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石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 1 JPZH 1JPZH 1 型型 数数 模模 综综 合合 实实 验验 箱箱 实实 验验 指指 导导 书书 石石 家家 庄庄 加加 鹏鹏 科科 技技 有有 限限 公公 司司 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 2 目目 录录 一 一 JPZHJPZH 1 1 型模综合实验箱使用说明书型模综合实验箱使用说明书 3 二 模电部分实验指导书二 模电部分实验指导书 4 实验一实验一 单管放大电路 4 实验二实验二 单管放大电路 6 实验三实验三 场效应管放大电路 7 实验四实验四 两级阻容耦合放大电路 10 实验五实验五 两级直接耦合放大电路 12 实验六实验六 反馈放大电路 15 实验七实验七 反馈放大电路 17 实验八实验八 直流差动放大电路 18 实验九实验九 基本模拟运算电路 22 实验十实验十 积分 微分运算电路 24 实验十一实验十一 RC 正弦振荡电路 25 实验十二实验十二 串联型稳压电路 27 实验十三实验十三 集成稳压电路的研究 29 模拟电路管脚图模拟电路管脚图 31 三 数电部分实验指导书三 数电部分实验指导书 32 实验一实验一 晶体管 二 三极管 开关特性的研究 32 实验二实验二 集成与非门电路的测试 34 实验三实验三 逻辑门电路的研究 36 实验四实验四 集 成 触 发 器 38 实验五实验五 计数器 40 实验六实验六 显示译码器 43 实验七实验七 555 定时器及其应用 49 实验八实验八 时序逻辑控制电路的设计 51 实验九实验九 脉冲信号产生电路 52 实验十实验十 电子秒表的设计 55 常用电路管脚图常用电路管脚图 60 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 3 一 使用说明书一 使用说明书 1 1 简介 简介 谢谢您选用我公司 JPZH 1 型数模综合电子实验箱 为确保正确使用 请在使用之前仔细阅读该说明书 阅毕 请将说明书保存好 JPZH 1 型数模综合电子实验箱配合信号源 示波器 万用表等工具能完成基础模拟电电 路实验和基础数字电电路实验课程的基本实验要求 售后服务 如果该实验箱出现任何故障 请与我们的销售部联系 以得到快而有效的售 后服务 2 2 技术指标 技术指标 工作环境 0 40 相对湿度 85 25 海拔 4000m 工作电源 单相三线 220V 5 50Hz 箱体容量 60W 外形尺寸 500 340 165mm 根据实际情况略有改动 3 3 使用注意事项 使用注意事项 避免过冷和过热 仪器工作温度为 0 45 避免在潮湿环境中工作 如果将仪器放在湿度大的环境中 可能导致仪器操作出现故障 仪器工作时 接地柱应可靠接地 元件库中的独立元件在使用时 按标称值使用 否则会出现损坏 元件库中的电位器均为 1W 可调变阻箱均为 2W 电路部分电阻元件为 2W 电容元件耐 压为 63V 电解电容元件耐压为 25V 4 4 指导书使用说明 指导书使用说明 本实验指导书为通用版 实验实验过程中的一些仪器及电路参数请根据贵校选配的设备 情况灵活掌握 实验指导书配有电子版 若有不符合学校教学要求之处或不需要做的实验老师可自主修 改或删减 实验箱上设有通用插件区 实验过程中或自行设计扩展电路时面板不提供的元器件可在 此区域插接 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 4 二 模电部分实验指导书二 模电部分实验指导书 实验一 单管放大电路 一 实验目的一 实验目的 1 观察并测量电路参数的变化对放大电路的静态工作点 Q 电压放大倍数 AV 及输出波形的影 响 2 熟悉和掌握常规电子测量仪器 仪表的正确使用和测量方法 二 实验设备二 实验设备 1 双踪示波器 2 实验箱 3 数字万用表 4 晶体管毫伏表 三 实验电路原理图三 实验电路原理图 实验电路原理图如图 1 1 所示 四 实验内容及步骤四 实验内容及步骤 1 搭接线路 也可采用单管 负反馈放大电路子板 按照图 1 1 搭接线路 对照原理图检查接线无误经老师检查后方可接通电源 2 测试放大器的静态工作点 1 调节电位器RP为最大 最小 分别测量放大器的静态工作点VB VC Rb及RC的值 计算 IB IC 并画图标出Q点的位置 数据填入表 1 1 内 2 调节RP使VC 6 8V 测量此时的静态工作点 重复上述作法及要求 并注意分析Rb在三种不 vi C1 22 F B E C 3DG6 22 F C2 RL 2 7k vO Rb1 20k RP 470K Rc 2k 3k VCC 12V Rb 图 1 1 单管交流放大电路 Rc T 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 5 同值时对静态工作点的影响 注意 测量Rc Rb时不能带电测量 断开VCC 3 测试放大器的动态参数 1 放大器放大倍数的测量 调节RP使VC 6 8V 引入vi 10mV f 1kHz RC 2k 在 RL RL 2 7k 两种负载条件下 分别观察vO的波形为不失真情况下的正弦波 测vO的有效值 记录 vO的波形 并计算AV 表 1 1 单管放大电路 给定条件给定条件测量数据测量数据测量数据计算测量数据计算理论值理论值 R Rb b R RC C R RL L V VB B V V V VC C V V v vi i mVmV 有有 效效值值 v vO O V V 有有效效值值 v vO O的的 波形波形 I IB B mA mA I IC C mA mA A AV VA AV V 最大最大 值值 2k2k 最小最小 值值 2k2k 2k2k 2k2k2 7k2 7k 3k3k 合适合适 值值 R Rb b 3k3k2 7k2 7k 2 在信号发生器上得到vi 10mV f 1kHz 的输入电压 加在输入端 改变RC 3k 测量此时的 VB VC 在RL RL 2 7k 两种负载条件下 分别观察vO的波形 并记录下来 不失真的正弦波 测 vO的有效值 并计算AV 3 在以上放大器动态工作状态下 引入vi 20mV f 1kHz 缓慢调节增大RP使vO的波形出现失真 为止 观察记录此时波形 缓慢调节减少RP重复上述作法及要求 并分析区别两种不同失真现象 以上有关数据其表达式为 C CCC C R VV I B BCC B R VV I be C v r R A E be 26 150 I r CE II 式中用代之 为防止干扰 输入信号的引入线使用屏蔽线 并将所有公共地接一点 五 报告要求五 报告要求 1 画出交 直流负载线 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 6 画出对应RC 2k RL 2 7k Rb为合适值时的交 直流负载线 标出静态工作点Q 2 总结Rb RC和RL的改变对Q点 VC及AV vO波形的影响 3 比较AV的估算值与实测值并分析之 六 预习要求六 预习要求 1 预习共射放大电路的工作原理及电路各元件的作用 2 如何利用测出的静态工作点来估算共射电流放大倍数 实验二 单管放大电路 一 实验目的一 实验目的 1 学习 NPN 型 PNP 型三极管的静态工作点测量 注意它们的区别 2 掌握两种三极管的动态特性 二 实验设备二 实验设备 同实验一 三 实验电路原理图三 实验电路原理图 实验电路原理图如图 2 1 2 2 所示 四 实验内容及步骤四 实验内容及步骤 1 NPN 型单管放大电路 1 按图 2 1 搭线路 也可采用单管 负反馈放大电路子板 测量其静态工作点 填入表 2 1 中 表 2 1 单管放大电路 给定条件测量数据 vO的 波形 测量数据计算 理论 值 C1 22 F 3DG6 22 F C2 RL 2 7k Rb1 12k Rc 2k VCC 12V 图 2 1 NPN 单管交流放大电路 e c b Ce 100 F Re 2k Rb2 5 1k vi vO 图 2 2 PNP 单管交流放大电路 C1 22 F 8550 22 F C2 RL 2 7k Rb1 12k Rc VCC 12V e c b Ce 47 F Re 1k Rb2 5 1k vi vO 2k 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 7 RL VB V VC V VE V vi mV 有效 值 vO V 有效值 IB mA IC mA AVAV NPN 型 三极管 2 7k PNP 型 三极管 2 7k 2 在实验箱上的函数发生器上得到vi 10mV f 1kHz 的输入电压 加在输入端 在 RL RL 2 7k 两种负载条件下 分别观察vO的波形 并记录下来 不失真的正弦波 用晶体管毫伏 表测vO的有效值 并计算AV 2 PNP 型单管放大电路 按图 2 2 搭接线路 重复以上步骤 1 静态测量 2 动态测量 注意 PNP 型三极管的电源接法 五 报告要求五 报告要求 1 画出对应RL 2 7k 时 NPN PNP 型管的交 直流负载线 标出静态工作点Q 2 总结RL的改变对Q点 VC及AV vO波形的影响 3 比较AV的估算值与实测值并分析之 六 预习要求六 预习要求 预习 NPN 型 PNP 型三极管的区别 实验三 场效应管放大电路 一 实验目的一 实验目的 1 了解结型场效应管放大电路的性能和特点 2 掌握结型场效应管放大电路动态参数的测量方法 3 学会用晶体管特性图示仪测量结型场效应管的输出特性曲线 二 实验设备二 实验设备 1 双踪示波器 2 实验箱 3 数字万用表 4 晶体管毫伏表 三 实验电路原理三 实验电路原理 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 8 场效应管是一种电压控制型器件 按结构可分为结型和绝缘栅型两种类型 由于场效应管的栅 源 两极之间处于绝缘或反向偏置 所以输入电阻很高 一般可达上百兆欧 又由于场效应管是一种多数载 流子控制器件 因此热稳定性好 抗辐射能力强 噪声系数小 加之制造工艺简单 便于大规模集成 因此越来越得到广泛应用 1 结型场效应管的输出特性曲线 图 3 1 所示为 N 沟道结型场效应管 3DJ6 的输出特性曲线 ID mA 图 3 1 3DJ6 结型场效管输出特性曲线 VDS V VGS 0 2V VGS 0V VGS 0 4V VGS 0 6V V GS 0 8V VGS 1V 0 VGS 1 2V VGS 1 4V VDS V 0 4 0 2 0 6 0 8 1 0 1 2 1 4 1 6 2 图 3 2 所示为结型场效应管组成的共源放大电路 其静态工作点 SDDD gg g SGGS RIV RR R VVV 21 1 2 1 P GS DSSD V V II 中频电压放大倍数 LDm Lmv R RgRgA 输入电阻 21ggGi R RRr Vi C1 0 1 F 3DJ6 22 F RL Vo Rg2 RD VDD 12V RS 图 3 2 场效应管放大电路 Ro 4 3k 100k Rg1 20k Rg 1M Cs 47 F 2 7k 10k 220k VS C2 S D G 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 9 输出电阻 DO Rr 四 实验内容及步骤四 实验内容及步骤 1 根据 3DJ6 结型场效应管的输出特性曲线 描绘出转移特性曲线 定出VP VGS的值 计算出静态 工作点 2 晶体管特性图示仪测量 3DJ6 结型场效应管的输出特性曲线 用方格纸描绘曲线并注明坐标数值 并计算出gm值 常数 GS vDSD vfi 测量方法和测量晶体管类似 只需将源极 S 栅极 G 和漏极 D 分别插入晶体管特性图示仪的 E B C 三个插孔中 如图 3 3 所示 3DJ6 D 图 3 3 场效应管与图示仪插座的连接 S G C B E 1k 测量时应注意下列两点 1 由于结型场效应管受输入电压vGS控制 因此在晶体管特性图示仪的 B E 端钮之间应并接 1k 电阻 R 使阶梯电流转换成阶梯电压 当 阶梯选择 旋钮置于 1mA 级时 相当于阶梯电压为 1V 级 2 对于结型场效应管 漏极电压和栅极电压极性必须相反 漏极扫描电压应为正极性 栅极电压 扫描应为负极性 3 静态工作点的测量 按照如图 3 2 所示搭接电路 也可采实验箱上搭好的电路 检查无误后接通电源 用数字万用表测 量VG VS VD VDS 及VGS的静态工作点 其结果记入表 3 1 中 表 3 1 静态工作点 VG V VS V VD V VDS V VGS V 静 态 值 动 态 vi mV vO mV v O mV VS mV fL KHz fH KHz 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 10 值 4 动态参数的测试 1 在放大器的输入端加入正弦波信号 50mV 并用示波器监视输出电压的波形 在输出电压 i v o v 的波形不失真情况下 测量 RL 和 RL 10k 计算AV及rO o v o v O v 则 i O v v v A L O R v vv r O O O 2 接入RS 220k 信号由接入 调使仍为 50mV f 1kHz RL 时的 根据ri公式 S v S v i v S v 计算ri s i i i R vv v r s 3 测量场效应管放大电路的频率特性 带上负载RL 10K 在f 1kHz 时 改变vi使vO的波形不失真 例如用交流 mV 表测量vO 使vO的幅度为 1V 有效值满刻 度 然后保持vi值不变 只改变f 找出对应vO 0 707V 时的fH和fL值 将测量结果记入表 3 2 中 画 出波形图 表 3 2 V0 50 60 7070 810 80 7070 60 5 f Hz 1k 五 报告要求五 报告要求 1 根据实验数据 将测得的AV ri rO 和理论计算值进行比较 2 把场效应管放大器与晶体管放大器进行比较 总结场效应管放大器的特点 六 预习要求六 预习要求 1 复习有关场效应管的内容 2 场效应管放大器输入端电容在数值上与晶体管放大器有何不同 为什么 实验四 两级阻容耦合放大电路 一 实验目的一 实验目的 1 练习两级阻容耦合放大电路静态工作点的调整方法 2 学习两级阻容耦合放大电路电压放大倍数的测量方法 3 学习放大电路频率特性的测量方法 二 实验设备 同实验一 二 实验设备 同实验一 三 实验电路原理图三 实验电路原理图 如图 4 1 所示 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 11 C1 VCC 12V vO 22 F RL 2 7k Rb1 RP1 Rc2 Rb21 Rc1 C2 Ce 22 F 22 F vi1 1mV b c e T1 T2 Re1 vO1 vi2 RP2 Re2 Rb22 C4 1 F b c e 3DG 3DG 图 4 1 两级阻容耦合放大电路原理图 1M 20k 47 2k 2k 10k 2k 2 2k 100 F C3 11k 四 实验内容及步骤四 实验内容及步骤 1 连接电路 对照图 4 1 搭接电路 也可采用单管 负反馈放大电路子板 用 XJ4810 型半导体管特性图示仪或 数字万用表测量 T1 T2管的 值 检查接线无误后接通电源 2 调整静态工作点 调节RP1使VC1 8V 确定第一级静态工作点Q1 调RP2使第二级静态工作点Q2在交流负载线的中点 使放大器 带RL 工作在最大输出幅度下 测量此时VC2 并与估算值比较 3 测量电压放大倍数 1 引入vi1 1mV f 1kHz 的输入信号 以vO2波形不失真为准 若出现失真应减少vi1信号 并分 别测量RL 和RL 2 7k 两种情况下的vO1和vO2 计算AV 记入表 4 1 中 表 4 1 静态工作点输入输出电压电压放大倍数 第一级 V 第二级 V mV 第一级第二级两级 RL VB1VC1VB2VE2VC2vi1vO1vOAV1AV2AV 2 7k 2 将放大电路的第一级输出同第二级的输入断开 使两级放大电路变成两个彼此独立的单级放大 电路 分别测量输入和输出电压 并计算每级的电压放大倍数 此时的静态工作点同前 负载为RL 和 RL 2 7k 将测量数据记入表 4 2 表 4 2 RL 第一级第二级两级 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 12 vi1 mV vO1 mV AV1 vi2 mV vO mV AV2AV AV1AV2 2 7k 4 测量两级交流放大电路的频率特性 带上负载RL 2 7k 在f 1kHz 时 改变vi1使vO2的波形不失真 例如用晶体管毫伏表测量vO2 使vO2的幅度为 1V 有效 值满刻度 然后保持vi1值不变 只改变f 找出对应vO2 0 707V 时的fH和fL值 将测量结果记入表 4 3 并记入图 4 2 中 表 4 3 v V 0 50 60 7070 810 80 7070 60 5 f Hz 1k 0 707V vO2 V f Hz 0 fL fH 103 图 4 2 103 1V 五 报告要求五 报告要求 1 总结两级放大电路级与级之间的关系和相互影响 2 总结影响两级放大电路上限频率和下限频率的主要因素 六 预习要求六 预习要求 1 按实际电路参数用图解法求出VCE2的值 并计算出VC2的值 2 试拟出VoM的调试方法 3 按预定的静态工作点 以 1 2 60 计算出两级电压放大倍数 4 你能分析出实验 3 2 的实验意图吗 与实验 3 1 比较你能得出什么结论 5 如何提高上限频率 影响上限频率的主要环节是哪个 如何提高下限频率 影响下限频率的主 要环节是哪个 实验五实验五 两级直接耦合放大电路两级直接耦合放大电路 一 实验目的一 实验目的 1 练习两级直接耦合放大电路静态工作点的调整方法 2 学习两级耦合放大电路电压放大倍数的测量方法 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 13 3 进一步掌握射极输出器的性能 二 实验设备 同实验一 二 实验设备 同实验一 三 实验电路原理图三 实验电路原理图 如图 5 1 所示 共集电路 射极输出器 只能放大电流不能放大电压 是三种电路中输入电阻最大 输出电阻最小 的电路 并具有电压跟随的特点 常用于电压放大电路的输入级和输出级 在功率放大电路中也常采用 射级输出的形式 射极输出器的电压放大倍数小于 1 但是它的输入电阻高 可减少放大器对信号源或前级所取的信号 电流 同时 它的输出电阻低 可减少负载变动对放大倍数的影响 射极输出器除了用作输入级和输出级之外 在多级电子电路中 也常用作中间级以隔离前后级之间 的相互影响 这时为缓冲级 其基本原理还是利用它的输入电阻高和输出电阻低这一特点 在电路中起 着阻抗变换的作用 C1 VCC 12V vO RL 2 7k Rb1 RP1 Rb21 Rc1 vi 10mV b c e T1 T2 Re1 vO1 vi2 RP2 Re2 Rb2 C4 22 F b c e 3DG 3DG 图 5 1 两级直接耦合放大电路原理图 1M 20k 2k 10k 2k 2 2k 11k 47 C2 C3 22 F 22 F 22 F 四 实验内容及步骤四 实验内容及步骤 1 连接电路 对照图 5 1 搭接电路 也可采用单管 负反馈放大电路子板 用 XJ4810 型半导体管特性图示仪或 数字万用表测量 T1 T2管的 值 接线无误后接通电源 2 调整静态工作点 调节RP1使VC1 8V 确定第一级静态工作点Q1 调RP2使VE 6V 确定第二级静态工作点Q2 填入表 4 1 中并与估算值比较 3 测量电压放大倍数 1 引入vi1 10mV f 1kHz 的输入信号 以vO2波形不失真为准 若出现失真应减少vi1信号 并分 别测量RL 和RL 2 7k 两种情况下的vO1和vO2 计算AV 记入表 5 1 中 表 5 1 RL 静态工作点输入输出电压电压放大倍数 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 14 第一级 V 第二级 V mV 第一级第二级两级 VB1VC1VB2VE2VC2vi1vO1vO2AV1AV2AV 2 7k 2 将放大电路的第一级输出同第二级的输入断开 使两级放大电路变成两个彼此独立的单级放大 电路 分别测量输入和输出电压 并计算每级的电压放大倍数 此时的静态工作点同前 负载为RL 和 RL 2 7k 将测量数据记入表 5 2 表 5 2 第一级第二级两级 RL vi1 mV vO1 mV AV1 vi2 mV vO mV AV2AV AV1AV2 2 7k 4 测量两级交流放大电路的频率特性 带上负载RL 2 7k 在f 1kHz 时 改变vi1使vO2的波形不失真 例如用晶体管毫伏表测量vO2使vO2的幅度为 1V 有效值 满刻度 然后保持vi1值不变 只改变f 找出对应vO2 0 707V 时的fH和fL值 将测量结果记入表 5 3 可以发现fH可找到 而fL却找不到 并记入图 5 2 中 表 5 3 v V 0 50 60 7070 810 80 7070 60 5 f Hz 1k 0 707V vO2 V f Hz 0 fH 103 图 5 2 103 1V 五 报告要求五 报告要求 1 总结两级放大电路级与级之间的关系和相互影响 2 总结影响两级放大电路上限频率的主要因素 为何找不到下限频率 若为阻容耦合又如何 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 15 六 预习要求六 预习要求 1 按实际电路参数用图解法求出VCE2的值 并计算出VC2的值 2 复习共集 共射电路的特点 3 按预定的静态工作点 以 1 2 60 计算出两级电压放大倍数 4 你能分析出实验 3 2 的实验意图吗 与实验 3 1 比较你能得出什么结论 5 如何提高上限频率 影响上限频率的主要环节是哪个 如何提高下限频率 影响下限频率的主 要环节是哪个 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 16 实验六 反馈放大电路 一 实验目的一 实验目的 1 加深理解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 学习反馈放大电路性能的测量与调试方法 3 学习用集成运算放大器设计反馈放大电路 二 实验设备二 实验设备 同实验一 三 实验电路原理图三 实验电路原理图 如图 6 1 所示 图 6 1 两级电压串联负反馈放大电路 Ce1 T1 Rb1 vS RS C1 22 F B D A Rf 11k RP 1M Rc1 2 2k Rb21 10k Rc2 2 2k VCC 12V C2 C3 0 47 F 0 47 F vO T2 3DG6 3DG6 Re1 Re1 Rb2 Re2 Re2 Ce2 100k 100 100 6 2k 2k 2k 47 F 47 F RL 4 7k 4 7k vi 四 实验内容及步骤四 实验内容及步骤 1 调整并测量静态工作点 按图 6 1 搭接线路 也可采用单管 负反馈放大电路子板 要求B点接D点 接上VCC 输入端vi 短路 调RP使VC1 8V 测量两级静态电位 确定 T1和 T2均工作在放大区 2 测量基本放大电路的性能 1 测量基本放大电路的电压放大倍数AV和输出电阻rO 令vi 5mV f 1kHz RL 测量此时的输出电压vO 计算 i O v v v A 带上负载RL 测量此时的输出电压为vO 则 L O OO O R v vv r 接入RS 4 7k 信号由vS接入 调vS使vi仍为 10mV 测量此时的vS 则 S iS i i R vv v r 式中ri Rb1 ri 由此求得 rR rR ri ib1 ib1 记入数据表 6 1 计算AV ri rO fbw Rb1的测量方法 同实验一 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 17 表 6 1 测量项目VE1 V VBE1 V VC1 V VE2 V VBE2 V VC2 V 静 态 测量数据 8 计算值 Rb1 vivOvO vSfH rirOfbw 给定条件 k mVVVmVkHz 计算 项目 AV k k kHz RL 基本 放大 器 RL 4 7k 基本 放大 器 RL 动 态 测 量 反馈 放大 器 RL 4 7k 反馈 放大 器 2 测量基本放大器的带宽fbw 带RL 令f 1kHz 时改变vi使vO为 1V 然后保持vi不变 只改 变f 测出满足vO值为 0 707V 所对应的fL和fH 则带宽 HLHbw ffffkHz 3 测量反馈放大电路的性能 B点接A点 方法同上 测出AVf rif rOf fbwf 同基本放大电路比较并分析原因 五 报告要求五 报告要求 1 实测值同估算值比较并分析之 2 总结电压串联负反馈对放大电路性能的影响 3 总结影响放大电路上限频率fH和下限频率fL的主要原因 六 预习要求六 预习要求 1 设 1 2 80 计算AV ri rO和AVf rif rOf 2 欲提高fH改变此电路中的哪一个元件为佳 为什么 3 ri rO的测量方法 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 18 实验七 反馈放大电路 一 实验目的实验目的 1 加深理解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 学习反馈放大电路性能的测量与调试方法 3 学习用集成运算放大器设计反馈放大电路 二 实验设备实验设备 同实验一 三 实验电路原理图实验电路原理图 如图 7 1 所示 图 7 1 两级电压并联负反馈放大电路 Ce1 T Rb1 vS RS C1 22 F Rf Rc1 2 2k VCC 12V C2 22 F 3DG6 Re1 Re1 100k 100 2k 47 F 4 7k vi 4 7k Cf 47 F RL 4 7k vO Rp 1M B A 四 实验内容及步骤实验内容及步骤 1 调整并测量静态工作点 按图 7 1 搭接线路 也可采用单管 负反馈放大电路子板 接上VCC 输入端vi短路 调RP使 VC1 8V 测量静态电位 确定 T 工作在放大区 2 测量基本放大电路的性能 1 测量基本放大电路的电压放大倍数AV和输出电阻rO 令vi 5mV f 1kHz RL 测量此时的输出电压vO 计算 i O v v v A 带上负载RL 测量此时的输出电压为vO 则 L O OO O R v vv r 接入RS 4 7k 信号由vS接入 调vS使vi仍为 10mV 测量此时的vS 则 S iS i i R vv v r 式中ri Rb1 ri 由此求得 rR rR ri ib1 ib1 记入数据表 7 1 计算AV ri rO fbw Rb1的测量方法 同实验一 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 19 表 7 1 测量项目VE V VBE V VC V 静 态测量数据 8 计算值 Rb1 vivO vO vSfH rirOfbw 给定条件 k mVVVmVkHz 计算 项目 AV k k kHz RL 基本 放大 器 RL 4 7k 基本放 大器 RL 动 态 测 量 反馈 放大 器 RL 4 7k 反馈放 大器 2 测量基本放大器的带宽fbw 带RL 令f 1kHz 时改变vi使vO为 1V 然后保持vi不变 只改 变f 测出满足vO值为 0 707V 所对应的fL和fH 则带宽 HLHbw ffffkHz 3 测量反馈放大电路的性能 B点接A点 方法同上 测出AVf rif rOf fbwf 同基本放大电路比较并分析原因 五 报告要求报告要求 1 实测值同估算值比较并分析之 2 总结电压并联负反馈对放大电路性能的影响 3 总结影响放大电路上限频率fH和下限频率fL的主要原因 六 预习要求预习要求 1 设 80 计算AV ri rO和AVf rif rOf 2 欲提高fH改变此电路中的哪一个元件为佳 为什么 2 ri rO的测量方法 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 20 实验八 直流差动放大电路 一 实验目的实验目的 1 加深对差动放大电路工作原理及特点的理解 了解零点漂移产生的原因及抑制零点漂移的措施 2 掌握典型差动放大电路不同输入输出方式下的电压放大倍数的调整及测量方法 3 比较三种差动放大电路的特点 二 实验设备二 实验设备 1 双踪示波器 2 实验箱 3 数字万用表 4 晶体管毫伏表 三 电路原理图电路原理图 图 8 1 差动放大电路 Rp R 10k Rc1 Rc2 VO Vi T1 T4 IE1 IE2 VCC a a R T2 T3 2 3 1 4 10k 10k 10k 470 100 470 6 2k 20k 5 1k 10k 5 D VCC 四 实验内容及步骤实验内容及步骤 1 搭接电路或对照电路原理图 也可采用实验箱上搭好的现成电路 检查无误后 接通电源 12V 2 静态工作点的调整 1 差动放大电路 a 将电路接成典型差动放大电路 1 2 相连 b 两个差动输入端 a a 接地 D c 通过调节Rp电位器 当VI 0 使VO 0 以 T2管的 c 极为参考点 d 测量典型差动放大电路的各级静态工作点 记录表 8 1 中 3 差模电压倍数的测量与计算 1 双入 双出 将放大电路的两个输入端引入差动信号电压时 0 4V 测量双端输出差模Vod 测量时仍以 T2 aa V 管的 c 极为参考点 记录表 8 1 中 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 21 表 8 1 各级静态工作点 Vb1 V Ve1 V Vc1 V Vb2 V Ve2 V Vc2 V Vb3 V Ve3 V Vc3 V 测 量 数 据 2 双入 单出 将放大电路的两个输入端引入差动信号电压时 0 4V 测量单端输出差模 Vod 本实验规定为 aa V T1管对地输出电压 的值 3 单入 双出 将放大电路的两个输入端任意一端接地 Va 0 2V 测量双端输出差模 Vod 测量时仍以 T2管的 c 极 为参考点 4 单入 双出 将放大电路的两个输入端任意一端接地 Va 0 2V 测量单端输出差模 Vod 测量时以 T1管对地输出 电压 4 差动放大电路共模电压倍数的测量与计算 1 共模输入将放大电路的两个输入端连在一起Va 0 2V 测量其双入 双出的电压值 2 共模输入将放大电路的两个输入端连在一起Va 0 2V 测量其双入 单出的电压值 5 当输入信号为正弦信号时 电压值va 0 2V f 100Hz 进行测量 测量其单入 单出的电压值 方 法同上 6 电路改接成恒流源时 将 1 3 相连 4 5 短接 并应重新将两个输入端接地调零 1 测量双入 双出 0 4V 的电压放大倍数 测量方法同上 aa V 2 测量双入 单出 0 4V 的电压放大倍数 测量方法同上 aa V 7 电路改接成镜像恒流源的差动放大电路 将 1 4 相连 4 5 断开 并应重新将两个 输入端接地调零 测量双入 双出 双入 单出 0 4V 的电压放大倍数 测量方法同上 aa V 五 报告要求报告要求 1 按电路所给参数计算典型差动放大电路静态VC和CMRR AVC AVd值并与实验结果相比较 2 与单管放大电路相比 典型差动放大电路是如何解决放大倍数和零点漂移之间的矛盾的 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 22 六 预习要求预习要求 1 复习差动放大电路的工作原理及性能的分析方法 2 根据实验电路计算各级静态工作点 填入表 8 2 表 8 2 差模共模 CMRR 数据项目 Vid V Vod V AVd V VIC V VOC V AVC V AVd AVC 双入 双出 双入 单出 0 4 aa V 0 4 aa V 单入 双出 典 型 差 动 电 路 单入 单出 0 2 aa V 0 4 aa V 交 流 双入 双出 0 4 aa V f 200Hz 0 4 aa V f 200Hz 双入 双出恒 流双入 单出 0 4 aa V 双入 双出电 流 镜 双入 单出 0 4 aa V 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 23 实验九 基本模拟运算电路 一 实验目的实验目的 1 学习集成运放的正确使用方法 2 学习利用模拟运算放大器构成比例 加 减等各种模拟运算电路 二 实验设备实验设备 同实验一 三 实验电路原理图实验电路原理图 如图 12 1 图 12 2 图 12 3 图 12 4 所示 VO R4 R5 R f2 Rf1 R1 R2 V1o VI3 VI1 VI2 R3 R6 图 12 4 双运放加减运算电路 10k 10k 10k 10k 10k 100k 5 1k 5 1k 四 实验内容及步骤实验内容及步骤 1 反相比例放大器 按如图 12 1 搭接线路 输入信号由反相端引入 在理想条件下 当R1 Rf 时 Vo Vo 反相比例 放大器成为反相器 其中R2 Rf R1 R1 在反相输入端加入 1V 的输入信号 令 Rf 100k 分别使 比例系数 Rf R1 为 1 和 10 用万用表 DC 档测量输出电压Vo 填入表 12 1 中 与估算值比较 注意 不要忘了给运放加入 15V 的电源电压 VO Rf R1 VI R2 图 12 1 反向比例运算电路 100k 10k 10k R3 R2 R1 R1 R2 R3 Rf R4 VO VI3 VI2 VI1 Rf R4 VO VI1 VI2 VI3 图 12 2 反相求和电路 图 12 3 单运放加减运算电路 10k 10k 10k 100k 10k 10k 10k 100k 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 24 2 反相加法器 1 按照图 12 2 搭接电路 并估算R4的数值 图中Rf 100k R1 R2 R3 10k 2 设输入信号VI1 1 5V VI2 2V VI3 2 5V 测量输出电压VO 填入表 12 1 中 与估算值比较 3 单运放加减运算电路 1 按图 12 3 搭接线路 并估算R4的数值 图中R1 R2 R3 10k Rf 100k 2 设输入信号VI1 1 5V VI2 2V VI3 1 5V 测量输出电压VO的值 填入表 12 1 中 与计算值 比较 4 双运放加减运算电路 1 按图 12 4 搭接线路 图中Rf1 R4 10k Rf2 100k R1 R2 R5 10k 2 设输入信号VI1 1 5V VI2 2V VI3 2V 测量VO的值 填入表 12 1 中 与计算值比较 表 12 1 反向比例 比例系数 1 比例系数 10 反相加法单运加减双运加减 测量值VO V 计算值VO V 五 报告要求报告要求 1 整理实验数据与计算值比较 分析可能产生误差的原因 2 总结使用运放做基本运算的注意事项 给定输入值不合适会出现什么现象 六 预习要求预习要求 1 复习集成运放基本概念 基本运算的有关内容 2 写出和计算出以上各项实验线路的理论计算公式和理论值 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 25 实验十 积分 微分运算电路 一 实验目的实验目的 1 学习利用集成运放构成积分 微分等各种模拟运算电路 2 学习积分 微分的功能 二 实验设备实验设备 同实验一 三 实验电路原理图实验电路原理图 如图 13 1 所示 R3 1M R510k C1 0 1 F C3 1000pF C2 R410k R210k vO vi vO1 R1 10k 图 13 1 积分 微分电路 0 1 F vi2 vO1 四 实验内容及步骤实验内容及步骤 1 积分电路 1 按图 13 1 只搭接前级积分电路 在函数发生器可调连续脉冲上调节输入方波信号vi 用示波 器监视之 要求方波信号的周期为 1 5ms 2 把vi信号加到积分电路的输入端 用示波器分别测量vi和vO1的波形 画出波形图 记录于图 13 2 中 并记录数据 3 调节R3可在示波器上观察出不同的波形 增大或减小R3或C1 记录下不同波形 分析波形的 变化与哪些参数有关 2 微分电路 不拆前级积分电路 按图 13 1 只搭接后级微分电路 输入方波信号 用示波器分别测量vi2和vO的 波形 并记录之 3 积分 微分电路 把积分 微分运算电路连接起来 vi2与vO1相连 成为图 13 1 中的积分 微分电路 同理 用函数 发生器连续脉冲输入方波信号 T 1 5ms 观察输出波形的变化并记录之 五 报告要求报告要求 1 整理输入 输出波形图 实验数据与计算值比较 分析可能产生误差的原因 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 26 2 总结使用运放作基本运算的注意事项 给定输入值不合适会出现什么现象 六 预习要求预习要求 1 复习集成运放基本概念 基本运算的有关内容 2 写出和计算出以上各项实验线路的理论计算公式和理论值 图 13 2 t 0 vO vi2 vO1 vi 0 t t t 实验十一 RC 正弦振荡电路 一 实验目的实验目的 1 进一步学习文氏桥振荡电路的工作原理和电路结构 2 学习振荡电路的调整与测量振荡频率的方法 二 实验设备实验设备 同实验一 三 实验电路原理图实验电路原理图 如图 15 1 所示 图 15 1 RC 正弦波振荡电路 Ce1 T1 Rb1 R C1 22 F Rf 11k RP 1M Rc1 2 2k Rb21 10k Rc2 2 2k VCC 12V C2 C3 0 47 F 0 47 F vO T2 3DG6 3DG6 Re1 Re1 Rb2 Re2 Re2 Ce2 100k 100 100 6 2k 2k 2k 47 F 47 F RL 4 7k 16k vi C1 0 01 F C1 0 01 F R 16k D 四 实验内容及步骤实验内容及步骤 1 调整并测量静态工作点 按图 15 1 搭接线路 也可采用实验箱上搭好的现成电路 检查无误后接电源VCC 2 观察vO的波形 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 27 用示波器检查vO的波形 若无振荡则可调节Rf直到vO为稳定不失真的正弦波为止 注意观察Rf改 变对vO波形的影响 3 测量振荡周期 T 利用示波器的 扫描时间 或 时标 测量vO波形的周期 T 计算频率f 1 T 4 测量负反馈放大电路的放大倍数及反馈系数 AVf和 F 调节Rf使vO出现稳定不失真的正弦振荡波形时测量并记录下此时的vO值 断开 D 点 然后通过 RC 串联网络为放大电路引入和振荡频率一致的正弦信号电压vS 由信号发 生器提供 2V 左右的电压 改变vS使vO与原振荡电路的vO值幅度相同 测量此时的vi vO和vf 记入 下表 15 1 表 15 1 测量数据vi mV vO mV vf mV AVfF 测量值 断开电源及信号源 测量Rf 计算 F 和AVf 记入表 15 1 中 五 报告要求报告要求 1 由给定的电路参数计算振荡频率 同实验值比较 分析其误差原因 2 由测量数据计算负反馈放大电路的放大倍数和反馈系数 与理论值相比较 分析误差产生的原因 3 总结文氏桥振荡电路的振荡条件 六 预习要求预习要求 复习文氏桥振荡电路的工作原理 计算振荡频率 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 28 实验十二 串联型稳压电路 一 实验目的实验目的 1 进一步加深理解串联型稳压电路的工作原理 2 练习常用测量仪器的正确使用方法 3 电子电路工艺的训练 二 实验设备实验设备 1 双踪示波器 2 数字万用表 3 实验箱 三 实验电路原理图实验电路原理图 如图 19 1 所示 3 V1 B2 变压器 470 3DG6 A B1 调压器 V2 16V VDI 3DD15 T1 R6 VDO 470 F C3 R1 T2 3DG 1 3 T3 1 3k 56 11k 3DG IL DZ 750 8V T4 RL 图 19 1 串联稳压电路 220V 0 015 F RP C1 C2 470 F 4 3k 四 实验内容及步骤实验内容及步骤 1 对照原理图 19 1 检查接线电路或搭接电路 也可采用实验箱上搭好的现成电路 检查熟悉器材 调压器用模拟电网电压波动 10 接电源前应先将调压手柄反时针旋到尽头 测量时注意安全 2 测量VDO的可调范围 不接RL 接上电源 将V1调到 220V 交流有效值 改变RP阻值 按表 19 1 完成静态测量 表 19 1 条件VDO V VCE V VDI V RP左旋到尽头 RP右旋到尽头 3 测量稳压电源外特性 计算稳压源内阻rn 不接RL 调V1 220V 不变 VDO调到 12V 然后接入RL 并在RL支路中串入一只电流表 改变RL使 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 29 IL 150mA 测量此时的输出电压为 则 DO V 1500 V220 L DO n 1 VV I V r DO DO V 4 测量电压调整率kv 在V1 220V VDO 12V IL 150mA 条件下将V1波动 10 198 242V 实验时可先向上波动 10 测 量此时的输出电压为 则 DO V 12 12 DO DO 10 mA150 DO DO v 1 L V VV V V k DO V I 波动 同理当向下波动 10 即 198V 时 k 12 12 v 5 用示波器观察当V1 220V IL 150mA VDO 12V 时VDO和VDI的波形 并测量其脉冲的幅度 记录其 波形 mVP P DI V mVP P DO V 6 观察短路保护作用 调节电压使V1 220V 完成表 19 2 中参数的测量 表 19 2 条件IL A VDO V VDI V VR6 V VCE1 V 短路前 短路后 五 报告要求报告要求 1 测量数据填入相应表中 并由数据画出外特性 2 由所测指标分析该稳压电路的性能和特点 六 预习要求预习要求 1 掌握稳压原理 指标意义及测试方法 2 此稳压源必须达到如下要求 1 电压调整范围 5 14V 1V 2 内阻rn 0 5 3 电压调整率kv 5 预先分析影响上述指标的因素 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 30 实验十三 集成稳压电路的研究 一 实验目的实验目的 1 了解集成稳压电路的性能 2 学习稳压电路主要技术指标的测试方法 二 实验设备实验设备 同实验十二 三 实验电路原理图实验电路原理图 如图 20 1 所示 图 7 1 集成稳压器 330 F RL A Vdo C2 470 F V1 220V B1 B2 V2 滑线变阻器 调压器 Vdi C1 470 F 7812 IL C3 35V 35V 35V 图 20 1 集成稳压器 7812 1 2 3 变压器 AC 四 实验内容及步骤实验内容及步骤 1 测量稳压电源外特性 计算稳压电源内阻rn 当RL 时 调V1 220V 测VDO V 和VDI V 然后接入RL 并在 RL支路中串入一只电流表 改变 RL 使IL 300mA 记录此时的V DO V 和VDI V 则内阻 3 0 0 L DODO L DO n I VV I V r 2 测量电压调整率kv 在V1 220V IL 300mA 输入电容为 470 F 时 测量VDO V 然后将V1波动 10 15 即是 187 242V 实验时可先作向上波动 10 测量此时的输出电压为 V DO V 和VDI V 则 12 12 10 mA300 1 V V V V V k DO DODO V I DO DO v L波动 同理 当V1向下波动 15 即是 187V 时 测量此时的输出电压为V DO V 和VDI V 则 12 12 15 mA300 1 V V V V V k DO DODO V I DO DO v L波动 石家庄加鹏科技 数模综合电子实验箱 31 3 测量纹波电压 1 将V1电压波动 10 15 即是 187 242V IL 150mA 测量此时纹波电压