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SIPIVT 模拟电子 63电模拟电子技术精品课程目 录单元1 晶体二极管的特性与应用 1.1理论：半导体物理的基本知识和晶体二极管的特性 1.2实验：晶体二极管的伏安特性测试和简单应用单元2 晶体三极管的特性2.1理论：晶体三极管的输入、输出特性 2.2实验：晶体三极管的输入、输出特性测试单元3 晶体三极管共发射极基本放大器3.1理论：晶体三极管共发射极放大器的性能指标和分析方法 3.2实验：晶体三极管共发射极基本放大器性能指标测试单元4 晶体三极管共集电极基本放大器4.1理论：射极跟随器的性能指标分析 4.2实验：射极跟随器的性能指标测试单元5 晶体三极管多级放大器5.1理论：多级放大器的耦合方式和分析方法 5.2实验：阻容耦合两级放大器的性能指标测试单元6 负反馈放大器6.1理论：反馈组态的判断和负反馈对放大器性能的影响 6.2实验：电压串联负反馈对放大器性能的影响单元7 正弦波振荡器7.1理论：正弦波振荡器的起振条件和平衡条件 7.2实验：RC分立元件文氏电桥正弦波振荡器单元8 差分放大器8.1理论：差分放大器的工作原理和性能指标 8.2实验：差分放大器的性能指标测试单元9 集成运算放大器9.1理论：集成运算放大器的理想化条件和应用 9.2实验：集成运算放大器的应用单元10 功率放大器10.1理论：甲、乙类功率放大器的工作原理和性能指标 10.2实验：OTL功率放大器的性能指标测试单元11 直流稳压电源11.1理论：直流稳压电源的工作原理和性能指标 11.2实验：串联直流稳压电源的性能指标测试单元12 场效应管的特性及放大电路12.1理论：结型场效应管的特性曲线和性能指标 12.2实验：结型场效应管特性曲线和放大电路性能指标的测试单元1 晶体二极管的特性与应用1-1理论：半导体物理的基本知识和晶体二极管的特性1-1.1半导体物理的基本知识导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，称为半导体。由硅或锗等元素组成的单晶称为本征半导体。价电子得到能量，摆脱共价键的束缚，成为自由电子，该过程称为本征激发。本征激发产生电子空穴对；本征激发过程中，激发和复合两种作用是并存的。能够运载电荷的粒子称为载流子。半导体中有两种载流子电子和空穴。两种载流子浓度相等。本征半导体经过掺杂后就成为杂质半导体，分为型和型半导体。在本征半导体中掺入微量五价元素，通过施主电离就形成型半导体，电子为多子，空穴为少子；在本征半导体中掺入微量三价元素，通过受主电离就形成型半导体，空穴为多子，电子为少子。利用掺入相反性质的杂质来改变杂质半导体类型的过程称为杂质补偿，它是制造结的基本方法。在电场作用下载流子的定向运动称为漂移运动，由此产生的电流称为漂移电流；在浓度差作用下载流子由浓度大的地方向浓度小的地方运动称为扩散运动，由此产生的电流称为扩散电流。当型半导体和型半导体结合为一体时，在交界面形成的特殊薄层称为结。扩散运动使交界处的区、区分别带正负电荷，形成空间电荷区，建立内电场，扩散减弱，漂移加强，平衡后形成结。结结电容包括阻挡层电容和扩散电容。1-1.2晶体二极管的特性结具有单向导电性。通过二极管的电流与其两端电压的关系曲线为二极管的伏安特性曲线。正向特性和反向特性有很大区别。二极管的伏安特性方程：，在常温下，称为温度电压当量。1-1.3晶体二极管的微变等效二极管的交流电阻 ，。1-2实验：晶体二极管的伏安特性测试和简单应用1-2.1实验目的1、认识二极管，并能用万用表测试其极性；2、学会正确使用常用仪器；3、测试二极管的单向导电性、伏安特性曲线以及在整流方面的应用。1-2.2实验内容和步骤1、用指针万用表测试二极管1N4148和1N4004的正反向电阻；用数字万用表测试它们的正向导通电压。数据记录在下表中。仪器档位正向电阻1N4148反向电阻1N4148正向电阻1N4004反向电阻1N4004指针万用表R10R100R10K1N4148正向导通电压1N4004正向导通电压数字万用表2、测试二极管的伏安特性曲线2.1正向特性如图1连接电路，电源电压设为5V；调节电位器，使电压表读数如表格中所列，读出对应的毫安表数值并记录在表格中。U(V)0.020.080.20.40.50.60.70.8I(mA)2.2反向特性如图2连接电路，电源电压设为24V；调节电位器，使电压表读数如表格中所列，读出对应的微安表数值并记录在表格中。V(V)391824I(A)2.3根据以上表格的数据作出被测二极管的伏安特性曲线图；写出该二极管的开启电压、管压降、反向饱和电流；在图中任选一点，作出该点的交流电阻线。 3、二极管的简单应用3.1整流电路如图3连接电路，信号发生器产生幅度合适、频率为1kHz的正弦波；用示波器观察ab之间和cd之间的波形并记录。3.2稳压管稳压电路如图4连接电路，调节电源电压0V10V，用电压表测量cd两点之间的电压并记录。电源电压1V2V3V45V5.5V6V6.5V7V8V9V10Vd间电压3.3发光二极管显示电路mAV二极管亮度如图5连接电路，改变电位器的阻值，观察发光两极管亮度的变化，记录mA表和V表的数值（数据自选）。1-2.3实验器材序号名称数量备注1模拟电子电路实验系统1SIPIVT-A2直流稳压电源1HY3003D-3A3双踪示波器1VP5220D4数字（或指针式）万用表1M98035信号发生器1EE1641B16晶体管毫伏表1TC21721-2.4预习要求1、复习二极管的特性、结构及伏安特性曲线。2、了解稳压二极管、发光二极管的特性及应用范围。3、自拟本实验有关数据记录表格。1-2.5实验报告要求1、整理实验数据，作出二极管的正向、反向特性曲线。2、画出半波、全波整流电路图。3、阐述用万用表测试二极管的简单步骤和方法。思考题1、为什么指针万用表不同档位测试二极管的正向电阻值不同？如何判断一个未知极性的二极管极性？2、从哪些方面可以分别硅Si二极管和锗Ge二极管？3、一个1.5V的干电池，以正向接法直接接到一个二极管的两端，会出现什么问题?4、设图中的二极管D均为理想二极管，试通过计算判断它们是否导通？5、如图硅二极管电路中，输入交流信号ui=5mV，问输出交流电压uo为多少？单元2 晶体三极管的特性2-1理论：晶体三极管的输入、输出特性2-1.1内部载流子的流通三极管具有正向受控作用，发射结加正向偏置电压，集电极加反向偏置电压。发射区向基区注入电子，注入电子在基区中扩散与复合，集电极收集扩散到集电极的电子。图6为NPN型晶体三极管内部载流子传输示意图。2-1.2直流电流传输方程1、2、3、4、称为共基极直流电流放大系数：称为共发射极直流电流放大系数：与的关系：2-1.3NPN型三极管共发射极的特性曲线。 IC(mA) IB(mA) 80A 4 饱UCE=0V 1V 和 放大区 60A 3 区 0.4 IC IB 40A 20.2 20A 1 0 0.4 0.6 0.8 UBE(V) IB=0A 截止区输入特性曲线 0 2 4 6 8 UCE(V)输出特性曲线2-1.4三极管的主要参数共基极交流电流放大系数共发射极交流电流放大系数集电极基极反向电流，穿透电流2-1.5三极管的极限参数集电极最大允许电流即因变大导致明显下降时对应的值；集电极最大允许耗散功率；反向击穿电压一般指时、极之间的反向击穿电压，用表示。2-2实验：晶体三极管的输入、输出特性测试2-2.1实验目的1、学会用万用表判别三极管的类别和管脚；2、掌握测试三极管输入输出特性曲线的方法；2-2.2实验内容和步骤1、用指针万用表判别三极管的类型和管脚用指针万用表R1档测量已知三极管各管脚之间的电阻。万用表正极-万用表负极NPN(9011)PNP(9012)B-CC-BB-EE-BC-EE-C2、利用逐点描述法测试三极管的输入、输出特性曲线2.1按图7接线，测量有关数据并记录VCE（V）00.51.05.08.0IB(mA)IC (mA)VBEIC (mA)VBEIC (mA)VBEIC (mA)VBEIC (mA)VBE10203040502.2画出输入特性曲线图和输出特性曲线图。2.3判读三极管的输出特性曲线在放大区自选一点，算出其直流放大倍数、交流放大倍数、CE之间的直流和交流电阻。总结三极管分别工作在饱和区、放大区和截止区时各电流与电压之间的规律。2.4先测量ICEO，再利用2.3中已算出的直流放大倍数计算ICBO。按图8接线，调节电位器使电压表的电压值为以下数值，并记录有关数据。电压值（V）1356791012测量的ICEO算出的ICBO2-2.3实验器材序号名称数量备注1模拟电子电路实验系统1SIPIVT-A2直流稳压电源1HY3003D-3A3数字（或指针式）万用表各2M9803（MF47、UT51）2-2.4预习要求1、复习三极管的电流放大概念、型号及其类型。2、复习三极管输入输出特性曲线。3、自拟实验记录表格。2-2.4实验报告要求1、整理实验数据，计算出三极管的值。2、画出NPN型三极管的输入输出特性曲线。思考题1、用指针万用表判断未知三极管的类型，表述判断根据。2、能否利用步骤2.2.2.1中测量得到的数据计算出ICBO？3、测量电路中的晶体管，当时，.，当时，.，问这个晶体管的是多少？、各是多少？4、在晶体管放大电路中，测得三个晶体管的各个电极的电位如图所示，试判断各晶体管的类型（或，硅或锗），并区分三个极。 2V 2.7V 6V 2.2V 5.3V 6V -1.4V -1.2V -4V (a) (b) (c)5、放大电路中晶体管三个电极的电流如图，.，.，.，试判断，三个极及类型，并求。单元3 晶体三极管共发射极基本放大器3-1理论：共发射极放大器的性能指标和分析方法3-1.1放大器的性能指标放大器将微弱的电信号加以放大，使负载得到所需要的电信号。1、放大倍数（增益）电压增益：或电压增益：或功率增益：2、输入、输出电阻输入电阻为放大器对信号源所呈现的负载效应；或由放大器输入端向放大器看进去的等效电阻，。输出电阻为将放大器的输出端等效为具有内阻的电压源，则电压源的内阻即为放大器的输出电阻；或由放大器输出端向放大器看进去的等效电阻，。3、其它通频带，非线性失真系数，最大不失真输出电压，最大输出功率与效率。3-1.2基本放大器的工作原理交流信号电压叠加在直流电压上，使晶体管基极、发射极之间的正向电压发生变化，通过晶体管的控制作用，使集电极电流有更大的变化，它的变量在集电极电阻上产生大的电压变量，从而实现电压放大。放大器有三种组态：共基极、共发射极、共集电极。晶体管的基极静态电流、电压或集电极静态电流、电压在特性曲线上所对应的点，称为放大器的静态工作点。3-1.3放大器的分析方法（以共发射极基本放大器为例）共发射极基本放大器原理图如图9。放大器的图解分析法（静态工作点的确定）：输入回路中 ；输出回路中晶体管输出特性曲线（）与直流负载线的交点。电路参数对工作点的影响：变化；变化；变化。IC(mA) VCC/RC ICQ QUCEQ VCC UCE(V)静态工作点对波形失真有影响，静态工作点的选择原则：若正负半周等幅，且幅度较大，则应选在负载线中点；若较小，则可选得略低一点。放大器的等效电路（近似估算）分析法：1、输入端等效电路：等效为晶体管的输入电阻，其中为基区的体电阻，通常取值为。2、输出端等效电路：等效为受控恒流源，。3、电压放大倍数：、输入电阻：、输出电阻：。3-2实验：共发射极基本放大器性能指标测试3-2.1实验目的1、掌握共射基本放大电路的静态工作点及放大倍数的测量方法；2、观察放大电路中，有关参数的变化对放大电路性能的影响；3、学会测量放大电路的输入输出电阻。3-2.2实验内容和步骤1、按图10连接共发射极基本放大电路。2、测量三极管T1的值当Vi=0时，调节RW1使基极电流IB1=40A, 然后调节RW2使集电极电压VCE1=6V，测得集电极电流IC1；再调节RW1使基极电流IB2=60A, 然后调节RW2使集电极电压VCE2 =6V,测得集电极电流IC2。由公式：，计算出。3、测量静态工作点3.1函数信号发生器产生1kHz、10mV（用低频毫伏表测量）的正弦信号，接入输入端，即Vs=10 mV（正弦有效值）；RW2可在最大或最小，调节RW1 使VCE1=6V，用示波器观察输出信号波形，若有失真，则调节RW2使输出信号无失真，然后用万用表分别测量：VBEQ，VCEQ，IBQ，ICQ。3.2关闭电源，断开 A，B点，用万用表分别测量基极偏置电阻RB（即R2+ RW1 )和集电极电阻RC（即R3+ RW2 )，然后计算出VBEQ，VCEQ，IBQ，ICQ。3.3比较测试与计算的结果。4、测量电压放大倍数在3.1的条件下，当RL=或RL=5.1k时分别用低频毫伏表测量输出信号VO的有效值，然后计算出两种情况下的电压放大倍数AV。通过理论分析计算出电压放大倍数AV，并与测试值比较。5、观察静态工作点对输出信号的影响5.1保持3.1条件下的静态工作点不变，增大输入信号Vs，直到输出信号VO刚出现削波失真为止，记录此时的VO波形。5.2保持已增大的输入信号Vs不变，分别调节RW1 和RW2，用示波器观察输出信号VO的波形，并用万用表测量VCEQ，记录于下表。序号条件VO波形VCEQ1RW1 和RW2合适，RL=不失真2RW1 和RW2合适，RL=5.1k3RW1最大，RW2合适，RL=4RW1最小，RW2合适，RL=5RW1合适，RW2最大，RL=6RW1合适，RW2最小，RL=6、测量输入电阻（原理图见图11）6.1理论计算输入电阻Ri先关掉电源，去掉R2下端的连线（A点），用万用表测量R2 +RW1值（即为Rb），然后由式计算得动态电阻rbe，再由式Ri=Rb/rbe计算得输入电阻Ri。6.2间接测量输入电阻Ri接入R1=1k并输入信号Vs，用低频毫伏表测量上图中的Vs和Vi，然后由公式计算出Ri。6.3比较输入电阻Ri的理论计算值和间接测量值。7、测量输出电阻7.1理论计算输出电阻Ro先关掉电源，去掉R3下端的连线（B点），用万用表测量R3+RW2值，即为输出电阻Ro。7.2间接测量输出电阻Ro输入信号Vs，R1=1k不接入，当RL=时用低频毫伏表测量放大器的输出信号，记为，当RL=5.1k时再用低频毫伏表测量放大器的输出信号，记为Vo。由公式计算出Ro。7.3比较输出电阻Ro的理论计算值和间接测量值。3-2.3实验器材序号名称数量备注1模拟电子电路实验系统1SIPIVT-A2直流稳压电源1HY3003D-3A3双踪示波器1VP5220D4数字（或指针式）万用表1M98035信号发生器1EE1641B16晶体管毫伏表1TC21723-2.4预习要求1、掌握基本放大电路的基本组成形式，了解电路哪些参数的变化对电路的性能会有影响？2、阅读实验原理和电路。3、自拟本实验有关数据记录表格。3-2.5实验报告要求1、计算出放大电路的静态工作点，并同实测值进行比较。2、画出在放大电路参数改变的情况下，输出波形失真图形，并分析其失真的原因。思考题1、如图所示电路中，已知VBB=1V，Rb=24k，VCC=12V，RC=5.1 k；晶体管的，=100，导通时的UBEQ=0.7V。求解: (1)静态工作点Q； (2)Au、Ri、Ro。单元4 晶体三极管共集电极基本放大器4-1理论：射极跟随器的性能指标分析4-1.1原理图晶体三极管共集电极基本放大器，即射极跟随器的电原理图如图12。4-1.2性能指标电压放大倍数：；输入电阻：；输出电阻：。4-2实验：射极跟随器的性能指标测试4-2.1实验目的1、掌握射极跟随器的电路特点；2、进一步学习放大器各项参数测量方法；3、了解射极跟随器的应用。4-2.2实验内容和步骤1、测量静态工作点1.1按图13连线，函数信号发生器产生1kHz的信号并接入输入端，接通电源，用示波器观察输出信号，改变输入信号幅度，并调节RW1，使输出信号幅度最大且无失真。去掉输入信号，用万用表测量直流电流IBQ、ICQ，然后关闭电源，断开A点，用万用表测量Rb（即RW1+R2），计算出直流电流IBQ、ICQ。1.2比较测试与计算的结果。2、测量电压放大倍数函数信号发生器产生1kHz、1V（用低频毫伏表测量）的信号，接入输入端，测量输出信号并计算出电压放大倍数。3、用示波器观察输入信号和输出信号相位关系，画出波形图。4、测量输入电阻按图连线，函数信号发生器产生1kHz的信号，串接R1=1k电阻后接入输入端，在输出信号无失真时, 用低频毫伏表测量Vs和Vi，由公式计算出Ri。关闭电源，断开A点，用万用表测量Rb，计算出R i。5、测量输出电阻加入输入信号，在输出信号无失真的情况下，空载时用低频毫伏表测量输出电压，负载RL=2.7k时用低频毫伏表测量输出电压Vo，由公式计算出输出电阻Ro。6、测量跟随范围和输出电压的峰峰值接入负载RL=2.7k，在Vi处输入1kHz的正弦波，逐步增大Vi直到输出波形刚好失真（用示波器观察输出波形），用低频毫伏表测量此时的Vi和Vo，计算k=Vo/Vi，然后用示波器测量此时的输出波形峰峰值Vop-p，输入信号只有小于时，射极跟随器才有跟随作用。4-2.3实验器材序号名称数量备注1模拟电子电路实验系统1SIPIVT-A2直流稳压电源1HY3003D-3A3双踪示波器1VP5220D4数字（或指针式）万用表1M98035信号发生器1EE1641B16晶体管毫伏表1TC21724-2.4预习要求1、复习射极跟随器的工作原理以及电路的特点。2、进一步复习测试放大电路的静态工作点、放大倍数及输入、输出电阻的方法。3、掌握射极跟随器的几个特点，并了解其在电子电路中的一般应用。4-2.5实验报告要求1、画出实验电路图，计算静态工作点，并和实测值进行比较。2、列出实验所测数据，完成电压放大倍数、输入电阻、输出电阻实测值计算，并与理论计算值比较。3、通过实验总结射极跟随器的主要特点，并针对这些特点，简要说明射极跟随器的应用。思考题1、如图所示电路中，已知VBB=6V， VCC=12V，Rb=15k，Re=5 k；晶体管的，=50，UBEQ=0.7V。求解: (1)静态工作点Q； (2)Au、Ri、Ro。单元5 晶体三极管多级放大器5-1理论：多级放大器的耦合方式和分析方法5-1.1分压式偏置电路1、分压式偏置电路原理图如图14所示，静态工作点计算方法如下：，。2、静态工作点的稳定过程 要使放大器正常工作，必须设置合适的静态工作点，且不受外界因素（环境温度）的影响。环境温度T升高时ICQ的稳定过程如下：TICQUEQUBEQIBQICQ5-1.2耦合将若干单级放大电路串联起来，把前级的输出端加到后级的输入端，组成多级放大器，使信号经过多次放大，达到所需的值。多级放大器之间的连接称为耦合，通常多级放大器的耦合方式有四种，即阻容耦合、直接耦合、变压器耦合和光电耦合。四种方式各有利弊。5-1.3多级放大器的性能指标1、电压放大倍数u在多级放大器中，由于各级之间是串联起来的，后一级的输入电阻就是前级的负载，所以，多级放大器的总电压放大倍数等于各级放大倍数的乘积，即uu1u2un。两级阻容耦合放大器如图15所示。分析原理图，则有，其中RL1c1ri2，RL2c2RL，ri2be2b2，b2b21b22 ，通常beb ， ri2c1 ， 所以RL1c1ri2ri2be2 ，即得到。2、输入、输出电阻多级放大器的输入电阻就是第一级的输入电阻，两级阻容耦合放大器的输入电阻ribebbe多级放大器的输出电阻就是最后一级的输出电阻，两级阻容耦合放大器的输出电阻roRc23、频率响应特性在实际应用中，要求放大器能够放大一定频率范围内的信号。放大器对不同频率的信号放大倍数不尽相同，这样，被放大后的信号幅度变化和原来的输入信号就会不完全相同，即所谓出现失真。把这种放大器的放大倍数和工作信号频率有关联的特性称为频率响应，或频率特性。如用曲线表示，其曲线则称为频率响应曲线，如图所示，当放大倍数下降到中频时的0.707倍时，在低频区所对应的低频点称为下限频率，用fL表示，在高频区所对应的高频点称为上限频率，用f表示，频带宽度即通频带fbwfH fL。 v 0.707v fbw0 fL fH f5-2实验：阻容耦合两级放大器的性能指标测试5-2.1实验目的1、掌握如何合理设置静态工作点；2、掌握测试放大电路频率特性的方法；3、学会多级放大电路放大倍数的测量和计算。5-2.2实验内容和步骤1、调整静态工作点按图16接线，接通电源，输入正弦信号（1kHz，10mV），调整静态工作点，用示波器观察输出波形，使第一级输出波形不失真，第二级输出波形在不失真的情况下幅度尽量大。2、测量静态工作点2.1在1的条件下，用万用表测量三极管各极对地电压，数据记录在下表。VB1VC1VE1VB2VC2VE2对地电压通过计算得：VBE1VCE1VBC1VBE2VCE2VBC22.2用万用表测量各支路的电压，然后断开电源，并断开点A、B，再用万用表测量各支路的电阻，数据记录在下表，最后计算各支路电流。支路电压支路电阻计算支路电流第一级（Rb11+ Rw1间）Vb1（Rb12间）Vb2（Rc1间）Vc（Re11+ Re12间）Ve第二级（Rb21+ Rw2间）Vb1（Rb22间）Vb2（Rc2间）Vc（Re22+ Re21间）Ve根据各支路电流计算IBQ，并比较两者的差别。3、测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻输入正弦波信号（1kHz，10mV），在空载和加负载时用晶体管毫伏表测量下表的电压，计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。输入信号Vs=10mVViVo1Vo2Av1Av2AvRiRoRL=RL=2.7k4、测量三极管多级放大电路的频率特性在空载时输入正弦波信号（1kHz），调节（增大）信号源的信号幅度，使第二级输出波形在不失真的情况下幅度最大。保持该输入信号幅度不变，改变输入信号频率，然后用晶体管毫伏表测量下表中的电压，并计算电压放大倍数，画出电压放大倍数频率曲线。频率501002505001k2.5k5k10k20kRL=ViVo1Vo2Av1Av2Av5-2.3实验器材序号名称数量备注1模拟电子电路实验系统1SIPIVT-A2直流稳压电源1HY3003D-3A3双踪示波器1VP5220D4数字（或指针式）万用表1M98035信号发生器1EE1641B16晶体管毫伏表1TC21725-2.4预习要求1、复习多级放大器工作原理及有关计算其主要性能指标的方法。2、进一步复习静态工作点的计算及测试方法，并用图解法确定第二级静态工作点在交流负载线中点的有关数据。3、复习实验原理和电路，自拟实验数据记录表格。5-2.5实验报告要求1、总结多级放大器静态工作点对放大倍数及输出波形的影响。2、比较理论计算值与实测计算值之间的误差，并分析之。3、列表整理实验数据，画出多级放大器的幅频特性曲线，并指出其上限频率、下限频率和频带宽度。4、直接耦合和变压器耦合各有关性能参数与阻容耦合有什么异同？思考题1、总结多级放大器静态工作点对放大倍数及输出波形的影响。2、如图，各电容的容量足够大。（1）画出交流通路。（2）写出静态时ICQ1、UCEQ1、ICQ2、UCEQ2的表达式。（3）写出Ri、Ro的计算公式。 （4）写出放大倍数Au1、Au2、Au 、Aus 计算公式。3、已知一个未完成的两级放大电路如图，其中RS=200k，T2管的=100，rbb1=250，rbe2=3.2k，现再给600k，3k电阻各一个，与T2相同的晶体管一个，请选择合适的组态，接成一个尽可能少地从信号源索取电流的两级放大电路（画出线框中的部分），并计算Aus 。单元6 负反馈放大器6-1理论：反馈组态的判断和负反馈对放大器性能的影响6-1.1反馈及其分类反馈就是将放大器输出信号（电压或电流）的一部分或全部，通过一定的方式送回到它的输入端，如图17。反馈的分类有三种：（1）若引回的反馈信号使净输入信号减小，导致放大器的放大倍数降低,这种反馈称为负反馈；若引回的反馈信号使净输入信号加强，导致放大器的放大倍数增大，则为正反馈。（2）反馈信号与输出电压成正比的是电压反馈。反馈信号与输出电流成正比的是电流反馈。判别方法是把输出端短路，如输出电压为零，反馈信号也为零，则为电压反馈；如输出电压为零，而反馈信号不为零，则为电流反馈。（3）放大器的输入电压是由输入电压和反馈电压串联而成的称为串联反馈；放大器的输入电流是由输入电流和反馈电流并联而成的称为并联反馈。判别方法是把输入端短路，如反馈信号同样被短路，即净输入信号为零，则为并联反馈；如反馈信号没有消失，则为串联反馈。6-1.2负反馈对放大电路性能指标的影响1、提高放大倍数的稳定性：放大倍数要下降1+AF倍，但放大倍数的稳定性却提高了1+AF倍。2、减小非线性失真和抑制干扰。3、频带展宽。4、改变输入电阻和输出电阻：对输入电阻的影响：无论输出是电压负反馈，还是电流负反馈，只要输入端是串联负反馈的方式，其输入电阻都要加大，增加的倍数就是反馈深度（1+AF）；如输入端是并联负反馈的方式，其输入电阻都要减小，减小的倍数也就是反馈深度（1+AF）。对输出电阻的影响：无论输入是串联负反馈，还是并联负反馈，只要输出端是电压负反馈的方式，其输入电阻都要减小，减小的倍数就是反馈深度（1+AF）；如输出端是电流负反馈的方式，其输出电阻都要增大，增大的倍数也就是反馈深度（1+AF）。6-1.3引入负反馈的一般原则1、要稳定直流量（如静态工作点），应引入直流负反馈。2、要改善交流性能，应引入交流负反馈。3、要稳定输出电压或减小输出电阻，应引入电压负反馈。要稳定输出电流或提高输出电阻，应引入电流负反馈。4、要提高输入电阻，应引入串联负反馈。要减小输入电阻，应引入并联负反馈。5、为提高反馈效果，当信号源为电压源时，应引入串联负反馈，当信号源为电流源时，应引入并联负反馈。6-2实验：电压串联负反馈对放大器性能的影响6-2.1实验目的1、加深理解负反馈放大电路的工作原理及负反馈对放大电路性能的影响；2、掌握负反馈放大电路性能的测量与调试方法；3、进一步掌握多级放大电路静态工作点的调试方法。6-2.2实验内容和步骤1、调整静态工作点按图18接线（不接负反馈），接通电源，输入正弦信号（1kHz，10mV），调整静态工作点，用示波器观察输出波形，使第一级输出波形不失真，第二级输出波形在不失真的情况下幅度尽量大。2、测量静态工作点在1的条件下，用万用表测量三极管各极对地电压，数据记录在下表。VB1VC1VE1VB2VC2VE2对地电压通过计算得：VBE1VCE1VBC1VBE2VCE2VBC23、测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性3.1电压放大倍数函数信号发生器产生1kHz、10mV的信号，接入输入端Vi，在输出波形不失真的情况下，用低频毫伏表测量输出信号VO，然后计算电压放大倍数AV。（RL=）3.2输入电阻输入信号Vs（1 kHz，10mV），用低频毫伏表测量Vs和Vi，由公式计算输入电阻Ri。3.3输出电阻输入信号Vs（1 kHz，10mV），当RL=时，用低频毫伏表测量输出信号；当RL=2.7k时，用低频毫伏表测量输出信号Vo，由公式计算输出电阻Ro。3.4频率特性当RL=时，函数信号发生器产生1kHz、10mV的信号，接入输入端，使输出波形不失真，然后用低频毫伏表测量输出信号Vo。保持输入信号的幅度不变，提高输入信号的频率，使输出信号Vo下降到原来的70%，记录此时的信号频率，即为上限频率fH。保持输入信号的幅度不变，降低输入信号的频率，使输出信号Vo下降到原来的70%，记录此时的信号频率，即为下限频率fL。频带宽度fbW=fH -fL。4、加入负反馈后，测试放大电路的性能（按粗线连接，组成负反馈放大电路）4.1电压放大倍数函数信号发生器产生1kHz、10mV的信号，接入输入端Vi，在输出波形不失真的情况下，用低频毫伏表测量输出信号VO，然后计算电压放大倍数AV。（RL=）4.2输入电阻输入信号Vs（1 kHz，10mV），用低频毫伏表测量Vs和Vi，由公式计算输入电阻Ri。4.3输出电阻输入信号Vs（1 kHz，10mV），当RL=时，用低频毫伏表测量输出信号；当RL=2.7k时，用低频毫伏表测输出信号Vo，由式计算输出电阻。4.4频率特性当RL=时，函数信号发生器产生1kHz、10mV的信号，接入输入端，使输出波形不失真，然后用低频毫伏表测量输出信号Vo。保持输入信号的幅度不变，提高输入信号的频率，使输出信号Vo下降到原来的70%，记录此时的信号频率，即为上限频率fH。保持输入信号的幅度不变，降低输入信号的频率，使输出信号Vo下降到原来的70%，记录此时的信号频率，即为下限频率fL。频带宽度fbW=fH -fL。6-2.3实验器材序号名称数量备注1模拟电子电路实验系统1SIPIVT-A2直流稳压电源1HY3003D-3A3双踪示波器1VP5220D4数字（或指针式）万用表1M98035信号发生器1EE1641B16晶体管毫伏表1TC21726-2.4预习要求1、复习负反馈的基本概念、类型和性能，并学会放大电路中是否存在反馈以及判断负反馈的方法。2、熟悉本实验中电压串联负反馈放大电路的工作原理及其对放大电路性能的影响。3、估计实验电路在无反馈和有反馈时的输入电阻、输出电阻及其电压放大倍数。6-2.5实验报告要求1、计算出基本放大电路的静态工作点。2、根据实验所得数据，求出无反馈和有反馈时的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和频带宽度。3、根据实验结果说明电压串联负反馈对放大器性能有何影响。思考题1、本实验电路为何种负反馈组态？还能否接成其它组态的级间负反馈？2、解释实验结果（Au、Ri、Ro、fbw在在电路中加入负反馈前后发生了变化）？3、在图中,引入最大级间负反馈后要达到下列效果,反馈电阻Rf应接在电路中哪两点之间?相应的反馈组态是何类型? 提高从b1端视入的输入电阻，应将Rf自 接到 ，相应为 反馈电路。 减小放大器输出电阻，应将Rf自 接到 ，相应为 反馈电路。 希望Ic3的数值不受Rc3变化的影响，应将Rf自 接到 ，相应为 反馈电路。 希望各工作点基本不变，应将Rf自 接到 ，相应为 反馈电路。 希望负载RL变化时输出电压UO基本不变，应将Rf自 接到 ，相应为 反馈电路。单元7 正弦波振荡器7-1理论：正弦波振荡器的起振条件和平衡条件7-1.1RC串并联式正弦波振荡电路电路由一个放大器和一个用来作为反馈网络的RC串并联电路连接在一起而构成。如图19。7-1.2振荡条件1、幅值平衡条件：AF=1 式中：A为放大器的增益，F为选频网络的反馈系数。2、相位平衡条件：jA +jF=2np（n=0，1，2 ） 式中：jA为放大器的相移角，jF为选频网络的相移角。3、若R1=R2=R，C1=C2=C，由选频网络可得：当=0=1/RC时，F=1/3、jF=0，因采用两级阻容耦合共发射极放大电路，所以jA=0，于是jA +jF=0，相位条件得到满足，整个电路可能产生振荡，振荡频率为。4、振荡电路自行起振的条件是AF1，因F=1/3，则A3。7-1.3起振和平衡的过程图用图形（如图20）表示RC文氏电桥正弦波振荡器的自行起振和平衡的过程，图中实曲线表示振幅特性Vo/Vi，实直线表示反馈特性Vf/Vo，A点为稳定平衡点。7-2实验：RC分立元件文氏电桥正弦波振荡器7-2.1实验目的1、熟悉文氏电桥振荡器的电路组成，验证振荡条件；2、研究RC文氏电桥振荡器串并联网络的选频特性；3、掌握测量振荡频率的方法。7-2.2实验内容和步骤1、测量选频网络的选频特性按图21接线，不加直流电源，断开A、B，C1=C2=0.01F，在C、D端输入3V的音频信号，用晶体管毫伏表测量A、D端交流电压，调节（改变）信号频率，记录交流电压频率关系fCD（Hz）202505001k2k5k10k15k18k20kVAD（V）2、调节放大器的放大倍数按图接线，断开A、B，接通直流电源，在放大器的输入端输入1kHz、10mV的交流信号，用示波器观察输入和输出信号，并调整晶体管的静态工作点和负反馈深度，使输出信号为输入信号的3倍左右（可以用晶体管毫伏表测量），且波形不失真。3、测量振荡频率3.1去掉外加的输入信号，使C1=C2=0.01F，并连接A、B，用示波器观察输出波形。输出端如果没有振荡波形输出，可调节Rf，波形的对称性可调节RW1，然后用示波器测量振荡频率f。3.2更换C1=C2=0.1F，电阻不变，使电路振荡输出，并用示波器测量振荡频率f。3.3接上负载RL（采用10k的电位器），观察振荡波形的变化。7-2.3实验器材序号名称数量备注1模拟电子电路实验系统1SIPIVT-A2直流稳压电源1HY3003D-3A3双踪示波器1VP5220D4数字（或指针式）万用表1M98035信号发生器1EE1641B16晶体管毫伏表1TC21727-2.4预习要求1、预习正弦波振荡器的原理和电路。2、计算本实验中R1=R2=10k，C1=C2=0.01及C1=C2=0.1时的振荡电路的振荡频率。3、若R1R2，C1C2，RC串并联选频网络的F是否仍为1/3。4、若Rf调节过小，振荡器的输出波形将会消失还是失真？为什么？5、考虑本电路若作为信号发生器，频率粗调、细调应如何办？该增加怎样的电路来提高输出带负载的能力？7-2.5实验报告要求1、用半对数坐标纸绘出实验步骤1所得的选频特性（纵轴为反馈系数F，横轴为对数坐标f/f0）。2、画出振荡器的实验电路图，并指出电桥的元件分别是哪些？。3、比较振荡器的测量与计算值。4、总结一下，何时振荡器波形消失？何时振荡器波形失真？调节哪些参数可稳定振荡器的输出？电路带上负载后有什么变化？思考题1、计算本实验中R1=R2=10k，C1=C2=0.01F及C1=C2=0.1F时的电路振荡频率fo、fo。2、通过实验，总结一下，何时振荡器波形消失？何时振荡器波形失真？调节哪些参数可以稳定振荡器的输出？电路带上负载后有什么变化？单元8