第2章 模拟电子线路基础实验

第二章模拟电子线路基础实验电子线路设计.实验.测试前一页休息本章主要内容2.1二极管的参数测试与基本应用(重点)2.1.1二极管的主要参数及其测试2.1.2二极管的基本应用2.2三极管的参数测试与基本应用(重点)2.2.1三极管的主要参数及其测试2.2.2三极管的基本应用2.3场效应管主要参数测试与基本应用(了解)前一页休息2.3.1场效应管主要参数及其测试2.3.2场效应管的基本应用2.4集成运算放大器及其基本应用(难点)2.4.1集成运算放大器的内部结构2.4.2主要性能参数的测试方法2.4.3使用集成运算放大器时的注意事项2.4.4集成运算放大器的基本运用前一页休息学习本章的目的掌握二极管、三极管和集成运算放大器的主要参数的测试方法;掌握二极管、三极管和集成运算放大器的基本应用;能熟练的根据电路的功能合理的选择二极管、三极管和集成运算放大器。前一页休息2.1二极管的参数测量与基本应用2.1.1二极管的主要参数及其测试主要参数：最大整流电流IFM最大反向工作电压VRM反向电流IR交流电阻r测试方法：IFM、VRM由器件手册查得IR、r由晶体管特性图示仪测得前一页休息2.1.2二极管的基本应用二极管主要用于整流、检波、限幅、嵌位等场合。1、普通二极管的应用整流与极性变化无电容时，Vo=0.9Vi有电容有负载时，Vo=1.2Vi有电容无负载时，Vo=1.4Vi前一页休息VoRLCD1D2D3D4IN4001×4220μF51Ω/1WViVi=1Vfi=100HzVi/VVo/V001.41-1.411.2前一页休息限幅嵌位i1FovRRv输入保护电路前一页休息限幅电路嵌位电路前一页休息克服交越失真电路前一页休息2、发光二极管的应用颜色红外红黄绿λ/nm900655583565VF(10mA)/V1.3~1.51.6~1.82.0~2.22.2~2.4发光二极管光的颜色与波长的关系2mAIF20mA前一页休息①逻辑电平显示电路晶体管驱动电路逻辑门驱动电路前一页休息逻辑门驱动电路②指示电路电源指示电路前一页休息图案显示器③点阵显示器前一页休息④红外发射/接收器红外发光二极管发送/接收前一页休息3、稳压二极管的应用高电压到低电压的转换恒流源前一页休息①实现高电压到低电压转换的直流稳压电路②恒流源限幅比较器输出限幅积分器输出限幅前一页休息4、变容二极管的应用变容二极管调频电路前一页休息2.2三极管的参数测试与基本应用2.2.1三极管的主要参数及其测试主要参数：BCfeBQCQFE21IIhIIh）（、交流电流放大系数）（、直流电流放大系数前一页休息3、穿透电流ICEO基极b开路，集电极c与发射极e间加反向电压时的集电极电流。4、反向击穿电压V（BR）CEO基极b开路，集电极c与发射极e间加反向击穿（ICEO开始上升）电压。5、集电极最大允许电流ICMβ值下降到额定值的1/3时所允许的最大集电极电流。6、集电极最大允许功耗PCM集电结上允许损耗功率的最大值。前一页休息测试方法：V（BR）CEO、ICM、PCM由器件手册查得hFE、hfe、ICEO由晶体管特性仪测得2.2.1三极管的基本应用放大状态:NPN管，VBE0，VBC0；PNP管，VBE0，VBC0。饱和状态：IBIC/β。截止状态：NPN管，VBE0，VBC0；PNP管，VBE0，VBC0。前一页休息1、晶体管低频电路简易声光欧姆表前一页休息充电放电放电充电T(3~5)RCT≈1.3RB1C1锯齿波发生器自激多谐振荡器2、晶体管开关电路前一页休息光控路灯调频无线话筒3、晶体管高频电路前一页休息集成声光双控节能电路前一页休息2.4集成运算放大器及其基本应用2.4.1集成运算放大器的内部结构差动输入级中间放大级输出级偏置电路集成运算放大器的组成框图前一页休息前一页休息2.4.2主要性能参数的测试方法①输入失调电压VIO：由输入级差动放大器的晶体管的特性不一致造成的。②输入失调电流IIO：由构成差动输入级的差动放大器的两个三极管的β不一致造成的。+运放符号-PNOA前一页休息③差模开环直流电压增益：前一页休息Note:AVO测量注意事项：交流信号源的输出频率尽量选低（小于100Hz）并用示波器监视输出波形，若有自激振荡，则应在反馈支路和输出端并接小电容进行相位补偿，消除振荡后才能进行测量；vi的幅度不能太大，一般取几十毫伏。④共模抑制比:KCMR=20lgAVD/AVC(dB)前一页休息AVD=RF/R1AVC=VO/Vi前一页休息⑤增益带宽积:常数=AV×BW前一页休息⑥转换速率（摆动率）：指运放在大幅度阶跃信号作用下，输出信号所能达到的最大变化率，用SR表示，单位V/μs。前一页休息SR=△VO/△t影响运放转换速率的主要因素是运放的高频特性和相位补偿电容。2.4.3使用集成运放的注意事项1、用万用表粗测运放的好坏选用万用表欧姆档的“×1K”档。2、调零消除失调误差前一页休息调零原理：在运放的输入端外加一个补偿电压，以抵消运放本身的失调电压。μA741或μA747调零电路反相放大器调零电路前一页休息同相放大器调零电路测量注意事项：调零时必须细心，切记不要使电位器RP的滑动端与负电源线或正电源线相碰，否则会损坏运放。前一页休息3、相位补偿消除高频自激相位补偿原理：在具有高放大倍数的中间级，利用电容CB（几十皮法至几百皮法）构成电压并联负反馈电路。相位补偿电路前一页休息4、过载保护电路前一页休息2.4.4集成运放的基本应用1、反相放大器AVF=-RF/R1Ri=R1Ro=0RP=RF//R1前一页休息2、同相放大器和电压跟随器AVF=1+RF/R1Ri=ricRo=0RP=R1//RF3、差动放大器12oF32123112oVDF32123231F11Fo1VVVRRRRRRRRVVVARRRRVRRRRRVRRVF时当时，当主要用作传感器放大器或测量仪器的前端放大器。5F4312oVD)1(RRRRRVVVA4、加法器22F11FVRRVRRVo当R1=R2=RF时，Vo=-(V1+V2)21211F22F11F10VVVVRRVRRVRRVo混合前置放大器5、微分器tCRddiFo注意事项：由于电容C的容抗随输入信号频率升高而减小，所以输出电压随频率的升高而增大。sFVFsoisoi2121RRACRffCRff大器，时，电路为一个反相放当时，电路起微分作用；当6、积分器为积分时间常数CRtCRt10i1od1注意事项：由于电容C的容抗随输入信号频率降低而增大，所以输出电压随频率的降低而增大。1FVFFoiFoi2121RRACRffCRff大器时，电路为一个反相放当时，电路起积分作用；当7、窗比较器SAToRHiRLioRHiRL,,V0,VVVVVVVVVV比较器窗比较器8、RC正弦波振荡器31213FVFoRRARCf9、方波发生器RF1o21ln211RRRCTf习题2.4.6宽度可调的矩形波发生器10、阶梯波发生器oZ2P3oC3PoZ3233C3Z2C222V7.02V7.02V7.02TVCVCTVVnTTVCCCQVVCVCQ11、自举式交流电压放大器LL311i2110~3fRCCRR同相交流放大器FRRRFFArRRVVRRRVRRVVRRRV22VFic1iABB2F2i2FooF22A1//,01阻提高了放大器的输入电自举式同相交流电压放大器12、单电源供电的交流电压放大器1FVFCC6CCCC3232121RRAVVVVVRRRV无输入信号时习题2.4.11：精密全波整流电路V1V2V1,V2如图中所标示，分析如下：当Vi0时，V10,D1导通D2截止，此时V2＝0，Vo＝-(R5/R3)V2-(R5/R4)Vi＝-Vi.当Vi0时，V10,D2导通D1截止，此时V2＝-Vi，Vo＝-(R5/R3)V2-(R5/R4)Vi＝Vi.经分析，上图电路是一个全波整流电路。vi/Vvo/V10-10-1000作业布置:2.4.62.4.72.4.11前一页休息