1、第九章第九章 模拟电子技术实验模拟电子技术实验 9.1 常用电子仪器的使用常用电子仪器的使用v1.实验目的实验目的 v(1)熟悉示波器、低频信号发生器和晶体管毫熟悉示波器、低频信号发生器和晶体管毫伏表等常用电子仪器面板，控制旋钮的名称，伏表等常用电子仪器面板，控制旋钮的名称，功能及使用方法。功能及使用方法。v(2)初步掌握用示波器观察波形和测量波形参初步掌握用示波器观察波形和测量波形参数的方法。数的方法。v2.实验原理实验原理v(1)信号发生器的使用 v信号频率的调节：拨动面板左下方“频率范围”波段开关，配合调节三个“频率调节”旋钮（注：XD11型“功能”旋钮要拨到正弦波档），可以输出一定频率
2、的正弦信号，根据“频率范围”旋钮指示的波段和“频率调节”旋钮指示的刻度，就可读出频率的数值。v信号输出幅度的调节：“正弦波幅度”旋钮是用来调节输出幅度的，“输出衰减”旋钮的具体衰减后的输出幅值可用晶体管毫伏表测得。v(2)晶体管毫伏表的使用v在用晶体管毫伏表测量电压时，为避免接入被测信号后使表头过载，应先将毫伏表“量程”旋钮置于大量程档，接入被测电压后，再逐次向小量程档旋动，为了达到读数精确，一般要求指针指示在满刻度的三分之一以上。v(3)示波器的使用v使用示波器时，先接通电源，在加入被测信号前，首先应调节“辉度”，“聚焦”和“辅助聚焦”等旋钮，使屏幕上显示一条细而清晰的扫描基线，调节“X轴位
3、移”和“Y轴位移”旋钮，使基线位于屏幕中央，然后将信号发生器的输出电压接入示波器，调节示波器的有关旋钮（幅度：VOLTS/DIV、触发电压旋钮：LEVEL、频率:TIME/DIV等），使屏幕上出现完整v的正弦波形。如果要测量所显示波形的电压，从波形的正峰至负峰，根据坐标刻度（单位：厘米）读出Y轴偏转距离，根据Y轴灵敏度“Vcm”开关所置的位置，每厘米偏转电压乘以峰峰之间的Y轴偏转距离，再乘上所用探极的衰减因数，即得到实际的峰峰值电压，可用公式转换成有效值电压。如果要测量信号周期和频率，根据坐标刻度（厘米）读出屏幕上所显示的一个周期的波形在X轴向偏转距离，用X轴向偏转距离乘以扫描“tcm”开关所
4、置位置标度的每厘米时间值，再除以“扩展”开关所对应的倍数，即为所测量的信号周期。v3.实验器材实验器材v信号发生器 一台v直流稳压电源 一台v示波器 一台v毫伏表 一块v万用表 一块v4.实验内容及步骤实验内容及步骤v(1)练习万用表和直流稳压电源的使用v万用表：用来测量电阻、直流电流、交（直）流电压。v直流稳压电源：输出直流电压，把直流电源开关打开，将V、A开关置于V，调出下列电压值，用万用表校正（注意万用表的极性）。被测电压310182128万用表应选档次表9-1 v(2)用示波器测量信号电压v使信号发生器输出信号的频率固定在10KHz，并保持输出为5V（在0dB时），幅度旋钮不动，将示波
5、器输入“选择”开关置于“AC”位置，“灵敏度”的微调旋钮置于“校准”位置，被测信号经探极接入Y轴输入端，调节相关旋钮,使屏幕上出现完整的波形。根据波形测量出输入信号的电压值，结果填入表9-2中。信号发生器“输出衰减”旋钮所置位置（dB）0 20 40 60 输入灵敏度“Vcm”开关所置位置（Vcm）正峰至负峰波形高度（cm）峰峰值电压Upp（V）有效值电压U（V）表9-2v(3)用毫伏表测量电压v将信号源输出衰减放在0dB，调节输出细调旋钮，使电压为2V，频率调到1000Hz，用毫伏表测量，然后改变衰减倍数，分别测出输出电压，并计算衰减倍数填于表9-3中。信号源衰减数（dB）010204060
6、毫伏表指示电压衰减倍数表9-3 v(4)用示波器显示波形v将信号源输出调到0.1V，分别将频率调到1000Hz、560Hz、1000Hz、120Hz，用示波器观察不同频率的波形并分别画出来。信号源的频率荡围应选在哪档，频率调节1、0.1、0.01三个旋钮放在什么位置，填入表9-4中。信号源频率100Hz560Hz1000Hz16KHz120KHz频率范围档次频率调节X1X0.1X0.01波形图表9-4v(5)用示波器测量信号周期和频率 v使信号发生器的输出信号固定为3V，根据坐标刻度（厘米）读出屏幕上所显示的一个周期的波形在X轴向偏转距离，用X轴向偏转距离乘以扫描“tcm”开关所置位置标度的每
7、厘米时间值，再除以“扩展”开关所对应的倍数，即为所测量的信号周期，测量数据填入表9-5。信号源输出信号频率f0（KHz）l 5 25 50 100 1000 示波器扫描速率开关所置位置（tcm）被测波信号一个周期的X轴偏转距离（cm）测得的信号周期T（us）测得的信号频率f（KHz）表9-59.2 二极管、三极管的识别和检测二极管、三极管的识别和检测v1.实验目的实验目的v(1)熟悉二极管、三极管的外形及引脚识别方法。v(2)学习使用万用表检测二极管、三极管。v2.实验原理实验原理v1)用万用表测试二极管的方法。用万用表测试二极管的方法。v将万用表置于将万用表置于R1K或或R100档，调零后用
8、表笔分别正档，调零后用表笔分别正向、反向接于二极管的两个引脚，分别测得大、小两个向、反向接于二极管的两个引脚，分别测得大、小两个电阻值。其中较大的是二极管的反向阻值，较小的是二电阻值。其中较大的是二极管的反向阻值，较小的是二极管的正向阻值。测得正向阻值时，与黑表笔相连的是极管的正向阻值。测得正向阻值时，与黑表笔相连的是二极管的正极（万用表置欧姆档时，黑表笔连接表内电二极管的正极（万用表置欧姆档时，黑表笔连接表内电池正极，红表笔连接表内电池负极），与红表笔相连的池正极，红表笔连接表内电池负极），与红表笔相连的是二极管的负极。正向电阻越小，反向电阻越大的二极是二极管的负极。正向电阻越小，反向电阻越
9、大的二极管的质量越好。如果一个二极管正反向电阻相差不大，管的质量越好。如果一个二极管正反向电阻相差不大，则必为劣质管。如果正、反向电阻值都是无穷大或都是则必为劣质管。如果正、反向电阻值都是无穷大或都是零，则二极管已损坏，即二极管内部已断路或已被击穿零，则二极管已损坏，即二极管内部已断路或已被击穿短路。短路。v2)用万用表测试三极管的方法。v(1)基极及管型的判断v根据PN结单向导电性原理，首先假定三个电极中的某一电极为基极，用万用表的欧姆档（R100或R1K），黑表笔接假设的基极，红表笔分别去搭试另外两个电极，若测出两次的阻值都很小（或很大）；反之，表笔位置交换，测出两次的阻值都很大（或很小）
10、，说明这个假定的基极是对的。前者是NPN型的，后者（括号中的）是PNP型的，如果不是这种对称的结果，必须重新假设基极。三个极都假设完毕，也得不到这种结果，说明这个管子是坏的。v(2)集电极和发射极的判断v确定了管型（如NPN）和基极之后，根据放大原理，再假定余下的两个电极中的一个为集电极，用黑表笔接假设的集电极，红表笔去碰另一个电极（假定的发射极）如图9-2所示。图9-2 判别三极管c、e电极原理图 （a）三极管集电极判别电路；（b）三极管集电极判别原理电路。v这就相当于在c与e之间加上反向偏置，再用手捏住b与c，这就相当于在c、b之间加上一个偏置电阻，根据放大原理，在输出回路，就有很大的电流
11、通过，万用表指针偏转很大（阻值很小）。反之再假设另外一个电极为集电极，重复上述过程，如果指针偏转很小，则说明前一次假定是正确的。v(3)判断晶体三极管的好坏v在已知管子类型和管脚的基础上，若分别测量两个PN结正向电阻及反向电阻都很大或指针基本不动，则说明PN结开路；若两个PN结正向电阻及反向电阻都很小或趋零，说明PN结短路，这两种情况都说明管子已损坏。v3实验器材实验器材v直流稳压电源 一台v万用表 一块 v二极管、三极管 若干v1K电阻 一只v4实验内容及步骤实验内容及步骤v1)用万用表判别二极管极性及好坏v用万用表的R1K或R100档，测量二极管的正、反向电阻，判断二极管的好坏，判别二极管
12、的正、负极。v2)用万用表判别三极管的管脚、管型（NPN型和PNP型）及好坏v(1)用万用表的R1K或R100档先判别三极管的基极和管型；v(2)判别出集电极c和发射极e；v(3)用万用表测试三极管的好坏。v3)将所测数据添入自拟表格中。v5注意事项注意事项v(1)注意电源和万用表的极性不要接错；v(2)测量管子时管脚不要从根部搬开，从距管脚1/2处搬开，防止从根部断开造成损坏；v(3)万用表用完后放回到电压挡最大量程上。9.3 晶体管共发射极放大电路的调试与性能测试晶体管共发射极放大电路的调试与性能测试v1实验目的实验目的 v(1)掌握电路的连接方法。v(2)掌握晶体管放大电路静态工作点的测
13、试方法，了解静态工作点的设置对非线性失真的影响。v(3)掌握晶体管放大电路动态指标的测试方法。v2实验原理电路实验原理电路v图9-3为电阻分压式共发射极单管放大电路。图9-3 共射极单管放大电路v1)放大器静态工作点的测量与调试v(1)静态工作点的测量v测量放大器的静态工作点，应在输入信号ui=0的情况下进行，即将放大器输入端与地短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC、UE。一般实验中，为了避免断开集电极，采用测量UE或UC，然后算出IC的方法。v(2)静态工作点的调试v改变电路参数UCC、RC、RB、（RB1、RB2）都会
14、引起静态工作点的变化。通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点。v2)放大器动态指标测试v(1)电压放大倍数Au的测量v调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压ui，在输出电压u0不失真的情况下，用交流毫伏表测出ui和u0的有效值Ui和U0，则 。iOuUUA v(2)输入电阻Ri的测量v为了测量放大器的输入电阻，按图9-4所示电路，在被测放大器的输入端与信号源之间串入一个已知电阻R，在放大器正常工作的情况下，用交流毫伏表测出US和Ui，根据输入电阻的定义可得：RUUURUUIURiSiRiiii图9-4 输入、输出电阻测量电路v(3)输出电阻R0的测量v按图9-4电路，在放大
15、器正常工作条件下，测出输出端不接负载RL的输出电压U0和接入负载后的输出电压UL，根据：v即可求出RO LLOORUUR1v4)最大不失真输出电压UOPP的测量v为了得到最大动态范围，应将静态工作点调在交流负载线的中点。在放大器正常工作时，逐步增大输入信号的幅度，并同时调节RW，用示波器观察u0，当输出波形同时出现削底和缩顶现象时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真时，由示波器直接读出UOPP来，或用毫伏表测出UO，则动态范围等于 。OU22v3实验器材v信号发生器 一台v毫伏表 一块v万用表 一块v直流稳压电源 一台v示波器 一台v晶
16、体三极管3DG6 一只v电阻、电容 若干v电位器 一只 v4实验内容及步骤实验内容及步骤v(1)调试静态工作点v按图9-3连接电路，接通电源前，先将RW调至最大，令ui=0，接通+12V直流电源，用万用表校正，然后加到电路上（上正下负）。调整RW使UE=2V，测此时UB、UC、UE、RB2，将数据填入表9-6中。测量值计算值UB（V）UE（V）UC（V）RB2（K）UBE（V）UCE（V）IC（mA）表9-6v(2)测量电压放大倍数v在放大器输入端加入f=1000HZ，Ui=10mv的信号，用示波器观察放大器输出电压u0的波形，在波形不失真的条件下，用毫伏表测出u0 的有效值，计算电压放大倍数
17、Au，并用双踪示波器观察u0和ui的相位关系，填入表9-7中。RC（K）RL（K）U0（V）Au观察记录一组u0和ui波形2.41.22.42.4表9-7v(3)观察静态工作点对输出波形的影响。v置RC=2.4K，RL=2.4K，ui=0，调节RW使UE=2V，测出UCE值。再逐步加大输入信号，使输出电压足够大但不失真，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uo波形，并且测出失真时的IC和UCE值，分析失真原因，填入表9-8中。测IC和UCE时，要将信号源的旋钮旋至零。UCE（V）IC（mA）uo波形失真情况管子工作状态2.0表9-8v4)测量输入电阻和输出电阻v调整R
18、W使UE=2V，在输出电压u0不失真的条件下，用毫伏表测出us、ui、uL 的有效值。保持us不变，断开RL，测量输出电压u0有效值。计算Ri、R0的值，填入表9-9中。Us（mV）Ui（mV）Ri（K）UL（V）U0（V）R0（K）测量值计算值测量值计算值表9-9 v(5)测量最大不失真输出电压v同时调节电位器RW和输入信号幅度，用示波器观察输出电压u0的波形，当u0同时出现削底和缩顶现象时，用示波器直接读出UOPP的值，或用交流毫伏表测出UO，则动态范围等于 并记录。OU22v5注意事项注意事项 v(1)不要带电接线，更换元件。v(2)静态测试时，ui=0；动态测试时，要注意公共接地端。9
19、.4 晶体管共集电极放大电路的调试与性能测试晶体管共集电极放大电路的调试与性能测试v1实验目的实验目的v(1)掌握共集电极放大电路的特点和性能。v(2)进一步熟悉放大电路各项指标的测试方法。v(3)理解射极跟随器电压跟随范围的意义。v2实验原理电路实验原理电路图9-6 共集电极放大电路 v(1)输入电阻Ri、输出电阻RO、电压放大倍数Au的测试方法与共射极晶体管放大电路的测试方法相同v(2)电压跟随范围 v3实验器材实验器材v示波器 一台v信号发生器 一台v万用表 一块v毫伏表 一块v直流稳压电源 一台v三极管3DG12 一只v电位器 一只v电阻、电容 若干 v4实验内容及步骤实验内容及步骤v
20、1)按图9-6连接共集电极放大电路，检查无误后，接通电源。v2)调整静态工作点 v接通+12V直流电源，令ui=0，调节电位器RW，使UE=7.5V（IE=1.5mA），测量静态工作点参数，填入表9-10中。UB（V）UC（V）UE（V）UBE（V）UCE（V）IC（mA）IB（mA）表9-10v3)动态指标测量 v(1)在图9-6所示电路中的A点加入f=1KHz、有效值为1V的正弦信号，用示波器的通道1观察ui的波形、通道2观察u0的波形。画出ui和u0的波形，比较它们的相位关系和幅值大小，填入表v9-11中。uiuo波形幅值（V）相位关系表9-11v(2)电压放大倍数Au v在图9-6所示
21、电路中的B点加入f=1KHz的正弦信号，调节输入信号幅度，用示波器观察输出波形u0，在输出不失真的情况下，测量输出电压u0和输入电压ui的有效值，计算电压放大倍数Au。v(3)输入电阻Ri v在图9-6所示电路中的A点加入f=1KHz的正弦信号US，用示波器观察输出波形，在不失真的情况下，分别测出A、B两点对地的电位US、Ui，即可计算出输入电阻Ri的大小。v(4)输出电阻R0 v断开负载RL，测量负载开路时的输出电压U0，然后接上负载RL，再次测量输出电压UL，计算输出电阻R0。v4)电压跟随范围 v保持输入信号为1KHz，逐渐增大输入信号ui的幅度，用示波器观察输出波形直至输出波形达到最大
22、不失真，记录此时的ui和u0的值，得出电压跟随范围。v5注意事项注意事项 v测量Ri、Ro和Au时，应在输出不失真的情况下进行。若输出波形失真，可适当降低输入信号的大小。9.5 晶体管放大器电路的仿真实验晶体管放大器电路的仿真实验v1实验目的实验目的v(1)熟悉Multisim仿真软件的使用方法。v(2)掌握用Multisim仿真软件测量共射极单管放大器的电压增益、输入电阻、输出电阻等性能指标的方法。v2实验原理电路实验原理电路图9-7 共发射极放大电路v3实验器材实验器材v计算机（装有Multisim仿真软件）v4实验内容及步骤实验内容及步骤v1)放大器静态工作点的分析v在Multisim用
23、户界面中，创建如图9-7所示的电路，其性能指标的仿真如下所述。v(1)输入/输出波形v晶体管T1从部件中调用晶体管三极管，信号源设置为10mV/1KHz的正弦信号，调整变阻器R3的变化，通过示波器观察使放大电路输入与输出波形不失真。v(2)直流工作点分析v在输出波形不失真情况下，单击Simulate菜单中的Analysis 命令下的DC Operating Point 命令项，在Output variable 标签中选择需仿真的变量，然后单击Simulate 按钮，系统自动显示运行结果。v(3)直流参数扫描v为选择合适的偏置电阻RB值，可以使用直流参数扫描选择RB的值。首先选择工作点电压Uce
24、对电阻RB扫描。对图9-7所示的电路，可设R3值从9K200 K变化，观察节点5（发射极节点）和节点7（集电极节点）随RB的变化情况。由此确定晶体管处于放大状态时R3的取值。v2)放大电路的动态分析v(1)放大电路的交流分析v单击Simulate菜单中的Analysis 命令下的AC Analysis 命令，弹出AC Analysis 对话框，在其Output variables 标签中选定节点9进行仿真，然后在Frequency Parameters 标签中，设置起始频率为10Hz，扫描终点频率10GHz，扫描方式为十倍扫描，单击Simulate按钮，观察仿真分析结果。v(2)放大电路的瞬态
25、分析v单击Simulate菜单中的Analysis 命令下的Transient Analysis 命令，弹出Transient Analysis 对话框，在其Output variables 标签中，选定节点3（输入节点）和节点9（输出节点）进行仿真，在Frequency Parameters 标签中，设置起始频率为1Hz，扫描终点频率为100G Hz，扫描方式为十倍程扫描，单击Simulate 按钮，观察仿真分析结果。v3)放大电路的指标测试v(1)放大倍数Au的测量v单击Simulate菜单中的Analysis 命令下的Transient Analysis 命令，在弹出瞬态对话框中，设置起
26、始时间（Start time）为0，终止时间（End time）为0.004s，在Output variables 标签中选择节点3和节点9为分析节点。单击Simulate按钮，显示仿真结果，利用指针读取输入、输出信号波形峰值，代入公式求出放大倍数Au。v(2)输入电阻的测量v电路如图9-8所示，在输入/输出端分别接入交流模式电流表测量Ii、I0、Ui、U01(R8接入时的输出电压)和U02（R8开路时的输出电压），将所测值代入公式求出Ri和R0。图 9-8 输入电阻和输出电阻的测量电路9.6 场效应管放大器的安装与测试场效应管放大器的安装与测试v1实验目的实验目的v(1)了解共源极场效应管放
27、大器的特点、性能。v(2)掌握共源极场效应管放大器的安装、调试与性能指标的测试方法 v2实验原理电路实验原理电路图9-9 结型场效应管共源极放大器 图9-10 3DJ6F的转移特性曲线图9-11 输入电阻测量电路v在放大器的输入端串入电阻R，把开关S置于位置1（即使R=0），测量放大器的输出电压U01=AuUS；保持US不变，再把S置于位置2（即接入R），测量放大器的输出电压UO2。由于两次测量中Au和US保持不变，所以uSiiiuAURRRUAU02v由此可以求出：RUUUROi02102v3实验器材实验器材v场效应管3DJ6F 一只v+12V稳压电源 一台v万用表 一块v1 k电位器 一只
28、v毫伏表 一块v电阻、电容 若干v4实验内容及步骤实验内容及步骤v1)按图9-9所示安装和连接电路。令ui=0，接通+12V电源，用万用表的直流电压档分别测量UD、UG、US。检查静态工作点是否在特性曲线放大区的中间部分,如果合适，则把结果填入表9-12中。若不合适，则适当调整RG2和RS后，再测量UD、UG、Um，填入表9-12中。测量值计算值UG（V）US（V）UD（V）UDS（V）UGS（V）ID（mA）UDS(V)UGS(V)ID(mA)表9-12v2)电压放大倍数Au、输入电阻Ri和输出电阻R0的测量v(1)电压放大倍数和输出电阻的测量v在放大器的输入端加入f=1kHz的正弦信号ui
29、(50-100mv),并用示波器监视输出电压u0的波形。在输出电压u0没有失真的条件下，用毫伏表分别测量RL=，RL=10K时的输出电压U0（注意：保持ui的幅度不变），同时用示波器观察ui和uo的波形，填入表9-13中。测量值计算值ui和uo的波形Ui（V）Uo（V）AuR0(K)AuR0(K)RL=RL=10K表9-13v2)输入电阻的测量v按图9-11连接实验电路，选择合适大小的输入电压US（50-100mv），将开关S置于1，测出R=0时的输出电压UO1；然后将开关置于2（接入R），保持US不变，再测出UO2。根据公式求出Ri，填入表9-14中。测量值计算值U01（V）U02（V）Ri
30、（K）Ri（K）表9-149.7 多级放大电路的性能测试多级放大电路的性能测试v1实验目的实验目的v(1)掌握两级阻容耦合放大器静态工作点的调整方法。v(2)学会计算多级放大器放大倍数。v2实验原理电路实验原理电路图9-12 两级阻容耦合放大器 v3实验器材实验器材v信号发生器 一台v毫伏表 一块v直流稳压电源 一台v万用表 一块v示波器 一台v晶体三极管3DG6 两只v电阻、电容 若干v4实验内容及步骤实验内容及步骤v(1)测量静态工作点v按图9-12连接实验电路，取UCC=+12V，加到电路中，上正下负，Ui=0V，分别调整RB1、RB2，使Uce1=Uce2=2V，用电压表分别测量第一级
31、、第二级的静态工作点，记入表9-15中。UB（V）UE（V）UC（V）IC（mA）第一级第二级表9-15v(2)测试两级放大器的各项性能指标v将信号发生器调整到f=1000Hz，U=10mV加到放大器输入端，观察输出波形，如有失真，反复调节RB2、RB1，使输出波形不失真（需要确定两管都处于放大状态）。测出此时的U0、U01、U02，计算放大倍数Au、Au1、Au2，填入表9-16中。将两级放大器分开（从C2断开），测出U01、U02，分别计算放大倍数Au1、Au2 U0（V）U01（V）U02（V）AuAu1Au2表9-16 9.8 集成功放应用实践集成功放应用实践v1实验目的实验目的v(1
32、)熟悉集成功率放大器LM386的功能及其应用。v(2)掌握集成功率放大器应用电路的调整与测试方法。v2实验原理电路实验原理电路图9-13 集成功率放大器应用电路v3实验器材实验器材v万用表 一块v示波器 一台v信号发生器 一台v直流稳压电源 一台v毫伏表 一台v面包板 一块vLM386 一块v驻极体话筒 一个v8扬声器 一个v电阻、电容 若干v4实验内容及步骤实验内容及步骤 v(1)按实验电路图9-13连接实验电路（注意：驻极体话筒暂时不要接入电路），音量电位器RP1调整在中间的位置，功放增益调节电位器RP调整在阻值最大的位置，经检查接线无误后，接通9V直流电源。v(2)用万用表直流电压档，测
33、量三极管T1的直流工作点以及LM386各引脚的电位，填入自拟表格中。v(3)调整信号发生器，使其产生一1000Hz、10mV的正弦波信号，并输入到实验电路的输入端（C1电容器的正端），这时扬声器中即有音频信号声音发出，当调节RP1时，声音的强弱将随之变化。v(4)调节RP1使声音最大，并用示波器测量实验电路输出端5脚的波形，然后再调节RP使功率放大器的放大倍数逐步提高，同时观察示波器上的波形不能有失真出现（如果出现失真，应该停止调节RP，并向相反方向调回一点）。v(5)在保证输出信号不失真的前提下，使输出的幅度最大，即扬声器中的声音好听又最大，然后用毫伏表测量实验电路的电压增益，即Au=U0/
34、Ui.v(6)将函数信号发生器产生的信号去掉，在实验电路的输入端接上驻极体话筒，检验一下该扩音电路的功率放大效果。v5注意事项注意事项v(1)电源电压不允许超过极限值，不允许极性接反，否则集成块损坏；v(2)电路工作时绝对避免负载短路，否则将烧毁集成块；v(3)接通电源后，时刻注意集成块温度，有时，未加输入信号集成块就过热，同时直流毫安表指示出较大电流及示波器显示输出幅度较大，频率较高的波形，说明电路有自激现象，应立刻关机；然后进行故障分析、处理，待自激振荡消除后，才能重新实验。v(4)输入信号不要过大。9.9 差动式放大器性能测试差动式放大器性能测试v1实验目的实验目的 v(1)熟悉差动放大
35、器的特性。v(2)掌握差动放大器各项技术指标的测试方法。v2实验原理电路实验原理电路图9-14 差动放大器电路组成v3实验器材实验器材 v示波器 一台v信号发生器 一台v毫伏表 一块v万用表 一块v直流稳压电源 一台 v三极管3DG6 两个v电阻、电容 若干v4实验内容及步骤实验内容及步骤v按图9-14连接实验电路，开关拨到左边构成典型差动放大器。v1)测量静态工作点v(1)调节放大器零点，信号源不接入。将A、B与地短接，接通+12V直流电源，用电压表测量输出电压U0，调节调零电位器RP，使U0=0。调节要仔细，力求准确。v(2)测量静态工作点，记入表9-18中。测量值UC1（V）UB1（V）
36、UE1（V）UC2（V）UB2（V）UE2（V）URE（V）计算值IC（mA）IB（mA）UCE（V）表9-18v2)动态测试 v(1)测量双端输入双端输出的差模电压放大倍数Ad，用示波器观察U0、U0l、U02的波形，并比较U0l，U02的相位，并将所测数据填入表9-19中。v条件：Ui=100mV，f=1KHz的正弦波内容电路波形 输出电压 电压放大倍数 双端输入双端输出U01U02U0U01U02U0Ad!Ad2Ad表9-19 v(2)测量单端输入单端输出的差模电压放大倍数Ad，测试条件同上，将测试数据填入自拟的表格里。（选作）注：单端输入时，将其中一个输入端与地短接。v3)共模抑制比K
37、CMR的测量 v(1)将两输入端短接为一端，输入共模信号：Ui=40mV，f=1KHz的正弦波，先分别测出U01和U02，然后利用U0=|U01|-|U02|算出U0。v(2)示波器观察输出波形U0l、U02，并比较相位。（若观察波形时，幅度不够大，可适当增大Ui）。v将图9-14电路中开关K拨向右边，构成具有恒流源的差动放大电路，重复动态测试内容，将测试数据填入自拟的表格里。9.10 基本运算电路的应用与测试基本运算电路的应用与测试v1实验目的实验目的 v(1)了解集成运算放大器的外形特征、管脚设置及其基本外围电路的连接。v(2)通过反向比例运算电路、加法运算电路及减法运算电路输出、输入之间
38、关系的测试，了解集成运放基本运算电路的功能。v(3)了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的问题。v2实验原理电路实验原理电路2-反向输入端;3同相输入端;6输出端;4电源电压负端;7-电源电压正端;15-调零端;8-未用图9-15 LM741的管脚排列及序号外引脚排列顺序；(b)序号 图9-16 基本运算电路(a)反相比例运算电路;(b)反相加法运算电路;(c)减法运算电路 v3实验器材实验器材 v示波器 一台v信号发生器 一台v毫伏表 一块v万用表 一块vLM741 一块v10k电位器 一只v电阻、电容 若干v面包板 一块v4实验内容及步骤实验内容及步骤v1)反相比例运算电路测试v按图9-1
39、6（a）连接电路，确定无误后，接入15V直流稳压电源。首先对运放电路进行调零，即令Ui=0，再调整调零电位器RP，使输出电压U0=0。v(1)按表9-20指定的电压值输入不同的直流信号Ui，分别测量对应的输出电压U0，并计算出电压放大倍数。v(2)将输入信号改为f=1KHz、Ui=200 m V的正弦交流信号，用示波器观察输入、输出信号波形。分析其是否满足上述反相比例关系。v(3)把R1、R2换成51 k，其余条件不变，重复上述（1）、（2）步的内容。v(4)把R1、R2、R3、R4均接成100 k，其余条件不变，重复上述（1）、（2）步的内容。Ui/m vR1=100kR1=51kR1=Rf
40、=100kU0计算值U0实测值Au实测值U0计算值U0实测值Au实测值U0计算值U0实测值Au实测值100200300-100表9-20 v2)反相加法运算电路测试v按图9-16（b）连线，先调零，后调节RP1、RP2，使UA、UB为表9-21中数值，分别测量对应的输出电压U0。UA/m v50100200300UB/m v80200400500U0计算值U0实测值表9-21v3)减法运算电路测试v按图9-16（c）连线，先调零，后调节RP1、RP2，使UA、UB为表9-22中数值，分别测量对应的输出电压U0。UA/m v50100200800UB/m v1802003001200U0计算值U
41、0实测值表9-22 9.11 集成运放基本运算电路的仿真实验集成运放基本运算电路的仿真实验v1实验目的实验目的v(1)进一步熟悉Multisim仿真软件的使用方法。v(2)学会用Multisim 仿真软件测量比例运算电路的输出、输入关系。v2实验原理电路实验原理电路图9-17 比例运算电路(a)反相比例运算电路;(b)同相比例运算电路;(c)差动比例电路。v3实验器材实验器材v 计算机（装有Multisim仿真软件）v4实验内容及步骤实验内容及步骤v(1)在Multisim 电路窗口中创建如图9-17(a)所示的电路。v(2)输入幅度为2V的方波信号，当R1=1K、Rf=2 K时，利用瞬态分析
42、仿真出电路的输入、输出波形，测出输入、输出波形的峰值，利用公式求出电压增益Au。v(3)把仿真分析结果与理论分析结果比较 v4)在Multisim 电路窗口中创建如图9-17(b)所示的电路。v(5)输入幅度为2V的方波信号，当R1=Rf=1K 时，利用瞬态分析仿真出电路的输入、输出波形，测出输入、输出波形的峰值，利用公式求出电压增益Au。v(6)把仿真分析结果与理论分析结果比较。v(7)在Multisim 电路窗口中创建如图9-17(c)所示的电路。v(8)给Ui1加一个频率为1KHz、幅度为2V的正弦信号，给Ui2加一个频率为1KHz、幅度为2V的三角波信号，取R1=R=1K，R f=R2
43、=2K，对电路进行瞬态分析，得到输入、输出波形。v(9)把仿真分析结果与理论分析结果比较。9.12 有源滤波器的性能测试有源滤波器的性能测试 v1实验目的实验目的v(1)熟悉有源低通滤波、高通滤波的组成。v(2)学会测量有源滤波器的幅频特性。v2实验原理电路实验原理电路v(1)低通滤波器（LPF）图9-18 二阶低通滤波器(a)电路图；(b)幅频特性。v(2)高通滤波器（HPF）图9-19 二阶高通滤波器(a)电路图；(b)幅频特性 v3实验设备实验设备v12V 直流电源 一台v 信号发生器 一台v示波器 一台v毫伏表 一台v频率计 一块vLM741 一块v电阻、电容 若干v面包板 一块v4实
44、验内容及步骤实验内容及步骤v1)二阶低通滤波器按图9-18(a)连接实验电路。v(1)粗测：接通12V电源。ui 接信号发生器，其输出为Ui1V的正弦波信号，在滤波器截止频率附近改变输入信号频率，用示波器或毫伏表观察输出电压幅度的变化是否具v备低通特性，如不具备，应排除电路故障。v(2)在输出波形不失真的条件下，选取适当幅度的正弦输入信号，在维持输入信号幅度不变的情况下，逐点改变输入信号频率。测量输出电压，记入表9-23中，描绘频率特性曲线。表9-23f(Hz)UO(v)v2)二阶高通滤波器v 按图9-19(a)连接实验电路。v(1)粗测：输入Ui1V正弦波信号，在滤波器截止频率附近改变输入信
45、号频率，观察电路是否具备高通特性。v(2)测绘高通滤波器的幅频特性曲线，记入表9-24中。v3)根据实验曲线，计算两种滤波电路的截止频率、中心频率，带宽及品质因数。v4)总结有源滤波电路的特性。f(Hz)UO(v)表9-249.13 集成运放单级负反馈放大电路的测集成运放单级负反馈放大电路的测试试v1实验目的实验目的v(1)熟悉两种电压负反馈电路输入端的不同接法。v(2)掌握深度负反馈条件下电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。v(3)加深理解引入负反馈对放大器主要性能的影响。v2实验原理电路实验原理电路v(1)电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路图9-20 电压并联负反馈电路v(2)电
46、压串联负反馈电路图9-21 电压串联负反馈电路v3实验设备实验设备v毫伏表 一块v信号发生器 一台v直流稳压电源 一台 v万用表 一块v示波器 一台vLM741 一块v电阻 若干v面包板 一块v4实验内容及步骤实验内容及步骤v1)电压并联负反馈电路测试v(1)按图9-20连接电路。v(2)测量电路的电压放大倍数Auf v 消振，将电路的输入端接地，即ui=0，接通电源，用示波器观察是否有自激振荡。若有，则应在Rf上并联电容Cf，消除自激振荡，Cf取值为100pF1F范围。v 使R1=10K，RL=100K，RL=，在反相端加入f=500Hz的正弦信号ui，用示波器观察u0，在 u0不失真的条件
47、下，用毫伏表测量Ui和u0，计算Auf并与理论估算式比较。v(3)测量电路的输入电阻Rifv在R1前串联一个电阻RS（RS可取10K），在输出波形不失真的情况下，用毫伏表分别测量出US与Ui的值，则 1RUUURiSiifv4)测量电路的输出电阻Rof，观察电压负反馈的稳压作用。v 取R1=10K，Rf=100K，输入500Hz，Ui=200mv的正弦信号。改变RL，使之分别为，10k,5.1k,100，测量并记录所Rf=100K对应的每个U0值，观测UL的变化，说明电压负反馈电路稳定输出电压的作用。v 用毫伏表测出输出端开路电压U0和RL=100时的输出电压UL，由公式：计算输出电阻Rof。
48、LLOofR)1UU(Rv2）电压串联负反馈电路测试v(1)按图9-21连接电路。v(2)参照电压并联负反馈电路的测量方法，分别测试电压放大倍数Auf，输入电阻Rif、输出电阻Rof。记录分析实验结果。v(3)测量电路的上限截止频率fh。取R1=R2=10K，Rf=100K，信号发生器输入0.5V、100Hz 的正弦信号，测量此时的输出值Uo，然后保持输入信号幅度不变，用信号发生器100K频率档调高输入频率f，直至示波器上的波形缩小为原来幅值的70%时，此时的输入信号频率即为fh，并与运放的开环上限截止频率比较，看看频率展宽了多少？v3）用示波器观察，当输入信号增大时v(1)无反馈，输出信号的
49、情况；v(2)加上反馈支路后，输出信号的情况。v观察两种情况下的波形幅度变化。v5注意事项注意事项v(1)连接电路时，应检查插线是否良好导通。v(2)实验中如出现任何异常情况，都要先切断电源，再视情况加以处理。9.14 集成运放波形产生电路的应用实践集成运放波形产生电路的应用实践v1实验目的实验目的v(1)了解用集成运放构成正弦波、方波和三角波发生器的方法。、v(2)掌握波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。v2实验原理电路实验原理电路v(1)RC桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）器）图9-22 文氏电桥正弦波发生器v(2)方波发生器图9-23 方波发生器原理
50、图 v(3)三角波和方波发生器 图9-24 方波三角波发生器v3.实验器材实验器材v12V直流电源 一台v示波器 一台v毫伏表 一块v频率计 一块vLM741、2CP 各两块v2DW7X1 一块v电阻、电容 若干v面包板 一块v4.实验内容及步骤实验内容及步骤v1)RC 桥式正弦波振荡器v按图9-22连接实验电路，输出端接示波器。v (1)接通12V电源，调节电位器RP，使输出波形从无到有，从正弦波到出现失真。v描绘u0的波形，记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的RP值，分析负反馈强弱对实验电路振条件及输出波形的影响。v(2)调节电位器RP，使输出电压u0幅值最大且不失真，用毫伏表分别测量输
