模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)開(kāi)設(shè)目的模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用前修課程所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性的訓(xùn)練。訓(xùn)練學(xué)生采用EDA軟件設(shè)計(jì)電路圖并進(jìn)行仿真，在仿真合格的情況下，進(jìn)行硬件制作，如信號(hào)源的產(chǎn)生，小信號(hào)放大電路設(shè)計(jì)，功率放大電路設(shè)計(jì)，放大電路帶負(fù)載，旨在培養(yǎng)學(xué)生軟硬件綜合能力。訓(xùn)練結(jié)束，對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行軟硬件測(cè)試。模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的基本要求要求用EDA軟件設(shè)計(jì)電路圖并進(jìn)行仿真；制作信號(hào)源；電子線路硬件制作；電子線路加信號(hào)源和負(fù)載實(shí)際演示。測(cè)試要求檢查每個(gè)學(xué)生是否會(huì)用EDA軟件設(shè)計(jì)電路圖和仿真；檢查每個(gè)學(xué)生硬件制作電路是否能夠正常工作題目：本設(shè)計(jì)采用的單元電路如下：小信號(hào)放大電路：晶體管共射極單管放大器（要求激活的信號(hào)：UC、UB、UE、uin、uon）；場(chǎng)效應(yīng)管放大器（要求激活的信號(hào)：UD、UG、US、uin、uon）；同相比例運(yùn)算放大器（要求激活的信號(hào)：uin、uon）；反相比例運(yùn)算放大器（要求激活的信號(hào)：uin、uon）。低頻功率放大電路：OTL功率放大電路（要求激活的信號(hào)：UA、UE2、UE3、uin、uon）；集成功率放大電路。由以上單元電路可組合成8個(gè)電路，4人一組。每人選用1個(gè)小信號(hào)放大器（要求仿真）和兩個(gè)不同的功率放大器（OTL功放要求仿真、集成功放只要求畫原理圖），設(shè)計(jì)兩個(gè)信號(hào)放大系統(tǒng)。小信號(hào)放大器+OTL功放要求仿真；小信號(hào)放大器+集成功放只要求畫原理圖。實(shí)驗(yàn)儀器：電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱、示波器、萬(wàn)用表。設(shè)計(jì)內(nèi)容：預(yù)習(xí)附件1內(nèi)容。模擬電子電路仿真用PROTEL2004畫原理圖和仿真步驟簡(jiǎn)介：詳細(xì)的仿真步驟閱讀DXPOnlineHelp/Mixed-Modesimulation或上網(wǎng)獲得中文幫助；建立新文件夾/命名此文件夾（如模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)）File\New\Project\PCBProject用SaveProjectas將PCB_Project1.PrjPCB改為你想保存的工程文件名如：共射放大器.PrjPCB在此項(xiàng)目PCB_Project1.PrjPCB下，加入原理圖文件（1）File\New\Schematic將Sheet1.SchDoc用File\Saveas另存為你想保存的文件名如共射放大器.SchDoc；點(diǎn)擊Sheet1.SchDoc畫原理圖。在畫原理圖時(shí)，用Design\BrowseLibrary在Librarypanel點(diǎn)擊...按鈕，選擇打開(kāi)下拉菜單中的內(nèi)容component、footprint、3Dmodel，打√項(xiàng)將被顯示。對(duì)于集成元件庫(kù)中的元件注意選擇與你實(shí)際要用的器件相同，包括你所用器件引腳封裝形式。要生成PCB圖，每個(gè)元件必須有引腳封裝形式。Design\DocumentOptions\Units\√UseImperialUnitSystem\Mils；Design\Add/RemoveLibraries在AvailableLibrary\Installed中，用Install\打開(kāi)并選擇你想安裝的元件庫(kù)，如Library\MiscellaneousDevicesIntLib、Library\Simulation\Simulationsources。在已安裝的庫(kù)中選擇元件：Design\BrowseLibraries，選擇相應(yīng)的器件；只有用具有仿真模型的元件構(gòu)成的電路才能被仿真，而**.IntLib庫(kù)中的元件具有仿真模型，故要對(duì)電路執(zhí)行仿真，可采用**.IntLib庫(kù)中的元件畫原理圖；仿真：Design\Simulate\MixedSim；分析：AnalysesOptions/OperationPointAnalysis√和Transient/FourierAnalysis√；Availablesignal選擇要激活的信號(hào)至ActiveSignals方框中；OK；Plot/NewPlot打開(kāi)一個(gè)新的顯示窗口；Wave/AddWave增加一條新的仿真曲線；massage中若不顯示warning和error，則可出現(xiàn)仿真數(shù)字或曲線；按《電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)V2.0版ZYE2203C（模擬電路部分）》相應(yīng)實(shí)驗(yàn)要求調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。調(diào)整方法：左擊電位器同時(shí)按Tab鍵，在modlesfor*Rpot\Typr\Simulation\Edit\Parameter\SetPosition/調(diào)節(jié)（默認(rèn)值為0.5）。File\CompileDocumentxxxSchDoc（xxx是用戶自己定義的文件名），若存在錯(cuò)誤，將彈出Message窗口，改錯(cuò)后保存。仿真正確以后，畫PCB。兩個(gè)放大電路，先單個(gè)電路獨(dú)立仿真，待仿真正確后，然后串聯(lián)起來(lái)仿真，這樣便于分析查找錯(cuò)誤；可按照附件1《電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)V2.0版ZYE2203C（模擬電路部分）》所述方法調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，在保證輸出電壓最大不失真的情況下調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，即Q點(diǎn)應(yīng)位于交流負(fù)載線的中間；須在Protel2004下作OperationPointAnalysis和Transient/FourierAnalysis仿真，（對(duì)于采用FET和OTL功率放大電路的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，由于采用的是非正版軟件，庫(kù)中原件個(gè)數(shù)有限，只能作象征性的仿真），仿真元件可在MiscellaneousDevicesIntLib和SimulationSourcesIntLib中尋找。集成功放LM386N-1搜索LM386可搜到，元件所在庫(kù)的路徑一定要對(duì)，例如，元件在K:\Protel2004\library\NationalSemiconductor\NSCAudioPowerAmplifier.lntLib庫(kù)中，（不能寫成I:\Protel2004\library\…）然后添加該庫(kù)。對(duì)于OperationPointAnalysis仿真，wave參數(shù)添加各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)的值（參見(jiàn)表一、表二、表三）；對(duì)于Transient/FourierAnalysis仿真添加正弦波輸入信號(hào)源、第一極輸出電壓和第二級(jí)輸出電壓(參見(jiàn)表四)。原理圖、仿真曲線須采用PrintScreen鍵將電腦當(dāng)前屏幕的內(nèi)容保存下來(lái)，以便寫報(bào)告書(shū)；另一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目只需在Protel2004下畫原理圖。以上兩個(gè)項(xiàng)目都要利用硬件實(shí)做，紀(jì)錄的測(cè)試參數(shù)與仿真參數(shù)相同。制作簡(jiǎn)易信號(hào)源，如圖2所示；圖2駐極體話筒圖2駐極體話筒用8Ω、05W喇叭作負(fù)載；調(diào)整所用晶體管共射極單管放大器、場(chǎng)效應(yīng)管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)；調(diào)整同相比例運(yùn)算放大器、反相比例運(yùn)算放大器零點(diǎn)及靜態(tài)工作點(diǎn)，建議這兩個(gè)運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)選10，（也可嘗試選擇100，作對(duì)比實(shí)驗(yàn)）；調(diào)整功率放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)；表一共射極單管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)表二場(chǎng)效應(yīng)管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量值UG(V)US(V)UD(V)UDS(V)UGS(V)ID(mA)表三OTL功率放大器靜態(tài)工作點(diǎn)IC2=IC3=50mAUA=2.5VT1T2T3UB(V)UC(V)UE(V)表四輸入信號(hào)、各級(jí)輸出信號(hào)在輸入端采用駐極體話筒這一傳感器制作信號(hào)源，若采用運(yùn)算放大器進(jìn)行小信號(hào)放大，信號(hào)應(yīng)經(jīng)過(guò)集成運(yùn)放模塊TP34和TP44之間的100μF電容輸入（注意電容極性）。檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的電路能否實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大、驅(qū)動(dòng)負(fù)載（喇叭發(fā)聲）。完成模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)，見(jiàn)附件2。如果自己有新的選題構(gòu)想，要取得指導(dǎo)教師的批準(zhǔn)方可進(jìn)行設(shè)計(jì)。時(shí)間及人員安排：從2011年03月08日開(kāi)始,下午7、8節(jié)在經(jīng)計(jì)樓108上課，設(shè)計(jì)時(shí)間2~3周。按學(xué)號(hào)順序，四人一組，要求給出四人一組的名單。四人共八個(gè)設(shè)計(jì)不能相同，八個(gè)設(shè)計(jì)全部做完，經(jīng)指導(dǎo)老師同意后方可結(jié)束實(shí)做。A—90-100系統(tǒng)調(diào)試正確、數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確。能用Protel2004畫原理圖、仿真。對(duì)信號(hào)放大電路有深刻的理解，為何這樣連接（如傳感器為何要加電源、為何只用了一級(jí)小信號(hào)放大電路，加入運(yùn)算放大器的信號(hào)為何加隔直電容）等問(wèn)題考慮較全面。能夠發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題并對(duì)此做出合理分析。會(huì)畫PCB原理圖。文檔清晰、完整。實(shí)踐報(bào)告邏輯性強(qiáng)，條理清晰。B—80-89能用Protel2004畫原理圖、仿真。系統(tǒng)調(diào)試正確、數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確。會(huì)畫PCB原理圖。對(duì)信號(hào)放大電路有較好的理解，文檔清晰、完整。實(shí)踐報(bào)告邏輯性強(qiáng)，條理清晰。C—70-79能用Protel2004畫原理圖、仿真。系統(tǒng)調(diào)試正確、數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確。會(huì)畫PCB原理圖。對(duì)信號(hào)放大電路有一定的理解，文檔清晰、完整。實(shí)踐報(bào)告邏輯性強(qiáng)，條理清晰。D—60-69能用Protel2004畫原理圖。系統(tǒng)調(diào)試正確。會(huì)畫PCB原理圖。文檔清晰、完整。。E—0-60能用Protel2004畫原理圖。基本實(shí)現(xiàn)了信號(hào)放大。會(huì)畫PCB原理圖。文檔、實(shí)踐報(bào)告編寫缺乏條理。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)購(gòu)買元件清單購(gòu)買元件清單元件數(shù)量備注領(lǐng)夾式話筒11套/4人電阻4.7kΩ1喇叭8Ω、0.5W1耳機(jī)插座1設(shè)計(jì)結(jié)束后交書(shū)面報(bào)告（即附件2）備注：PROTEL2004在局域網(wǎng)中，只有一臺(tái)PC機(jī)能運(yùn)行；將其中一臺(tái)機(jī)器設(shè)為共享；我的電腦/資源管理器/網(wǎng)上鄰居/整個(gè)網(wǎng)絡(luò)/查看整個(gè)網(wǎng)絡(luò)/workgroup/打開(kāi)已設(shè)為共享的機(jī)器文件夾/將共享文件拖至本機(jī)待安裝的盤附件1:電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)V2.0版ZYE2203C（模擬電路部分）目錄TOC\o"1-1"\h\z\u前言 1電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱C型使用說(shuō)明 2模擬電子線路實(shí)驗(yàn)基本知識(shí) 5實(shí)驗(yàn)一函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的調(diào)試 10實(shí)驗(yàn)二晶體管共射極單管放大器 13實(shí)驗(yàn)四場(chǎng)效應(yīng)管放大器 22實(shí)驗(yàn)十集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試 40實(shí)驗(yàn)十一集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用——模擬運(yùn)算電路 45實(shí)驗(yàn)十六低頻功率放大器——OTL功率放大器 63實(shí)驗(yàn)十七低頻功率放大器——集成功率放大器 67

前言高校電子通信類專業(yè)開(kāi)設(shè)的《電子線路》、《模擬電子電路》等專業(yè)基礎(chǔ)課（以下簡(jiǎn)稱模電）是一門實(shí)踐運(yùn)用性很強(qiáng)的課程。一方面，各種功能電路均可直接用于實(shí)際的電子設(shè)備中，成為設(shè)備的一個(gè)單元電路；另一方面，實(shí)用的電子設(shè)備或裝置，通常是由幾種功能電路組合而成的電路系統(tǒng)。因此，只有通過(guò)實(shí)踐，通過(guò)解剖一個(gè)個(gè)的單元電路，才能讓學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計(jì)、組裝和調(diào)試模擬電路的基本技能。本著這樣的目的，根據(jù)模電的教學(xué)大綱，我們?cè)O(shè)計(jì)了“電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱”。為了讀者能夠更好地、更順利地完成實(shí)驗(yàn)，我們編寫了本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。在書(shū)中的內(nèi)容安排上，注意貫徹從實(shí)際出發(fā)，由淺入深，由特殊到一般，加強(qiáng)學(xué)習(xí)者實(shí)踐動(dòng)手能力，緊貼優(yōu)秀專業(yè)教材等原則。根據(jù)經(jīng)典教材安排的同步實(shí)驗(yàn)課程，可以做到將理論與實(shí)踐更加緊密的結(jié)合。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)┒几接幸欢〝?shù)量的思考題，啟發(fā)學(xué)生思路，擴(kuò)展學(xué)生的視野。在本書(shū)的最開(kāi)始部分，詳細(xì)地介紹了本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、使用方法、專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、注意事項(xiàng)等部分內(nèi)容，事先詳細(xì)的閱讀他們能夠使您更加得心應(yīng)手地使用本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)和提高。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)部分圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等幾個(gè)步驟展開(kāi)了對(duì)實(shí)驗(yàn)的介紹，操作，總結(jié)等幾個(gè)方面的闡述。在力求詳實(shí)的同時(shí)，也給使用者留有足夠的思考空間。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研制等到了各高校老師的大力支持。他們擁有非常豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)提供了非常寶貴的意見(jiàn)，這使我們的產(chǎn)品更加貼近教學(xué)實(shí)際。由于編者水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，在書(shū)中內(nèi)容安排、編寫等方面難免有不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱C型使用說(shuō)明實(shí)驗(yàn)箱組成模塊：一、電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱C型主電路板二、數(shù)電部分——DIP擴(kuò)展板三、數(shù)電部分——A/D&D/A模塊四、數(shù)電部分——7128適配板五、模電部分——差動(dòng)放大模塊六、模電部分——晶體管模塊七、模電部分——穩(wěn)壓模塊八、模電部分——運(yùn)放模塊九、模電部分——功放模塊各個(gè)組成模塊的主要功能：一、數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)箱主電路板交流電源模塊：提供+15V、+7.5V、AC（交流地）三路交流輸出。直流電源模塊：提供+12V、+5V、GND、-5V、-12V五路直流輸出。低頻信號(hào)源模塊：給實(shí)驗(yàn)箱其它功能模塊提供低頻信號(hào)源。主要由固定頻率的信號(hào)源，三角波，正弦波，方波，單次脈沖源組成。固定頻率信號(hào)源有：1HZ，10HZ，100HZ，500HZ，1KHZ，10KHZ，100KHZ，200KHZ，500KHZ，1MHZ，2MHZ，4MHZ；三角波、正弦波、方波的頻率和幅值均可調(diào)，通過(guò)跳線JD1或者JD1+JD2兩種連接方式，改變電容的容值來(lái)改變輸出的頻率的范圍，調(diào)節(jié)W306可以細(xì)調(diào)輸出頻率，W302改變輸出幅值（方波幅值通過(guò)W301調(diào)節(jié)），正弦波和三角波通過(guò)跳線來(lái)選擇（方波直接輸出）；單次脈沖源有正脈沖輸出和負(fù)脈沖輸出兩種，按下S201就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正的或負(fù)的脈沖，它與按下的時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。當(dāng)要使用這一個(gè)模塊中的信號(hào)源時(shí)，只需要將其接入相應(yīng)的輸入端，對(duì)該模塊上電即可。4、高頻信號(hào)源模塊給實(shí)驗(yàn)箱其它功能模塊提供高頻信號(hào)源。高頻信號(hào)由“載波及調(diào)頻波輸出”測(cè)試點(diǎn)輸出。先將短路器J401接上，此時(shí)由10.7MHz晶振產(chǎn)生正弦振蕩信號(hào)，輸出點(diǎn)輸出頻率為10.7MHz的正弦波；然后拔下J401，接上J402、J403、J404，此時(shí)由三點(diǎn)式振蕩電路產(chǎn)生正弦波，經(jīng)過(guò)電路濾波、放大，最后測(cè)試點(diǎn)輸出頻率為10.7MHz。此時(shí)將低頻信號(hào)源模塊上電，并選擇正弦波輸出，W302用來(lái)調(diào)節(jié)輸出測(cè)試點(diǎn)的頻偏。在兩種信號(hào)輸出模式中W401用來(lái)調(diào)節(jié)輸出波形的幅度。5、邏輯電平輸出 它的主要功能是提供8路高低電平。當(dāng)需要一個(gè)高電平時(shí)，將撥位開(kāi)關(guān)撥下即可，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管發(fā)光，同樣需要一個(gè)低電平將撥位開(kāi)關(guān)撥上即可。6、邏輯電平顯示 它的主要作用是對(duì)輸出電平的高低進(jìn)行顯示，如果發(fā)光二極管發(fā)光，則對(duì)應(yīng)的輸出為高電平，相反發(fā)光二極管不發(fā)光，則對(duì)應(yīng)的輸出為低電平。7、元件庫(kù)區(qū)元件庫(kù)區(qū)中提供了可調(diào)電阻、數(shù)碼管、可置換元件區(qū)、揚(yáng)聲器等資源。其中可調(diào)電阻有10K歐姆和100K歐姆各一個(gè)。數(shù)碼管分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管各一個(gè)（該部分設(shè)計(jì)力求靈活可變，當(dāng)需要兩個(gè)共陰的數(shù)碼管時(shí)，只需將共陽(yáng)數(shù)碼管拔起，換上共陰數(shù)碼管即可，同樣需要兩個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管，只需將共陰數(shù)碼管拔起，換上共陽(yáng)數(shù)碼管。另外還可以做共陰共陽(yáng)數(shù)碼管的單獨(dú)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)箱上提供的TOS5101AH為共陰數(shù)碼管，TOS5101BH為共陽(yáng)數(shù)碼管，它們的第3腳和第8腳為公共端。）。可置換元件區(qū)提供八組轉(zhuǎn)插電路。揚(yáng)聲器是帶有功率放大的，調(diào)節(jié)W501，可以改變輸出功率的大小。二、數(shù)電部分?jǐn)U展模塊DIP擴(kuò)展板：此擴(kuò)展提供一個(gè)DIP8、四個(gè)DIP14、四個(gè)DIP16共八各IC插座。此模塊提供的實(shí)驗(yàn)空間配合實(shí)驗(yàn)箱主箱體使用可以完成數(shù)電部分前19個(gè)實(shí)驗(yàn)。A/D&D/A模塊：此模塊可以完成D/A轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。2.1、D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) 此實(shí)驗(yàn)有兩種數(shù)據(jù)的輸入方式，一種是自己通過(guò)高低電平輸入數(shù)據(jù)，另外一種就是從計(jì)算機(jī)的并行口由計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件發(fā)送數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換后，觀察顯示的模擬輸出量，并分析D/A轉(zhuǎn)換的原理。2.2、A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) 此實(shí)驗(yàn)有兩種處理數(shù)據(jù)的方式，一種是自己輸入一個(gè)模擬量，如直流信號(hào)源，正弦波，三角波等，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后用邏輯電平顯示單元的發(fā)光二極管進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示，另外一種就是將A/D采集到的數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)的并行口傳送至計(jì)算機(jī)，通過(guò)軟件處理后顯示在一個(gè)界面上。注意做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)鐘使用的是信號(hào)源單元的500KHZ時(shí)鐘。3、7128適配板1、安裝將ALTERA7128適配板裝到實(shí)驗(yàn)箱主電路板的虛線框上方，注意雙排插針與雙排插孔要一一對(duì)好，否則芯片無(wú)法上電，更無(wú)法下載，甚至有可能損壞器件。另外四周的三個(gè)孔裝上介子螺釘，以免擺動(dòng)，損壞芯片。2、下載在計(jì)算機(jī)的并口與實(shí)驗(yàn)箱主電路板的并口2之間連上實(shí)驗(yàn)箱所附25芯電腦線，將并口2下面的撥動(dòng)開(kāi)關(guān)選擇ALTERA公司，然后上電，此時(shí)適配板上的電源指示燈會(huì)發(fā)光指示。下載時(shí)，按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的步驟操作，下載過(guò)程中，下載指示燈會(huì)不停的閃爍，直至下載完畢。三、模電部分?jǐn)U展板本實(shí)驗(yàn)箱模電部分由五個(gè)模塊組成：差動(dòng)放大模塊，晶體管模塊，穩(wěn)壓模塊，運(yùn)放模塊，功放模塊。每個(gè)模塊所能做的實(shí)驗(yàn)介紹如下：差動(dòng)放大模塊：（1）實(shí)驗(yàn)一——函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的調(diào)試（2）實(shí)驗(yàn)七——差動(dòng)放大器晶體管模塊：（1）實(shí)驗(yàn)二——晶體管共射極單管放大器（2）實(shí)驗(yàn)三——晶體管兩級(jí)放大器（3）實(shí)驗(yàn)四——場(chǎng)效應(yīng)管放大器（4）實(shí)驗(yàn)五——負(fù)反饋放大器（5）實(shí)驗(yàn)六——射極跟隨器（6）實(shí)驗(yàn)八——RC正弦波振蕩器（7）實(shí)驗(yàn)九——LC正弦波振蕩器穩(wěn)壓模塊：（1）實(shí)驗(yàn)十八——直流穩(wěn)壓電源——晶體管穩(wěn)壓電源（2）實(shí)驗(yàn)十九——直流穩(wěn)壓電源——集成穩(wěn)壓器（3）實(shí)驗(yàn)二十——晶閘管可控整流電路運(yùn)放模塊：（1）實(shí)驗(yàn)十——集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試（2）實(shí)驗(yàn)十一——集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用——模擬運(yùn)算電路（3）實(shí)驗(yàn)十二——集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用——波形發(fā)生器（4）實(shí)驗(yàn)十三——集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用——有源濾波器（5）實(shí)驗(yàn)十四——集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用——電壓比較器（6）實(shí)驗(yàn)十五——電壓—頻率轉(zhuǎn)換電路功放模塊：（1）實(shí)驗(yàn)十六——低頻功率放大器——OTL功率放大器（2）實(shí)驗(yàn)十七——低頻功率放大器——集成功率放大器四、電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱C型擴(kuò)展板1、安裝將電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱C型擴(kuò)展板裝到實(shí)驗(yàn)箱主電路板擴(kuò)展區(qū)域的上方。因?yàn)閿U(kuò)展固定用的雙排插針與插座還起到了電源連接的作用，所以一定要注意雙排插針與雙排插孔要一一對(duì)好，否則電源接錯(cuò)會(huì)產(chǎn)生不必要的損失和故障。2、使用 除DIP擴(kuò)展板以外，其他模塊都可以按照相應(yīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)順利進(jìn)行，因此這里特別介紹DIP擴(kuò)展板使用方法。將DIP擴(kuò)展板固定后，固定在軍品插座上插上實(shí)驗(yàn)所用的芯片（本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的前19個(gè)實(shí)驗(yàn)均可以利用此擴(kuò)展板來(lái)完成，在實(shí)驗(yàn)箱的主電路板上提供了相應(yīng)的硬件資源，學(xué)生自己動(dòng)手連線完成實(shí)驗(yàn)）即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。注意芯片的管腳數(shù)目必須與擴(kuò)展上所標(biāo)數(shù)目對(duì)應(yīng)，如74LS138必須插在16PIN的軍品座中，74LS04必須插在14PIN的軍品座中，當(dāng)然不對(duì)應(yīng)的時(shí)候就需要變通一下，如555可以插在14PIN，16PIN，20PIN的軍品座中，只需要將管腳對(duì)應(yīng)好即可。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、電源的打開(kāi)順序是：先開(kāi)交流開(kāi)關(guān)（實(shí)驗(yàn)箱中的船形開(kāi)關(guān)），再開(kāi)直流開(kāi)關(guān)，最后打開(kāi)各個(gè)模塊的控制開(kāi)關(guān)。電源關(guān)掉的順序剛好與此相反。2、切忌在實(shí)驗(yàn)中帶電連接線路，正確的方法是斷電后再連線，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3、實(shí)驗(yàn)箱主電路板上所有的芯片出廠時(shí)已全部經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)，因此在做實(shí)驗(yàn)時(shí)切忌隨意插拔芯片。4、實(shí)驗(yàn)箱中的疊插連接線的使用方法為：連線插入時(shí)要垂直，切忌用力，拔出時(shí)用手捏住連線靠近插孔的一端，然后左右旋轉(zhuǎn)幾下，連線自然會(huì)從插孔中松開(kāi)、彈出，切忌用力向上拉線，這樣很容易造成連線和插孔的損壞。5、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該嚴(yán)格按照老師的要求和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)來(lái)操作，不要隨意亂動(dòng)開(kāi)關(guān)，芯片及其它元器件，以免造成實(shí)驗(yàn)箱的損壞。元件庫(kù)中的二極管和數(shù)碼管一定要注意極性。6、本實(shí)驗(yàn)箱在設(shè)計(jì)過(guò)程中已經(jīng)加入了短路過(guò)流保護(hù)裝置，所以如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中突然斷電（除電源模塊以外所有指示燈都熄滅），很有可能就是某些地方產(chǎn)生短路或其他故障。因?yàn)榇吮Ｗo(hù)裝置會(huì)在一定時(shí)間后恢復(fù)上電，所以此時(shí)應(yīng)切斷電源，按起電源開(kāi)關(guān)，檢查電路找到事故原因。排除故障以后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。

模擬電子線路實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)一、實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)前必須充分預(yù)習(xí)，完成指定的預(yù)習(xí)任務(wù)。預(yù)習(xí)要求如下：熟悉實(shí)驗(yàn)箱使用說(shuō)明及相關(guān)注意事項(xiàng)。認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，分析、掌握實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，并進(jìn)行必要的估算。復(fù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的課本內(nèi)容。了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ａ私鈱?shí)驗(yàn)中所用各儀器的使用方法及注意事項(xiàng)。使用儀器和實(shí)驗(yàn)箱前必須了解其性能、操作方法及注意事項(xiàng)，在使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守。實(shí)驗(yàn)時(shí)需要把相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K插到主實(shí)驗(yàn)板的相應(yīng)插座上；特定的實(shí)驗(yàn)在哪一個(gè)模塊，請(qǐng)參照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的“電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱C型使用說(shuō)明”部分。實(shí)驗(yàn)時(shí)接線要認(rèn)真，在仔細(xì)檢查，確定無(wú)誤后才能接通電源，初學(xué)或沒(méi)有把握應(yīng)經(jīng)指導(dǎo)教師審查同意后再接通電源。模擬電路實(shí)驗(yàn)注意：在進(jìn)行小信號(hào)放大實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于所用信號(hào)發(fā)生器及連接線的緣故，往往在進(jìn)入放大器前就出現(xiàn)噪聲或不穩(wěn)定，易受外界干擾，且實(shí)驗(yàn)箱上的簡(jiǎn)易信號(hào)源調(diào)不到50毫伏以下，實(shí)驗(yàn)時(shí)可采用在放大器輸入端加衰減的方法加以改進(jìn)。一般可用實(shí)驗(yàn)箱中電位器組成衰減器，這樣連接線上信號(hào)電平較高，不易受干擾。在定性分析實(shí)驗(yàn)時(shí)可以用我們的信號(hào)源，但定量分析實(shí)驗(yàn)時(shí)建議最好用外置信號(hào)源，特別是測(cè)量頻率特性實(shí)驗(yàn)時(shí)要求很高的上限頻率，只能用外置信號(hào)源。為了實(shí)驗(yàn)效果更好，我們采用外置信號(hào)源做實(shí)驗(yàn)。三極管hFE與hfe是不同物理意義量，只有在信號(hào)很小，理論上三極管工作近似在線性狀態(tài)時(shí)才認(rèn)為近似相等，實(shí)際上萬(wàn)用表所測(cè)出的直流放大倍數(shù)hFE與交流放大倍數(shù)hfe是不相同的。在做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)所有信號(hào)都是定量分析，為了克服干擾相應(yīng)提高輸入信號(hào)，為此在做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)信號(hào)輸入不當(dāng)時(shí)自己適當(dāng)調(diào)節(jié)，滿足實(shí)驗(yàn)要求為主。由于各個(gè)三極管參數(shù)的分散特性，定量分析時(shí)同一實(shí)驗(yàn)電路用到不同的三極管時(shí)可能所測(cè)的數(shù)據(jù)不一致，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致，甚至出現(xiàn)自激等情況使實(shí)驗(yàn)電路做不出實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，這樣需要自己適當(dāng)調(diào)節(jié)電路參數(shù)，以抑制干擾、自激等現(xiàn)象。做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)原理圖與模塊的實(shí)際電路的對(duì)應(yīng)關(guān)系（因?yàn)樗臉?biāo)號(hào)可能不一致）。由于實(shí)驗(yàn)?zāi)K都是分立元件，誤操作損壞元器件，故實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意觀察，若發(fā)現(xiàn)有破壞性異常現(xiàn)象（例如有元件冒煙、發(fā)燙或有異味）應(yīng)立即關(guān)斷電源，保持現(xiàn)場(chǎng)，報(bào)告指導(dǎo)教師。找到原因、排除故障，經(jīng)指導(dǎo)教師同意再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要改接線時(shí)，應(yīng)關(guān)斷電源后才能拆、接線。連線時(shí)在保證接觸良好的前提下應(yīng)盡量輕插輕拔，檢查電路正確無(wú)誤后方可通電實(shí)驗(yàn)。拆線時(shí)若遇到連線與孔連接過(guò)緊的情況，應(yīng)用手捏住連線插頭的塑料線端，左右搖晃，直至連線與孔松脫，切勿用蠻力強(qiáng)行拔出。打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)時(shí)指示燈必亮，若指示燈異常如不亮或閃爍說(shuō)明電源未接入或?qū)嶒?yàn)電路接錯(cuò)致使電源短路，一旦發(fā)現(xiàn)指示燈閃爍應(yīng)立即關(guān)斷電源開(kāi)關(guān)，檢查實(shí)驗(yàn)電路，找到原因、排除故障，經(jīng)指導(dǎo)教師同意再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。轉(zhuǎn)動(dòng)電位器時(shí)，切勿用力過(guò)猛，以免造成元件損壞。請(qǐng)勿直接用手觸摸芯片、電解電容等元件，更不可用蠻力推、拉、搖、壓元器件，以免造成損壞。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果（數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象）。所記錄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)指導(dǎo)教師審閱簽字后再拆除實(shí)驗(yàn)線路。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，必須關(guān)斷電源，并將儀器、設(shè)備、工具、導(dǎo)線等按規(guī)定整理好。11．實(shí)驗(yàn)后每個(gè)同學(xué)必須按要求獨(dú)立完成老師要求完成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。12．特別說(shuō)明：當(dāng)模電模塊插到實(shí)驗(yàn)箱插座時(shí)，模塊的電源和地已經(jīng)連接好了；當(dāng)您不是用實(shí)驗(yàn)箱上的電源時(shí)，電源和地的接法以按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)為準(zhǔn)。二、常用電子儀器的使用在模擬電子電路實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常使用的電子儀器有示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表及頻率計(jì)等。它們和萬(wàn)用表一起，可完成對(duì)模擬電子電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作情況的測(cè)試。實(shí)驗(yàn)中要對(duì)各種電子儀器進(jìn)行綜合使用，可按照信號(hào)流向，以連線簡(jiǎn)捷，調(diào)節(jié)順手，觀察與讀數(shù)方便等原則進(jìn)行合理布局，各儀器與被測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置之間的布局與連接如圖5所示。接線時(shí)應(yīng)注意，為防止外界干擾，各儀器的公共接地端應(yīng)連接在一起，稱共地。信號(hào)源和交流毫伏表的引線通常用屏蔽線或?qū)Ｓ秒娎|線，示波器接線使用專用電纜線。屏蔽線屏蔽線屏蔽線屏蔽線被測(cè)電路UiUo函數(shù)信號(hào)發(fā)生器雙蹤示波器交流毫伏表圖5模擬電子電路中常用電子儀器布局圖示波器示波器的應(yīng)用很廣泛，它可以用來(lái)測(cè)試各種周期性變化的電信號(hào)波形，可測(cè)量電信號(hào)的幅度、頻率、相位等。示波器的種類很多，在本書(shū)實(shí)驗(yàn)主要使用雙蹤示波器，其原理和使用詳細(xì)參見(jiàn)相關(guān)資料，現(xiàn)著重指出以下幾點(diǎn)：尋找掃描光跡點(diǎn)在開(kāi)機(jī)半分鐘后，如仍找不到光點(diǎn)，可調(diào)節(jié)亮度旋鈕，并按下“尋跡”板鍵，從中判斷光點(diǎn)位置，然后適當(dāng)調(diào)節(jié)垂直（↓↑）和水平（）移位旋鈕，將光點(diǎn)移至熒光屏的中心位置。為顯示穩(wěn)定的波形，需注意示波器面板上的下列幾個(gè)控制開(kāi)關(guān)（或旋鈕）位置。“掃描速率”開(kāi)關(guān)（t/div）——它的位置應(yīng)根據(jù)被觀察信號(hào)的周期來(lái)確定。“觸發(fā)源選擇”開(kāi)關(guān)（內(nèi)、外）——通常選為內(nèi)觸發(fā)。“內(nèi)觸發(fā)源選擇”開(kāi)關(guān)（拉YB）——通常置于常態(tài)（推進(jìn)位置）。此時(shí)對(duì)單一從YA或YB輸入的信號(hào)均能同步，僅在需雙路同時(shí)顯示時(shí)，為比較兩個(gè)波形的相對(duì)位置，才將其置于拉出（拉YB）位置，此時(shí)觸發(fā)信號(hào)僅取自YB，故僅對(duì)由YB輸入的信號(hào)同步。“觸發(fā)方式”開(kāi)關(guān)——通常可先置于“自動(dòng)”位置，以便找到掃描線開(kāi)波形，如波形穩(wěn)定情況較差，再置于“高頻”或“常態(tài)”位置，但必須同時(shí)調(diào)節(jié)電平旋鈕，使波形穩(wěn)定。示波器有五種顯示方式屬單蹤顯示有“YA”、“YB”、“YA+YB”；屬雙蹤顯示有“交替”與“斷續(xù)”。作雙蹤顯示時(shí)，通常采用“交替”顯示方式，僅當(dāng)被觀察信號(hào)頻率很低時(shí)（如幾十赫茲以下），為在一次掃描過(guò)程中同時(shí)顯示兩個(gè)波形，才采用“斷續(xù)”顯示方式。另外，在測(cè)量波形的幅值時(shí)，應(yīng)注意Y軸靈敏度“微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置（順時(shí)鐘旋到底）。在測(cè)量波形周期時(shí)，應(yīng)將掃描速率“微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置（順時(shí)鐘旋到底）。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器按需要可輸出正弦波、方波、三角波三種信號(hào)波形。輸出信號(hào)幅度可連續(xù)調(diào)節(jié)，幅度可以調(diào)節(jié)到mV級(jí)，輸出信號(hào)頻率可進(jìn)行調(diào)節(jié)，頻率范圍較廣，上限頻率可達(dá)1MHz以上。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器作為信號(hào)源，注意它的輸出端不允許短路。由于模電實(shí)驗(yàn)是對(duì)低頻小信號(hào)的研究，信號(hào)源最好用音頻信號(hào)源，實(shí)驗(yàn)箱自帶的簡(jiǎn)易信號(hào)源精度有限，只能定性的分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)最好自備信號(hào)源。以后做實(shí)驗(yàn)時(shí)只說(shuō)明輸入信號(hào)，不再說(shuō)明如何調(diào)節(jié)，相關(guān)信號(hào)發(fā)生器的調(diào)節(jié)參看相關(guān)信號(hào)源操作手冊(cè)。數(shù)字萬(wàn)用表可測(cè)量直流交流電壓，電流，電阻等功能任何型號(hào)萬(wàn)用表都可以，用數(shù)字萬(wàn)用表便于讀數(shù)，由于本實(shí)驗(yàn)箱測(cè)量交流電壓時(shí)一般萬(wàn)用表頻率規(guī)格不能滿足，故要用交流毫伏表。另外用萬(wàn)用表測(cè)電流時(shí)先估計(jì)電流的最大值，調(diào)節(jié)最大檔來(lái)測(cè)量電流，以免燒壞表內(nèi)的保險(xiǎn)管，然后在測(cè)量時(shí)逐擋減少量程。交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作頻率范圍內(nèi)，用來(lái)測(cè)量正弦交流電壓的有效值。為了防止過(guò)載而損壞，測(cè)量前一般先把量程開(kāi)關(guān)置于量程較大位置處，然后在測(cè)量逐擋減少量程。交流毫伏表接通電源后，將輸入端短接，進(jìn)行調(diào)零，然后斷開(kāi)短路線，即可進(jìn)行測(cè)量。本實(shí)驗(yàn)箱的工作頻率不高，故任何毫伏表都可選用。三、萬(wàn)用表測(cè)定二極管和三極管的方法1．萬(wàn)用表粗測(cè)晶體管萬(wàn)用表測(cè)晶體管時(shí)，應(yīng)置于電阻檔，當(dāng)萬(wàn)用表置于R×1、R×100、R×1K檔時(shí)，表內(nèi)電壓源為1.5Ｖ。（１）測(cè)晶體二極管萬(wàn)用表置R×１Ｋ檔，兩表筆分別接二極管的兩極，若測(cè)得的電阻較小(硅管數(shù)千歐、鍺管數(shù)百歐)，說(shuō)明二極管的PN結(jié)處于正向偏置，則黑表筆接的是正極，紅表筆接的是負(fù)極。反之二極管處于反相偏置時(shí)呈現(xiàn)的電阻較大(硅管約數(shù)百千歐以上，鍺管約數(shù)百千歐)，則紅表筆接的是正極，黑表筆接的是負(fù)極。若正反向電阻均為無(wú)窮大或均為零或比較接近，說(shuō)明二極管內(nèi)部開(kāi)路或短路或性能變差。穩(wěn)壓二極管與變?nèi)荻O管的PN結(jié)都具正向電阻小反向電阻大的特點(diǎn)，其測(cè)量方法與普通二極管相同。由于發(fā)光二極管不發(fā)光時(shí)，其正反向電阻均較大，因此一般用萬(wàn)用表的R×10Ｋ檔測(cè)量，其測(cè)量方法與普通二極管相同。或者用另一種辦法，即：將發(fā)光二極管與一數(shù)百歐(如330Ω)電阻串聯(lián)，然后加3V~5V的直流電壓，若發(fā)光二極管亮，說(shuō)明二極管正向?qū)ǎ瑒t與電源正端相接的為正極，與負(fù)端相接的為負(fù)極。如果二極管反接則不亮。紅外發(fā)射二極管，紅外接收二極管均可用R×10KΩ檔測(cè)量其正負(fù)極，方法同測(cè)普通二極管相同。（２）測(cè)晶體三極管利用萬(wàn)用表可以判別三極管的類型和極性，其步驟如下：判別基極Ｂ和管型時(shí)萬(wàn)用表置R×1Ｋ檔，先將紅表筆接某一假定基極Ｂ，黑表筆分別接另兩個(gè)極，如果電阻均很小(或很大)，而將紅黑兩表筆對(duì)換后測(cè)得的電阻都很大(或很小)，則假定的基極是正確的。基極確定后，紅筆接基極，黑筆分別接另兩極時(shí)測(cè)得的電阻均很小，則此管為PNP型三極管，反之為NPN型。判別發(fā)射極E和集電極C。若被測(cè)管為PNP三極管，假定紅筆接的是C極，黑筆接的是E極。用手指捏住B、C兩極(或B、C間串接一個(gè)100KΩ電阻)但不要使B、C直接接觸。若測(cè)得電阻較小(即Ic小)，則紅筆接的是集電極C，黑筆接的是發(fā)射極E。如果兩次測(cè)得的電阻相差不大說(shuō)明管子的性能較差。按照同樣方法可以判別NPN型三極管的極性。我們用到的9011和9013系列的為NPN管，9012為PNP管，它們管腳向下，平面面向我們的管腳從左到右的順序?yàn)镋，B，C。2．晶體管的主要參數(shù)（1）晶體三極管的主要參數(shù)直流放大系數(shù)：集電極直流ICQ與基極直流電流IBQ之比，即=ICQ/IBQ。交流放大系數(shù)（hte）：三極管在有信號(hào)輸入時(shí)，集電極電流的變化量與基極電流的變化量之比，即=。穿透電流ICEO：基極開(kāi)路，C、E間加反向電壓時(shí)的集電極電流。反向擊穿電壓BVCEO：基極開(kāi)路，C、E間的反向擊穿電壓。直流輸入電阻RBE=VBEQ/IBQ。交流輸入電阻rbe(VBEQ為定值)（2）場(chǎng)效管的主要參數(shù)飽和漏電流IDDS漏源電壓VDS一定(10V)，當(dāng)柵源電壓VGS=0時(shí)的漏極電流ID，即ID=IDSS。夾斷電壓VP、VDS一定(10V)，改變VGS使ID等于一個(gè)微小電(50μA)，這時(shí)的VGS=VP。低頻跨導(dǎo)gm表征場(chǎng)效應(yīng)管放大能力的重要參數(shù)，即(VDS=10V時(shí))3DJ6F的管腳面向自己，從標(biāo)志點(diǎn)順時(shí)針數(shù)起為S，D，G。四、放大器干擾、噪聲抑制和自激振蕩的消除放大器的調(diào)試一般包括調(diào)整和測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)，調(diào)整和測(cè)量放大器的性能指標(biāo)：放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻和通頻帶等。由于放大電路是一種弱電系統(tǒng)，具有很高的靈敏度，因此很容易接受外界和內(nèi)部一些無(wú)規(guī)則信號(hào)的影響。也就是在放大器的輸入端短路時(shí)，輸出端仍有雜亂無(wú)規(guī)則的電壓輸出，這就是放大器的噪聲和干擾電壓。另外，由于安裝、布線不合理，負(fù)反饋太深以及各級(jí)放大器共用一個(gè)直流電源造成級(jí)間耦合等，也能使放大器沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)，有一定幅度和頻率的電壓輸出。噪聲、干擾和自激振蕩的存在妨礙了對(duì)有用信號(hào)的觀察和測(cè)量，嚴(yán)重時(shí)放大器將不能正常工作。所以必須抑制干擾、噪聲和消除自激振蕩，才能進(jìn)行正常的調(diào)試和測(cè)量。干擾和噪聲的抑制把放大器輸入短路，在放大器輸出端仍可測(cè)量到一定的噪聲和干擾電壓。其頻率如果是50Hz（或100Hz），一般稱為50Hz交流聲，有時(shí)是非周期性的，沒(méi)有一定規(guī)律。50Hz交流聲大都來(lái)自電源變壓器或交流電源線，100Hz交流聲往往是由于整流濾波不良所造成的。另外，由電路周圍的電磁波干擾信號(hào)引起的干擾電壓也是常見(jiàn)的。由于放大器的放大倍數(shù)很高（特別是多級(jí)放大器），只要在它的前級(jí)引進(jìn)一點(diǎn)微弱的干擾，經(jīng)過(guò)幾級(jí)放大，在輸出端就可以產(chǎn)生一個(gè)很大的干擾電壓。還有，電路中的地線接得不合理，也會(huì)引起干擾。針對(duì)實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)，由于是分立元件連線的方式，容易受外界干擾，比如電源接入干擾信號(hào)，或連線不合理、或接地點(diǎn)不合理等，這樣在做實(shí)驗(yàn)調(diào)試過(guò)程要求我們抑制干擾和噪聲，采取一定的措施：搭建電路時(shí)連線要求合理，盡量用最少的線連接好電路，輸入回路的導(dǎo)線和輸出回路、電源的導(dǎo)線要分開(kāi)，不要平行或捆扎在一起，以免相互感應(yīng)。電源串入時(shí)可以適當(dāng)加濾波電路。選擇合理的接地點(diǎn)，盡量把地接在模塊的插孔與測(cè)試鉤上，不要把地引出外接電路而引入干擾。自激振蕩的消除檢查放大器是否發(fā)生自激振蕩，可以把輸入端短路，用示波器（或毫伏表）接在放大器的輸出端進(jìn)行觀察。自激振蕩的頻率一般為比較高的或極低的數(shù)值，而且頻率隨著放大器元件參數(shù)不同而改變（甚至撥動(dòng)一下放大器連接導(dǎo)線的位置，頻率也會(huì)改變）。高頻振蕩主要是由于連線不合理引起的。例如輸入和輸出線靠得太近，產(chǎn)生正反饋?zhàn)饔谩?duì)此要連線盡量少，接線要短等。也可以用一個(gè)小電容（例如1000PF左右）一端接地，另一端逐級(jí)接觸管子的輸入端，或電路中合適部件，找到抑制振蕩的最靈敏的一點(diǎn)（即電容接此點(diǎn)時(shí)，自激振蕩消失）,在此處外接一個(gè)合適的電阻電容或單一電容（一般100PF~0.1uF，由試驗(yàn)決定），進(jìn)行高頻濾波或負(fù)反饋，以壓低放大電路對(duì)高頻信號(hào)的放大倍數(shù)或移動(dòng)高頻電壓的相位，從而抑制高頻振蕩。一般放大電路在晶體管的基極與集電極接這種校正電路。低頻振蕩是由于各級(jí)放大電路共用一個(gè)直流電源所引起。最常用的消除辦法是在放大電路各級(jí)之間加上“去耦電路”R和C。電路可靠性和穩(wěn)定性一直以來(lái)是一個(gè)很系統(tǒng)和復(fù)雜的問(wèn)題，有興趣的同學(xué)可查相關(guān)資料深入學(xué)習(xí)。在做實(shí)驗(yàn)時(shí)可能碰到許多異常問(wèn)題，這需要我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)不僅要學(xué)會(huì)動(dòng)手，學(xué)會(huì)扎實(shí)的理論知識(shí)，同時(shí)，要學(xué)會(huì)用理論知識(shí)解決這些實(shí)際問(wèn)題的能力，從而得到更多的理論知識(shí)與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。希望通過(guò)本實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，能逐步提高實(shí)際動(dòng)手能力與工程設(shè)計(jì)能力。

實(shí)驗(yàn)一函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的調(diào)試實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈫纹喙δ芗呻娐泛瘮?shù)信號(hào)發(fā)生器的功能及特點(diǎn)。會(huì)用示波器測(cè)量波形的各種參數(shù)。掌握正弦波失真調(diào)節(jié)、頻率調(diào)節(jié)的方法。實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器頻率計(jì)實(shí)驗(yàn)原理圖1-1函數(shù)信號(hào)發(fā)生器１．ICL8038是單片集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，其內(nèi)部框圖如圖1-2所示。它由恒流源I1和I2、電壓比較器A和B、觸發(fā)器、緩沖器和三角波變正弦波電路等組成。外接電容C由兩個(gè)恒流源充電和放電，電壓比較器A、B的閾值分別為電源電壓(指UCC+UEE)的2/3和1/3。恒流源I1和I2的大小可通過(guò)外接電阻調(diào)節(jié)，但必須I2>I1。當(dāng)觸發(fā)器的輸出為低電平時(shí)，恒流源I2斷開(kāi)，恒流源I1給C充電，它的兩端電壓UC隨時(shí)間線性上升，當(dāng)UC達(dá)到電源電壓的2/3時(shí)，電壓比較器A的輸出電壓發(fā)生跳變，使觸發(fā)器輸出由低電平變?yōu)楦唠娖剑懔髟碔2接通，由于I2>I1(設(shè)I2=2I1)，恒流源I2將電流2I1加到Ｃ上反充電，相當(dāng)于Ｃ由一個(gè)凈電流I放電，Ｃ兩端的電壓UC又轉(zhuǎn)為直線下降。當(dāng)它下降到電源電壓的1/3時(shí)，電壓比較器B的輸出電壓發(fā)生跳變，使觸發(fā)器的輸出由高電平跳變?yōu)樵瓉?lái)的低電平，恒流源I2斷開(kāi)，I1再給C充電，…如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩。若調(diào)整電路，使I2=2I1，則觸發(fā)器輸出為方波，經(jīng)反相緩沖器由管腳⑨輸出方波信號(hào)。Ｃ上的電壓UC，上升與下降時(shí)間相等，為三角波，經(jīng)電壓跟隨器從管腳③輸出三角波信號(hào)。將三角波變成正弦波是經(jīng)過(guò)一個(gè)非線性的變換網(wǎng)絡(luò)(正弦波變換器)而得以實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)非線性網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)三角波電位向兩端頂點(diǎn)擺動(dòng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)提供的交流通路阻抗會(huì)減小，這樣就使三角波的兩端變?yōu)槠交恼也ǎ瑥墓苣_②輸出，而尖端存在一點(diǎn)失真。圖1-2ICL8038原理框圖２．ICL8038管腳功能圖圖1-3ICL8038管腳圖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在主箱上正確插好差動(dòng)放大模塊，參考實(shí)驗(yàn)原理圖1-1，對(duì)照差動(dòng)放大模塊的集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器電路部分，連接好跳線S3，正確連接電路電源線，TP15接+12V，TP16接-12V（從電源部分±12V插孔用連接線接入，千萬(wàn)不要接反，否則損壞集成芯片），接上電源通電(若正確連接了,擴(kuò)展板的電源指示燈將會(huì)亮)。特別說(shuō)明：當(dāng)模電模塊插到實(shí)驗(yàn)箱插座時(shí)，模塊的電源和地已經(jīng)連接好了；當(dāng)您不是用實(shí)驗(yàn)箱上的電源時(shí)，電源和地的接法以按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)為準(zhǔn)。用示波器觀察TP17為方波波形，調(diào)節(jié)電位器PRW2，測(cè)出方波的占空比(單位周期內(nèi)高電平所占整個(gè)周期的比例)范圍情況，調(diào)節(jié)電位器PRW1，測(cè)出方波的頻率（也可用頻率計(jì)直接測(cè)出）范圍情況（務(wù)必注意實(shí)驗(yàn)原理圖與模塊實(shí)際電路對(duì)應(yīng)關(guān)系）。在上一步的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)電位器PRW2，使方波的占空比為50%；調(diào)節(jié)電位器PRW1，使方波的頻率為1KHz；用示波器觀察TP18為三角波波形，調(diào)節(jié)電位器PRW1，測(cè)出三角波的頻率范圍情況，并測(cè)出三角波的幅值（峰峰值）情況，并都列表記錄之。另外調(diào)節(jié)電位器PRW2，觀察三角波變?yōu)殇忼X波（占空比不為50%）的情況。依照前面的步驟，調(diào)節(jié)PRW2使TP17處為占空比為50%的方波，然后再用示波器觀察TP19處的正弦波，調(diào)節(jié)電位器PRW3和PRW4使之最大不失真（一旦調(diào)好就不要再動(dòng)PRW3、PRW4），然后再調(diào)節(jié)PRW1測(cè)出正弦波的頻率變化范圍和峰值變化情況，并都列表記錄之。在斷開(kāi)電源情況下，把S3換為S1或者S2連接，重復(fù)上述步驟。注：1.TP16和TP20可用作擴(kuò)展外接電容用，電容越小，頻率則越大。2.S1、S2、S3相對(duì)應(yīng)的電容值越小，輸出頻率越大，且不同的電容所對(duì)的頻率段不同，每個(gè)頻率段所包括的頻率范圍不同，故上述所有步驟所給的1KHz的頻率值不是很恰當(dāng)，僅作為實(shí)驗(yàn)參考值；測(cè)量各種波形的頻率、占空比、幅度要保證波形不是很明顯失真，且在有效范圍內(nèi)。3.此實(shí)驗(yàn)是為了讓學(xué)生了解波形相關(guān)參數(shù)及熟悉調(diào)節(jié)方法，此信號(hào)源屬低頻集成信號(hào)源，其中正弦波存在一定的尖端失真。4.通電規(guī)則：先連接好實(shí)驗(yàn)電路后，再加電源，在改接電路時(shí)要先斷開(kāi)電源再接線然后加電，在做完每個(gè)小實(shí)驗(yàn)應(yīng)先關(guān)電源撤掉連線然后整理好連線。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告分別畫出C為0.1μF(PC3),0.01μF(PC2)和1000P(PC1)時(shí)所觀測(cè)到的方波,三角波的和正弦波的波形圖,從中得出什么結(jié)論。列表整理C取不同值時(shí)三種波的頻率和幅度值。六、思考題,改變方波的占空比,試問(wèn)此時(shí)三角波和正弦波將會(huì)發(fā)生怎樣的變化?

實(shí)驗(yàn)二晶體管共射極單管放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆辗糯笃黛o態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法，學(xué)會(huì)分析靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器性能的影響。掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測(cè)試方法。熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。二、實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器萬(wàn)用表交流毫伏表信號(hào)發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)原理圖2-1共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖2-1為電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖。它的偏置電路采用RB2和RB1組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻(=RE1+RE2)，以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)在放大器的輸入端加入輸入信號(hào)Ui后，在放大器的輸出端便可得到一個(gè)與Ui相位相反，幅值被放大了的輸出信號(hào)U0，從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。在圖2-1電路中，當(dāng)流過(guò)偏置電阻RB1和RB2的電流遠(yuǎn)大于晶體管T的基極電流IB時(shí)（一般5~10倍），則它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算，UCC為供電電源，此為+12V。（2-1）（2-2）（2-3）電壓放大倍數(shù)（2-4）輸入電阻（2-5）輸出電阻（2-6）1.放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量測(cè)量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)在輸入信號(hào)Ui=0的情況下進(jìn)行，即將放大器輸入端與地端短接，然后選用量程合適的數(shù)字萬(wàn)用表，分別測(cè)量晶體管的集電極電流IC以及各電極對(duì)地的電位UB、UC和UE。一般實(shí)驗(yàn)中，為了避免斷開(kāi)集電極，所以采用測(cè)量電壓，然后算出IC的方法，例如，只要測(cè)出UE，即可用算出IC（也可根據(jù)，由UC確定IC），同時(shí)也能算出。靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對(duì)三極管集電極電流IC（或UCE）調(diào)整與測(cè)試。靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適，對(duì)放大器的性能和輸出波形都有很大的影響。如工作點(diǎn)偏高，放大器在加入交流信號(hào)以后易產(chǎn)生飽和失真，此時(shí)uO的負(fù)半周將被削底，如圖2-2（a）所示，如工作點(diǎn)偏低則易產(chǎn)生截止失真，即uO的正半周被縮頂（一般截止失真不如飽和失真明顯），如圖2-2（b）所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點(diǎn)以后還必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試，即在放大器的輸入端加入一定的ui，檢查輸出電壓uO的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的位置。(a)飽和失真(b)截止失真圖2-2靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)U0波形失真的影響改變電路參數(shù)UCC，RC，RB（RB1，RB2）都會(huì)引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變化，如圖2-3所示，但通常多采用調(diào)節(jié)偏電阻RB2的方法來(lái)改變靜態(tài)工作點(diǎn)，如減小RB2，則可使靜態(tài)工作點(diǎn)提高等。最后還要說(shuō)明的是，上面所說(shuō)的工作點(diǎn)“偏高”或“偏低”不是絕對(duì)的，應(yīng)該是相對(duì)信號(hào)的幅度而言，如信號(hào)幅度很小，即使工作點(diǎn)較高或較低也不一定會(huì)出現(xiàn)失真。所以確切的說(shuō)，產(chǎn)生波形失真是信號(hào)幅度與靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置配合不當(dāng)所致。如須滿足較大信號(hào)的要求，靜態(tài)工作點(diǎn)最好盡量靠近交流負(fù)載線的中點(diǎn)。圖2-3電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響2.放大器動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試放大器動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓（動(dòng)態(tài)范圍）和通頻帶等。電壓放大倍數(shù)AV的測(cè)量調(diào)整放大器到合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，然后加入輸入電壓ui，在輸出電壓uo不失真的情況下，用交流毫伏表測(cè)出ui和uo的有效值Ui和Uo，則AV=（2-7）輸入電阻Ri的測(cè)量為了測(cè)量放大器的輸入電阻，按圖2-4電路在被測(cè)放大器的輸入端與信號(hào)源之間串入一已知電阻R，在放大器正常工作的情況下，用交流毫伏表測(cè)出US和Ui，則根據(jù)輸入電阻的定義可得R===（2-8）測(cè)量時(shí)應(yīng)注意測(cè)量R兩端電壓UR時(shí)必須分別測(cè)出US和Ui，然后按UR=US-Ui求出UR值。電阻R的值不宜取得過(guò)大或過(guò)小，以免產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，通常取R與Ri為同一數(shù)量級(jí)為好，本實(shí)驗(yàn)可取R=1～2KΩ。輸出電阻RO的測(cè)量按圖2-4電路，在放大器正常工作條件下，測(cè)出輸出端不接負(fù)載RL的輸出電壓UO和接入負(fù)載后輸出電壓UL，根據(jù)U=（2-9）即可求出RORO=（）R（2-10）在測(cè)試中應(yīng)注意，必須保持RL接入前后輸入信號(hào)的大小不變。圖2-4輸入、輸出電阻測(cè)量電路最大不失真輸出電壓UOPP的測(cè)量（最大動(dòng)態(tài)范圍）如上所述，為了得到最大動(dòng)態(tài)范圍，應(yīng)將靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。為此在放大器正常工作情況下，逐步增大輸入信號(hào)的幅度，并同時(shí)調(diào)節(jié)RW（改變靜態(tài)工作點(diǎn)），用示波器觀察uo，當(dāng)輸出波形同時(shí)出現(xiàn)削底和縮頂現(xiàn)象（如圖2-5）時(shí)，說(shuō)明靜態(tài)工作點(diǎn)已調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。然后反復(fù)調(diào)整輸入信號(hào)，使波形輸出幅度最大，且無(wú)明顯失真時(shí)，用交流毫伏表測(cè)出UO（有效值），則動(dòng)態(tài)范圍等于2UO。或用示波器直接讀出UOPP來(lái)。圖2-5靜態(tài)工作點(diǎn)正常，輸入信號(hào)太大引起的失真放大器頻率特性的測(cè)量放大器的頻率特性是指放大器的電壓放大倍數(shù)AV與輸入信號(hào)頻率f之間的關(guān)系曲線。單管阻容耦合放大電路的幅頻特性曲線如圖2-6所示：圖2-6幅頻特性曲線Avm為中頻電壓放大倍數(shù)，通常規(guī)定電壓放大倍數(shù)隨頻率變化下降到中頻放大倍數(shù)的1/倍，即0.707Avm所對(duì)應(yīng)的頻率分別稱為下限頻率fL和上限頻率fH，則通頻帶fBW=fH-fL（2-11）放大器的幅頻特性就是測(cè)量不同頻率信號(hào)時(shí)的電壓放大倍數(shù)AV。為此可采用前述測(cè)AV的方法，每改變一個(gè)信號(hào)頻率，測(cè)量其相應(yīng)的電壓放大倍數(shù)，測(cè)量時(shí)要注意取點(diǎn)要恰當(dāng)，在低頻段與高頻段要多測(cè)幾點(diǎn)，在中頻可以少測(cè)幾點(diǎn)。此外，在改變頻率時(shí)，要保持輸入信號(hào)的幅度不變，且輸出波形不能失真。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．連線在主實(shí)驗(yàn)箱正確插好晶體管系列模塊，按圖2-1所示連接電路：TP1作為信號(hào)Ui的輸入端，把開(kāi)關(guān)S2,S3,S4,S5往上撥，用跳線冒短接S6，S1,S8向下?lián)?S9向左撥；TP10和TP19相連即接上10K負(fù)載；在T1處插上NPN（9013）；在TP7處接上+12V電源，TP3處接地；這樣就完成了整個(gè)電路的連接。（特別說(shuō)明：當(dāng)模電模塊插到實(shí)驗(yàn)箱插座時(shí)，模塊的電源和地已經(jīng)連接好了；當(dāng)您不是用實(shí)驗(yàn)箱上的電源時(shí)，電源和地的接法以按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)為準(zhǔn)。）注：后續(xù)實(shí)驗(yàn)電路的組成都是這樣按指導(dǎo)書(shū)提供的原理圖在實(shí)驗(yàn)箱相應(yīng)模塊中進(jìn)行連接，把分立元件組合在一起構(gòu)成實(shí)驗(yàn)電路;若提到NPN管，則指NPN（9013），若提到PNP，則指PNP（9012）；對(duì)于開(kāi)關(guān)，一般向上為開(kāi)，向下為斷，向左為斷，向右為開(kāi)，以后連接實(shí)驗(yàn)圖都是如此，不再如此詳細(xì)說(shuō)明。2．測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量條件：輸入接地即使Ui=0.在步驟1連線基礎(chǔ)上，TP1接地（即Ui=0），上電調(diào)節(jié)電位器，使IC=1.0mA（即UE=1.1V），用萬(wàn)用表測(cè)量UB、UE、UC、RB2值。記入表2-1。表2-1IC=1.0mA3．測(cè)量電壓放大倍數(shù)調(diào)節(jié)一個(gè)頻率為1KHz、峰峰值為50mV的正弦波作為輸入信號(hào)Ui。斷開(kāi)TP1接地的線，把輸入信號(hào)連接到TP1，同時(shí)用雙蹤示波器觀察放大器輸入電壓Ui（TP1處）和輸出電壓Uo（DTP25處）的波形，在Uo波形不失真的條件下用毫伏表測(cè)量下述三種情況下(1.不變實(shí)驗(yàn)電路時(shí)；2.把TP10和TP18用連接線相連時(shí)；3.斷開(kāi)TP10處的連線時(shí))的Uo值（TP10處），并用雙蹤示波器觀察Uo和Ui的相位關(guān)系，記入表2-2。表2-2IC=1.0mAUi=mV（有效值）RC（KΩ）RL（KΩ）U0（V）AV觀察記錄一組U0和Ui波形5.1105.115.1∞注意：由于晶體管元件參數(shù)的分散性，定量分析時(shí)所給Ui為50mV不一定適合，具體情況需要根據(jù)實(shí)際給適當(dāng)?shù)腢i值，以后不再說(shuō)明。由于Uo所測(cè)的值為有效值，故峰峰值Ui需要轉(zhuǎn)化為有效值或用毫伏表測(cè)得的Ui來(lái)計(jì)算AV值。切記萬(wàn)用表、毫伏表測(cè)量都是有效值，而示波器觀察的都是峰峰值。4．觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響在步驟3的RC=5.1KΩ，RL=∞連線條件下，調(diào)節(jié)一個(gè)頻率為1KHz、峰峰值為50mV的正弦波作為輸入信號(hào)Ui連到TP1。調(diào)節(jié)電位器，用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，在uo不失真的條件下，測(cè)量數(shù)組IC和UO的值，記入表2-3。測(cè)量IC時(shí)，要使Ui=0（斷開(kāi)輸入信號(hào)Ui，TP1接地）。

表2-3RC=5.1KΩRL=∞Ui=mV（有效值）IC(mA)U0(V)AV5．觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形失真的影響在步驟3的RC=5.1KΩRL=∞連線條件下，使ui=0，調(diào)節(jié)電位器使IC=1.0mA（參見(jiàn)本實(shí)驗(yàn)步驟2），測(cè)出UCE值。調(diào)節(jié)一個(gè)頻率為1KHz、峰峰值為50mV的正弦波作為輸入信號(hào)Ui連到TP1，再逐步加大輸入信號(hào)，使輸出電壓Uo足夠大但不失真。然后保持輸入信號(hào)不變，分別增大和減小電位器的值，使波形出現(xiàn)失真，繪出Uo的波形，并測(cè)出失真情況下的IC和UCE值，記入表2-4中。每次測(cè)IC和UCE值時(shí)要使輸入信號(hào)為零（即使ui=0）。表2-4RC=5.1KΩRL=∞Ui=mVIC(mA)UCE(V)U0波形失真情況管子工作狀態(tài)6．測(cè)量最大不失真輸出電壓在步驟3的RC=5.1KΩRL=10KΩ連線條件下，同時(shí)調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的幅度和電位器，用示波器和毫伏表測(cè)量UOPP及UO值，記入表2-5。表2-5RC=5.1KΩRL=10KΩIC(mA)Uim(mV)有效值Uom(V)有效值UOPP(V)峰峰值*7．測(cè)量輸入電阻和輸出電阻按圖2-4所示，取R=2K，置RC=5.1KΩ，RL=10KΩ，IC=1.0mA。輸入f=1KHz、峰峰值為50mV的正弦信號(hào)，在輸出電壓uo不失真的情況下，用毫伏表測(cè)出US，Ui和UL，用公式2-8算出Ri。保持US不變，斷開(kāi)RL，測(cè)量輸出電壓UO，參見(jiàn)公式2-10算出R0。*8．測(cè)量幅頻特性曲線取IC=1.0mA，RC=5.1KΩ，RL=10KΩ。保持上步輸入信號(hào)ui不變，改變信號(hào)源頻率f，逐點(diǎn)測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓UO，自作表記錄之。為了頻率f取值合適，可先粗測(cè)一下，找出中頻范圍，然后再仔細(xì)讀數(shù)。*號(hào)為選作內(nèi)容，以后不再作說(shuō)明。另外測(cè)量幅頻特性時(shí)要求用外置信號(hào)源，以后測(cè)量幅頻特性時(shí)不再說(shuō)明。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和表格。分析實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。六、思考題在測(cè)試過(guò)程中怎樣選擇輸入信號(hào)的大小和頻率？為什么信號(hào)頻率一般選1KHz，而不選用1MHz？為什么你的放大器的放大倍數(shù)沒(méi)有達(dá)到10000倍？若出現(xiàn)了放大倍數(shù)只有幾倍的情況，那又是為什么？實(shí)驗(yàn)四場(chǎng)效應(yīng)管放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饨Y(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的性能和特點(diǎn)。進(jìn)一步熟悉放大器動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器萬(wàn)用表交流毫伏表信號(hào)發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)電路如下圖所示：圖4-1結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管共源級(jí)放大器結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的特性和參數(shù)圖4-23DJ6F的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性曲線場(chǎng)效應(yīng)管的特性主要有輸出特性和轉(zhuǎn)移特性。圖4-2所示為N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管3DJ6F的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性曲線。其直流參數(shù)主要有飽和漏極電流IDSS，夾斷電壓UP等；交流參數(shù)主要有低頻跨導(dǎo)gm=|UGS=常數(shù)表4-1列出了3DJ6F的典型參數(shù)值及測(cè)試條件。表4-1參數(shù)名稱飽和漏極電流IDSS(mA)夾斷電壓UP(V)跨導(dǎo)gm(μA/V)測(cè)試條件UDS=10VUGS=0VUDS=10VIDS=50μAUDS=10VIDS=3mAf=1KHz參數(shù)值1~3.5<|-9|>1000場(chǎng)效應(yīng)管放大器性能分析圖4-2為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管組成的共源極放大電路。其靜態(tài)工作點(diǎn)UGS=UG-US=UDD-IDRS(4-1)ID=IDSS（1-(4-2)中頻電壓放大倍數(shù)AV=-gm=-gmRD║RL(4-3)輸入電阻Ri=RG+Rg1║Rg2(4-4)輸出電阻RO≈RD(4-5)式中跨導(dǎo)gm可由特性曲線用作圖法求得，或用公式gm=(4-6)計(jì)算。但要注意，計(jì)算時(shí)UGS要用靜態(tài)工作點(diǎn)處之?dāng)?shù)值。輸入電阻的測(cè)量方法場(chǎng)效應(yīng)管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)和輸出電阻的測(cè)量方法，與實(shí)驗(yàn)二中晶體管放大器測(cè)量方法相同。其輸入電阻的測(cè)量，從原理上講，也可采用實(shí)驗(yàn)二中所述方法，但由于場(chǎng)效應(yīng)管的Ri比較大，如直接測(cè)量輸入電壓US和Ui，由于測(cè)量?jī)x器的輸入電阻有限，必然會(huì)帶來(lái)較大的誤差。因此為了減小誤差，常利用被測(cè)放大器的隔離作用，通過(guò)測(cè)量輸出電壓UO來(lái)計(jì)算輸入電阻。測(cè)量電路如圖4-3所示。圖4-3輸入電阻測(cè)量電路在放大器的輸入端串入電阻R，把開(kāi)關(guān)K擲向位置1（即使R=0），測(cè)量放大器的輸入電壓UO1=AVUS；保持US不變，再把K擲向2（即接入R），測(cè)量放大器的輸出電壓UO2。由于兩次測(cè)量中AV和US保持不變，故UO2=AVUi=由此可以求出R=（4-7）式中R和Ri不要相差太大，本實(shí)驗(yàn)可取R=100～200KΩ。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在主實(shí)驗(yàn)箱正確插好晶體管系列模塊，實(shí)驗(yàn)電路已經(jīng)連好,只需要把TP21和TP6接上+12V電源，TP26接TP19即可，TP20為信號(hào)輸入U(xiǎn)i端，TP26為信號(hào)輸出端。靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量和調(diào)整查閱場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線和參數(shù)，記錄下來(lái)備用，如圖4-2可知放大區(qū)的中間部分：UDS在4~8V之間，UGS在-1~-0.2V之間。使Ui=0，用萬(wàn)用表測(cè)量UG，US和UD。檢查靜態(tài)工作點(diǎn)是否在特性曲線放大區(qū)的中間部分。如合適則把結(jié)果記入表4-2。若不合適，則適當(dāng)調(diào)整Rg2，調(diào)好后，再測(cè)量UG、US和UD記入表4-2k中。表4-2測(cè)量值計(jì)算值UG(V)US(V)UD(V)UDS(V)UGS(V)ID(mA)UDS(V)UGS(V)ID(mA)電壓放大倍數(shù)AV、輸入電阻Ri和輸出電阻RO的測(cè)量AV和RO的測(cè)量按圖4-1電路實(shí)驗(yàn)，在放大器的輸入端加入頻率為1KHz、峰峰值為200mV的正弦信號(hào)Ui，并用示波器監(jiān)視輸出uo的波形。在保證輸出uo沒(méi)有失真的條件下，分別測(cè)量RL=∞和RL=10KΩ的輸出電壓UO(注意:保持Ui不變),記入表4-3中。表4-3測(cè)量值計(jì)算值Ui和U0波形Ui(V)U0(V)AVR0(KΩ)AVR0(KΩ)RL=∞RL=10K用示波器同時(shí)觀察ui和uo的波形,描繪出來(lái)并分析它們的相位關(guān)系。Ri的測(cè)量按圖4-3改接實(shí)驗(yàn)電路，選擇合適大小的輸入電壓US,將輸入信號(hào)源接入TP20,測(cè)出R=0時(shí)的輸出電壓UO1,然后將信號(hào)源改接入TP34(接入R),保持US不變,再測(cè)出UO2,根據(jù)公式Ri=求出Ri，并記入如下表格4-4。測(cè)量值計(jì)算值U01(V)U02(V)Ri(KΩ)Ri(KΩ)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析。把本實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)三作一對(duì)比，并把對(duì)比結(jié)果寫出來(lái)。六、思考題場(chǎng)效應(yīng)管與普通三極管有什么區(qū)別，它們的應(yīng)用場(chǎng)合有什么異同？*場(chǎng)效應(yīng)管在使用過(guò)程中很容易損壞，不宜作為分立元件搭建電路作實(shí)驗(yàn)，故此僅僅了解一下即可。

實(shí)驗(yàn)十集成運(yùn)算放大器指標(biāo)測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆者\(yùn)算放大器主要指標(biāo)的測(cè)試方法。通過(guò)對(duì)運(yùn)算放大器μA741指標(biāo)的測(cè)試，了解集成運(yùn)算放大器組件的主要參數(shù)的定義和表示方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器萬(wàn)用表交流毫伏表信號(hào)發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)采用的集成運(yùn)放型號(hào)為μA741：eq\o\ac(○,2)腳和eq\o\ac(○,3)腳為反相和同相輸入端，eq\o\ac(○,6)腳為輸出端，eq\o\ac(○,7)腳和eq\o\ac(○,4)分別為正（UCC）、負(fù)（-UEE）電源端，eq\o\ac(○,1)腳和eq\o\ac(○,5)腳為失調(diào)調(diào)零端。eq\o\ac(○,8)腳為空腳。表10-1為μA741的典型參數(shù)規(guī)范：表10-1T=25℃UCC=UEE=15V參數(shù)名稱參數(shù)值參數(shù)名稱參數(shù)值輸入失調(diào)電壓1~5mV輸出電阻75Ω輸入失調(diào)電流10~20nA轉(zhuǎn)換速率0.5V/μs輸入偏置電流80nA輸出電壓峰值±13V輸入電阻2MΩ輸出電流峰值±20mA輸入電容1.5pF共模輸入電壓±13V開(kāi)環(huán)差動(dòng)電壓增益100dB差模輸入電壓±30V共模抑制比90dB應(yīng)用頻率10KHz1.輸入失調(diào)電壓UOS輸入失調(diào)電壓UOS是指輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出端出現(xiàn)的電壓折算到同相輸入端的數(shù)值。失調(diào)電壓測(cè)試電路如圖10-1所示，圖10-1輸入失調(diào)電壓UOS測(cè)試電路測(cè)量此時(shí)的輸出電壓UO1即為輸出失調(diào)電壓，則輸入失調(diào)電壓為（10-1）實(shí)際輸出的UO1可能為正，也可能為負(fù)，高質(zhì)量的運(yùn)放UOS一般在1mV以下。測(cè)試中應(yīng)注意：將運(yùn)放調(diào)零端開(kāi)路。2.輸入失調(diào)電流IOS輸入失調(diào)電流IOS是指當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，運(yùn)放的兩個(gè)輸入端的基極偏置電流之差，（10-2）由于IB1，IB2本身的數(shù)值已很小（微安級(jí)），因此它們的差值通常不是直接測(cè)量的，測(cè)試電路如圖10-2所示，測(cè)試分兩步進(jìn)行。1）按圖10-1測(cè)出輸出電壓UO1，這是由輸入失調(diào)電壓UOS所引起的輸出電壓。圖10-2輸入失調(diào)電流IOS測(cè)試電路2）按圖10-2，測(cè)出兩個(gè)電阻RB1、RB2接入時(shí)的輸出電壓UO2，若從中扣除輸入失調(diào)電壓UOS的影響，則輸入失調(diào)電流IOS為（10-3）一般，IOS在100mA以下。測(cè)試中應(yīng)注意：將運(yùn)放調(diào)零端開(kāi)路。3．輸入偏置電流IIB輸入偏置電流IIB是指在無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，運(yùn)放兩輸入端靜態(tài)基極電流的平均值，一般是微安數(shù)量級(jí)，若IIB過(guò)大，不僅在不同信號(hào)內(nèi)阻的情況下對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)有較大的影響，而且也要影響溫漂和運(yùn)算精度，所以輸入偏置電流越小越好。測(cè)量輸入偏置電流的電路如圖10-3所示。圖10-3輸入偏置電流測(cè)試電路測(cè)試中應(yīng)注意：測(cè)試前電路應(yīng)首先調(diào)零，即調(diào)節(jié)RW使輸入接地情況下失調(diào)電壓為零，以后除說(shuō)明開(kāi)路外都要調(diào)零，不再說(shuō)明。4．開(kāi)環(huán)差模放大倍數(shù)Aud集成運(yùn)放在沒(méi)有外部反饋時(shí)的支流差模放大倍數(shù)稱為開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)，用Aud表示。它定義為開(kāi)環(huán)輸出電壓UO與兩個(gè)差分輸入端之間所加信號(hào)電壓Uid之比（10-4）按定義Aud應(yīng)是信號(hào)頻率為零時(shí)的直流放大倍數(shù)，但為了測(cè)試方便，通常采用低頻（幾十赫茲以下）正弦交流信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。由于集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)很高，難以直接進(jìn)行測(cè)量，故一般采用閉環(huán)測(cè)量方法。Aud的測(cè)試方法很多，現(xiàn)采用交、直流同時(shí)閉環(huán)的測(cè)量方法，如圖10-4所示：圖10-4開(kāi)環(huán)差模放大倍數(shù)Aud測(cè)試電路被測(cè)運(yùn)放一方面通過(guò)RF、R1、R2完成直流閉環(huán)，以抑制輸出電壓漂移，另一方面通過(guò)RF和RS實(shí)現(xiàn)交流閉環(huán)，外加信號(hào)Us經(jīng)R1、R2分壓，使Uid足夠小，以保證運(yùn)放工作在線性區(qū)，同相輸入端電阻R3應(yīng)與反相輸入端電阻R2相匹配，以減小輸入偏置電流的影響，電容C為隔直電容。被測(cè)運(yùn)放的開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)為（10-5）5.共模抑制比KCMRKCMR的測(cè)試電路如圖10-5所示：

圖10-5共模抑制比KCMR測(cè)試電路集成運(yùn)放的差模電壓放大倍數(shù)Ad與共模電壓放大倍數(shù)AC之比稱為共模抑制比或（10-6）理想運(yùn)放對(duì)輸入的共模信號(hào)其輸出為零，但在實(shí)際的集成運(yùn)放中，其輸出不可能沒(méi)有共模信號(hào)的成分，輸出端共模信號(hào)愈小，說(shuō)明電路對(duì)稱性愈好，也就是說(shuō)運(yùn)放對(duì)共模干擾信號(hào)的抑制能力愈強(qiáng)，即KCMR愈大。集成運(yùn)放工作在閉環(huán)狀態(tài)下的差模電壓放大倍數(shù)為（10-7）當(dāng)接入共模輸入信號(hào)Uic時(shí)，測(cè)得UOC，則共模電壓放大倍數(shù)為（10-8）得共模抑制比為（10-9）四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容TP1接+12V，TP2接-12V，切忌接反，否則將會(huì)損壞集成塊；另外輸出端切忌不可短路，否則將會(huì)損壞集成塊；其余的只須按照電路原理圖連線即可。1．測(cè)量輸入失調(diào)電壓UOS在運(yùn)放系列模塊中，按圖10-1正確連接實(shí)驗(yàn)電路，打開(kāi)直流開(kāi)關(guān)，用萬(wàn)用表測(cè)量輸出端電壓UO1，并用公式10-1計(jì)算UOS。記入表10-1。表10-1UOS(mV)IOS(μA)Aud(db)KCMR(db)實(shí)測(cè)值典型值實(shí)測(cè)值典型值實(shí)測(cè)值典型值實(shí)測(cè)值典型值2．測(cè)量輸入失調(diào)電流IOS在運(yùn)放系列模塊中，按圖10-2正確連接實(shí)驗(yàn)電路，打開(kāi)直流開(kāi)關(guān)，用萬(wàn)用表測(cè)量UO2，并用公式10-3計(jì)算IOS。記入表10-1。3．測(cè)量輸入偏置電流IIB若無(wú)微安級(jí)精度儀器此實(shí)驗(yàn)略過(guò)，有則先調(diào)零（調(diào)零方法：如下圖所示連接電路，調(diào)節(jié)RW使Uo為零即調(diào)零完畢，斷開(kāi)電路其它連線，若保持調(diào)零端的電位器RW接入運(yùn)放中，則后續(xù)實(shí)驗(yàn)可不用調(diào)零。調(diào)零時(shí)必須小心，不要使電位器的接線端與地線或正電源線相碰，否則會(huì)損壞運(yùn)算放大器）后，如圖10-3正確連接電路，記錄所測(cè)數(shù)據(jù)。4．測(cè)量開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aud先調(diào)零（方法見(jiàn)步驟3說(shuō)明），然后按圖10-4正確連接實(shí)驗(yàn)電路，運(yùn)放輸入端加入一個(gè)頻率20HZ，峰峰值為100mV正弦信號(hào)，用示波器監(jiān)視輸出波形。用毫伏表測(cè)量UO和Ui，并用公式10-5計(jì)算Aud。記入表10-1。5．測(cè)量共模抑制比KCMR先調(diào)零（方法見(jiàn)步驟3說(shuō)明），然后按圖10-5正確連接實(shí)驗(yàn)電路，運(yùn)放輸入端加f=100HZ，Uic=10V（峰峰值）正弦信號(hào)，用毫伏表測(cè)量UOC和Uic，并用公式10-8、10-9計(jì)算AC及KCMR。記入表10-1。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并把實(shí)測(cè)值與典型值作一比較。六、思考題搜索有關(guān)資料，全面了解該實(shí)驗(yàn)中使用的集成塊。

實(shí)驗(yàn)十一集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用——模擬運(yùn)算電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康难芯坑杉蛇\(yùn)算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運(yùn)算電路的功能。了解運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的一些問(wèn)題。二、實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器萬(wàn)用表交流毫伏表信號(hào)發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)原理在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對(duì)數(shù)、指數(shù)等模擬運(yùn)算電路。1）反相比例運(yùn)算電路電路如圖11-1所示。對(duì)于理想運(yùn)放，該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為（11-1）圖11-1反相比例運(yùn)算電路為減小輸入級(jí)偏置電流引起的運(yùn)算誤差，在同相輸入端應(yīng)接入平衡電阻R2=R1∥RF。（這一點(diǎn)要特別注意，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)在3端接兩個(gè)并聯(lián)電阻（10K和100K）到地，在下面的電路中出現(xiàn)6.2K，9.1K的電阻值，也應(yīng)做相似的處理。）2）反相加法電路圖11-2反相加法運(yùn)算電路電路如圖11-2所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為R3=R1∥R2∥RF（11-2）3）同相比例運(yùn)算電路圖11-3（a）是同相比例運(yùn)算電路，它的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為R2=R1∥RF（11-3）當(dāng)R1→∞時(shí)，UO=Ui，即得到如圖11-3（b）所示的電壓跟隨器。圖中R2=RF，用以減小漂移和起保護(hù)作用。一般RF取10KΩ，RF太小起不到保護(hù)作用，太大則影響跟隨性。圖11-3同相比例運(yùn)算電路4）差動(dòng)放大電路(減法器)對(duì)于圖11-4所示的減法運(yùn)算電路，當(dāng)R1=R2，R3=RF時(shí)，有如下關(guān)系式：（11-4）圖11-4減法運(yùn)算電路5）積分運(yùn)算電路圖11-5積分