模拟电子技术实验与课程设计样本

东华理工大学自编教材模仿电子技术实验指引书与课程设计编者：刘梅锋李百余朱兆优邓文娟审校：林刚勇东华理工学院电子工程学院二○○六年十月

前言《模仿电子技术》是电类专业重要基本课，也是非电类工科专业重要学习内容。模仿电子技术是一门实践性很强课程，实验是学习电子技术一种重要环节，它对巩固和加深课堂教学内容、提高学生实际动手能力和工作技能，培养科学工作作风具备重要作用，为此后学好后续课和从事实际技术工作奠定坚实基本。本门课程实验内容安排遵循由浅到深、由易到难规则，考虑不同层次需要，既有基本测实验证性内容，又有设计研究性内容。为提高实验思想性、科学性和启发性，有些实验只提出设计规定及电路原理简图，由学生自己完毕方案选取、实验环节安排和实验成果表格记录等，充分发挥学生创造性和主观能动性。本书还编写了基本实验、设计性实验共二十个，还编写了三个模仿电子技术课程设计。每个实验均可以在模仿电路实验系统中完毕，学生可依照状况从中选做，实验前由任课教师依照各专业详细状况和教学内容拟定实验项目，选取实验内容。本课程是实践性、技能性和理论性很强学科，必要理论联系实际，在理论知识指引下，通过实践逐渐加深对电子技术理论理解，勤思考、多动手，不断地发现问题、分析问题和解决问题，注重自己能力培养，才干有所收益、有所发展、有所创新。电子技术日新月异，教学改革任重道远，由于水平有限，对书中错误和缺陷恳请读者批评指正，以便此后不断改进。10月17日

目录TOC\o"1-2"\h\z第一某些模仿电子技术实验 2实验一单级放大电路（一） 2实验二单级放大电路（二） 2实验三射极跟随器 2实验四差动放大电路 2实验五积分与微分电路 2实验七RC正弦波振荡器 2实验八LC正弦波振荡电路 2实验九比较器 2实验十波形发生器 2实验十一集成功率放大器 2实验十二整流滤波和并联稳压电路 2实验十三串联稳压电路 2实验十四集成稳压器 2实验十五电流/电压转换电路 2实验十六电压/频率转换电路 2实验十七设计带负反馈二级放大电路 2实验十八运算放大器应用设计 2实验十九互补对称功率放大器 2实验二十波形变换电路设计 2第二某些模仿电子技术课程设计 2课题一多级放大电路设计 2课题二RC有源滤波器迅速设计 2课题三函数发生器 2附录一：《模仿电子技术》课程设计报告撰写规定 2附录二：模仿电路实验系统使用阐明 2

第一某些模仿电子技术实验

实验一单级放大电路（一）一、实验目熟悉电子元器件和模仿电路实验箱，学习基本放大电路构成。掌握放大器静态工作点调试办法及其对放大器性能影响。学习测量放大器Q点和Av办法，理解共射极电路特性。二、实验仪器1．示波器2．信号发生器3．万用表4．模仿电路实验箱三、预习规定1．三极管及单管放大器工作原理。2．放大器动态和静态测量办法。四、实验内容及环节（一）装接电路与简朴测量图1－1工作点稳定放大电路1．判断实验箱上三极管极性及好坏，测量+12V电源与否正常以及电解电容极性和好坏。2．按图1-1所示连接电路（注意要关断电源之后再接线），Rp调到电阻最大位置。3．接完后仔细检查，经认真检查后方可通电。（二）静态测量与调节1.变化Rp，记录Ic分别为0.8mA、1.2mA、1.6mA、2mA时三极管Vβ值。提示：Ib和Ic测量和计算办法测Ib和Ic普通可用间接测量法，即通过测Vc和Vb，Rc和Rb计算出Ib和Ic（注意：图1－1中Ib为支路电流）。此法虽不直观，但操作比较简朴，建议初学者采用。直接测量法，即将微安表和毫安表直接串联在基极（集电极）中测量。此法直观，但操作不当容易损坏仪器和仪表。不建议初学者采用。

测量Rb时应关断电源，并断开Rp下端。2.调节静态工作点，调RP使Ve=1.8V（或使Uce=5~6V），计算并填表1.1.表1.１实测计算Ube（v）Uce（v）Rb（kΩ）Ib（μA）Ic(mA)（三）动态研究按图1－2所示电路接线，调节Q点（办法同前）。图1－2小信号放大电路将信号发生器输出信号调到f＝1KHz，UP-P为500mV，接至放大电路A点，通过R1、R2衰减（100倍），Ui点得到5mV小信号，观测Ui和Uo端波形，并比较相位,填表1.2。信号频率不变，逐渐加大信号幅度，观测Vo不失真时最大值并填入表1.2表1.2实测实测计算估算Ui(mv)Uo(v)AuAu五、实验报告记录所有实验测量成果及波形。结合电路理论知识，计算单级放大电路电压放大倍数,并与实际测量值进行比较，分析误差成果、产生误差因素及改进办法或方案。按实验内容和测量规定详细写出实验报告。

实验二单级放大电路（二）实验目学习测量放大器ri、r0办法、观测放大器非线性失真，理解共射极电路特性。学习放大电路动态性能。二、实验仪器1．示波器2．信号发生器3．万用表4．模仿电路实验箱三、预习规定三极管及单管放大器工作原理。放大器动态和静态测量办法。四、实验内容及环节1．输入电阻测量按图1-1接线。如图2-1，在输入端串接一种5.1k电阻Rs，测量Us与Ui即可计算riri＝Ui/IbIb＝(US－Ui)/RS则ri＝[Ui/(US-Ui)].RS2．输出电阻测量按图1-1接线。如图2-2，测量有负载和空载时U0，即可计算出r0，将上述测量及计算成果填入表2.1中。r0＝[(U0-UL)/UL]RL＝(U0/UL-1)RL表2.1测输入电阻（Rs=5.1kΩ）测输出电阻(RL=5.1kΩ)实测计算估算实测计算估算US(mv)Ui(mv)ririU0RL=∞U0RL=ro(kΩ)ro(kΩ)3．按图1-2接线，保持Ui＝5mv不变，放大器接入负载RL，按表2.2中给定不同参数状况下测量Ui和Uo，并将计算成果填表中。表2.2给定参数实测实测计算估算RCRLUi(mv)Uo(v)AuAu5K15K15K12K22K5K12K2K24．保持Ui＝5mv不变，转动电位器以增大或减小Rp，观测输出端Uo波形变化，并用万用表测量三极管Vb、Vc、Ve值，并填入表2.3中。表2.3(注意:如果截止失真不明显可恰当增长输入信号幅度.)Rp5VbVcVe输出波形现象小适当大五、实验报告1.记录所有实验测量成果及波形。2.结合电路理论知识，计算单级放大电路输入电阻、输出电阻，并与实际测量值进行比较，分析误差成果、产生误差因素及改进办法或方案。3.按实验内容和测量规定详细写出实验报告。

实验三射极跟随器一、实验目1．掌握射极跟随器特性和测量办法。2．进一步学习放大器中各项参数测量办法。二、实验仪器1．示波器2．函数发生器3．万用表4．模仿电路实验箱三、预习规定1．参照教材关于章节内容，熟悉射极跟随器原理及特点。2．依照图3-1元器件参数，估算静态工作点，画出交、直流负载线。图3-1射极跟随器四、实验内容1．按图3-1电路接线。2．直流工作点调节。接上电源，将电源开关合上，在B点输入频率f＝1KHz正弦波信号，电路输出端用示波器观测，重复调节电位器Rp4及信号源输出幅度，使电路输出幅度在示波器屏幕上得到一种最大不失真波形，然后断开输入信号，用万用表测量晶体管各极对地电位，测量成果即为该放大器静态工作点，将所测数据填入表3-1中。(也可按照前面所学办法调节Q点.)表3-1Ve(V)Ube(V)Ic(mA)（计算值）测量值3．测量电压放大倍数AV接入负载RL=1KΩ，在B点输入频率为f＝1KHz正弦波信号，调节输入信号幅度（此时电位器Rp4不能再旋动），用示波器观测，在输出最大不失真状况下，测量Ui,UL值，将所测数据填入表3-2中。表3-2Ui(V)UL(V)Au测量值4．测量输出电阻ro在B点输入频率为f＝1KHz正弦波信号，幅度Ui＝100mv左右，当断开和接上负载RL＝2.2KΩ时，用示波器观测输出波形，分别测出空载时输出电压Uo(RL＝∞)和有负载输出电压UL(RL＝2.2KΩ)值，则ro=(Uo/UL-1)RL将所测数据填写入表3-3中。表3-3Uo(mV)UL(mV)ro测量值5．测量放大器输入电阻ri（采用换算法）在电路输入端串入一种5.1Ｋ电阻（如图3-1），从Ａ点加入频率为f＝1KHz正弦信号，用示波器观测输出波形，再分别用示波器测量Ａ点、Ｂ点波形幅值Us、Ui.则ri=[Ui/(Us-Ui)].Ｒs.将测量数据填写入表3-4中。表3-4US(mV)Ui(mV)ri测量值6．测量射极跟随器跟随特性在电路输出端接入负载ＲL＝2.2KΩ,在Ｂ点加入频率为f＝1KHz正弦信号，逐渐增大输入信号幅度Ui，用示波器观测电路输出端，在保证输出波形不失真状况下，测出相应UL值，依照测量成果计算Ａv电压放大倍数。将所测数据填写入表3-5中。表3-512345Ui(mV)UL(mV)Ａu五、实验报告规定1．给出实验原理图，标明实验元件数值。2．整顿实验数据，阐明实验中浮现各种现象，得出关于结论，画出必要波形曲线。3．将实验成果与理论计算比较，分析产生误差因素。

实验四差动放大电路一、实验目1．熟悉差动放大器工作原理2．掌握差动放大器基本测试办法二、实验仪器1．示波器2．函数发生器3．万用表4．模仿电路实验箱三、预习规定1．计算图4-1静态工作点（设rbe=3K,β=100）及电压放大倍数在图4-1基本上画出单端输入和共模输入电路四、实验内容及环节差动放大原理实验电路如图4-1所示。图4-1差动放大电路原理图测量静态工作点①调零将输入端短路并接地（即b1-b2短路并接地），接通直流电源，调节电位器Ｒp1使差动放大电路双端输出电压Uo＝０。②测量静态工作点用万用表测量三个三极管（Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3）各极对地电压，并填入表4-1中。表4-1Vc1Vc2Vc3Vb1Vb2Vb3Ve1Ve2Ve3实测值（二）测量差模电压放大倍数在输入端加入直流电压信号Vid＝±0.1Ｖ（即Vb1＝0.1V，Vb2＝－0.1V）按表4-2规定，用万用表测量差动放大器单端和双端输出电压并记录，由测量数据计算出单端和双端输出电压放大倍数。（注意：差动放大器输入直流电压信号从实验箱OUT1和OUT２上接入，调节电位器可变化直流信号大小和极性，使OUT1和OUT２分别调为＋0.1V和－0.1V再接入到差动放大器Ｖb1和Ｖb2输入端。）表4-2(注意:电压放大倍数=输出变化量/输入变化量)测量计算项差模输入测量值计算值Vc1Vc2VoAd1Ad2AdVb1＝0.1VVb2＝－0.1V（三）测量共模电压放大倍数调节好OUT1和OUT２值不变，将输入端b1、b2短接，先后分别接到信号源OUT1和OUT２上，再分别用万用表测量出差放电路共模输入时单端和双端输出电压信号，并填入表4-3中，由测量数据计算出单端和双端输出电压放大倍数，进一步再计算出共模抑制比CMRR=|Ad/Ac|。表4-3测量计算项共模输入测量值计算值Vc1Vc2VoAc1Ac2AcVb1＝Vb2＝0.1VVb1＝Vb2＝－0.1V（四）测量单端输入差放电路放大倍数1．在图4-1中将b2接地，构成单端输入差动放大器，从b1端输入直流信号Ｖi=±0.1V,用万用表测量差放电路单端输出和双端输出电压信号，记录并填于表4-4中。依照测量值计算单端输入时单端输出和双端输出电压放大倍数，并与在双端输入时单端输出和双端输出差模电压放大倍数进行比较。2．用信号发生器产生一种幅度Ｖi＝50mV,频率f＝1KHz正弦波信号加入差动放大器b1端，b2接地。这时用示波器分别测量记录单端输出和双端输出电压波形和幅度、频率，填入表4-4中，依照测量值计算单端和双端输出差模电压放大倍数。表4-4电压值放大倍数AVVC1VC2V0Ad1Ad2Ad直流0.1V直流-0.1V正弦信号50mv/1kHZ（注意：输入交流信号时，用示波器监视Ｖc1,Ｖc2波形，若有失真现象，可恰当减小输入电压幅值，使Ｖc1,Ｖc2都不失真。）五、实验报告1．依照实测数据计算图4-1差动放大器静态工作点，并与预习计算成果相比较。2．整顿实验数据，计算各个信号输入时Ａd，并与计算值相比较。3．计算实验环节３中Ａc和CMRR值。总结差放电路性能和特点。实验五积分与微分电路一、实验目1．学会用运算放大器构成积分微分电路.2．学会积分微分电路特点及性能。二、实验仪器1．示波器2．函数发生器。3．万用表4．模仿电路实验箱。三、预习规定1．分析图5-1电路，若输入正弦波，其相位差是多少？当输入信号100Hz有效值为2V时，Vo=？2．分析图5-2电路，若输入正弦波，其相位差是多少？当输入信号为160Hz有效值为1V时，输出Vo=？3．拟定实验环节，做好登记表格。四、实验内容（一）积分电路图5-1积分电路1．实验电路如图5-1所示。先从OUT1调出+1v直流电压接入电路输入端，虽然Vi＝+1v，合上开关Ｋ，用示波器观测积分电路输出波形Vo，然后断开开关Ｋ（开关Ｋ用一根导线代替，断开时拔出导线一端）在示波器上观测输出波形变化。2．测量饱和输出电压及有效积分时间。3．将图5-1中积分电容C1改为0.1u，开关Ｋ断开，在积分电路输入端用信号发生器分别输入一种幅度为2V、频率为100Hz方波和正弦波，用示波器观测输出信号幅度大小和输入与输出波形相位关系，并记录波形。(注意:若由于输入信号具有直流电平而使得输出波形失真,可通过调节信号发生器直流电平旋钮消除失真.)4．信号发生器输出幅度不变，变化信号发生器输出频率，再用示波器观测输出信号幅度大小和输入与输出波形相位关系，并记录波形。（二）微分电路实验电路如5-2所示。图5-2微分电路1．用信号发生器输入一种频率为f＝160Hz，有效值为1V正弦波信号到积分电路输入端Vi，用示波器观测电路Vi与Vo波形，并测量输出电压幅度。2．电路连接不变，变化电路输入信号频率（在20Hz~400Hz之间），用示波器观测Vi和Vo幅值和波形变化状况并记录。3．用信号发生器输入一种频率为f＝200Hz，峰－峰值为1V方波信号到积分电路输入端Vi，按正弦波环节重复实验，用示波器观测电路输出波形Vo。（可在Vi端串连一种200Ω左右电阻消除振荡）（三）积分－微分电路电路如图5-3所示。图5-3积分——微分电路1．用信号发生器输入一种频率为f＝200Hz，峰－峰值为1V方波信号到积分－微分电路输入端Vi，用示波器观测Vi和Vo波形并记录（消除振荡办法同上）2．电路连接不变，将积分－微分电路输入端输入信号Vi频率改为500Hz，再重复上一步实验。（五）实验报告1．整顿实验中数据及波形，总结积分，微分电路特点。2．比较实验成果与理论计算值，分析误差因素。实验六有源滤波器一、实验目1．熟悉有源滤波器电路构成及其特性。2．学会测量有源滤波器幅频特性。二、实验仪器1．示波器2．函数发生器3.万用表4．模仿电路实验箱三、预习规定1．实验前预习教材关于滤波器内容。2．分析图6-1、图6-2、图6-3所示电路工作原理，写出它们电压增益特性表达式。3．计算图6-1、图6-2电路截止频率和图6-3电路中心频率。四、实验内（一）低通滤波器实验电路如图6-1所示。其中：反馈电阻RF选用22K电位器，5K7为设定值。图6-1低通滤波器按表6.1内容测量并记录.Vi（v）1111111111频率(Hz)510153060100150200300400Vo(v)表6.1（二）高通滤波器实验电路如图6-2所示图6-2高通滤波器按表6.2内容测量并记录.表6.2Vi(v)1111111111频率(HZ)10203050100130160200300400Vo(V)（三）带阻滤波器实验电路如图6-3所示。1．实测电路中心频率。2．以实测出中心频率为中心,逐渐上下变化输入信号频率，测出带阻滤波器电路幅频特性,自拟表格。图6-3带阻滤波器五、实验报告1．整顿实验数据，画出各电路测量出信号波形曲线，并与计算值对比，分析误差。2．如何构成带通滤波器？试设计一种中心频率为300Hz，带宽为200Hz带通滤波器。

实验七RC正弦波振荡器一、实验目1．掌握桥式RC正弦波振荡器电路构成及工作原理。2．熟悉正弦振荡器调节、测试办法。3．观测RC参数对振荡频率影响，学习振荡频率测定办法。二、实验仪器1．示波器2．函数发生3．万用表4．模仿电路实验箱三、预习规定1．复习RC桥式振荡器工作原理。2．完毕下列填充题：①如图7-1中，正反馈支路是由构成，这个网络具备特性，要变化振荡频率只要变化或数值即可。②如图7-1中，RP3和R2构成反馈，其中用来调节放大器放大倍数，使电路放大倍数AV≥3。图7-1RC正弦振荡器四、实验内容1．按图7-1接线，调节电位器电阻，使RP4＝R1，RP4电阻值需预先调好再接入。2．用示波器观测输出电压V0波形。3．思考：①若电路元件完好，接线对的，电源电压也正常，但测量成果V0＝0，因素何在？应怎么解决？②若在输出端有信号V0，但浮现明显失真，因素何在？应如何解决？4．测量输出信号V0频率f0，并与计算值比较。5．变化振荡频率在模仿电路实验箱上设法使实验电路中文氏桥电阻R1＝RP4=20k(或者使C1=C2=0.2u)。注意：变化参数前，必要先关断模仿电路实验箱电源开关，检查无误后再接通电源。测f0之前，应恰当调节RP3，使输出信号V0无明显失真后，再测频率,并读出V0幅值。6．测定运算放大器放大电路闭环电压放大倍数AVf在实验环节5基本上，关断实验箱电源，保持RP3值不变，使信号发生器输出频率与环节5相似。断开图7-1中“A”点接线，把低频信号发生器输出电压接至运放同相输入端（电路接成如图7-2），调节此输入信号Vi幅值，使输出信号V0等于环节5中读出V0值，再测出此时输入信号Vi幅值，即可计算出电压放大倍数Avf＝V0/Vi=————倍。7．自拟详细环节，测定RC串并联网络幅频特性曲线。图7-2五、实验报告1．图7-1电路中，哪些参数与振荡频率关于？将振荡频率实测值与理论估算值比较，分析产生误差因素。2．总结变化负反馈深度对振荡起振幅值条件及输出波形影响。3．完毕预习规定第2项内容。4．作出RC振荡器串-并联网络幅频特性曲线。实验八LC正弦波振荡电路一、实验目研究LC正弦波振荡电路特性。LC选频放大电路幅频特性。二、实验仪器1．示波器2．函数发生器3．模仿电路实验箱三、预习规定LC电路三点式振荡电路振荡条件及频率计算办法，计算图8所示电路中当电容C分别为0.047u和0.01u时振荡频率。LC选频放大电路幅频特性。图8四、实验内容测选频放大电路幅频特性曲线按图8接线，先选电容C为0.01u。调1RP使晶体管V集电极电压为6V（此时2Rp=0）。调信号源幅度和频率，使f约等于16KHz，Vi=10Vp-p，用示波器监视输出波形，调2RP使失真最小，输出幅度最大，测量此时幅度，计算Au。微调信号源频率（幅度不变）使VOUT最大，并记录此时f及输出信号幅值。变化信号源频率，使f分别为（f0-2），（f0-1），（f0-0.5），（f0+0.5）,(f0+1),(f0+2),(单位：KHz)，分别测出相相应频率输出幅度。将电容C改接为0.047u，重复上述实验环节。LC振荡电路研究图8去掉信号源，先将C=0.01接入，断开R2。在不接通B、C两点状况下，令2RP=0，调1RP使V集电极电压为6V。（1）振荡频率接通B、C两点，用示波器观测A点波形，调2RP使波形不失真，测量此时振荡频率，并与前面实验选频放大电路谐振频率比较。将C改为0.047u，重复上述环节。（2）振荡幅度条件在上述形成稳定振荡基本上，测量Vb、Vc、Va。求出Au·F值，验证Au·F与否等于1。调2RP，加大负反馈，观测振荡器与否会停振。在恢复振荡状况下，在A点分别接入20K、1K5负载电阻，观测输出波形变化。影响输出波形因素在输出波形不失真状况下，调2RP，使2RP为0，即减小负反馈，观测振荡波形变化。先调1RP使波形不失真，然后调2RP观测振荡波形变化。五、实验报告1．由实验内容1作出选频|AU|~f曲线。2．记录实验内容2各步实验现象并解释因素。3．总结负反馈对振荡幅度和波形影响。分析静态工作点对振荡条件和波形影响。注：本实验中若无频率计，可由示波器测量周期再进行换算。

实验九比较器一、实验目1．掌握比较器电路构成及特点。2．学会测试仪器办法。二、实验仪器1．示波器2．函数发生器3．万用表4．模仿电路实验箱三、预习规定（一）分析图9-1电路，回答如下问题1．比较器与否要调零？因素何在？2．比较器两个输入电阻与否规定对称？为什么？3．运算放大器两个输入端电位差如何预计？（二）分析图9-2电路，估算：1．使比较器输出端输出信号Vo由＋Vom变为－Vom临界输入值Vi。2．使比较器输出端输出信号Vo由－Vom变为＋Vom临界输入值Vi。3．若在比较器电路输入端输入Vi幅度有效值为1V正弦波信号，试画出Vi－Vo相应波形图。（三）分析图9-3电路，估算：1．使比较器输出端输出信号Vo由＋Vom变为－Vom临界输入值Vi。2．使比较器输出端输出信号Vo由－Vom变为＋Vom临界输入值Vi。3．若在比较器电路输入端输入Vi幅度有效值为1V正弦波信号，试画出Vi－Vo相应波形图。（四）按照实验内容准备好登记表格和记录波形座标纸。四、实验内容（一）过零比较器电路如图9-1所示。图9-1过零比较器1．按图9-1连线，当输入端Vi悬空时，用万用表测量比较器输出端Vo电压值。2．从信号发生器中输出正弦波信号接到比较器输入端Vi，当Vi输入信号频率为500Hz，有效值为1V正弦波时，用示波器观测输出端Vi与Vo波形，并做好记录。3．变化输入Vi幅值，用示波器观测Vo变化。（二）反相滞回比较器实验电路如图9-2所示。图9-2反相滞回比较器1．按图9-2接线，Vi接DC电压源，测出Vo由＋Vom→－Vom时临界值。2．同样，Vi接DC电压源，测出Vo由－Vom→＋Vom临界值。3．从信号发生器中输出正弦波信号接到比较器输入端Vi，当Vi输入信号频率为500Hz，有效值为1V正弦波时，用示波器观测输出端Vi与Vo波形，并做好记录。（三）同相滞回比较器实验电路如图9-3所示。图9-3同相滞回比较器1．按图9-3接线，并参照（二）实验环节和办法。2．将实验成果与反相滞回比较器成果相比较。五、实验报告1．整顿实验数据和波形。2．分析实验数据成果和误差。3．总结实验原理，阐明各种比较器特点。

实验十波形发生器一、实验目1．掌握波形发生电路特点和分析办法。2．熟悉波形发生器设计办法。二、实验仪器1．示波器2．万用表3．模仿电路实验箱三、预习规定1．分析图10-1电路工作原理，定性地画出Vo和Vc波形。2．若图10-1电路中R1支路电阻为10K（即Rp4＝０），计算输出信号Vo频率。3．分析图10-2电路，如何才干使电路输出信号占空比变大？运用实验箱上元器件画出电路原理图。4．在图10-3电路中，如何才干变化输出信号频率？设计两种电路实现方案，并画出电路原理图。5．对于图10-4电路中，如何才干实现持续地变化电路振荡频率？运用实验箱上元器件，画出电路原理图。四、实验内容（一）方波发生器实验电路如图10-1所示，双向稳压管ZDW普通能稳压在4~6V之间。图10-1方波发生器1．按电路图10-1接线，用示波器观测电路Vc、Vo波形幅度和频率，并与预习计算值比较。2．分别测出Rp4=0和100K时输出信号频率和幅值，并与预习计算值相比较。3．要获得更低频率，应如何选取电路参数？试运用实验箱上元器件进行实验，并观测信号变化。（二）占空比可调节矩形波发生器实验电路如图10-2所示图10-2占空比可调节矩形波发生器1．按图10-2接线，接通电源，用示波器观测并测量电路振荡频率、幅值和波形占空比。2．若要使占空比更大，应如何选取电路参数？用实验验证。（三）三角波发生电路实验电路如图10-3所示。图10-3三角波发生器1．按图10-3接线，用示波器分别观测电路Vo1及Vo波形幅度和频率并记录。2．分析如何变化输出波形频率？按预习方案分别进行实验并记录下波形幅度和频率。（四）锯齿波发生电路实验电路如图10-4所示。图10-4锯齿波发生器1．按图10-4接线，用示波器观测电路Vo1及Vo输出信号幅度和频率，并记录。2．按预习时方案变化锯齿波频率，并测量变化范畴。五、实验报告1．画出各实验波形图。2．画出各实验预习规定设计方案、电路图，写出实验环节及成果。3．总结波形发生电路和特点，并回答：波形产生电路有无输入端？

实验十一集成功率放大器一、实验目1．熟悉集成功率放大器工作特点。2．掌握集成功率放大器重要性能指标及测量办法。二、实验仪器1．示波器2．函数发生器3．万用表4．元器件：集成功率放大器芯片LM3861片8Ω扬声器1个电解电容10u，220u，47u各1个三、预习规定1．复习集成功率放大器工作原理，对照图11-2分析电路工作原理。2．如图11-1电路中，若VCC＝12V，RL＝8Ω，估算该电路PCM，PE值。3．阅读实验内容，准备记录数据表格。图11-1集成功率放大器四、实验内容1．按照图11-1电路，在实验箱上连接好线路，在没加信号时测静态工作电流。2．在输入端接1KHz正弦波信号，用示波器观测输出波形，逐渐增大输入信号电压幅度，直到浮现输出信号失真为止，记录下此时输入和输出信号电压幅度和波形。3．去掉1脚、8脚之间10u电容，重复上述实验。4．变化集成功率放大器电源电压，分别选5V和9V两档接入，再重复上述实验，记录实验成果。四、实验报告1．依照实验测算值，计算各种状况下PCM，PE及η。2．作出电源电压与输出电压，输出功率关系曲线。图11-2集成功率放大器LM386内部电路

实验十二整流滤波和并联稳压电路一、实验目：1．熟悉单相半波、全波、全式整流电路工作原理。2．观测理解电容滤波器作用。3．理解并联稳压电路构成和工作原理。二、实验仪器：1．示波器2．万用表3．元器件：二极管IN41484个，稳压管1个（可利实验箱上）电阻3.3K-1/4W和1K-1/4各1个三、实验内容（一）整流电路：实验电路如图12-1和12-2所示。1．半波整流、桥式整流实验电路分别为图12-1，图12-2所示。2．分别连接二种整流电路，用示波器观测V2及VL波形，并用万用表测量V2，VL幅值。图12-1半波整流图12-2桥式整流（二）电容滤波电路：实验电路如图12-3所示。图12-3电容滤波电路1．分别用不同电容接入电路，RL先不接，用示波器观测波形，用万用表电压挡测VL并记录。 2．接上RL，先用RL＝1KΩ，重复上述1实验并记录。3．将RL改为150Ω，重复上述1实验并记录。（三）并联稳压电路：实验电路如图12-4所示图12-4并联稳压电路1．电源输入电压不变，当负载变化时，观测稳压电路稳压性能。变化负载电阻，使负载电流为IL=5mA,10mA,15mA时，分别用万用表测量出VL，ＶR，ＩL，ＩR，将测量成果填入表12-1中，并计算电源输出电阻Ro。表12-1ＩL（mA）VL(V)ＶR(V)ＩR(mA)1551010152．负载不变，当电源电压变化时，测量电路稳压性能：用可调直流电压模仿200V电源电压变化，电路接入前可调电源调到10V，然后再调到8V、9V、11V、12V，按表12-2内容分别测量VL，ＩL，ＩR填于表中，并计算并联稳压电路稳压系数。

表12-2Vi(V)VL(V)ＩL(mA)ＩR(mA)10891112五、实验报告1．整顿实验数据，并按实验内容计算。2．总结整流滤波电路和并联稳压电路特点。

实验十三串联稳压电路一、实验目1.掌握晶体管直流稳压电源调试办法。2.掌握稳定度、内阻和纹波电压测量办法。实验仪器示波器信号发生器万用表模电实验箱三、实验预习规定1.理解稳压电源工作原理及其指标物理意义。2.理解稳压电源调节环节和稳定度、动态内阻测量办法。图13-1串联型稳压电路四、实验内容及办法1.特性指标测量(1)检查无误，接通电源，在空载时调节图13-1电路中电位器Rp，记录输出电压变化范畴。(2)再调节电位器Rp1。使输出电压为6V。(3)接上负载，变化RL,记录Vo～IL关系值。2.质量指标测量测量仪器连接如图13-2所示。（1）稳定度s①使Vi=10V。②调节“被测稳压器”电位器Rp使输出电压Vo=6V。图13-2图13-2测量s和ro电路③然后变化负载RL，使负载电流固定在某一定值（如IL=80mA）。④调节原则直流稳压器输出，使测量电压差ΔVo=Vo-Vo′（见图13-2）等于零。⑤变化输入电压Vi±10%，测量输出电压差ΔVo，填入表13-1中,求s。表13-表13-1输入电压Vi(V)99.51010.511输出电压差ΔVo(V)

稳定度s

（2）动态内阻ro测量电路同上。表13-2保持图13-2中输入电压Vi为10V，变化负载电流IL，测量输出电压差ΔVo，填入表13-2中，求出ro表13-2

负载电流IL(mA)1020406080100输出电压Vo(V)66-ΔV6-ΔV6-ΔV6-ΔV6-ΔV(3)纹波电压测量图13-3纹波电压测量拆去图13-2中原则直流稳压器，接入220V、图13-3纹波电压测量①把输出电压Vo调到6V，负载电流调为50mA，用晶体管毫伏表测量纹波电压。②保持输入电压Vi为10V，变化负载IL，观测IL变化对纹波电压影响。六、实验报告1.绘出实验电路图。2.计算出s和ro。七、思考题如何在稳压电源中增添限流或短路保护电路？

实验十四集成稳压器一、实验目1．理解集成稳压器特性和用法。2．掌握直流稳压电源重要参数测试办法。二、实验仪器1．示波器2．万用表3．元器件：三端稳压器7805和LM317各1个三极管90131个二极管IN41483个电阻、电容若干三、预习规定1．复习教材中直流稳压电源某些关于电源重要参数及测试办法。2．查阅手册，理解实验使用稳压器重要技术参数。3．计算如图14-6电路中R2电阻值。估算如图14-3电路中输出电压范畴。4．拟订测试环节及记录数据表格。四、实验内容（一）稳压器测试：实验电路如图14-1所示。图14-1三端稳压器1．测试内容①稳压器输出电压。②电压调节率。③电流调节率。④纹波电压（峰值）。（二）稳压器性能实验：如图14-1电路，测试直流稳压电源性能。1．保持稳定输出电压最小输入电压。2．输出电流最大值及过流保护性能。（三）三端稳压器灵活应用1．变化输出电压：实验电路如图14-2和图14-3所示。图14-2三端稳压电源图14-3三端稳压电源分别按图14-2和图14-3接线，测量上述电路输出电压及变化范畴。2．扩大输出电流：实验电路如图14-4所示。按图14-4连接好电路，用万用表测量输出电流，并与实验内容（二）比较。图14-43．构成恒流源：实验电路如图14-5所示。图14-5按图14-5连接好线路，用万用表测试电路恒流作用。（四）可调稳压器：实验电路如图14-6所示。图14-6可调稳压器LM317最大可接入电压40V，输出1.2~37V可调，本实验输入电压只加15V。按图接线，用万用表测试：1．电压输出范畴。2．VT电压与否随V0ut变化而变化？3．按实验内容（一）测试各项指标。为了以便，可在可调电压中间值固定电压测五、实验报告1．分析实验成果，计算实验内容（一）电路各参数。2．画出实验内容（二）输出保护特性曲线。总结本实验所用两种三端稳压器应用办法。

实验十五电流/电压转换电路一、实验任务将4mA~20mA电流信号转换成±10V电压信号。规定以4mA为满量程0%相应-10V，12mA为50%相应0V，20mA为100%相应+10V。二、实验仪器万用表2块（或毫安表一块，电压表一块）三、预习内容按实验箱面版图，设计一种能产生4mA~20mA电流电流源（提示：运用可调电源317L电路单元串接恰当电阻）。画出电路实际接法。分析图15-1电路工作原理，依照实验箱面板图中元器件参数选取图中元器件参数。设计调试办法和环节。图15-1电流/电压转换电路四、实验内容按预习内容1接线，并调试好毫安信号源。参照图15-1，按预习设计图接线，并调试。五、实验报告规定整顿实验数据，分析电流/电压转换电路工作原理和变换过程。理论计算电流转换成电压转换值，并与实验测量值比较，与否存在误差？分析产生误差因素。本实验电路可改为电压/电流转换电路吗？试分析并画出电路图。按本实验思路设计一种电压/电流转换电路，将±10V电压转换成4mA~20mA电流信号。

实验十六电压/频率转换电路一、实验任务按照图16－1连接电路，该图事实上就是锯齿波发生电路，只但是这里是通过变化输入电压Vi大小来变化波形频率，从而将电压量转换成频率参量。二、实验仪器示波器万用表三、预习内容1．指出图16－1中电容C充电和放电回路。2．定性分析用可调电压Vi变化Vo频率工作原理。电阻R4和R5阻值如何拟定？当规定输出信号幅值为12Vp-p，输入电压值为3V，输出频率为300Hz，计算R4，R5值。图16-1电压频率转换电路四、实验内容按图16-1接线，用示波器监视Vo波形。按表16-1内容，测量电压——频率转换关系。可先用示波器测量周期，然后再换算成频率。表16-1Vi（V）012345T（ms）F（Hz）五、实验报告规定1．依照实验成果，整顿实验数据，画出频率——电压关系曲线2．分析电压/频率转换电路工作原理和转换过程。

实验十七设计带负反馈二级放大电路（设计性实验一）一、实验任务1．设计带负反馈二级放大电路，规定闭环放大倍数在20~100之间。2．测试此放大电路开环参数和闭环参数。二、实验规定1．设计成开环电路，调节电路接线和电路参数使输出不失真且无振荡，并达到放大倍数规定。2．设计成闭环电路，调节电路接线和电路参数使输出不失真且无振荡，并达到放大倍数规定。3．运用计算机仿真软件分析所设计电路可行性，并记录需要数据。4．测量符合设计规定期开环电路频率特性（即上限频率和下限频率）。5．测量符合设计规定期闭环电路频率特性（即上限频率和下限频率）6．将测量值和计算值进行比较，研究负反馈对放大器性能影响。三、实验提示和原理阐明多级放大器放大倍数存在级联关系，即：Av＝Av1×Av2×…×Avn。负反馈电路能改进失真，因此设计成闭环电路时可采用加入负反馈环节。若保持电路输入信号幅度不变，逐渐增长输入信号频率，直到示波器上波形幅度减小为本来70％，这时得到信号频率即为放大电路上限频率fH；逐渐减小输入信号频率，直到示波器上波形幅度减小为本来70％，这时得到信号频率即为放大电路下限频率fL。四、实验报告1．结合Multisisim1仿真软件设计实验电路原理图，拟定电路参数值，理论计算实验电路放大倍数、输入电阻、输出电阻、上限频率、下限频率，记录仿真电路图和仿真分析参数。2．设计实验环节和实验测试数据表格，结合仿真成果，比较实验值与理论值，分析误差因素。3．整顿实验数据，作出开环、闭环电路频率特性曲线，标明上限频率和下限频率。4．依照实验数据，总结负反馈对放大电路影响。实验十八运算放大器应用设计（设计性实验二）一、实验任务1．运用运算放大器设计电压跟随器、反相比例放大器、同相比例放大器、比例求和电路等。2．分析和掌握用集成运算放大器构成比例、求和电路特点及性能。二、实验规定1．设计电压跟随器，并用万用表测量其在一定输入电压下，带负载和不带负载时输出电压值，和理论值进行比较，并对其进行误差分析。2．设计反相比例放大器，满足关系式：U0=－10Ui，用万用表测量不同输入电压下输出电压值，和理论值进行比较，并对其进行线性度和误差分析。3．设计同相比例放大器，满足关系式：U0=11Ui，用万用表测量不同输入电压下输出电压值，和理论值进行比较，并对其进行线性度误差分析。4．设计反相求和放大电路，满足关系式：U0=－（10U1＋10U2），用万用表测量放大器各输入、输出电压值，和理论值进行比较，并对其进行误差分析5．设计双端输入求和放大电路，满足关系式：U0=10U2－10U1,二输入端电压各取正、负值组合，测量放大器各不同输入、输出电压值，和理论值进行比较，并对其进行误差分析。6．运用计算机仿真软件分析所设计电路可行性，并记录需要数据。三、实验提示和原理阐明运算放大器抱负化条件：开环放大倍数A→∞，输入阻抗ri→∞，输出阻抗ro→0。注意和理解输出端与“＋”、“－”输入端相位关系。四、实验报告1．结合Multisisim1仿真软件设计出实验电路原理图，拟定电路参数值，理论计算电路放大倍数，并记录仿真电路和仿真分析参数。2．设计实验环节，总结本实验中五种运算电路特点及性能。3．设计测试数据表格，分析理论计算与实验成果误差因素。实验十九互补对称功率放大器（设计性实验三）一、实验任务1．设计一种3~10mW互补功率放大器电路。2．观测静态工作点对互补功率放大器电路输出电压波形失真影响。3．分析各元件作用对电路进行改进，总结功率放大器电路特点和测量办法。二、实验规定1．运用计算机仿真软件分析所设计电路可行性，并记录需要数据。2．采用单电源工作方式。3．调节电路中元件参数，使电路能输出电压幅度达到最大且基本不失真。4．调节电路中元件参数，电路能得到最大输出功率，效率能达到70％。5．改进电路，使输出电压幅度值达到VCC/2。三、实验提示和原理阐明互补电路工作原理：如右图所示，考虑到BJT发射结处在正向偏置时才导电，因而当信号处在正半周时，vBE1=vBE2>0，则T2截止，T1承担放大任务，有电流通过负载RL；而当信号处在负半周时，vBE1=vBE2<0，则T1截止，T2承担放大任务，仍有电流通过负载RL；这样，一种在正半周工作，而另一种在负半周工作，两个管子互补对方局限性，从而在负载上得到一种完整波形，称为互补电路。2．采用单电源原理：当加入信号vi时，在信号负半周，T1导电，有电流通过负载RL，同步向C充电；在信号正半周，T2导电，则已充电电容C起着双电源互补对称电路中电源—VCC作用，通过负载RL放电。只要选取时间常数RLC足够大（比信号最长周期还大得多），就可以以为用电容C和一种电源VCC可代替本来+VCC和—VCC两个电源作用。3．自举电路工作原理：上图虽然解决了工作点偏置和稳定问题，但在实际运用中还存在其她方面问题。如输出电压幅值达不到Vom=VCC/2。在额定输出功率状况下，普通输出级BJT是处在接近充分运用状态下工作。例如，当vI为负半周最大值时，iC3最小，vB1接近于+VCC，此时但愿T1在接近饱和状态工作，即vCE1=VCES，故K点电位vK=+VCC-VCESVCC。当vi为正半周最大值时，T1截止，T2接近饱和导电，vK=VCES0。因而，负载RL两端得到交流输出电压幅值Vom=VCC/2。上述状况是抱负。事实上，上图输出电压幅值达不到Vom=VCC/2，这是由于当vi为负半周时，T1导电，因而iB1增长，由于Rc3上压降和vBE1存在，当K点电位向+VCC接近时，T1基流将受限制而不能增长诸多，因而也就限制了T1输向负载电流，使RL两端得不到足够电压变化量，致使Vom明显不大于VCC/2。如何解决这个矛盾呢？如果把图中D点电位升高，使VD>+VCC，例如将图中D点与+VCC连线切断，VD由另一电源供应，则问题可以得到解决。普通办法是在电路中引入电阻和电容等元件构成所谓自举电路，意思是电路自身把vD提高。四、实验报告1．结合Multisisim1仿真软件，完毕互补功率放大器电路设计，并记录仿真电路图和仿真分析参数。2．设计实验环节，分析设计电路可行性，理论计算互补功率放大器输出电流、输出功率和效率等参数。3．实际测量此电路各参数，并与理论值比较，分析其误差因素。4．总结功率放大器电路特点及测量办法。

实验二十波形变换电路设计（设计性实验四）一、实验任务设计方波变三角波变换电路。设计一精密整流电路。设计正弦波变方波变换电路。二、实验规定运用计算机仿真软件分析所设计电路可行性，并记录需要数据。在方波变三角波变换电路中，恰当调节设计电路中器件参数，使得当输入f＝500Hz、幅值为±8V方波信号时，能得到不失真同频率、幅值为±4V三角波。在精密整流电路中，规定当输入f＝500Hz，有效值为1V正弦波信号，得到不失真且有效值近似为1V信号。在正弦波变方波变换电路中，规定方波幅值为±6V，频率与正弦波相似。三、实验提示熟悉波形变换电路工作原理及特性。掌握波形变化电路参数选取和调试办法。四、实验扩展分别变化说设计电路中输入波形频率，观测输出波形变化，如果波形失真应如何调节电路参数？分别变化说设计电路中输入波形频幅值，观测输出波形变化，如果波形失真应如何调节电路参数？将精密整流电路中输入正弦波改为三角波，输出波形有何变化？五、实验报告结合Multisisim1仿真软件，按实验规定设计电路原理图、整顿所有计算成果、实验环节和表格数据。记录仿真电路图和仿真分析参数。总结波形变化电路特点。

第二某些模仿电子技术课程设计

课题一 多级放大电路设计一、设计任务1、设计课题：多级放大电路设计设计一种阻容耦合三级放大电路，已给条件：vcc=12v，RL=2KΩ，信号源内阻RS=0，管子采用9013（β约为180）。规定技术指标:Auf>20,Au=500～,Rif>10KΩ,Rof<100Ω.2、设计环节与规定①写出设计预习报告。②依照已知条件及性能指标规定，拟定电路及器件（晶体管可以选取硅管或锗管）型号，设立静态工作点，计算电路元件参数。 ③计算所设计电路，测试性能指标能否达到设计规定。 ④调节修改元件参数值再计算，直到满足放大器性能指标规定。（以上两步规定在进实验室前完毕）⑤安装电路，并测试性能指标；调节修改元件参数值，使其满足放大器性能指标规定，将修改后元件参数值标在设计电路图上。⑥上述各项完毕后，再进行研究与思考，研究内容见背面“研究与思考题”某些。⑦所有内容完毕后，写出课程设计报告，其规定详见附录一。3、仪器设备模电实验箱1台双踪示波器1台低频信号发生器1台万用表1只元器件及工具1套二、测试内容1、进行各级电路静态和动态计算,完毕电路设计(各级静态工作点应能调节)；2、完毕静态工作点调节和测量；3、分别测量每一级Au，Ri，Ro；4、三级连起来测总Au，Ri，Ro(开环)；5、引入负反馈后测Auf，Rif，Rof，观测负反馈对放大电路影响。通过本课题设计，规定掌握晶体管放大器静态工作点设立与调节办法、放大器基本性能指标测试办法、负反馈对放大器性能影响。三、研究与思考题如何使反馈系数可调？如何使开环放大倍数可调？

课题二 RC有源滤波器迅速设计一、设计任务1、设计课题：语音滤波器设计性能指标规定：Δf=fH-fL=3000Hz-300Hz=2700Hz，AV=10，阻带衰减速率为-40dB/10倍频程。2、设计环节与规定参照课题一。3、仪器设备同课题一。二、滤波器传播函数与性能参数由RC元件与运算放大器构成滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定频率范畴内信号通过，抑制或急剧衰减此频率范畴以外信号。可用在信息解决、数据传播、抑制干扰等方面，但因受运算放大器频带限制，此类滤波器重要用于低频范畴。依照对频率范畴选取不同，可分为低通、高通、带通与带阻等四种滤波器，它们幅度特性如图2.1所示。图2.1具备抱负幅频特性滤波器是很难实现，只能用实际滤波器幅频特性去逼近抱负。惯用逼近办法是巴特沃斯（Butterworth）最大平坦响应和切比雪夫（Chebysher）等波动响应。在不容许带内有纹波应用中，采用巴特沃斯响应滤波器较好。如果给定阶图2.2数n和带内容许偏差，采用切比雪夫响应滤波器较好，因其带阻衰减速率比巴特沃斯响应要大得多，但切比雪夫滤波器相频特性比巴特沃斯要差，如图2.2所示。普通来说，滤波器幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。滤波器阶数n越高，幅频特性衰减速率越快，但RC网络节数越多，元件参数计算越繁琐，电路调试越困难。由于任何高阶滤波器均可以用较低阶滤波器级联实现，故本课题重要简介具备巴特沃斯响应二阶滤波器设计。表2.1列出了二阶有源滤波器传播函数，它们幅频特性如图2.1所示。表2.1二阶RC滤波器传播函数类型传输函数性能参数低通A（s）=AV——通带内电压增益ωc——低、高通滤波器截止角频率ω0——带通、带阻滤波器中心角频率Q——品质因数，Q≈=（当BW<<ω0时）BW——带通、带阻滤波器带宽高通A（s）=带通A（s）=带阻A（s）=实现表2.1所示传播函数惯用电路有电压控制电压源（VCVS）电路和无限增益多路反馈（MFB）电路。图2.3所示电路为压控电压源电路，其中运算放大器为同相输入接法，图2.3图2.4因而滤波器输入阻抗很高，输出阻抗很低，滤波器相称于一种电压源，故称这种电路为电压控制电压源电路。其长处是电路性能稳定，增益容易调节。图2.4所示电路为无限增益多路反馈电路，其中运算放大器为反相输入接法，由于放大器开环增益为无限大，反相输入端可视为虚地，输出端通过C2、R3形成两条反馈支路，故称这种电路为无限增益多路反馈电路。其长处是电路有倒相作用，使用元件少，但增益调节不太以便，对其他性能参数会有影响，其应用范畴比VCVS电路要小。三、滤波器迅速设计办法图2.3是二阶压控电压源低通滤波器电路，其传播函数表达式为A（S）=（2-1）与表2.1低通滤波器传播函数通用表达式相比较，可得滤波器性能参数表达示为ωc2=（2-2）（2-3）AV=1+（2-4）在设计滤波器时，普通给定性能指标有截止频率fc或截止角频率ωc，带内增益Av，以及滤波器品质因数Q。对于二阶低通（或高通）滤波器，普通取Q=0.707，由于在截止角频率ωc处幅频特性较为适当，如图2.5所示。图2.5幅频特性与Q关系如果仅由ωc、Av及Q这三个数求出图2.3电路中所有R、C元件值是相称困难。普通是先设计一种或几种元件值，再由式（2-2）~（2-4）建立方程组，求解其他元件参数值，最后通过实验调节修改元件取值。设定元件参数越多，方程求解越简朴，但电路调节越困难。如果只设定一种元件参数，电路调试最以便，但计算工作将变得相称繁琐，如果运用计算机，虽然计算再复杂，也会迎刃而解。当前已有人完毕了这项工作，并将具备巴特沃斯响应、切比雪夫响应n=2，3，…。8阶各种类型有源滤波器电路及其所用RC元件值制成设计表。设计人员只需要查表就能得到滤波器电路及RC元件值，称这种查表法为有源滤波器迅速设计办法。迅速设计办法应用条件与设计环节规定给定滤波器响应（巴特沃斯或切比雪夫），滤波器电路形成（VCVS或MFB），滤波器类型（低通、高通、带通、带阻及阶数n），`滤波器性能参数fc、Av、Q或BW。如滤波器设计表2.2~表2.5所示。其设计环节如下：依照截止频率fc，从图2.6（a）、（b）、（c）中选定一种电容C标称值。图2.6截止频率fc，电容C及参数K相应关系截止频率fc（1~102）Hz截止频率fc（102~104）Hz截止频率fc（104~106）Hz由右式计算参数K K=（2-5）式中，C′是以μF为单位C值，如C=0.01μF，则C′=0.01。参数K也可以在图2.6选电容C同步，查相应于fcK值。从设计表中查出Av相应电容值及K=1时电阻值，再将这些电阻值乘以参数K，便可得到滤波器电阻设计值。实验调节修改电阻值，测量滤波器性能参数，绘制幅频特性。几点建议①电容C选定应使 K值不要太大（建议K<10），否则滤波器电阻值回很大。②电阻标称值尽量接近设计值，可恰当选用几种电阻串、并联使阻值接近设计值。③尽量采用金属膜电阻及容差不大于10%电容，不适当采用碳膜电阻及陶瓷圆片电容。注意事项①设计表中元件标号应与电路元件标号相一致。②若某项指标偏差较大，应依照设计表中性能参数表达式，调节修改相应元件值。③选取滤波器电路形式时可参照设计表中应用阐明。本课题简介有源滤波器迅速设计办法，具备计算简朴、元器件少、电路调节以便等长处。通过学习，规定掌握最基本二阶滤波器设计办法与性能参数测试技术，并具备设计高阶滤波器能力。四、研究与思考题1．低通滤波器调试中，为什么要接调零电位器？用实验阐明接入调零电位器后可改进滤波器哪些性能。2．高通滤波器上限频率受哪些因素影响？采用什么办法减小这些影响？3．用实验比较压控电压源电路（VCVS）与无限增益多路反馈电路（MFB）在电路稳定性，性能参数互相牵制，电路调节等方面优缺陷。4．本课题所简介滤波器迅速设计办法与常规设计办法（即先设定几种电阻、电容值再解方程求出其他元件值，然后通过实验调节）相比较，有哪些优越性？

表2.2二阶低通滤波器（巴特沃斯响应）设计表压控电压源（VCVS）电路无限增益多路反馈（MFB）电路电路形式性能参数ωc2=ωc2=AV=1+AV=设计表电路元件值电路元件值增益1246810增益12610R11.4221.1260.8240.6170.5210.462R13.1112.5651.6971.625R25.3992.2501.5372.0512.4292.742R23.1115.13010.18016.252R3开路6.7523.1483.2033.3723.560R34.0723.2924.9774.723R406.7529.44416.01223.60232.038C10.2C0.15C0.05C0.033CC10.33CC2C2C2C2C电阻为参数K=1时值，单位为kΩ。电阻为参数K=1时值，单位为kΩ。应用阐明增益容易调节，输入阻抗高，输出阻抗低。有倒相作用，输出阻抗低。运放Ri>10(R1+R2),输入端到地要有始终流通路。运放Ri>10(R3+R1//R2)，输入端到地直流在ωC处，运放开环增益至少应是滤波器增益50倍。通路已由R2和R3完毕。同相端可接电阻RP，减少失调。由表2.2二阶压控电压源（VCVS）电路性能参数表达式可见，减小电容C与C1可以升高截止频率而不影响电压增益。

表2.3二阶高通滤波器（巴特沃斯响应）设计表压控电压源（VCVS）电路无限增益多路反馈（MFB）电路电路形式性能参数ωc2=ωc2=AV=1+AV=设计表电路元件值电路元件值增益1246810增益12510R11.1251.8212.5923.1413.5933.985R10.7500.9001.0231.072R22.2511.3910.9770.8060.7050.636R23.3765.62712.37923.634R3开路2.7821.3030.9680.8060.706C1C0.5C0.2CR402.7823.9104.8385.6406.356电阻为参数K=1时值，单位为kΩ。电阻为参数K=1时值，单位为kΩ。应用阐明规定运放Ri>10R2。同相端接等于R2电阻可减少失调，微调C或R3、R4选用要考虑对失调影响。C1对AV实现调节。在ωC处，运放开环增益至少应是滤波器增益50倍。在测二阶高通滤波器幅频特性时，需要注意是：随着频率升高，信号发生器输出幅度也许下降，浮现滤波器输入信号Ui与输出信号Uo同步下降现象。产生因素是，由于信号源输出幅度下降引起，这时应调节Ui使其维持Ui不变。测高频端电压增益时也许浮现增益下降现象，这重要是集成运放高频响应或截止频率受到限制所引起。

课题三 函数发生器一、设计任务1、设计课题：方波-三角波-正弦波函数发生器设计已知条件：双运放μA747一只。性能指标规定：频率范畴100Hz～1kHz，1kHz～10kHz；输出电压方波UP-P≤24V，三角波UP-P=6V，正弦波UP-P>1V;波形特性尽量好。2、设计环节与规定参照课题一。3、仪器设备同课题一。二、函数发生器构成函数发生器普通是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形电路或仪器。依照用途不同，有产生三种或各种波形函数发生器，使用器件可以是分立器件（如低频信号函数发生器S101所有采用晶体管），也可以采用集成电路（如单片函数发生器模块5G8038）。为进一步掌握电路基本理论及实验调试技术，本课题简介由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同构成方波-三角波-正弦波函数发生器设计办法。产生正弦波、方波、三角波方案有各种，如一方面产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以一方面产生三角波-方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题只简介先产生方波-三角波，再将三角波变换成正弦波电路设计办法。其电路构成框图如图3.1所示图3.1函数发生器构成框图依照图3.1构成框图，三角波→正弦波变换电路重要由差分放大器来完毕。差分放大器具备工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等长处。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因而可将频率很低三角波变换成正弦波。波形变换原理是运用差分放大器传播特性曲线非线性。分析表白，传播特性曲线表达式为（3-10）（3-11）式中，α=IC/IE≈1；I0——差分放大器恒定电流；UT——温度电压当量，当室温为25℃时，UT≈如果Uid为三角波，设表达式为（3-12）式中，Um——三角波幅度；T——三角波周期。将式（3-12）代入式（3-10）或（3-11），则（3-13）运用计算机对式（3-13）进行计算，打印输出IC1（t）或IC2（t）曲线近似于正弦波，则差分放大器单端输出电压UC1（t）、UC2（t）亦近似于正弦波，从而实现了三角波→正弦波变换，波形变换过程如图3.2所示。为使输出波形更接近正弦波，由图3.2可见：传播特性曲线越对称，线性区越窄越好；三角波幅度Um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。图3.2三角波→正弦波变换三、函数发生器性能指标1、输出波形正弦波、方波、三角波等等。2、频率范畴函数发生器输出频率范畴普通分为若干波段，如低频信号发生器频率范畴为：1Hz～10Hz，10Hz～100H