放大电路的失真研究

1、 电路输出波形失真引起信号不能正确的传输，电路输出波形失真引起信号不能正确的传输，解决失真问题是电路设计工程师面对的一个重要解决失真问题是电路设计工程师面对的一个重要问题。问题。 输出波形失真可发生在基本放大、功率放大输出波形失真可发生在基本放大、功率放大和负反馈放大等电路中，输出波形失真有截止失和负反馈放大等电路中，输出波形失真有截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真，以及输出真、饱和失真、双向失真、交越失真，以及输出产生的谐波失真和不对称失真等。产生的谐波失真和不对称失真等。强调应用场合。强调应用场合。强调失真产生的背景，归纳失真的各种现象强调失真产生的背景，归纳失真的各种现象 。 1.

2、掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题问题提高系统地构思问题和解决问题的能力。提高系统地构思问题和解决问题的能力。实验目的：实验目的： 2. 掌握消除放大电路各种失真技术掌握消除放大电路各种失真技术系统地系统地归纳模拟电子技术中失真现象。归纳模拟电子技术中失真现象。 3. 具备通过现象分析电路结构特点具备通过现象分析电路结构特点提高改提高改善电路的能力。善电路的能力。解析：提出问题，提高解决能力。解析：提出问题，提高解决能力。解析：突出了实用性，明确了层次，提高了研究能力。解析：突出了实用性，明确了层次，提高了研究能力。 1. 基本要求基本要求 （1）

3、 输入一标准正弦波，频率输入一标准正弦波，频率2kHz，幅度，幅度50mV，输出正弦波频率，输出正弦波频率2kHz，幅度，幅度1V。25mVtui0.5ms 0.5Vtuo0.5ms明确实验的最基本平台。明确实验的最基本平台。 Q1 Q2 IC UC E 0 t t 截止失真截止失真饱和失真饱和失真Q正常正弦波正常正弦波非对称失真非对称失真顶部失真顶部失真交越失真交越失真双向失真双向失真底部失真底部失真 （2） 下图放大电路输入是标准正弦波，其输出下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。波形失真。50mVtui0.5ms放大电路放大电路tuo0.5ms设计电路并改进。设计电路并改进。讨论

4、产生失真的机理，阐述解决问题的办法。讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。 从设计的角度，逆向思维，掌握基本电路结构从设计的角度，逆向思维，掌握基本电路结构和性能特点。构思问题，解决问题，改进电路。和性能特点。构思问题，解决问题，改进电路。 （3） 下图放大电路输入是标准正弦波，其输出下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。波形失真。50mVtui0.5ms放大电路放大电路tuo0.5ms1. 设计电路并改进。设计电路并改进。2. 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。思考：思考：npn型组成的共射放大电路和型组成的共射放大电路和pnp型组成的

5、共射放型组成的共射放大电路在截止和饱和失真方面的不同。大电路在截止和饱和失真方面的不同。 1. 设计电路并改进。设计电路并改进。2. 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。思考：思考： 共基放大电路、共集放大电路与共射放共基放大电路、共集放大电路与共射放大电路在截止和饱和失真方面的不同。大电路在截止和饱和失真方面的不同。 （4） 下图放大电路输入是标准正弦波，其输出下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。波形失真。50mVtui0.5ms放大电路放大电路tuo0.5ms 以典型的基本电路，从局部到全局延伸，以典型的基本电路，从局部到全局延伸，从电

6、子系统的角度认识基本电路，加强定性分析。从电子系统的角度认识基本电路，加强定性分析。三极管的工作状态三极管的工作状态 思考：改变下图射极思考：改变下图射极偏置电路偏置电路电路哪些参数可解决电路哪些参数可解决 上述失真。上述失真。uiuoReEc加强定量分析，微观研究电路现象。加强定量分析，微观研究电路现象。设计电路并改进。设计电路并改进。讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。 （5）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。波形失真。2.5Vtui0.5ms放大电路放大电路tuo功率放大功率放大2.5VtuO0

7、.5ms思考：双电源供电的功率放大器改成单电源供电会出现思考：双电源供电的功率放大器改成单电源供电会出现哪种失真？如何使单电源供电的功率放大器不失真？哪种失真？如何使单电源供电的功率放大器不失真？从分立元件到集成运放失真现象与技术改进的层次递进。从分立元件到集成运放失真现象与技术改进的层次递进。 2. 发挥部分发挥部分 （1）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。波形失真。放大电路放大电路uiuo设计电路并改进。设计电路并改进。讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。提高难度，分出等级。提高难度，分出等级。 T

8、3 E5 R4 Uo R5 RL +UCC T1 T2 UEE R6 R8 R9 T4 T5 RB US + C2 C1 R7 R1 R2 R3 + RB B1 uSuo介绍可供参考的经典电路。介绍可供参考的经典电路。ui放大电路放大电路Auouiuoui反馈网络反馈网络B+-ufufudiuoudi促进掌握功能、原理、结构和框图，获取解决办法。促进掌握功能、原理、结构和框图，获取解决办法。uSuo T3 E5 R4 Uo R5 RL +UCC T1 T2 UEE R6 R8 R9 T4 T5 RB US + C2 C1 R7 R1 R2 R3 + RB B1 Rfuo负反馈负反馈强调不同电路

9、的调试方法，故障分析及排除方法，强调不同电路的调试方法，故障分析及排除方法，掌握系统的电子电路实验技术。掌握系统的电子电路实验技术。（2） 任意选择一运算放大器，测出增益带宽积任意选择一运算放大器，测出增益带宽积fT。并重新完成前面基本要求和发挥部分的工作。并重新完成前面基本要求和发挥部分的工作。（3） 将运放接成任意负反馈放大器，要求负载将运放接成任意负反馈放大器，要求负载2k,放大倍数为放大倍数为1，将振荡频率提高至，将振荡频率提高至fT的的95%，观察输出，观察输出波形是否失真，若将振荡器频率提高至波形是否失真，若将振荡器频率提高至fT的的110%，观，观察输出波形是否失真。察输出波形是

10、否失真。（4）放大倍数保持）放大倍数保持100，振荡频率提高至，振荡频率提高至fT的的95%或更或更高一点，保持不失真放大，将纯阻抗负载高一点，保持不失真放大，将纯阻抗负载2k替换为替换为容抗负载容抗负载20 F，观察失真的输出波形。，观察失真的输出波形。（5） 设计电路，改善发挥部分（设计电路，改善发挥部分（4）的输出波形失真。）的输出波形失真。 进一步延伸与拓展失真现象，从辩证的角度对待失真，进一步延伸与拓展失真现象，从辩证的角度对待失真，获取其应用的局限性，培养学生系统集成、综合应用能力。获取其应用的局限性，培养学生系统集成、综合应用能力。3附加部分附加部分（1）设计一频率范围在）设计一

11、频率范围在20Hz20kHz 语音放大器。语音放大器。（2）将各种失真引入语音放大器，）将各种失真引入语音放大器， 观察、倾听语音输出。观察、倾听语音输出。（6）有哪些方法可以克服电阻负载改成大容性负载出）有哪些方法可以克服电阻负载改成大容性负载出现的失真？现的失真？（4）提高频率后若失真，属于哪类失真？）提高频率后若失真，属于哪类失真？（5）电阻负载改成大容性负载会出现什么失真？）电阻负载改成大容性负载会出现什么失真？4. 失真研究失真研究（1）由单电源供电的运算放大器电路会出现哪种失真？）由单电源供电的运算放大器电路会出现哪种失真？（2）负反馈可解决波形失真，解决的是哪类失真？）负反馈可解

12、决波形失真，解决的是哪类失真？（3）测量增益带宽积）测量增益带宽积fT有哪些方法？有哪些方法？仪器仪表的使用方法，测试信号的选择方法仪器仪表的使用方法，测试信号的选择方法 。实际电路容性负载的应用，及其衍生的失真现象。实际电路容性负载的应用，及其衍生的失真现象。 （9）归纳失真现象，并阐述解决失真的技术。）归纳失真现象，并阐述解决失真的技术。 （8）当温度升高，晶体管组成的电路刚刚产生静态工当温度升高，晶体管组成的电路刚刚产生静态工作点漂移，使电路产生某种失真，此时由场效应管组成作点漂移，使电路产生某种失真，此时由场效应管组成的电路也同样失真吗？为什么？的电路也同样失真吗？为什么？ （7）用场

13、效应管组成的放大电路或运算放大器同样会用场效应管组成的放大电路或运算放大器同样会产生所研究的失真吗？产生所研究的失真吗？ 进一步实际应用的研究。进一步实际应用的研究。重点重点： 1. 1.给出不同输出波形失真现象，逆向设给出不同输出波形失真现象，逆向设计放大电路并改进，体现系统性和工程性。计放大电路并改进，体现系统性和工程性。 2. 2.归纳模拟电子技术放大电路失真问题归纳模拟电子技术放大电路失真问题和解决方法，展开思路，激发学生的学习兴和解决方法，展开思路，激发学生的学习兴趣，体现开放性。趣，体现开放性。重点归纳重点归纳实实 验验 报报 告告1 实验题目及要求实验题目及要求 （写明实验任务要求，可复制题目原文。）（写明实验任务要求，可复制题目原文。）2 实验目的与知识背景实验目的与知识背景 2.1 实验目的实验目的 2.2 知识点知识点3 实验过程实验过程 3.1 选取的实验电路及输入输出波形选取的实验电路及输入输出波形 3.2 每个电路的讨论和方案比较（在实验过程中遇到的问题包括自拟每个电路的讨论和方案比较（在实验过程中遇到的问题包括自拟构思的问题、产生原因、解决方法。）构思的问题、产生原因、解决方法。） 3.3 分析研究实验数据（各种失真对