模拟说明书 (2)
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实验一单级放大电路
一、实验目的
1、熟悉电子元器件和模拟电路实验箱的使用。
2、学会测量和调整放大电路静态工作点的方法,观察放大电路的非线性失真。
3、学习测定放大电路的电压放大倍数。
4、掌握放大电路的输入阻抗、输出阻抗的测试方法。
5、学习基本交直流仪器仪表的使用方法。
二、实验仪器
1、示波器
2、信号发生器
3、万用表
三、预习要求
1、学习三极管及单级放大电路的工作原理,明确实验目的。
2、学习放大电路动态及静态工作参数测量方法。
四、实验内容及步骤
图1-1单级放大电路
1、连接线路
按图连好线路。
2、调整静态工作点
将函数信号发生器的输出通过输出电缆线接至Us两端,调整函数信号发生器输
出的正弦波信号使f=1kHz,Ui=10mV(Ui是放大电路输入信号ui的有效值,用毫伏表测量ui可得)。将示波器Y轴输入电缆线连接至放大电路输出端。然后调整基极电阻Rp1,在示波器上观察uo的波形,将uo调整到最大不失真输出。注意观察静态工作点的变化对输出波形的影响过程,观察何时出现饱和失真、截止失真,若出现双向失真应减小Ui,直至不出现失真。调好工作点后Rp1电位器不能再动。用万用表测量静态工作点记录数据于表1-1(测量Uce和Ic时,应使用万用表的直流电压档和直流电流档)。
表中:Rb=Rp1+1R3.
3、测量放大电路的电压放大倍数
调节函数信号发生器输出为f=1kHz,Ui=10mV的正弦信号,用示波器观察放大器的输出波形。若波形不失真,用晶体管毫伏表测量放大器空载时的输出电压及负载时的输出电压Uo的实测值;调Ui=20mV,重复上述步骤,验证放大倍数的线性关系,填入数据记录表1-2中(测量输入电压、输出电压时,用晶体管毫伏表测量)。
4、测量放大器的输入、输出阻抗
(1)输入阻抗的测量:用万用表的欧姆档测量信号源与放大器之间的电阻1R1,用晶体毫伏表测量信号源两端电压Us以及放大器输入电压Ui,可求得放大电路的输入阻抗。
Ui * 1R1 (1.1)
Us-Ui
(2) 输出阻抗的测量:在放大器输出信号不失真的情况下,断开RL,用晶体管毫
伏表测量输出电压Uo1;接上RL,测得Uo2,可求得放大电路的输出阻抗。
RL*(Uo1-Uo2) (1.2)
Uo2
5、观察放大电路的非线性失真
(1)工作点合适,输入信号过大引起的非线性失真:在静态工作点不变的情况下增大输入信号,用示波器观察输出波形的失真现象,用万用表测量Ic和Uce的值。(2)工作点不合适,引起的非线性失真:在放大器输入电压Ui不变的情况下,改变放大电路的静态工作点(调节Rp1的大小)用示波器观察输出电压Uo波形的变化,并用万用表测量Ic和Uce的值。将上述结果填入表1-3中.
6、三极管的电流放大系数β的测量
在上述实验步骤中,需要对放大电路进行理论分析,而在分析中需要β的值,此时可以用万用表来测量。测量步骤如下:
(1)判定基极b和管型
判断根据是从基极b到集电极c以及基极b到发射集E,分别是两个PN结。将万用表拨到欧姆档得R×100(R×1K)位置,用红表笔触碰某个电极,黑表笔分别去接触另两个电极,若两次测量到的电阻值很大或很小,则红表笔接的是基极;若两次测量到的阻值相差很大,则说明红表笔接的不是基极,应更换电极重新测量。在已知基极时,用黑表笔接触另两极,若测量的阻值较大时,则三极管为NPN;反之,阻值教小时,三极管为PNP型。
(2)判断集电极C、发射极E
在确定了基极后,用万用表再次测量其他两个电极之间得电阻值,然后交换表笔重新测量一次,两次测量到阻值应该不等。对于较小阻值的(NPN)红表笔接的是发射极E,黑表笔接的是集电极C,对PNP而言,红表笔接的是发射极C,黑表笔接的是集电极E。
(3)测量三极管放大系数β
在知道了三极管的信号及管脚的情况下,将三极管的三个管脚对应地插入万用表的Hfe的B、C、E插孔中进行测量,读到的数值即为三极管放大系数β。
7、思考题
(1)测量静态工作点用何种仪表?测量Ui、Uo用何种仪表?
(2)如何用万用表判断电路中晶体管的工作状态(放大、截止、饱和)?
(3)测量Rb的数值,不断开与基极的连线,可以吗?为什么?
(4)如果放大器无负载时出现饱和失真,加上负载后,情况会怎样?为什么?
(5)放大器的非线性失真在哪些情况下可能出现?
实验二负反馈放大电路
一、实验目的
1、研究负反馈对放大器放大倍数的影响。
2、了解负反馈对放大器通频带和非线性失真的改善。
3、进一步掌握多级放大电路静态工作点的调试方法。
二、实验仪器
1、双踪示波器。
2、信号发生器。
3、万用表。
三、预习要求
1、认真阅读实验内容要求,估计待测量内容的变化趋势。
2、图3-1电路中晶体管β值为120。计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。
3、放大器频率特性测量方法。
说明:计算开环电压放大倍数时,要考虑反馈网络对放大器的负载效应。对于第一级电路,该负载效应相当于Cf、Rf于1R6并联,由于1R6≤Rf,所以Cf、Rf的作用可以略去。对于第二级电路,该负载效应相当于Cf、Rf于1R6串联后作用在输出端,由于1R6≤Rf,所以近似看成第二级接有内部负载Cf、Rf。
4、在图3-1电路中,计算级间反馈系数F。
四、实验内容
1、连接实验线路
如图3-1所示,将线连好。另将放大电路输出端接Rp4、1C6(后面称为R F)两端,构成负反馈电路。
2、调整静态工作点
方法如同实验二。将实验数据填入表3.1中。
3、负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试
(1)开环电路
a、按图接线,R F先不接入。