模电实验报告

实验报告课程名称模拟电子技术基础学院:信息学院专业班级：通信12-1班学生姓名：梁乃方学号:3120731106同组人:李雪宁实验日期:2013.成绩：桂林理工大学实验报告的撰写要求实验报告要能真实的反映实验过程和结果，是对实验进行总结、提高的重要环节，应当认真撰写。实验报告的要求是有理论分析，要实事求是，字迹要清楚，文理要通顺。实验报告的内容包括：1、实验目的及要求。2、实验仪器：列出完成本次实验的实验条件。3、实验原理：实验项目的已知条件、技术指标、实验电路。4、实验步骤：根据实验内容的要求对电路进行测量与调整方法、出现的故障以及排除故障的方法。5、讨论与结论：总结实验心得体会和收获，解答思考题，对实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。6、原始数据记录：原始数据是指在实验过程中按照实验要求进行测量的、未经任何处理的数据和波形，是进行数据处理的依据。实验一单管交流放大电路一、实验目的及要求：1.熟悉电子元器件和模拟电路试验箱。2.掌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。3.学习测量放大电路Q点，Av，ri,ro的方法，了解共射极电路特性。4.学习放大电路的动态性能。二、仪器用具：1.示波器2.信号发生器3.数字万用表三、实验原理:采用基极固定分压式偏执电路。电路在接通直流电源VCC而未加入输入信号的时候（Vi=0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点，即：VBQ=Rb2VCC/(Rb2+Rb1)ICQ≈IEQ=(VBQ-VBEQ)/REIBQ=ICQ/βVCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)放大倍数：电压放大倍数是指放大器的输出电压VO与输入电压Vi的比值AV=VO/Vi输入电阻和输出电阻：Ri=Vi/Ii=RVi/(VS-Vi)=ViR/(VS-Vi)RO=(V0/Vi-1)×RL四、实验步骤:1.装接电路与简单测量（1）用万用表判断试验箱上三极管V的极性和好坏，电解电容C的极性和好坏。（2）按图所示，连接电路（注意：接线前先测量+12V电源，关断电源后再连线），将RP的阻值调到最大位置。2.静态测量与调整（1）接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。改变Rp。记录Ic分别为2mA，3mA,4mA,5mA时三极管V的β值。注意：Ic和Ib的测量和计算方法测Ic和Ib一般可用间接测量法，即通过测Vc和Vb，Rb和Rc计算出Ib和Ic（注意：图Ib为支路电流）。此法虽不直观，但操作较简单，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器件和仪表。不建议初学者采用。（2）按图1.2接线，调整RP使Vi=2.2V，计算并填表1.1表1.1实测实测计算VBE(V)VCE((V)Rb(kΩ)IB(μA)IC(mA)3.动态研究（1）按图1.3所示电路接线，调Rb使Vc为6V。（2）将信号发生器的输出信号调到f=1KHz,Vp-p为500mV，接至放大电路的A点，经过R1、R2衰减（100倍），Vi点得到5mV的小信号，观察Vi和Vo端波形，并比较相位。（3）信号频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察Vo不失真时的最大值并填表1.2。表1.2实测实测计算估算Vi(mV)Vo(V)AvAv56.656.50.8571（4）保持Vi=5mV不变，空载时调Vc到6V,放大电路接入负载RL,按表1.3中给定不同参数的情况下测量Vi和Vo，并将计算结果填表中。表1.3给定参数实测实测计算估算RcRLVi(mV)Vo(V)AvAv5K15K150.655K12K250.72K5K150.352K2K250.325（5）Vi=5mV(Rc=5.1K断开负载RL),减小Rp,使Vc4V,可观察到（Vo波形）饱和失真；增大Rp,使Vc9V,将R1由5.1K改为510Ω（即：使Vi=50mV）,可观察到（Vo波形）截止失真，将测量结果填入表1.4中。表1.4RPVbVcVe输出波形情况小3.985V3.312V3.025V合适2.582V6.812V1.846V大677.749mV11.827mV11.086mV4.测放大电路输入，输出电阻。（1）输入电阻测量在输入端串接一个5K1电阻如图1.4，测量Vs与Vi,即可计算ri。（2）输出电阻测量（见图1.5）在输出端接入可调电阻作为负载，选择合适的RL值使放大电路输出不失真（接示波器监视），测量带负载VL和空载时的VO,即可计算出ro,将上述测量及计算结果填入表1.5中。测算输入电阻（设：RS=5K1）测算输出电阻实测测算估算实测测算估算VS(mV)Vi(mV)ririVO(mV)RL=∞VO(mV)RL=RO(KΩ)RO(KΩ)25052826实验二两级交流放大电路一、实验目的1.掌握如何合理设置静态工作点。2.学会放大电路频率特性测试方法。3.了解放大电路的失真及消除方法。二、实验仪器1.双踪示波器。2.数字万用表。3.信号发生器。三、实验原理:静态工作点的测量：第一级：UBEQ≈Ub-UcICQ≈IEQ=(UBQ-UBEQ)/RE第二级：UBEQ≈Ub-UcICQ≈IEQ=(UBQ-UBEQ)/RE放大倍数：Ui=UOL/UiBW=fH-fL四、实验内容1.设置静态工作点（1）按图接线，注意接线尽可能短。（2）静态工作点设置：要求第二级在输出波形不失真的前提下幅值尽量大，第一级为增加信噪比，工作点尽可能低。（3）在输入端A输入频率为1KHz，Vp-p为50mV的交流信号（一般采用实验箱上见衰减的方法，既信号源用一个较大的信号。例如100mV，在实验板上经100:1衰减电阻衰减，降为1mV），使为0.5mV，调整工作点使输出信号不失真（通常Vc调在6V左右）。注意：如发现有寄生振荡，可采用以下措施消除：重新布线，尽可能走线短。可在三极管eb间加几p到几百p的电容。信号源与放大电路用屏蔽线连接。2.按表2.1要求测量并计算，注意测静态工作点时应断开输入信号。表2.13.接入负载电阻RL=3K，按表2.1测量并计算，比较实验内容2,3的结果。4.测两级放大电路的频率特性（1）将放大负载断开，先将输入信号频率调到1KHz，幅度调到使输出幅度最大而不失真。（2）保持输入信号幅度不变，改变频率，按表2.2测量并记录。（3）接上负载、重复上述实验。静态工作点输入/输出电压（mV）电压放大倍数第一级第二级第1级第2级整体Vc1Vb1Ve1Vc2Vb2Ve2ViVo1Vo2Av1Av2Av空载负载f(Hz)505001K5K10K50K70K800k90K100K110K120K表2.2实验三负反馈放大电路一、实验目的1.研究负反馈对放大电路性能的影响。2.掌握负反馈对放大电路性能的测试方法。二、实验仪器1.双踪示波器。2.音频信号发生器。3.数字万用表。三、实验原理该电路是由两级阻容耦合放大器构成的电压串联负反馈电路。反馈放大电器是由多级放大器（或单级放大器）加上负反馈网络组成。放大电路引入负反馈后，虽然放大能力降低了，但其它性能指标得到改善，而且放大电路的工作更加稳定。表现如下：1.负反馈放大电路的放大倍数Af=A/(1+AF)A为基本放大器的放大倍数（开环）。F为反馈网络的反馈的系数。Af为负反馈放大器的放大倍数（闭环）。2.引入负反馈可以扩展放大器的通频带，放大器的管子确定后，其增益与宽带之积为一常数。因此引入负反馈后，带宽扩展了1+AF倍。3.负反馈可以提高放大倍数的稳定性dAf/Af=1/(1+AF)=dA/A4.负反馈对输入（输出）电阻的影响输入电阻（输出电阻）的变化与反馈网络在输入端（输出端）的连接方式有关。串联负反馈使输入电阻提高（1+AF）倍，并联负反馈输入电阻减小（1+AF）倍，电压负反馈使输出电阻减小（1+AF）倍，电流负反馈使输出电阻提高（1+AF）倍。Vo5.引入负反馈可以减小非线性失真，抑制干扰和噪声等。四、实验内容1.负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试（1）开环电路①按图接线，RF先不接入。②输入端接入Vi=1mVf=1kHz的正弦波（注意输入1mV信号采用输入端衰减法见实验二）。调整接线和参数使输出不失真且无振荡（参考实验二方法）。③按表3.1要求进行测试并填表。④根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻ro。（2）.闭环电路①接通Rf按（一）的要求调整电路。②按表3.1要求测量并填表，计算Avf。③根据实测结果，验证Avf≈1/F。表3.1RL（KΩ）Vi（mV）Vo(mV)Av(Avf)开环∞120001K51750闭环∞157.51K5157.52.负反馈对失真的改善作用（1）将图3.1电路开环，逐步加大Vi的幅度，使输出信号出现失真（注意不要过分失真）记录失真波形幅度。（2）将电路闭环，观察输出情况，并适当增加Vi幅度，使输出幅度接近开环时失真波形幅度。（3）若RF=3K不变，但RF接入1V1的基极，会出现什么情况？实验验证之。（4）画出上述各步实验的波形图。3.测放大电路频率特（1）将图3.1电路开环，选择Vi适当幅度（频率1KHz）使输出信号在示波器上有满幅正弦波显示。（2）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70%，此时信号频率即为放大电路fH.（3）条件同上，但逐渐减小频率，测得fL.（4）将电路闭环，重复1~3步骤，并将结果填入3.2.表3.2fH(Hz)fL(Hz)开环1.3KHz550Hz闭环1.4KHz560Hz实验四射极跟随电路一、实验目的1.掌握射极跟随电路的特性及测量方法。2.进一步学习放大电路各项参数测量方法。二、实验仪器1.示波器2.信号发生器3.数字万用表三、实验原理四、实验内容与步骤1.按图4.1电路接线。2.直流工作点的调整。将电源+12V接上，在B点加f=1KHz正弦波信号，输出端用示波器监视，反复调整Rp及信号源输出幅度，使输出幅度在示波器屏幕上得到一个最大不失真波形，然后断开输入信号，用万用表测量晶体管各级对地的电位，即为放大器静态工作点，将所测数据填入表4.1。表4.1Ve（V）Vb（V）Vc(V)Ie=Ve/Re3.测试电压放大倍数Av接入负载RL=1K。在B点加入f=1KHz正弦波信号，调输入信号幅度（此时偏置电位器Rp不能再旋动），用示波器观察，在输出最大不失真情况下测Vi和VL值，将所测数据填入表4.2中。表4.2Vi(V)VL(V)Av=VL/Vi4.测量输出电阻R。在B点加入f=1KHz正弦波信号，Vi=100mV左右，加负载RL（2K2）时，用示波器观察输出波形，测空载时输出电压Vo（RL=∞），加负载时输出电压VL（R=2K2）的值。则Ro=(Vo/VL-1)RL将所测数据填入表4.3中.表4.3Vo(mV)VL(mV)Ro=(Vo/VL-1)RL5.测量放大电路输入电阻Ri(采用换算法)在输入端串入5K1电阻,A点加入f=1KHz的正弦波信号，用示波器观察输出波形，用毫伏表分别测A、B点对地电位Vs、Vi。则Ri=Vi·R/(Vs-Vi)=R/(Vs/Vi-1)将测量数据填入表4.4.表4.4Vs(V)Vi(V)Ri=R/(Vs/Vi-1)6.测射极跟随电路的跟随特性并测量输出电压峰峰值Vop-p。接入负载RL=2K2，在B点加入f=1KHz的正弦波信号，逐点增大输入信号幅度Vi，用示波器监视输出端，在波形不失真时，侧对应的VL值，计算出Av，并用示波器测量输出电压的峰峰值Vop-p，与电压表（读）测的对应输出电压有效值比较。将所测数据填入表4.5。表4.51234ViVLVop-pAv实验六比例求和运算电路一、实验目的1.掌握用集成运算放大电路组成比例、求和电路的特点及特性。2.学会上述电路的测试和分析方法。二、实验仪器1.数字万用表2.示波器3.信号发生器三、实验原理：a.反相比例运算，最小输入信号Uimin等条件来选择运算放大器和确定外围电路元件参数。如图所示：输入电压Ui经电阻R1加到集成运放的反相输入端，其同相输入端经电阻R2接地。输出电压Uo经RF接回到反相输入端