模拟电子技术实训

项目一晶体管共射极单管放大器一、教学目标1、学会单管放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。2、具备单管放大电路的组装(设计、布线、制板、安装、焊接、调试)能力。3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。二、工作任务掌握单管放大电路的安装与调试。三、实践操作基础知识（一）工作原理图5-1-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实训电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号ui后，在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大。(二）电路元器件明细表电路元器件明细表见表5-1-1。技能训练(一)训练内容：单管放大电路的安装与调试。(二)训练器材：工具、材料、设备、仪器见表5-1-2(三)训练步骤1.按图5-1-1所示正确安装各元器件。2.检查各元件装配无误后,接通12V电源。3.测量与调试放大电路的静态工作点，测量电压放大倍数。（1）放大器静态工作点的测量与调试调试：接通直流电源前，先将RW调至最大，函数信号发生器输出旋钮旋至零。接通＋12V电源、调节RW，使IC＝2.0mA（即UE＝2.0V），用直流电压表测量UB、UE、UC及用万用电表测量RB2值。记入表5-1-3。（2）测量电压放大倍数在放大器输入端加入频率为1kHz的正弦信号uS，调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压Ui10mV，同时用示波器观察放大器输出电压uO波形，在波形不失真的条下用晶体管毫伏表测量下述三种情况下的UO值，并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系，记入表5-1-4。（3）观察静态工作点对电压放大倍数的影响置RC＝2.4kΩ，RL＝∞，Ui适量，调节RW，用示波器监视输出电压波形，在uO不失真的条件下，测量数组IC和UO值，记入表5-1-5。（4）观察静态工作点对输出波形失真的影响置RC＝2.4KΩ，RL＝2.4kΩ，ui＝0，调节RW使IC＝2.0mA，测出UCE值，再逐步加大输入信号，使输出电压u0足够大但不失真。然后保持输入信号不变，分别增大和减小RW，使波形出现失真，绘出u0的波形，并测出失真情况下的IC和UCE值，记入表5-1-6中。每次测IC和UCE值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。项目二负反馈放大器一、教学目标1.加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响；2.具备负反馈放大器的组装(设计、布线、制板、安装、焊接、调试)能力；3.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。二、工作任务掌握负反馈放大器的安装与调试。三、实践操作：基础知识工作原理负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用,虽然它使放大器的放大倍数降低，但能在多方面改善放大器的动态指标，如稳定放大倍数，改变输入、输出电阻，减小非线性失真和展宽通频带等。因此，几乎所有的实用放大器都带有负反馈。负反馈放大器有四种组态，即电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。本实训任务以电压串联负反馈为例，分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。图5-2-1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，在电路中通过Rf、Cf把输出电压uo引回到输入端，加在晶体管VT1的发射极上，在发射极电阻RF1上形成反馈电压uf。根据反馈的判断法可知，它属于电压串联负反馈。1.闭环电压放大倍数其中AV＝UO／Ui—基本放大器（无反馈）的电压放大倍数，即开环电压放大倍数。1＋AVFV—反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。2.反馈系数VVVVfFA1AAF1fF1VRRRF（二）电路元器件明细表电路元器件明细表见表5-2-1。技能训练(一)训练内容：负反馈放大器的安装与调试。(二)训练器材：工具、材料、设备、仪器见表5-2-2。(三)训练步骤：1.按图5-2-1所示正确安装各元器件。2.测量与调试放大电路的静态工作点，测量电压放大倍数。3.测试基本放大器和负反馈放大器的各项性能指标。（1）测量静态工作点按图5-2-1连接电路，取UCC＝＋12V，Ui＝0，用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点，记入表5-2-3。（2）测试基本放大器的中频电压放大倍数AVRf断开后将电路按图5-2-2改接，其它连线不动。①以f＝1kHZ，Ui约5mV正弦信号输入放大器，用示波器监视输出波形uO，在uO不失真的情况下，用晶体管毫伏表测量有载时的输出电压U0，记入表5-2-4。②保持Ui不变，断开负载电阻RL（注意，Rf不要断开），测量空载时的输出电压UO，记入表5-2-4。（3）测试负反馈放大器的各项性能指标将电路恢复为图5-2-1的负反馈放大电路。适当加大Ui（约10mV），在输出波形不失真的条件下，测量负反馈放大器的AVf，记入表5-2-5。（4）观察负反馈对非线性失真的改善①电路改接成图5-2-2的基本放大器形式，在输入端加入f＝1kHz的正弦信号，输出端接示波器，逐渐增大输入信号的幅度，使输出波形开始出现失真，记下此时的输入波形和输出电压波形与幅度。②再将电路改接成5-2-1的负反馈放大器形式，增大输入信号幅度，使输入电压幅度的大小与①相同，记录此时的输入、输出波形与幅度，填入表5-2-6中，比较有负反馈时，输出波形与幅度的变化。项目三晶体管共集电极放大电路一、教学目标1.学会晶体管共集电极放大电路静态工作点的调试方法；2.具备晶体管共集电极放大电路的组装（设计、布线、制板、安装、焊接、调试）能力；3.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。二、工作任务掌握晶体管共集电极放大器的安装与调试。三、实践操作基础知识（一）工作原理晶体管共集电极放大电路的原理图如图5-3-1所示。它是一个电压串联负反馈放大电路，它具有输入电阻高，输出电阻低，电压放大倍数接近于1，输出电压能够在较大范围内跟随输入电压作线性变化以及输入、输出信号同相等特点，由于从发射极输出和输入、输出同相的特点有时又称为射极跟随器或射极输出器。。1.输入电阻Ri图5-3-1电路：Ri＝rbe＋(1＋β)RE如考虑偏置电阻RB和负载RL的影响，则：Ri＝RB∥[rbe＋(1＋β)(RE∥RL)]由上式可知晶体管共集电极放大电路的输入电阻Ri比共射极单管放大器的输入电阻Ri＝RB∥rbe要高得多，但由于偏置电阻RB的分流作用，输入电阻难以进一步提高。输入电阻的测试方法同单管放大器，实训电路如图5-3-2所示。即只要测得A、B两点的对地电位即可计算出Ri。2.输出电阻RO图5-3-1电路：如考虑信号源内阻RS，则：由上式可知晶体管共集电极放大电路的输出电阻R0比共射极单管放大器的输出电阻RO≈RC低得多。三极管的β愈高，输出电阻愈小。输出电阻RO的测试方法亦同单管放大器，即先测出空载输出电压UO，再测接入负载RL后的输出电压UL，根据：即可求出RO：3.电压放大倍数图5-3-1电路：≤1上式说明晶体管共集电极放大电路的电压放大倍数小于近于1，且为正值。这是深度电压负反馈的结果。但它的射极电流仍比基流大(1＋β)倍，所以它具有一定的电流和功率放大作用。（二）电路元器件明细表电路元器件明细表见表5-3-1。RUUUIURisiiii)R∥β)(R(1r)R∥β)(R(1ALEbeLEV技能训练(一)训练内容：晶体管共集电极放大电路的安装与调试。(二)训练器材：工具、材料、设备、仪器见表5-3-2。(三)训练步骤：1.按图5-3-2所示正确安装各元器件。2.检查各元件装配无误后,接通12V电源。3.测量与调试晶体管共集电极放大电路的静态工作点及电路各特性。（1）静态工作点的调整按图5-2-1连接电路，接通＋12V直流电源，在B点加入f＝1kHz正弦信号ui，输出端用示波器监视输出波形，反复调整RW及信号源的输出幅度，使在示波器的屏幕上得到一个最大不失真输出波形，然后置ui＝0，用直流电压表测量晶体管各电极对地电位，将测得数据记入表5-3-3。（2）测量输入、输出电压波形与幅度接入负载RL＝1kΩ，在B点加f＝1kHz正弦信号ui，调节输入信号幅度，用示波器观察输出波形uo，在输出最大不失真情况下，用晶体管毫伏表测Ui、UO值并记录输入、输出波形，填入表5-3-4。（3）测量输出电阻R0接上负载RL＝1kΩ，在B点加f＝1kHz正弦信号ui，用示波器监视输出波形，测空载输出电压UO，有负载时输出电压UL，记入表5-3-5并由公式计算输出电阻值。（4）测量输入电阻Ri在A点加f＝1kHz的正弦信号uS，用示波器监视输出波形，用晶体管毫伏表分别测出A、B点对地的电位US、Ui，记入表5-3-6并由公式计算输入电阻值。项目四RC正弦波振荡器一、教学目标1.学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件；2.学会测量、调试振荡器和具备RC正弦波振荡器的组装(设计、布线、制板、安装、焊接、调试)能力；3.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。二、工作任务掌握RC正弦波振荡器的安装与调试。三、实践操作基础知识(一)工作原理从结构上看，正弦波振荡器是没有输入信号的带选频网络的正反馈放大器。若用R、C元件组成选频网络，就称为RC振荡器，一般用来产生1Hz～1MHz的低频信号。R、C元件组成的选频网络形式主要有以下三种：1.RC移相振荡器电路型式如图5-4-1所示,选择R＞＞Ri。2.RC串并联网络（文氏桥）振荡器电路型式如图5-4-2所示。3.双T选频网络振荡器电路型式如图5-4-3所示。由于RC串并联网络（文氏桥）振荡器具有能方便地连续改变振荡频率，便于加负反馈稳幅，容易得到良好的振荡波形的优点，因此本实训任务采用两级共发射极的放大电路所组成RC正弦波振荡器。（二）电路元器件明细表电路元器件明细表见表5-4-1。技能训练(一)训练内容：RC正弦波振荡器的安装与调试。(二)训练器材：工具、材料、设备、仪器见表5-4-2(三)训练步骤：1.按图5-4-4所示正确安装各元器件。2.检查各元件装配无误后,接通12V电源，测试RC正弦波振荡器的各项性能指标。（1）断开RC串并联网络，测量放大器静态工作点及电压放大倍数。①放大电路的静态工作点按图5-4-4连接实训电路，取UCC＝＋12V，Ui＝0，用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点，记入表5-4-3。②测量电压放大倍数以f＝1kHZ，Ui约5mV正弦信号输入放大器，用示波器监视输出波形uO，在uO不失真的情况下，用晶体管毫伏表测量Ui、Uo，记入表5-4-4。（2）电路起振接通RC串并联网络，并使电路起振，用示波器观测输出电压uO波形，调节Rf使获得满意的正弦信号，记录波形及其参数。①将Rf居中，观察输出波形的变化。测量有关数据，记入表5-4-5。②将Rf调小，观察输出波形的变化。测量有关数据，记入表5-4-5。③将Rf调大，观察输出波形的变化。测量有关数据，记入表5-4-5。（3）测量振荡频率，并与计算值进行比较，记入表5-4-6（4）改变R或C值（现改变C值），观察振荡频率变化情况，记入表5-4-7。（5）RC串并联网络幅频特性的观察将RC串并联网络与放大器断开，用函数信号发生器的正弦信号注入RC串并联网络，保持输入信号的幅度不变（约3V），频率由低到高变化，RC串并联网络输出幅值将随之变化，当信号源达某一频率时，RC串并联网络的输出将达最大值（约1V左右）。且输入、输出同相位，此时信号源频率为项目五OTL功率放大器一、教学目标1.会OTL功率放大器的调试方法，分析静态工作点对OTL功率放大器性能的影响;2.备OTL功率放大器电路的组装(设计、布线、制板、安装、焊接、调试)能力。二、工作任务掌握OTL功率放大器电路的安装与调试。三、实践操作基础知识(一)工作原理图5-5-1所示为OTL低频功率放大器。其中由晶体三极管VT1组成推动级（也称前置放大级），VT2、VT3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，它们组成互补推挽OTL功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等