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1、模拟电子技术实验,实验课程考核办法,预习 20%考勤 10%过程 50%实验报告 20%提醒：实验课程挂科的需要跟下一学年的重新修,目 录,实验一 常用电子仪器的使用练习实验二 半波整流，桥式整流与电容滤波电路的研究实验三 单级低频放大器实验四 多级低频放大电路和负反馈的设计与测试实验五 集成运算放大器线性应用实验六 集成功率放大器实验七 波形发生器实验八 电子电路的仿真实验,实验一 常用仪器仪表使用,一、实验目的 1.学习电子电路实验中常用的电子仪器示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、万用表等的主要技术指标、性能及正确使用方法。2.电阻、电容、二极管、三极管等常用元器件的识别与检测。3.初
2、步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。,二、实验原理 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图11所示。,图11 模拟电子电路中常用电子仪器布局图,常用电子仪器的介绍如下：测量仪器 特点：吸收物理量，具有输入电阻，可将输入短路调“零”。电路实验中常用的测量仪器有：示波 器、数字交流毫伏表、万用表。1、
3、示波器 在电子技术领域中，电信号波形的观察和测量是一项很重要的内容，而示波器就是完成这个任务的一种很好的测试仪器。示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。,2、函数信号发生器 函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最大可达20V通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。,3、双路直流稳压电源源（包括交流源和直流源）特点：具有物理量输出，有一定内阻,输出端不能短路。直流稳压
4、电源是常用输出直流电压的电源装置。接通电源，指示灯亮。预热 5 分钟后即可使用。如做精密测量需预热半小时。接通稳压电源输出与负载，注意“”、“”极不要接错，此时电流表指出流过负载的电流。,4、万用表,功能：可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数。,三、实验设备与器件的使用介绍 1、函数信号发生器 2、数字存储示波 3、双路直流稳压电源 4、万用表,学习仪器使用的一般步骤,仪器名称和型号功能和特点使用条件、范围各开关、按键、旋钮的位置作用操作方法注意事项,信号发生器,功能：能输出一定幅度、频率下的多种 信号波形。输出参数：电压
5、、频率有一定范围。参数调整：根据需要选择输出电压 幅度、频率范围。使用注意事项：输出端不允许短路。,Mod,Store/Recall,Sweep扫频,Utility辅助功能,Burst串,Help,显示屏,旋钮,方向键,数字键盘,输出控制,触发控制/频率计自动设置,主输出,同步传输/频率计输入,波形选择键,开关,菜单操作键,图形/文本键,DG1011函数/任意波形发生器前面板操作说明图,使用实例,例一：输出正弦波如何输出一个频率为20kHz，幅值为2.5Vp-p，偏移量为0Vdc的正弦波。操作步骤：1.设置频率值(1)按sine按频率/周期软件切换，软键菜单频率反色显示；(2)在数字键盘输入“
6、20”，选择单位“KHz”,设置频率为20KHz。2.设置幅度值(1)按幅值/高电平软件切换，软键菜单幅值反色显示；(2)在数字键盘输入“2.5”，选择单位“Vp-p”,设置幅值为2.5Vp-p。3.设置偏移量(1)按偏移/低电平软键切换，软键菜单偏移反色显示；(2)在数字键盘输入“0”，选择单位“Vdc”,设置偏移量为0Vdc.,输出方波波形,如何输出一个频率为1MHz，幅值为2.0Vp-p，偏移量为1Vdc，占空比为30%的方波波形。操作步骤：1.设置频率值(1)按square频率/周期软键切换，软键菜单频率反色显示；(2)在数字键盘输入“1”，选择单位“MHz”，设置频率为1MHz。2.
7、设置幅度值(1)按幅值/高电平软件切换，软键菜单幅值反色显示；(2)在数字键盘输入“2”，选择单位“Vp-p”,设置幅值为2Vp-p。3.设置偏移量(1)按偏移/低电平软键切换，软键菜单偏移反色显示；(2)在数字键盘输入“1”，选择单位“Vdc”,设置偏移量为1Vdc.4.设置占空比(1)按占空比，软键菜单占空比反色显示；(2)在数字键盘输入“30”，选择单位“%”,设置占空比为30%,使用Burst按键，可以产生正弦波、方波、锯齿波、脉冲波或任意波形的脉冲串波形输出。注：脉冲串：输出具有制定循环数目的波形 使用Store/Recall按键，存储或调出波形数据和配置信息。使用Help按键，查看
8、帮助信息列表。获得任意键帮助：要获得任何前面板按键或菜单按键的上下文帮助信息，按下并按住该按键1秒，显示相关帮助信息。,示 波 器,功能：能测量电信号的幅度、周期、频率、相位等。注意事项：被测信号的电压不能超过允许范围。,显示屏,开关,菜单操作键,MEASURE,CURSOR,ACQURE,DISPLAY,UTILITY,STORAGE,立即执行键,外触发输入,被测信号输入,探头补偿器,垂直控制,水平控制,触发控制,DS5022M示波器前面板操作说明图,常用功能键,MEASURE：自动测量功能按键。ACQURE：采样设置按钮。STORACE：存储系统的功能按键。（恢复出厂设置）CURSOR：光
9、标测量功能按键。DISPLAY：采样系统的功能按键。UTILITY：辅助系统功能按键。,使用实例,例一：测量简单信号 观测电路中一未知信号，迅速显示和测量信号的频率和峰峰值。1.迅速显示信号的操作步骤：（1）将通道1的探头连接到电路被测点。（2）按下AUTO（自动设置）按钮。,2.进行自动测量,（1）测量峰峰值（2）测量频率 注：使用MEASURE按钮,例二：应用光标测量,测量正弦信号的频率和幅值注：使用CURSOR按钮、垂直POSITION旋钮和水平POSITION旋钮。,直流稳压电源,功 能：对外提供稳定的直流电量。技术指标：输出电压（电流）范围等。正确使用：输出的连接及所需量的调整。注意
10、事项：输出端不允许短路。如何同时输出正负5伏电压？,万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。（1）熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。（2）进行机械调零。（3）根据被测量的种类及大小，选择转换开关的挡位及量程，找出对应的刻度线。（4）选择表笔插孔的位置。（5）测量电压（6）测电流（7）测电阻,万用表,。,四、实验内容1、按图 1-2 连接线路。调节函数信号发生器有关旋钮，使输出频率分别为100Hz、1KHz、10KHz、100KHz，峰均为1V的正弦波信号。2、用数字万用表交流电压挡测量函数信号发生器的输出电压值记入表 1-1。,图 1-2,3、用示波器观察函数信
11、号发生器的输出电压波形，读取信号的有关参数，按表1-1 要求读取数据填入表中。,表1-1,五、预习思考题 什么叫正弦波的有效值？什么叫正弦波的峰值？万用表测出的是正弦波的什么值？,七、实验报告要求 1、认真记录实验数据并填写相应表格。2、分析测量结果与理论值的误差，讨论其原因。3、回答思考题。,实验二 半波整流，桥式整流与电容滤波电 路的研究,一、实验目的 1、熟练掌握半波整流、桥式整流与电容滤波电路的工作原理 2、掌握各个电路的波形图。,二、实验原理 1.半波整流电路 图(1)是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B、整流二极管D 和负载电阻Rfz，组成。变压器把市电电压（在此用5v、50H
12、z的正弦波替代由220v变换为所需要的交变电压E2），D再把交流电变换为脉动直流电。,下面从右图(2)的波形图上看着二极管是怎样整流的。变压器次级电压E2，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图(2)(a)所示。在0时间内，E2 为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通，E2 通过它加在负载电阻Rfz上，在2 时间内，E2 为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。这时D 承受反向电压，不导通，Rfz，上无电压。在23 时间内，重复0 时间的过程，而在34时间内，又重复2时间的过程这样反复下去，交流电的负半周就被削掉了，只有正半周通过Rfz，在Rfz上获得了
13、一个单一右向（上正下负）的电压，如图2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc。以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。不难看出，半波整说是以牺牲一半交流为代价而换取整流效果的，电流利率很低（计算表明，整流得出的半波电压在个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc=0.45E2）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。,2、全波整流电路 如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。图（3）是全波整流电路的电原理图。全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变
14、压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压E2a、E2b，构成E2a、D1、Rfz与E2b、D2、Rfz，两个通电回路。,全波整流电路的工作原理，可用图（4)所示的波形图说明。在0间内，E2a对D1为正向电压，D1 导通，在Rfz 上得到上正下负的电压；E2b对D2 为反向电压，D2 不导通,见图（4b)。在-2时间内，E2b 对D2 为正向电压，D2 导通，在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压；E2a 对D1 为反向电压，D1 不导通,见图（4C）。如此反复，由于两个整流元件D1、D2 轮流导电，结果负载电阻Rfz 上在正、负两个半
15、周作用期间，都有同一方向的电流通过，如图（4）所示的那样，因此称为全波整流，全波整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率（Usc 0.9E2，比半波整流时大一倍）。图（3）所示的全波整滤电路，需要变压器有一个使两端对称的次级中心抽头，这给制作上带来很多的麻烦。另外，这种电路中，每只整流二极管承受的最大反向电压，是变压器次级电压最大值的两倍，因此需用能承受较高电压的二极管。,3、桥式整流电路桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成桥式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。桥式整流电路的工作原理如下：E2
16、 为正半周时，对D1、D3 和方向电压，Dl，D3 导通；对D2、D4 加反向电压，D2、D4 截止，电路中构成E2、D1、Rfz、D3 通电回路，在Rfz，上形成上正下负的半波整洗电压，如图（6A）；E2 为负半周时，对D2、D4 加正向电压，D2、D4 导通；对D1、D3 加反向电压，D1、D3 截止。电路中构成E2、D2 Rfz、D4 通电回路，同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压，如图（6B）。如此重复下去，结果在Rfz，上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图（6A）和（6B）中还不难看出，桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，
17、比全波整洗电路小一半！,4.电容滤波电路,（1）空载时的情况 当电路采用电容滤波，输出端空载，如图7(a)所示，设初始时电容电压uC为零。接入电源后，当u2在正半周时，通过D1、D3向电容器C充电；当在u2的负半周时，通过D2、D4向电容器C充电，充电时间常数为,图（7）空载时桥式整流电容滤波电路,式中Rint 包括变压器副边绕组的直流电阻和二极管的正向导通电阻。由于 一般很小，电容器很快就充到交流电压u2的最大值，如波形图（7）的时刻。此后，u2开始下降，由于电路输出端没接负载，电容器没有放电回路，所以电容电压值uC不变，此时，uCu2，二极管两端承受反向电压，处于截止状态，电路的输出电压电
18、路输出维持一个恒定值。实际上电路总要带一定的负载，有负载的情况如下。,（2）带载时的情况 图（8）给出了电容滤波电路在带电阻负载后的工作情况。接通交流电源后，二极管导通，整流电源同时向电容充电和向负载提供电流,输出电压的波形是正弦形。在时刻，即达到u2 90峰值时，u2开始以正弦规律下降，此时二极管是否关断，取决于二极管承受的是正向电压还是反向电压。先设达到90后，二极管关断，那么只有滤波电容以指数规律向负载放电，从而维持一定的负载电流。但是90后指数规律下降的速率快，而正弦波下降的速率小，所以超过90以后有一段时间二极管仍然承受正向电压，二极管导通。随着u2的下降，正弦波的下降速率越来越快，
19、uC 的下降速率越来越慢。所以在超过90后的某一点，例如图5(b)中的t2时刻，二极管开始承受反向电压，二极管关断。此后只有电容器C向负载以指数规律放电的形式提供电流，直至下一个半周的正弦波来到，u2再次超过uC，如图5(b)中的t3时刻，二极管重又导电。以上过程电容器的放电时间常数为 电容滤波一般负载电流较小，可以满足td较大的条件，所以输出电压波形的放电段比较平缓，纹波较小，输出脉动系数S小，输出平均电压UO(AV)=1.2U2大，具有较好的滤波特性。,图（8）带载时桥式整流滤波电路,三、实验设备与器件 1、试验箱 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、万用表,四、实验内容 1、连接电路
20、 按实验电路图（1）、（5）和（7）所示正确连接电路，分别检查无误后输入5v正弦信号。2、观察其各个输出波形，并记录，计算其输出电压的平均值。,1、不要带电接线或更换无件。,五、注意事项,实验三单级低频放大器,一、实验目的 1、研究单级低频小信号放大器静态工作点的意义。2、掌握电路各元件对静态工作点的影响。3、分析静态工作点对输出的影响。4、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。,二、实验原理 图31为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。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
21、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。,图31 共射极单管放大器实验电路,在图31电路中，当流过偏置电阻RB1和RB2 的电流远大于晶体管T 的基极电流IB时（一般510倍），则它的静态工作点可用下式估算,20mv,1kHz 正弦波,UCEUCCIC（RCRE）,电压放大倍数,Ri（RB1+Rp）/RB2/hie,RORC,输出电阻,输入电阻,UCEUCCIC（RCRE）,由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完
22、成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。,失真分析,截止失真,消除方法：增大VBB，即向上平移输入回路负载线。,截止失真是在输入回路首先产生失真！,饱和失真,饱和失真,或VBB,Rc或VCC,：饱和失真是输出回路产生失真。,三、实验设备与器件 1、直流稳压电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、万用表 5、试验箱,四、实验内容 1、连接电路 按实验电路
23、如图31所示正确连接电路，检查无误后接通电源。2、调试静态工作点 接通直流电源前，先将RP调至最大，按下函数信号发生器输出控制按键，使其无输出。接通12V电源，测量UB、UC、UE、UCEQ，记入表31并判断晶体管的工作状态。表3-1,（1)RP对静态工作点的影响 1调节Rp和输入信号，使放大器输出波形最大，上下对称不失真。此时为工作点合适。撤去信号发生器，用万用表测量UB、UC、UE，并计算出IEQ。2将信号发生器重新接入放大器输入端，且保持输入信号不变。将RP增大，观察记录波形。撤去信号发生器，用万用表测量UB、UC、UE，并计算出IEQ。3将信号发生器重新接入放大器输入端，且保持输入信号
24、不变。将RP减小，观察记录波形。撤去信号发生器，用万用表测量UB、UC、UE，并计算出IEQ。,表2-2,（2）负载电阻Rc对静态工作点的影响 将输入信号接入放大器，在负载电阻Rc上并联Rc，Rc=Rc=15K，观察并记录波形。撤去信号发生器，用万用表测量UB、UC、UE，并计算出IEQ将此情况与无Rc时比较。测试后仍将Rc断开，恢复电路原状。,表3-3,（3）电源电压Ucc对静态工作点的影响将输入信号接入放大器，再将Ucc由+12V减至+6V，观察并记录波形。撤去信号发生器，用万用表测量UB、UC、UE，并计算出IEQ。此时情况与Ucc=+12V比较，测试后Ucc回复+12V。,表3-4,（
25、4）、测量电压放大倍数 将输入信号接入放大器，用示波器观察输出电压波形，在波形没有出现任何失真的情况下，分别测量放大器输入和输出电压，计算放大器增益AU。,（5）、放大器输入电阻的测量在输入端串接一个已知的与Ri数量级相当的R（10K），由于R的接入，在放大器输出端会引起输出电压的变化，分别测出US、UI，则可计算出其输入电阻Ri。,（6）、放大器输出电阻的测量在放大器输出端加入一个不变的信号电压，分别测量负载电阻RL(15K)断开时输出电压Uo和RL接上时的输出电压UL，则,1、不要带电接线或更换无件。2、静态测试时，Vi=0；动态测试时，要注意共地。,五、注意事项,六、预习思考题 1、怎样
26、测量RB2阻值？2、若单级放大器的输出波形失真，应如何解决?3、基本共射放大器中交流负载电阻RL，对放大倍数和输出电压波形有何影响?,七、实验报告要求 1、注明你所完成的实验内容，简述相应的基本结论。2、列表整理测量结果，并把实测的静态工作点数据进行比较，分析产生误差原因。3、讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。4、分析讨论在调试过程中出现的问题。,实 验 四 多级低频放大电路和负反馈的设计与测试,一、实验目的（1）研究负反馈对放大器性能的影响（2）掌握放大器性能指标的测量方法。（3）加深对负反馈放大器工作原理的理解。,二、实验原理（1）负反馈放大器的概念反馈就是把放大器输出量（电压或电
27、流）的一部分或全部通过反馈网络，以一定的连接方式送回输入端，并与输入信号（电压或电流）进行比较，产生矫正信号，使放大器的某些性能获得改善。反馈是进行自动控制的一种最基本、最重要的手段，在电子电路中应用极为广泛。放大器的反馈极性有正反馈和负反馈两种。加入反馈后，放大器的净输入信号减小，从而使输出信号减小，这样的反馈称为负反馈；反之，若使净输入信号增加，从而使输出信号也增加，这样引入反馈的作用称为正反馈。为改善放大器性能，一般采用负反馈。在放大电路中，结合反馈的极性、采样信号及与输入端的联接方式可将反馈放大器分成如下四种形式：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈及电流并联负反馈。另外，从
28、反馈信号上有直流反馈和交流反馈，直流反馈用于稳定工作点，交流反馈用于改善放大器的动态性能。,（2）负反馈对放大器性能指标的影响不同类型的负反馈对放大器参数的影响各不相同。放大电路中引用负反馈后，它的增益有所下降，但却提高了增益的稳定性，此外还可以减小非线性失真、抑制干扰、扩展频带、改变放大器的输入和输出电阻等。负反馈对放大器性能的影响：（a）降低了增益引入反馈后，放大器的闭环增益比开环增益降低了。（b）提高了增益的稳定性引入反馈前后，放大器的闭环增益的相对变化率下降了，即增益稳定性提高了。（c）改变了输入电阻设开环的输入电阻为Ri，则：构成串联负反馈的输入电阻为：Rif=Ri(1+AB)，可见
29、，闭环输入电阻增加了。构成并联负反馈的输入电阻为：Rif=Ri/(1+AB)，可见，闭环输入电阻减小了。（d）改变了输出电阻设开环的输出电阻为Ro，则：构成电压负反馈的输出电阻为：Rof=Ro/(1+AB)可见，闭环输出电阻增加了。构成电流负反馈的输出电阻为：Rof=Ro(1+AB)可见，闭环输出电阻减小了。,（e）展宽了通频带负反馈对通频带的影响如图4所示。,三、实验设备与器件1、示波器；2、信号源；3、直流稳压电源；,四、实验电路,电路如图所示。反馈方式为电压串联负反馈，其中主反馈网络为图中下方的Rf和Cf所串接而成的反馈回路。,负反馈放大电路,五、实验内容,电路如图所示。反馈方式为电压串
30、联负反馈，其中主反馈网络为图中下方的Rf和Cf所串接而成的反馈回路。,负反馈放大电路,表31,（1）按照实验电路图连接电路，并找到放大电路的主反馈支路。（2）调整电路的工作状态：将输入信号（频率为1kHz）接入放大电路的输入端Ui，用示波器观测输出波形。在不加反馈网络的情况下，调节前级放大器基极上的偏置电阻，使输出波形不失真，并达到最佳工作点。（3）分别在不加入反馈网络和加入反馈网络的条件下，测量放大器的电压增益、输入电阻、输出电阻和通频带，通过对测量数据的分析，进一步加深负反馈对放大器的影响的理解。（a）负反馈对电路增益的影响在不加入反馈网络的情况下分别测量输入、输出电压，计算电压增益；加入
31、反馈网络后，再分别测量其输入、输出电压，比较电压增益的变化。f=1kHz，AU=Uo/Ui，将测试数据填入表中。,（b）负反馈对电路输入电阻的影响在不加入反馈网络和加入反馈网络的情况下，分别测量放大器的输入电阻。测量方法采用输出换算法。信号源与放大电路之间的电阻R=10k。（c）负反馈对电路输出电阻的影响在不加入反馈网络和加入反馈网络的情况下，分别测量放大器的输出电阻。测量方法采用输出换算法。负载电阻RL=15k。,1、在放大器输出不失真条件下，上述参数测试有效，若发生输出波形失真，可适当调整电位器或适当降低输入信号。2、组装电路时，应检查接插线是否良好导通。,六、注意事项,七、预习思考题（1
32、）负反馈对放大器性能的改善程度取决于反馈深度|1+AB|，|1+AB|是否越大越好？为什么？（2）测量放大器的输入电阻、输出电阻时信号取1kHz而不用100kHz或更高，为什么？（3）在调试中发现那些元件对放大器的性能影响最明显？为什么？（4）在调整放大电路的静态工作点时，是否要加入反馈？为什么？（5）在设计多级放大电路时，选取各级静态工作电流的一般原则是什么？（6）如要精确的测量输入输出电阻，输入级所串联的电阻和负载电阻应取什么值？,八、实验报告要求（1）整理测试数据，并对数据进行处理，画出相关曲线；（2）通过实验结果分析负反馈对放大器性能的影响，与理论分析结果相比较。,实 验 五 集成运算
33、放大器线性应用,一、实验目的（1）了解运算放大器在信号放大和模拟运算方面的应用；（2）掌握运算放大器的正确使用方法；（3）掌握基本运算电路的设计方法。,二、实验原理 理想运放在线性运用时具有以下重要特性虚断：理想运放的同相和反相输入端电流近似为零，即虚短：理想运放的同相和反相输入端电流近似为零，即,（1）反相放大器,（2）同相放大器,电压跟随器,电压串联负反馈,利用虚短和虚断得,输出与输入同相,根据虚短、虚断和N点的KCL得：,若,则有,（加法运算）,（3）加法器,（4）减法器,从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。,当,则,若继续有,则,根据虚短、虚断和N、P点的KCL得：,（
34、5）、积分运算电路,（6）、微分运算电路,虚地,三、实验设备与器件1、示波器；2、信号源；3、直流稳压电源；4、LM324芯片；5、实验箱；,四、实验内容,1设计加法电路设计一个加法电路，满足关系式Uo=-3(2U1+U2),无法同时输入正弦信号，故可输入两个直流电压，予以验证,2设计减法电路设计一减法电路，满足关系式Uo=3(U1-U2),选择合适的幅度，使输出波形无失真，观测输出是否满足设计要求。,3设计积分电路设计一个积分电路，积分时间是2ms,4设计微分电路设计一反相微分器，时间常数为1ms。（1）输入信号为三角波，频率为1KHz，幅度UP-P=2V，观测输出信号的幅度，与理论值比较。
35、若输出有震荡，对电路进行改进，直至震荡消失。（2）改变输入信号的频率，使之增大或减小，观察输出信号幅度的变化和失真情况，进一步掌握当输入信号频率变化时微分器时间常数RC对输出的影响。,五、实验报告要求（1）根据实验设计内容设计实验电路，并选择相应的器件参数；（2）整理数据，并在同一个坐标系中画出相应的输入输出波形；（3）对实验数据进行分析，并与理论数据进行比较分析；,实 验 六 集成功率放大器,一、实验目的 1、学习集成功率放大器（LM386）的工作原理；2、掌握集成功率放大器（LM386）的应用方法（典型的接线方式）；3、掌握集成功率放大器（LM386）的主要技术指标的检测方法（输出功率、电
36、压增益、效率等）。,LM386是单电源互补对称功放集成电路,该电路内部包括由Vl构成的射极输出器、V2、V3构成的差动放大电路、V5、V6构成的镜像电流源以及由V8、V9、V10组成互补对称电路构成的输出级。为使电路工作在甲乙类放大量状态,利用VD1、VD2提供偏置电压。该电路静态工作电流很小,约4mA-8mA。输入电阻较高约5M左右,故可以获得很高的电压增益,由于V1、V2采用截止频率较低的横向PNP管,故几十赫以下的低频噪音很小。该电路内部原理如图1-1所示。,二、实验原理,三、实验设备与器件(1)双踪示波器1台(2)数字毫伏表1台(3)模拟实验台1台(4)数字万用表1块(5)LM386,
37、四、实验内容,1）连接电路2）观察电压增益的变化,实验电路：,1、8两端开路，电压增益约为20倍。,1、8之间仅接一个大电容，则相当于交流短路，电压增益约为200倍。,1、8两端之间接入不同阻值的电阻，即可得到20 100之间的电压增益。,注意：但接入电阻时必须与一个大电容串联。输入电压小于200mV,实验电路：,（3）检测输出功率,1、8两端开路（电压增益约为20倍）。输入1KHz的交流信号，调到输出最大不失真状态，测量输出电压。,（4）检测效率,（5）输入电阻,（6）观察负载电阻对输出电压的影响,五、实验报告要求 1、自拟的实验步骤2、整理实验结果，计算输出功率及效率，与理论值比较、总结。
38、3、自学实验的体会,实 验 七 波形发生器的设计,一、实验目的（1）掌握正弦波、方波、三角波发生器原理；（2）掌握运算放大器构成波形发生器的设计方法。,二、实验原理,一、常见的非正弦波,矩形波,三角波,锯齿波,尖顶波,阶梯波,矩形波是基础波形，可通过波形变换得到其它波形。通过什么电路可将矩形波变为其它几种波形？,二、矩形波发生电路,输出无稳态，有两个暂态；若输出为高电平时定义为第一暂态，则输出为低电平为第二暂态。,1.基本组成部分（1）开关电路：因为输出只有高电平和低电平两种情况，即两个暂态；故采用电压比较器。（2）反馈网络：因需自控，在输出为某一暂态时孕育翻转成另一暂态的条件，故应引入反馈。
39、（3）延迟环节：要使两个暂态均维持一定的时间，故采用RC环节实现，从而决定振荡频率。,2.电路组成,正向充电：uO（+UZ）RC地,反向充电：地C R uO（UZ）,RC 回路,滞回比较器,3.工作原理：分析方法,方法一：设电路已振荡，且在某一暂态，看是否能自动翻转为另一暂态，并能再回到原暂态。方法二：电路合闸通电，分析电路是否有两个暂态，而无稳态。,设合闸通电时电容上电压为0，uO上升，则产生正反馈过程：uO uP uO，直至 uOUZ，uP+UT，为第一暂态。,3.工作原理：,电容正向充电，t uN，t，uN UZ；但当uN+UT时，再增大，uO从+UZ跃变为UZ，uPUT，电路进入第二暂
40、态。,电容反向充电，t uN，t，uN UZ；但当uN UT时，再减小，uO从 UZ跃变为+UZ，uP+UT，电路返回第一暂态。,第一暂态：uOUZ，uP+UT。,脉冲宽度,4.波形分析,5.占空比可调电路,为了占空比调节范围大，R3应如何取值？,正向充电和反向充电时间常数可调，占空比就可调。,方波周期T=2RfCf(1+F)/(1-F)=2RfCf(1+2R2/R1)式中 F=R2/(R1+R2)R1=R1+RW R2=R2+RW振荡频率 fo=1/T当正反馈系数F=0.47时，fo=1/T=1/2RfCf方波幅度 Uom=Uz,二、方波发生器,三角波和方波发生器,实验电路如图：,振荡频率：f0=R2/4 R1(Rf+RW)Cf方波幅度:Uom=UZ三角波幅度：Uom=R1/R2.UZ,三、实验设备与器件1、示波器；2、信号源；3、直流稳压电源；4、LM324芯片；5、实验箱；,四、实验内容,1设计方波、三角波发生器以集成运放为放大器，设计一方波、三角波，要求：（1）信号频率在500Hz-1.5KHz范围内连续可调；（2）输出幅度方波大于7V，三角波大于2V；（3）输出波形无明显失真；,五、实验报告要求（1）根据实验设计内容设计实验电路，并选择相应的器件参数；（2）整理数据，对误差进行分析；,实验八电子电路的仿真实验,
