模拟电子技术实验指导书使用

模拟电子技术试验要求试验前必需充分预习，完成指定的预习任务。预习要求如下：认真阅读试验指导书，分析、把握试验电路的工作原理，并进展必要的估算。完成各试验“预习要求”中指定的内容。生疏试验任务。复习试验中所用各仪器的使用方法及留意事项。使用仪器和试验箱前必需了解其性能、操作方法及留意事项，在使用时应严格遵守。试验时接线要认真，相互认真检查，确定无误才能接通电源，初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。模拟电路试验留意：在进展小信号放大试验时，由于所用信号发生器及连接电缆的缘由，往往在进入放大器前就消灭噪声或不稳定，有些信号源调不到毫伏以下，试验时可承受在放大器输入端加衰减的方法。一般可用试验箱中电阻组成衰减器，这样连接电缆上信号电平较高，不易受干扰。做放大器试验时如觉察波形削顶失真甚至变成方波，应检查工作点设置是否正确，或输入信号是否过大，由于试验箱所用三极管hfe较大，特别是两级放大电路简洁饱和失真。试验时应留意观看，假设觉察有破坏性特别现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应马上关断电源，保持现场，报告指导教师。找出缘由、排解故障，经指导教师同意再连续试验。试验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。试验过程中应认真观看试验现象，认真记录试验结果(数据波形、现象)。所记录的试验结果经指导教师批阅签字后再撤除试验线路。试验完毕后，必需关断电源、拔出电源插头，并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。试验后每个同学必需按要求独立完成试验报告。一、试验目的

试验1 常用电子仪器仪表的使用了解常用电子仪器的功能、主要技术指标和面板上各旋钮的作用。学习常用电子仪器仪表的正确使用方法。二、试验器材1、双踪示波器2、函数信号发电器3、沟通毫伏表4、可调直流稳压源5、万用表三、试验内容及步骤率计等。它们和万用表一起，可完成对模拟电子电路的静态和动态工作状况的测试。试验中要对各种电子仪器进展综合使用，可依据信号流向，以连线简捷，调整顺手，观看与读数便利等原则进展合理布局，各仪器与被测试验装置之间的布局与连接如以以下图。接线时应留意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称共地。信号源和沟通毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线。示波器示波器的应用很广泛，它可以用来测试各种周期性变化的电信号波形，可测量电信号的幅度、频率、相位等。示波器的种类很多，在本书试验主要使用双踪示波器，其原理和使用具体参见相关资料，现着重指出以下几点：查找扫描光迹点在开机半分钟后，如仍找不到光点，可调整亮度旋钮，并按下“寻迹”板键，从中推断光点位置，然后适当调整垂直〔↓↑〕和水平〔〕移位旋钮，将光点移至荧光屏的中心位置。为显示稳定的波形，需留意示波器面板上的以下几个把握开关〔或旋钮〕的位置。a、“扫描速率”开关〔t/div〕——它的位置应依据被观看信号的周期来确b、“触发源选择”开关〔内、外〕——通常选为内触发。c、“内触发源选择”开关〔拉YB〕——通常置于常态〔推动位置。此时对单一从YA或YB输入的信号均能同步，仅在需双路同时显示时，为比较两个波形的相对位置，才将其置于拉出〔拉YB〕位置，此时触发信号仅取自YB，故仅对由YB输入的信号同步。d“触发方式”开关——通常可先置于“自动”较差，再置于“高频”或“常态”位置，但必需同时调整电平旋钮，使波形稳定。示波器有五种显示方式属单踪显示有“YA”、“YB”、“YA+YB”；属双踪显示有“交替”与“断续”。作双踪显示时，〔如几十赫兹以下中同时显示两个波形，才承受“断续”显示方式。Y轴灵敏度“微调”旋钮置于“校准”〔顺时钟旋到底。在测量波形周期时，应将扫描速率“微调”旋钮置于“校准”位置〔顺时钟旋到底。函数信号发生器按需要可输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号幅度可连续调整，幅度可以调整到mV级，输出信号频率可进展调整，频率范围较广，上限频率可达1MHz以上。函数信号发生器作为信号源，留意它的输出端不允许短路。由于模电试验是对低频小信号的争论，信号源最好用音频信号源，试验箱自带的简易信号源精度有限，只能定性的分析试验现象，在做试验时最好自备信号源。以后做试验时只说明输入信号，不再说明如何调整，相关信号发生器的调整参看相关信号源操作手册。数字万用表由于本试验箱测量沟通电压时一般万用表频率规格不能满足，故要用沟通毫伏表。另外用万用表测电流时先估量电流的最大值，调整最大档来测量电流，以免烧坏表内的保险管，然后在测量时逐挡削减量程。沟通毫伏表沟通毫伏表只能在其工作频率范围内，用来测量正弦沟通电压的有效值。为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置处，然后在测量时逐挡削减量程。沟通毫伏表接通电源后，将输入端短接，进展调零，然后断开短路线，即可进展测量。本试验箱的工作频率不高，故任何毫伏表都可选用。四、试验报告要求总结如何正确使用示波器、信号发生器、直流稳压电源、沟通毫伏表及万用电表。2、函数信号发生器输出小信号时，应实行什么措施？3、收获、体会、建议。五、预习要求及思考题1、说明使用示波器观看波形时，为到达以下要求，应调整哪些旋钮？波形清楚且亮度适中。波形在荧光屏中心大小适中。波形稳定。2、说明用示波器观看正弦波电压，假设荧光屏上分别显示图1-3所示的波形，是哪些旋钮位置不对？应如何调整？ . .1-3ABU30dB、20dB、40dB、60dB在把握输出电压时的合理运用。当该仪器输出电压〔有效值〕最大为６V，假设需要输出电压为100mV时，衰减应置于多少“dB”适宜？ABU4R误差较大？

，R2 R3

100KΩ10V1-2中电压U

、BC2单级沟通放大电路一、试验目的生疏电子元器件和模拟电路试验箱，把握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。学习放大电路的动态性能。二、试验仪器双踪示波器信号发生器模拟电子技术试验箱数字式〔或指针式〕万用表沟通毫伏表三、预习要求三极管及单管放大电路工作原理。放大电路静态和动态测量方法。四、试验原理试验电路如图3-1-1，电路参数如下电路供电电源EC=12V；输入输出耦合电容C1=C2=10uF/15V。三极管T3DG型管，电流放大系数30~50。图3-1-1为根本共射极放大电路，欲使该电路起到对低频信号的放大作用，必需使电路有一个适宜的静态工作点，否则将会产生饱和或截止失真。五、试验内容及步骤〔一〕3-1-1接线，检查无误后接通电源〔二〕测试放大电路的静态工作点Q、电压放大倍数A及输出波形的影响v学习对静态工作点的测量方法将沟通输入端对地短路，输出端不接负载，调整R 为某一适宜数值〔使V=4~6，测W1 C量静态工作点，即分别测出晶体三极管各极对地电压V、V、V的值，将测量值填入表3-1-1C B E中，然后按以下步骤计算静态工作点。计算基极静态电流IB断开电源及R与晶体三极管基极的连线，用万用表测出R(=R+R )的值，将测量值填入B B p b13-1-1中。按下面公式计算基极静态电流I的值BE VI C B R计算基极电流IC

BE VI C C R计算晶体三极管电流放大系数

C1Iβ CIIB〔4〕计算压降:V =V-V,V =V-VCE C E BE B E〔5〕将上述计算值即通过测量相关量并经计算得到的静态工作点参数填入表3-1-1中。估算并实测放大电路的电压放大倍数Av调整R 使V=4~6V，去掉沟通输入端对地短路线。W1 C将信号发生器的频率调至f=1KH、输出信号幅度us=500m〔此时ui=5m。随后接入单级放大电路的输入端。用示波器观测输出端信号V 的波形，假设无失真〔假设有失真，调整R 直到使输出端O1 W1信号V 的波形正常为止，去掉示波器换上毫伏表测量输出电压V 的值。O1 O1计算实测电压放大倍数VA V VVi1估算电压放大倍数，估算公式按下式计算3-1-1测量值测量值VBVCVERBICIB计算值β VCEVBE调整RW1使V=4~6VCA V rr

be200(1β)26

I I

VE C CEbe IE

E C RC测量值计算值VCVi1测量值计算值VCVi1VO1IErbe实测AV估算AV观看R对放大电路静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响L将电路状态V、V 调到表3-1-2所示值。C i1将R

=5.1K 接入放大电路输出端，观测RΩL Ω

接入前后波形的变化。测量接入RL后电路静态工作点及放大倍数，填入表3-1-4，并与表3-1-2比较。3-1-4测量值测量值计算值RLVCVi1VO1IErbe实测AV估算AV3-1-4中计算值的相关计算公式I IE C

E V C RC

r 200(1β)26be IE实测AV

O1 估算A β(R R)C LVβ(R R)C LVi1 be观看静态工作点对输出波形的影响保证上述静态工作点不变，适度增加信号发生器输出电压，直至输出波形的正或负峰值刚要消灭削波失真。记录此时的V 波形，并保持V 幅值不变。O1 i1按表3-1-3给定条件调整R ，记录输出波形的失真类型〔饱和失真或截止失真，W1并测量V 。CEQ3-1-3给定条件给定条件RRRW1输出波形的失真类型不失真VCEQW1W1适宜增加五、试验报告要求整理数据表格。用实测的数值估算电压放大倍数，并与测量值相比较，分析产生误差的缘由。分析静态工作点对输出波形的影响。六、预习要求及思考题预习共射基放大电路的工作原理及电路各元件的作用。预习直流负载线和沟通负载线的概念。如何测量R的数值？不断开与其极的连线行吗？为什么？B负载电阻变化对放大电路静态工作点有无影响？对电压放大倍数有无影响？缘由造成的？如何解决？a b c为什么减小R值有利于减小饱和失真，而截止失真随R的减小反趋严峻？L L3负反响放大电路一、试验目的争论负反响对放大电路性能的影响。把握负反响放大电路性能的测试方法。二、试验仪器双踪示波器。音频信号发生器。数字万用表。三、预习要求认真阅读试验内容要求，估量待测量内容的变化趋势。3.1β40，计算该放大电路开环和闭环电压放大倍数。四、试验内容负反响放大电路开环和闭环放大倍数的测试(1)开环电路图3.1①按图3.1R先不接入，使放大电路处于开环状态。调整R

U=6VRFU=7V。记录此时三极管V1、V2C2

P1 C1 P2②在输入端A500mVf=lkHz51K〔25.5K〕、R衰减2后，U1mv。调整接线和参数使输出不失真且无自激振荡。i3.1U U④依据实测值计算开环放大倍数和输出电阻r

，其中r

( OC O)R。(2)闭环电路

o o U O①接通R(1)一样。F②在输入端A2V、f=lkHzRRU约为20mv。按表3.11 2 i要求测量并填表，计算A和开环闭环时的输出电阻。uf④据实测结果，验证A

≈1，并争论负反响对放大电路各方面的影响。uf F3.1RR(kΩ)LU(mV)i112020U(V)o)u ufr〔r〕o of开环闭环∞1k5∞1k5负反响对失真的改善作用断开反响电阻R，将试验电路开环，逐步加大U的幅度，使输出信号消灭失真(留意不F i要过份失真)记录失真波形幅度。接入反响电阻R，将电路闭环，观看输出状况，并适当增加U幅度，使输出幅度接近F i开环时失真波形幅度。〔提高档〕R=3kRRRV1F 1 2 F验证之。画出上述各步试验的波形图。3.测放大电路频率特性〔提高档〕3.1电路先开环，选择U适当幅度(频率为1kHz)使输出信号在示波器上有较大不i失真正弦波显示。保持输入信号幅度不变逐步增加频率，直到波形减小为原来的70％，此时信号频率即为放大电路fH条件同上，但渐渐减小频率，测得f。L1～33.2。〔试验箱内置信号源产生信号频率低，观看不到〕3.2ff(Hz)Hf(Hz)L开环闭环五、试验报告：将试验值与理论值比较，分析误差缘由。依据试验内容总结负反响对放大电路的影响。4直流差动放大电路一、试验目的l.生疏差动放大电路工作原理。2.把握差动放大电路的根本测试方法。二、试验仪器双踪示波器数字万用表信号源三、预习要求5.1的静态工作点(设rbc=3K，β=100)及电压放大倍数。5.1四、试验内容及步骤5.15.1差动放大原理图测量静态工作点，(1)调零按图连线，将输入端U和U接地，接通直流电源+12V、-12V，调整电位器R使U0。i1 i2 Pl o(2)测量静态工作点测量V1、V2、V35.15.1对地电压对地电压UC1UC2UC3UB1UB2UB3UE1UE2UE3测量差模电压放大倍数。在输入端参与直流电压信号U=土0.1V5.2id和双端输出的电压放大倍数。留意：由于试验箱直流电压源有输出电阻，所以要先将直OUTlOUT2U和U端，然后调整直流电压源的调整电位器，使其i1 i2输出为+0.1V-0.1V。测量共模电压放大倍数。U和U短接，接入直流电压源，分别输入+0.1V-0.1V，分别测量并填入表i1 i25.2。由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。进 一步算出共模抑制比AdAdAcVi1=+0.1VVi2=-0.1VVi1=0.1VVi1=+0.1VVi2=-0.1VVi1=0.1VVi2=0.1V输入差模输入测量值(V)计算值输入共模输入测量值(V)计算值共模抑制比计算值U U U AA AUU U AAA KCMRRC1 C2 o双 d1d2 dC1C2 o双 c1c2c在试验板上组成单端输入的差放电路进展以下试验。1bbU=±0.1V，2 1测量单端及双端输出，填表5.3记录电压值。计算单端输入时的单端及双端输出的电压放大倍数。并与双端输入时的单端及双端差模电压放大倍数进展比较。5.3测量仪计算值测量仪计算值输入信号直流＋0.1V直流－0.1V正弦信号(50mV、1kHz)C1电压值UC2单端放大UUoAV1AV2放大倍数AU从b端参与正弦沟通信号U=50mV，f=1kHz，分别测量、记录单端及双端输出波形，注1 i意输出波形和输入的相位关系，填入表5.3计算单端及双端的差模放大倍数。再分别参与三角波和方波，幅值频率同上，重复以上步骤。U、U波形，假设有失真现象时，可减小输入电c1 c2压值，使U、U都不失真为止)c1 c2五、试验报告依据实测数据计算图5.1电路的静态工作点，与预习计算结果相比较。整理试验数据，计算各种接法的A，并与理论计算值相比较。d3中ACMRRC总结差放电路的性能和特点。5比例求和运算电路一、试验目的把握用集成运算放大电路组成比例、求和电路的特点及性能。学会上述电路的测试和分析方法。二、试验仪器数字万用表示波器信号发生器三、预习要求6.1中的UOAf6.36.46.56.6中的UO值6.7中的UO值四、试验内容6.16.1电压跟随电路6.1+12V、-12V6.1UU(V)I－2－0.50＋0.51U(V)OR=∞LR=5k1L反相比例放大器6.26.2反相比例放大电路6.2直流输入电压U(mV)I理论估算(V)

6.230 100 300 1000输出电压UO

实际值(V)误差(mV)同相比例放大电路6.36.46.3同相比例放大电路6.4直流输入电压U(mV)I理论估算(V)

30 100 300 1000输出电压UO

实际值(V)误差(mV)反相求和放大电路。〔提高档〕6.46.66.4反相求和放大电路6.6UU(V)I1U(V)I2U(V)O估算(V)0.30.2－0.30.2减法电路6.5所示。按表6.76.5双端输入求和电路6.7UU(V)I1U(V)I2U(V)O估算(V)10.521.80.2－0.2五、试验报告5分析理论计算与试验结果误差的缘由。6RC一、试验目的把握桥式RC正弦波振荡电路的构成及工作原理。生疏正弦波振荡电路的调整、测试方法。观看RC二、试验仪器双踪示波器低频信号发生器频率计三、预习要求复习RC6.1四、试验内容11.1用示波器观看输出波形。R11KR11K10KC10.01μ6.16.3转变振荡频率。在试验箱上设法使文氏桥电容R=R=2K。1 2留意：转变参数前，必需先关断试验箱电源开关再转变参数，检查无误后再接通电源。测f2RV0 P O测定运算放大器放大电路的闭环电压放大倍数Auf6.1VO

值后，关断试验箱电源，保持2RP

及信号发生器频率不变，断开图6.1中“A”点接线，把低频信号发生器的输出电压接至一个1K的电位器1KV11.3Vi iV等于原值，测出此时的VO i五、试验报告电路中哪些参数与振荡频率有关?将振荡频率的实测值与理论估算值比较，分析产生误差的缘由。总结转变负反响深度对振荡电路起振的幅值条件及输出波形的影响。2、37串联稳压电路一、试验目的争论稳压电源的主要特性，把握串联稳压电路的工作原理。学会稳压电源的调试及测量方法。二、试验仪器直流电压表直流毫安表示波器数字万用表三、预习要求估算图7.1电路中各三极管的各点直流电压(设：各管的β=100，电位器RP滑动端处于中间位置)。7.1电路，电阻R2和发光二极管LED画好数据表格。7.1四、试验内容静态调试看清楚试验电路板的接线，查清引线端子。7.1接线，临时不接入负载RL将＋1.25V～＋15V9V，接到UI调试输出电压的调整范围。调整R，观看输出电压U的变化状况。记录U的最大和最小值。P O O7-1UU〔V〕OU〔V〕iVCE1〔V〕R左旋到头PR右旋到头P动态测量测量电源稳压特性。U=9V，U=6V，使稳压电路处于空载状态。调整直流电源的调整I OU /U电位器，转变U为8V、1OV。测量相应的U。以9V时为基准，依据S= O O计I O算稳压系数。

7-2

U /UI IUIUI8V10VU〔V〕OS测量稳压电路的外特性将Ui=9V，空载时调R 使U=6V，然后接入负载电阻R，转变负载电阻R，测量相应W O L LU、I7-3。O L7-3UU(V)O6IIL(mA) 0〔空载〕思考题：A：假设把图7.1Q点将如何变化？可以试一下。B：调整R时，V3RR两端电压如何变化？L 3 LC：假设把C去掉(开路)，输出电压将如何？3D：这个稳压电源哪个三极管消耗的功率大？按试验内容2(3)接线。五、试验报告对静态调试及动态测试进展总结。U计算稳压电源内阻r O

I0及稳压系数SrLr对局部思考题进展争论。3两级沟通放大电路〔备用〕一、试验目的把握如何合理设置静态工作点。学会放大电路频率特性测试方法。了解放大电路的失真及消退方法。二、试验仪器双踪示波器。数字万用表。信号发生器，三、预习要求复习教材多级放大电路内容及频率响应特性测量方法。分析图2.1两级沟通放大电路。初步估量测试内容的变化范围。四、试验内容2.12.1两级沟通放大电路设置静态工作点按图接线，留意接线尽可能短，留意R的连接方式。P2静态工作点设置：第一级为增加信噪比，工作点尽可能低，U应在2V以下。其次级C1工作点应保证在输出波形不失真的前提下幅值尽量大，U约7V。C2在输入A1kHz100mV用试验箱上加衰减的方法，即信号源用一个较大的信号。例如100mV，在试验板上经RR，100:llmVU为1mVU输出信号波形，再连1 2 i1 o1接U和U，观看U输出信号。此时信号很可能已经失真，可削减Ao1 i2 o250mV，并适当调整R使输出信号不失真。P2留意：如觉察有寄生振荡，可承受以下措施消退：①