模拟电子技术实验

目录学生实验守则概述实验一常用电子仪器的使用实验二单级放大器实验三放大电路的设计与仿真(Ⅱ)实验四运算放大器的线性应用实验五运算放大器的非线性应用综合设计性实验第1页/共48页12021/10/10星期日学生实验守则一、学生进入实验室必须遵守实验室的规章制度，遵守课堂纪律，保持实验室的安静和整洁，爱护实验室的一切设施。二、实验课前要认真预习实验指导书，写出实验预习报告，并经教师批阅后方可进行实验。三、实验课中要遵守操作规程,不要带电连接、更改或拆除线路。线路接好后，须经指导教师检查后，方可接通电源进行实验。四、学生实验前对实验所用仪器设备要了解其操作规程和使用方法，凡因不预习或不按使用方法进行操作而造成仪器设备损坏者，除书面检查外，按学校规定进行赔偿。五、实验中注意安全，遇到事故应立即关断电源并报告教师检查处理。六、实验完毕后要做好整理工作,实验数据必须经指导教师签阅后，才能拆除线路，并将仪器、设备、凳子等按规定放好，经同意后方可离开实验室。七、因故缺课的学生可向实验室申请一次补做机会。无故缺课或无故迟到（１５分钟以上）的不予补做，该次实验无成绩，累计三次者，该实验课以不及格论，并不得参加该门理论课程的考试。八、实验室仪器设备不能擅自搬动、调换,更不能擅自带出实验室。

第2页/共48页22021/10/10星期日概述《模拟电子技术实验》课程是电类专业的技术基础课之一，具有较强的实践性，在通信、自动化及其它相关专业的课程中占有重要的地位。通过对本课程的学习，要求学生在掌握基本实验技能的基础上，突出实践能力和创新能力的培养。根据课程的性质、任务和要求，模拟电子技术实验采用多层次教学方式。通过本课程学习应达到下列基本要求：1．正确使用常用的电子设备，掌握示波器、信号发生器、数字万用表、稳压电源、毫伏表等仪器设备的使用方法。2．掌握基本的实验测试技术以及电子电路的主要技术指标。能设计常用的电子系统，并进行组装调试。具有查阅电子器件手册的能力。3．具有一定分析问题和解决问题的能力，具有查找和排除电子电路中常见故障的能力。4．能独立写出严谨、有理论分析、实事求是、文理通顺、字迹端正的实验报告。第3页/共48页32021/10/10星期日实验一常用电子仪器的使用一、实验目的1、学习数字示波器、函数信号发生器、多功能万用表的使用方法；2、掌握模拟电子技术实验训练箱的使用；3、熟悉虚拟仪器HS801、晶体管图示仪的使用方法。第4页/共48页42021/10/10星期日实验仪器一.万用表二.信号发生器三.数字示波器四.模拟电子技术实验训练箱五.虚拟仪器六.晶体管图示仪第5页/共48页52021/10/10星期日实验二单级放大器一、实验目的1．测定放大器的静态工作点和电压放大倍数。2．测定放大器的动态范围，观察非线性失真。3．熟悉晶体管偏置对工作点及动态范围的影响。4．学习放大器输入电阻、输出电阻的测试方法。5．研究负载对非线性失真和放大倍数的影响。第6页/共48页62021/10/10星期日二、实验仪器模拟电子技术实验训练箱1台晶体管图示仪1台数字万用电表1块数字示波器1台函数发生器1台第7页/共48页72021/10/10星期日三、实验原理1、实验参考电路如图所示第8页/共48页82021/10/10星期日2、工作原理任何组态（共射、共基、共集）的放大电路的主要任务都是不失真地放大信号，而完成这一任务的首要条件，就是合理地选择静态工作点。为了保证输出的最大动态范围而又不失真，往往把静态工作点设置在交流负载线的中点，静态工作点设置得偏高或偏低,在输入信号比较大时会造成输出信号的饱和失真或截止失真。第9页/共48页92021/10/10星期日（1）静态工作点

第10页/共48页102021/10/10星期日（2）动态参数电压放大倍数输入电阻其中输出电阻测量方法：输入电阻测量用串联法，输出电阻测量用带载与无载法。输入电阻

输出电阻第11页/共48页112021/10/10星期日（3）动态范围为使负载得到最大幅度的不失真输出电压，静态工作点应设在交流负载线的中点。静态工作点满足下列条件：

为了使电路不产生饱和失真，电路应满足

为了使电路不产生截止失真，电路应满足

第12页/共48页122021/10/10星期日若静态工作点不在交流负载线的中点，取上二式中较小者为最大不失真输出电压幅值。本实验输入端加入一个分压器，这是为了检测时可以用毫伏表同一量程测取输入、输出信号，以减少由于量程不同而造成的误差。电阻5.1K和51Ω，应选用精密电阻。第13页/共48页132021/10/10星期日四、实验内容和步骤静态工作点的调试电压放大倍数的测试放大器输入电阻的测量输出电阻的测量动态范围的调试观察改变工作点对输出波形的影响观察改变负载电阻RL对输出波形和放大倍数的影响第14页/共48页142021/10/10星期日五、实验预习要求1．复习有关课程内容，熟悉实验目的、原理、内容和步骤。2．根据给定的电路参数：。估算实验电路的静态工作点、RW1电阻值、电压放大倍数AV及放大器的动态范围。3.设计一共射极放大电路：要求：β=100，Vbe=0.7V,Vcc=12V,RL=20K，IE=1.5mA，VEQ=2.5V,Av=150，Ce=C1=C2=50uF。选取Rc、Re、Rb1、Rb2。计算并测量输入电阻Ri；输出电阻Ro；放大倍数Av。第15页/共48页152021/10/10星期日六、实验报告要求1．实测静态工作点参数与估算工作点参数的比较、分析。

2．分别讨论RW1、RL改变对放大器输出波形、放大倍数、输入电阻、输出电阻、动态范围的影响。3.根据实验数据算出电压放大倍数AV，与计算值比较，如有误差，分析其原因。第16页/共48页162021/10/10星期日实验三放大电路的设计与仿真(Ⅰ)一、实验目的1.熟悉电子电路仿真软件的使用方法。2.掌握利用EWB软件进行放大电路性能指标的测试方法。二、实验仪器计算机（要求安装EWB仿真软件）第17页/共48页172021/10/10星期日三、实验内容和步骤利用EWB进行放大电路的设计及仿真。学生可自选实验电路，也可选用实验参考电路如下图完成实验。Vi2第18页/共48页182021/10/10星期日1.调试静态工作点打开EWB软件，按照实验原理图连接线路，在交流输入为零时，调整各级静态工作点。即=1.3mA，=4mA。测量并记录，的各极电压值，记入下表：测量项目测量数据第19页/共48页192021/10/10星期日2.测量放大器的性能指标输入f=1kHz的正弦信号，用示波器观察，在输出波形不失真的条件下，进行动态测量。（1）测量带载及空载情况下的放大倍数：（2）测量输出电阻方法：输入端串联接入电流表（交流），并联接入电压表（交流），可以测量电路输入电阻：第20页/共48页202021/10/10星期日（3）测量输出电阻R。方法：用带载和空载法。（4）测量幅频特性曲线、上限频率和下限频率。方法：选择虚拟波特仪，进行正确连线、运行，调出幅频特性曲线，测量上限频率和下限频率。第21页/共48页212021/10/10星期日四．实验预习要求1．熟悉EWB软件的使用；2．按实验电路给定的参数：计算放大倍数、输入电阻和输出电阻。五．实验报告要求1．对放大倍数的计算值与实测值进行比较分析。2．对放大器输入电阻和输出电阻的计算值与实测值进行比较。3．计算放大器的带宽。第22页/共48页222021/10/10星期日实验四放大电路的设计与仿真(Ⅱ)

一、实验目的1.进一步熟悉电子电路仿真软件的使用方法。2.掌握利用EWB软件进行放大电路性能指标的测试方法。二、实验仪器计算机（要求安装EWB仿真软件）第23页/共48页232021/10/10星期日三、实验内容和步骤利用EWB进行放大电路的设计及仿真。学生可自选实验电路，也可选用实验参考电路如下图完成实验。第24页/共48页242021/10/10星期日1.调试静态工作点按照实验原理图连接线路，将开关K2打至“1”，在交流输入为零时，调整各级静态工作点。即=1.3mA，=4mA。测量并记录，的各极电压值，记入下表：测量项目测量数据第25页/共48页252021/10/10星期日2.测量放大器的性能指标将开关K2打至“1”，输入f=1kHz的正弦信号，用示波器观察，在输出波形不失真的条件下，进行动态测量。（1）测量带载及空载情况下的放大倍数：（2）测量输出电阻方法：输入端串联接入电流表（交流），并联接入电压表（交流），可以测量电路输入电阻：第26页/共48页262021/10/10星期日（3）测量输出电阻R。方法：用带载和空载法。（4）测量幅频特性曲线、上限频率和下限频率。方法：选择虚拟波特仪，进行正确连线、运行，调出幅频特性曲线，测量上限频率和下限频率。第27页/共48页272021/10/10星期日3．测量负反馈放大器的性能参数

(1)测量放大倍数（带载及不带载）

(2)测量输入电阻

(3)测量输出电阻

(4)测量幅频特性曲线、上限频率和下限频率

(5)测量反馈深度方法：对电压串联负反馈电路，保证基本放大器和负反馈放大器的输出电压为同一数分别测取基本放大器和负反馈放大器的输入电压 和，则反馈深度第28页/共48页282021/10/10星期日四、实验预习要求

1．判断此电路的反馈类型，并分析此负反馈对放大器性能的影响。

2．已知，分别计算基本放大器静态工作点Q及电压放大倍数，输入、输出电阻；估算负反馈放大器的电压放大倍数，输入、输出电阻、反馈深度及反馈电阻改变时的反馈深度。第29页/共48页292021/10/10星期日五、实验报告要求

1．将基本放大器的放大倍数计算值与实测值进行比较，并讨论产生误差的原因。

2．利用深度负反馈条件下的近似公式，计算负反馈放大器的放大倍数，与实测值比较，讨论误差原因。第30页/共48页302021/10/10星期日实验五运算放大器的线性应用一、实验目的1．掌握集成运放的正确使用方法。2．进一步掌握集成运放的线性应用：反相放大器、同相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器、线性整流器、正弦波信号发生器、单电源供电的交流放大器。二、实验仪器1．模拟电子技术实验训练箱1台2．数字万用电表1块4．数字示波器1台5．函数发生器1台第31页/共48页312021/10/10星期日三、实验原理集成运放是高增益的直流放大器。若在它的输出端和输入端之间加上反馈网络，则可以实现不同的电路功能。例如，施加线性负反馈，可以实现放大功能以及加减、微分、积分等模拟运算功能，施加非线性负反馈，可以实现对数、乘除等模拟运算功能以及非线性变换功能；施加线性或非线性反馈，或将正、负两反馈结合，可以实现产生各种模拟信号的功能。第32页/共48页322021/10/10星期日在使用集成运放时，要特别注意下列两个共性问题。首先，在输出信号中含有直流分量的应用场合下，必须考虑“调零”问题。第二，是相位补偿问题，不能让运放产生自激现象，保证运放的稳定正常工作。此外，为了减小输入级偏置电流引起的误差，一般要求同相端和反相端到地直流电阻相等——保持输入端直流平衡。第33页/共48页332021/10/10星期日四、实验内容1．电压跟随器按图电路接线，输入信号由反相端引入，测取、，看其有什么关系。第34页/共48页342021/10/10星期日2．反相电压放大器按图电路接线，输入信号由反相端引入，测取、，看其有什么关系。第35页/共48页352021/10/10星期日3．同相电压放大器按图接线。接通电源，输入信号由同相端输入，测取及，分析其关系。第36页/共48页362021/10/10星期日4．加法器按如图电路接线。给上电源、调零。然后分别给、两个电压值，并测、、，分析其关系。第37页/共48页372021/10/10星期日5．减法器按如图电路接线。给上电源、调零。然后分别给、两个电压值，并测、、，分析其关系。第38页/共48页382021/10/10星期日6．积分器按电路接线。输入方波信号，，用示波器观察，并记录之。第39页/共48页392021/10/10星期日7．微分器按电路接线。输入方波信号，，用示波器观察，并记录之。第40页/共48页402021/10/10星期日8．绝对值按图接线。输入信号为正弦波，用示波器观察的波形，并记录之。第41页/共48页412021/10/10星期日9．正弦波信号发生器按图接线，用示波器观察