阻rO和闭环放大器的输出电阻rORLUi开 环闭 环2.7KW5mvUo2UoL2roUo2UoL2ro2.48V1.68V1.29KW0.41V0.38v213W*5、研究负反馈对放大器频率特性的影响用EWB菜单Analysis功能中的AC Frequency Analysis测量放大器开环、闭环的频率特性。如图4-7，设置交流频率特性分析的各个选项，选择被分析节点的名称。测量时以低频频率=1KHz为中心，保持输入信号电压ui=5mV不变，测量uO2和uO2随频率变化的情况，并计算出放大器的电压增益，描绘出开、闭环放大器的频率特性曲线。 表2-7.3 Ui =5 mV频率点（KHz）0.350.40.50.60.81.01.62.02.53.03.4开环放大器UO2(V)1.751.872.12.22.372.482.42.282.11.91.75Au(db)50.951.552.552.953.553.953.653.252.551.650.9频率点（KHz）0.070.080.10.20.51.05.010.012.014.016.018.019.0闭环放大器uo2f(V)0.2850.2950.3150.360.390.410.390.360.3450.330.3160.30.29Auf(db)35.135.436.037.137.838.337.837.136.836.436.035.635.3*6、研究负反馈对放大器非线性失真的影响放大器在开环状态下，增大输入信号ui的幅值，用示波器观察信号uO2达到最大且波形不失真，测量其失真度%；接通反馈再测uO2的失真度d%进行比较。ui(mV)开 环闭 环uo2(V)d%uo2f(V)df%52.4813.80.419.6四、预习要求：1、复习电压串联负反馈内容。熟悉电压串联负反馈的电路的工作原理，以及对放大器性能的影响。2、考虑当实验电路工作时，如果产生自激应如何消除。五、思考题：1、负反馈对放大器性能的改善程度取决于反馈深度，是否越大越好，为什么?2、将图4-2二级负反馈放大器，级间反馈的取样点由T2管的集电极改接到发射极(断开C4)将会出现什么现象，为什么?六、实验器材计算机（内装Electronics Workbench软件） 一台五、思考题：1、负反馈对放大器性能的改善程度取决于反馈深度，是否越大越好，为什么?答：反馈深度不是越大越好。负反馈是以减小电压放大倍数为代价，从而获取其性能的改善。越大，则电压放大倍数Au数值越小，当Au小到一定程度该放大器就失去意义；另外，越大，表明反馈深度越深，当太大时放大器将产生自激振荡，放大器将无法正常工作。为此，负反馈放大器的反馈深度要适当，并非越深越好。2、将图2-7.2二级负反馈放大器，级间反馈的取样点由T2管的集电极改接到发射极(断开C4)将会出现什么现象，为什么?答：若将级间反馈的取样点由T2管的集电极改接到发射极(断开C4)，U和Ui同相,此时为电流串联正反馈，电路将产生自激振荡。实验五 差动放大器一、实验目的1、学习差动放大器静态参数的测量方法2、掌握差动放大器动态参数(差模放大倍数Aud，共模放大倍数Auc，共模抑制比KCMR)的测试方法。3、熟悉双电源的连接方法，以及用示波器观察输出信号波形的相位关系。二、实验原理 差动放大器又称差分放大器，它是一种特殊的直接耦合放大电路。图2-6.1是一个带恒流源的差动放大电路，图中电路两边左右完全对称，T1、T2管型号性能参数相同。它具有静态工作点稳定，共模信号抑制能力强，对差模信号有一定放大能力的特点。根据电路结构，该电路可组成四种形式：单端输入单端输出；双端输入双端输出；双端输入单端输出，单端输入单端输出。图2-6.1带恒流源差动放大电路双端输出的差模放大倍数为：共模放大倍数为：共模抑制比：单端输出时，差模放大倍数为双端输出的一半，即而共模输出放大倍数 (Re为恒流源等效电阻)三、电路与器材：实验电路板1块；MF10型万用表1只；YJ44型直稳电源2台；XD1B型信号发生器1台；SS-5702示波器1台。图2-6.2 差动放大器实验电路四、实验内容：1、在实验板上安装差动放大器，检查接线无误后接通电源，将输入端接地，调节Wo使Io=1mA, 调节W1使Uo=0；2、测量差放电路的静态参数，并记入表2-6.1。 表2-6.1Ec12V(V) TT1T2T3T4Ee-12VVE-0.8-0.8-11-11Ui10VB-0.1-0.1-10.4-10.4Ui20VC7.57.5-0.95-10.4Uo0VCE8.38.3100.63、将电路接成双端输入、双端输出状态；在输入端分别输入直流差模信号电压0.08V、0.16V、0.28V、0.40V、0.52V分别测量UC1、UC2和UO的变化值，并计算Aud，*绘制输入输出电压传输特性。4、在输入端分别输入直流共模信号1V，分别测量UC1、UC2和UO的变化值，并计算Auc。5、计算共模抑制比KCMR。输入方式测 量 数 据 (V)Ad/AcUidUid1Uid2Uc1Uc2DUoVRE差模(+)0.080.04-0.046.958.0-1.05-12.980.160.08-0.086.458.5-2.050.280.14-0.145.659.25-3.60.400.20-0.204.910.05-5.150.520.26-0.264.110.95-6.85差模(-)-0.08-0.040.048.06.951.05-12.98-0.16-0.080.088.56.452.05-0.28-0.140.149.255.653.6-0.40-0.200.2010.054.95.15-0.52-0.260.2610.954.16.85共模0006.956.95010.50.015+1+1+16.546.520.0211.5-1-1-17.47.40.019.6共模抑制比KCMR1.1610-36、将电路改接成单端输入双端输出，输入=1KHz，Uid=0.5V(有效值)的正弦信号，测量Uc1、Uc2和UO的变化，画出输入输出(Uid、Uc1、Uc2、UO)的对应波形。(波形在下一页)六、思考题：1、单端输入差动放大电路对共模信号有无抑制作用，条件是什么?答：有抑制作用，条件是Re足够大。Re越大，对共模信号的抑制作用也越强。2、恒流源差动放大器和长尾差动放大电路相比较有何区别，它有什么优点？答：对于长尾差动放大电路来说，Re越大，对抑制温漂（共模信号）越有利。但是Re的增大是有限的，一是当VEE电源已选定后，Re太大会使ICQ下降太多，影响放大倍数；二是在集成电路中不易制作大阻值的电阻。因此长尾差动电路对共模信号的抑制能力是有限的。在恒流源差动放大器中，用恒流源来代替Re电阻，由于恒流源的动态电阻为无穷大，因此其共模抑制比趋于无穷大。 Aud=(1.9*5)/(1.4*0.5)=13.57实验六 集成运算放大器的基本应用（一） 信号运算电路一、实验目的：1、熟悉用集成运算放大器构成基本运算电路的方法；2、学习设计比例放大，加法、减法和积分运算等电路。二、实验原理： 集成运算放大器具有增益范围大，通用性强，灵活性大，体积小，寿命长，耗电省，使用方便等特点，因此应用非常广泛，由运算放大器构成的数学运算电路是运放线性应用电路之一。1、反相比例运算： 在理想条件下，电路的闭环增益为： 上式可见为比例系数，若当时，则，故电路即变成了反相器。用来减小输入偏置电流引起的误差。图2-8.1 反相比例运算电路 图2-8.2 反相加法运算电路2、反相加法运算 当运放反相输入端同时加入23个输入信号时，在理想条件下，输出电压 3、差分运算： 在运放的反相端和同相端同时分别输入US1和US2信号；在理想条件下 故此电路又称减法器。 图2-8.3差分运算电路 图2-8.4 积分运算电路4、基本积分运算： 将积分信号输入到运放的反相端，在理想条件下，如果电容的初始电压为零则： 三、实验器材：实验电路板1块；MF10型万用表1只；YJ44型直稳电源1台；XD1B型信号发生器1台；SS-5702示波器1台。四、实验内容：1、按图2-8.5安装运放调零电路，在输入端接地时调节W使UO=0。图2-8.5 运放调零电路2、按下列表达式设计计算电路元件参数：1 反相比例运算： 在US=0.2V直流信号时，比例系数分别为2、3、10。元件参数选取：因为运放外接电阻的典型值为10 KW，所以取R0=R1=10KW，则R分别为20KW、30KW和100KW。 反相加法运算： 元件参数选取：R =30KW，R1 = 30KW , R2 = 15KW , R3 = 30KW 。 减法运算： 输入直流信号可在加法运算三组信号中任取二组。元件参数选取：R =30KW，R1 =10KW。 积分运算： 的正弦和矩形波信号。参数选取如下：积分常数t = RC，应使t T/2 =0.5ms（t约为T/2的35倍）。故选取R1=10KW，C=0.22mF，为减小输出波形的失真度，在电路中连接反馈电阻R=100KW。 积分电路微分运算：这种微分器有两个缺点：一是高频时易于自激，这是因为放大倍数随着角频率的上升，增益越来越大。二是输入电阻随着的不断上升而越来越小，因而增大了信号源的负担。解决的办法是在输入端串联一个电阻。做此实验特别要注意消除高频自激。参数选取要求t RC0.5ms，T为输入信号的周期。我们选取R=10KW，C=0.01mF，为消除避免自激，我们在输入端串联一个1 KW的电阻。UsUo741微分电路3、利用运放电源12V，设计符合比例，加、减法运算的直流信号源。直流信号源4、在实验板上分别安装调试比例、加、减运算电路，并将求取的运算结果与设计数值进行比较。实验数据：(1)、反相比例运算：R1R0RUSUo计算值测量值10KW10KW20KW0.3V-0.6V-0.6V30KW-0.9V-0.9V100KW-3.0V-3.0V(2)、反相加法运算：RRUS(V)UO(V)计算值测量值30KWR1=30KWUS1=0.2-4.2-4.23R2=15KWUS2=0.5R3=10KWUS3=1.0(3)、减法运算：R1(KW)R(KW)US1(V)US2(V)UO(V)计算值测量值10300.51.01.51.535、用示波器观测积分运算的输入、输出波形，绘制幅值、相位对应关系图。R1R0CR10KW10KW0.1mF100KW幅值、相位对应关系图：(1)积分电路输入、输出波形图00t(ms)t(ms)ui(V)uo(V)0.5-0.50.125-0.12511（2）微分电路输入、输出波形图UsUo0t(ms)1(V)0.50.31t(ms)t(ms)Us(V)Uo(V)5.330.50011四、思考题：1、分析基本运算电路输出电压的误差产生的原因，如何减小误差。答：基本运算电路输出电压的误差产生的原因主要为运放调零不够准确；运放具有输入、输出失调电压造成的误差；外接元器件（如电阻、电容等）本身具有误差而造成的运算误差。减小误差的方法为：运放在进行信号（直流）运算前严格调零；选用输入、输出失调电压小的运放；选用精度高的外接元件。2、若用运放组成微分电路，输入正弦和方波信号，输出什么波形，画出输入、输出信号对应关系图。答：用运放组成微分电路，信号由运放反相端输入、同相端输出，组成反相微分电路。输入正弦信号，输出为反相余弦信号；输入为方波信号，输出为反相冲击信号。实验七 集成运算放大器的基本应用（二） 波形产生电路一、实验目的：1、熟悉RC桥式正弦振荡器的设计步骤。2、学习用示波器测量振荡器的频率，开环幅频特性和相频特性的方法。二、实验原理： RC文氏电桥振荡电路，如图2-10.1所示，电路由三部分组成：运放组成的同相放大器；RC正反馈选频网络；二极管及电阻组成的负反馈稳幅电路。电路振荡频率：RC串并联选频网络当时，而相位移。故起振的幅值条件为，其中，式中rD是二极管正向导通时的动态电阻。图2-10.1 RC文氏电桥振荡电路 Fu j 90 0 1 -90 (a) (b)图2-10.2 RC串并联选频网的频率特性(a)幅频特性(b)相频特性 D1、D2作用是当UO幅值很小时，二极管内阻很大，等效电阻R也较大，较大，有利于起振；反之当UO输出较大时D1、D2导通R减小，Au随之下降，UO幅值趋于稳定。三、设计步骤： RC文氏电桥振荡电路的设计，首先要选择电路的结构形式(如图2-10.1)，再计算和确定电路元件参数，使其在所要求的频率范围内满足振荡条件。1、确定RC串并联选频回路的参数 RC串并联选频回路的参数应根据所要求的振荡频率来确定。为使选频网络的选频特性尽量不受集成运放输入、输出电阻的影响，应按下列关系来初选电阻：式中： R1D集成运放同相端的输入电阻，约数百k RO集成运放的输出电阻，约为几百欧R选定后可根据选电容。2、确定R1和R R1和R的阻抗，应根据起振幅条件来确定，故R2R1，通常取R=2.1R1。 另外为了减小失调电流及其漂移的影响，还应尽可能满足R=R1/R。3、稳幅电路由二只二极管和电阻R2并联组成，利用二极管正向特性的非线性可现实现稳幅。为此稳幅二极管的选择应注意：A）从提高振幅的温度稳定性考虑，应选用硅二极管为宜。因为硅管的温度稳定性优于锗管。B）为了上、下半波振幅对称，二只二极管的特性应尽可能相同。 稳幅二极管的接入，实现了振幅稳定，而且二极管非线性区越大，负反馈作用变化越大，稳幅效果越好。但二极管的非线性又会引起振荡器o波形失真。为了限制二极管的非线性失真，在二极管二端并联了电阻R2，显然R2越小，对二极管的非线性削弱越大。o波形失真就越小，但稳幅作用也同时被削弱。可见，选择R2时，应注意二者兼顾。实验证明R2与二极管的正向电阻接近时，稳幅作用和波形失真都有较好的效果。通常R2选数千欧，并通过调整来确定。 当R2选定后，RP的阻值也可选定，即四、实验器材：实验电路板1块；MF10型万用表1只；YJ44型直稳电源1台；SX2172交流毫伏表1只；XD1B信号发生器1台；SS-5702双踪示波器1台。五、实验内容：1、设计计算o=3KHz的RC文氏电桥正弦振荡器； ，取C = 0.01mF ，则。2、根据设计的RC文氏电桥正弦振荡电路及其元器件数值在实验板上安装电路，调节RP使振荡器工作，用示波器测量在Uo不失真的情况下，测量输出电压Uo和频率o，并与设计计算数值进行比较。R1=R2(KW)C1=C2(mF)uo(V)0(KHz)计算值实测值5.3(5.1+0.2)0.014.43.0032.3053、测量开环幅频特性和相频特性 将图2-10.1从A点断开，使之成为选频放大器。A) 幅频特性 在串并联RC选频网络两端输入与(内容2测得的输出电压)UO大小相等，频率o数值相同的信号Ui。保持Ui幅值不变，改变输入信号的频率，测量UO电压的变化，并记入表2-10.1。B) 在保持输入Ui不变改变输入信号频率的同时，用示波器观察测Ui和UO的相位差，记入表2-10.1。 表2-10.1输入信号Uif的频率(KHz)o3.54.56.08.01215254050振荡器输出电压 Uo(V)4.44.34.03.63.142.351.981.270.830.68Uif和Uo的相位差（度）0-18.62-28.0-39.04-48.73-58.55-67.67-76.5-86.4-90输入信号Uif的频率(KHz)o1.51.00.50.20.10.05振荡器输出电压 Uo(V)4.44.33.82.531.180.630.35Uif和Uo的相位差（度）016