1、模擬電子技術基礎實驗計算機專業(yè)實踐中心1第1頁，共67頁。電子元器件1、電阻，電位器2、電容3、二極管4、三極管5、運算放大器2第2頁，共67頁。電阻，電位器符號3第3頁，共67頁。電容符號4第4頁，共67頁。二極管5第5頁，共67頁。三極管6第6頁，共67頁。運算放大器7第7頁，共67頁。實驗儀器使用1、直流穩(wěn)壓源2、信號源3、示波器4、萬用表5、模擬電路實驗箱8第8頁，共67頁。直流穩(wěn)壓源9第9頁，共67頁。信號源10第10頁，共67頁。示波器11第11頁，共67頁。數(shù)字萬用表電阻檔交流電壓檔直流電壓檔電容檔三極管參數(shù)檔12第12頁，共67頁。模擬電路實驗箱13第13頁，共67頁。實驗內容

2、實驗一 二極管特性及其應用實驗二 三極管單級交流放大電路 實驗三 三極管負反饋交流放大電路實驗四 運算放大器應用（一） 實驗五 運算放大器應用（二） 14第14頁，共67頁。實驗一 二極管特性及其應用 一 、實驗目的了解半導體二極管在電子電路中的多種用途掌握電子電路實驗儀器的基本使用方法熟悉和掌握示波器、信號發(fā)生器的正確使用方法。15第15頁，共67頁。1、二極管特性測試與分析正向輸入直流電壓Vi0.2V0.5V0.7V1.0V1.5V2.0V2.5V3V輸出電壓Vo（1）、二極管單向導電性a16第16頁，共67頁。1、二極管特性測試與分析（1）、二極管單向導電性b反向輸入直流電壓Vi0.5V

3、1.0V1.5V2.0V2.5V3.0V3.5V4.0V輸出電壓Vo17第17頁，共67頁。 2、限幅特性輸入交流有效電壓0.2V0.5V0.7V1.0V1.5V2.0V2.5V3.0 V輸出電壓波形實驗電路 a18第18頁，共67頁。2、限幅特性 實驗電路b 輸入交流有效電壓0.2V0.5V0.7V1.0V1.5V2.0V2.5V3.0V輸出電壓波形19第19頁，共67頁。3、半波整流電路實驗電路 用信號源給電路輸入頻率分別為 100Hz、1000 Hz , Vi=10V (有效值) 正弦波信號，在RL=240，RW=10K，調節(jié)RW，測出VO的值，用雙蹤示波器觀察電路相應的輸入/輸出波形，

4、并記錄相應的波形圖，分析并說明輸出波形隨RW變化情況。20第20頁，共67頁。實驗二 三極管單級交流放大電路通過實驗搞清楚電路中各元件與靜態(tài)工作點的關系。學習晶體管放大器靜態(tài)工作點的調整與測量方法。分析、觀察工作點對放大器動態(tài)范圍的影響。搞清電路中各元件對放大器性能指標的影響。掌握放大器諸性能指標的測量方法。21第21頁，共67頁。實驗內容 （一）、基本放大器電路工作狀態(tài)調整與參數(shù)測量22第22頁，共67頁。1電路參數(shù)對放大器工作點的影響（l）Rbl對工作點的影響測試電路設置條件：電源電壓 EC為 10V，將電位器 W2旋至最大或最小，測量晶體管集電極、基極和發(fā)射極對地電壓VC、VB、VE，并

5、計算VBE、VCE和IC的值。Rb1VC(v)VB(v)VE(v)VCE(v)VBE(v)IC(mA)Rb1minRb1max23第23頁，共67頁。1電路參數(shù)對放大器工作點的影響（2）EC對工作點的影響測試電路設置條件：將Rb1調至50K，改變電源電壓EC，測量VC、VB、VE，并計算VBE、VCE和IC。EC(v)VC(v)VB(v)VE(v)VCE(v)VBE(v)IC(mA)10121524第24頁，共67頁。 2工作點對波形的影響測試電路設置條件：EC10V，RL=（開路），Rbl=Rblmax ，Vi20mVP-P ，f=1KHz，觀察并記錄輸出波形（按比例畫出波形），逐漸減小Rb

6、l直至Rbl=Rblmin ，觀察輸出波形有何變化，并記錄輸出波形，并寫出結論。25第25頁，共67頁。 3放大器最大不失真輸出的調整 測試電路設置條件：Ec=10V，RL(W3)4.7K， 當輸入電壓Vi由小增大時，放大器輸出波形將先出現(xiàn)飽和失真（或截止失真），這表明放大器靜態(tài)工作點不在交流負載線中點。調節(jié) W2使輸出波形失真消失。然后再增大 Vi，又出現(xiàn)失真，再調節(jié) W2使失真消失。如此反復調節(jié)，直至輸入電壓稍有增加，輸出波形同時出現(xiàn)飽和與截止失真。測量這時放大器的輸出波形最大而不失真時的輸入電壓 Vimax和輸出電壓VOmax；然后去掉交流輸入信號，測量工作狀態(tài)VC、VB、VE。26第2

7、6頁，共67頁。4放大器電壓放大倍數(shù)AV測試 放大器電壓放大倍數(shù)為輸出電壓V0與輸入電壓Vi之比，即 AV=VO/Vi在實驗內容3所調定的工作狀態(tài)下，輸入信號Vi=10mVP-P，f=1KHz，改變負載電阻RL（W3），測量VOL，并計算AV值。RL(k)VOL(V)AV234.727第27頁，共67頁。5測量放大器輸入電阻ri 在實驗內容3所調定的工作狀態(tài)下，輸入信號加到A端， f=1KHz，調節(jié)信號源輸出電壓，使D點電壓為10mVP-P，測量VA和W1值，計算出放大器輸入電阻ri。VA(mV)VD(mV)W1(k)ri(k)1028第28頁，共67頁。6測量放大器輸出電阻rO在實驗內容 3

8、所調定的工作狀態(tài)下，輸入信號 Vi10mV（有效值），f=1KHz，。測量負載開路時的輸出電壓 VO和接上負載 RL4.7K時的輸出電壓 VOL，計算放大器的輸出電阻rO。RL(k)VO (V)VOL(V)rO(k)/4.7/29第29頁，共67頁。(二)、設計單級共射極交流電壓放大電路電路器件：三極管為 NPN型，為100；Rs=200,RL=5K，Rc=2 K；基極上下偏置電阻Rb1 Rb2自定（10 K100 K）電源工作電壓為10V輸入信號頻率f=2kHz，Vimin=5mV, Vimax=100 mV ；放大器電路基本要求：保證輸出信號不失真時，電壓放大倍數(shù)不小于50。借用EDA工具

9、軟件Multism2001設計該電路，并用計算機進行仿真 （確定電路中個元件的參數(shù)值）。30第30頁，共67頁。實驗三 三極管負反饋交流放大電路 一、實驗目的 1加深對負反饋對放大器性能的理解。2學習電壓串聯(lián)負反饋放大器的調試和測量方法。3學會EDA工具軟件Multisim設計、仿真、調試基本負反饋放大器的方法。31第31頁，共67頁。(一)負反饋放大器電路調整與參數(shù)測量 32第32頁，共67頁。模擬電路實驗箱33第33頁，共67頁。l調整放大器靜態(tài)工作點輸入信號頻率 f=1KHz，斷開反饋（將 S1開關撥向接地），接通 S2，使負載電阻RL=W4max=4.7K。用示波器觀察輸出波形。逐漸增

10、大輸入信號，適當調節(jié)W2和W3，把放大器的靜態(tài)工作點調到負載線的中點（即當輸入信號稍有增加時，輸出電壓波形的正負幅值同時出現(xiàn)失真）。去掉輸入信號，并將放大器輸入端短路，測量并記錄放大器的靜態(tài)工作狀態(tài)。各極對地電壓Q1Q2VC(V)VB(V)VE(V)34第34頁，共67頁。2.電壓串聯(lián)負反饋對放大倍數(shù)的影響輸入信號Vi5mVP-P，f1KHz，負載電阻RLW4max4.7K，測量、記錄、有無反饋時的輸出電壓VO，并計算AV和AVF。VO(V)VR3(mV)FVF/VOAVAVF計算值實測值無反饋/有反饋/35第35頁，共67頁。3. 負載變化對放大器放大倍數(shù)的影響 輸入信號 Vi=5mVP-P

11、，f=1KHz。改變負載電阻RL，測量并記錄有、無反饋時的 VO值。RL4.7 KRL3 KdAV/AV1dAVF/AVF1VO(V)AV1AVF1VO(V)AV2AVF2計算值實測值無反饋/有反饋/36第36頁，共67頁。4.電壓串聯(lián)負反饋對輸入電阻的影響輸入信號Vs從G端輸入，f=1KHz，調節(jié)輸入信號。使Vi=5mVP-P， 測量有、無反饋時的Vs值。 并由測得的兩電壓值和W1值計算出有、無反饋時的輸入電阻。VS(mV)W1(K)ri(K)riF(K)計算值實測值無反饋/有反饋/37第37頁，共67頁。5.電壓串聯(lián)負反饋對輸出電阻的影響 輸入信號Vi5mVP-P，f1KHz，在有、無反饋

12、的情況下，分別測量空載和有載時的輸出電壓VO，根據(jù)測得的VO值求出輸出電阻值。RLVO(V)RL4.7KVO(V)RO(K)riF(K)計算值實測值無反饋/有反饋/38第38頁，共67頁。(二) 設計電壓串聯(lián)負反饋放大電路 電路器件：三極管Q1、Q2為 NPN型，為100；Rs=200,RL=5K，Rc=2 K；Q1、Q2基極上下偏置電阻Rb1 Rb2自定（10 K100 K）電源工作電壓為10V輸入信號頻率f=2kHz，Vimin=1mV, Vimax=100 mV ；放大器電路基本要求：保證輸出信號不失真時，電壓放大倍數(shù)不小于50。借用EDA工具軟件Multism2001設計該電路，并用計

13、算機進行仿真 （確定電路中個元件的參數(shù)值）。39第39頁，共67頁。實驗四 運算放大器應用（一） 一、實驗目的 學會用EDA工具軟件Multism2001設計該電路，并用計算機進行仿真 （確定電路中個元件的參數(shù)值）。 熟悉和了解運算放大器的參數(shù)和性能 熟悉和掌握運算放大器在比例運算、加法運算、積分及微分方面的應用。40第40頁，共67頁。實驗器件A741介紹 A741是單片高性能內補償運算放大器，具有較寬的共模電壓范圍。該器件的主要特點是：不需要外部頻率補償；具有短路保護功能；失調電壓調到零的能力；較寬的共模和差模電壓范圍；功耗低。實驗所用運放采用8引腳DIP封裝,下圖為其頂視封裝。各管腳功能

14、如下: 1、5:調零端 2: 反相輸入端 3: 同相輸入端 4:-VEE 6:輸出 7:+VCC 8:空腳 41第41頁，共67頁。正負電源連接方法42第42頁，共67頁。 1反相比例放大器 43第43頁，共67頁。1）將輸入端接地（Vi0），調節(jié)調零電位器W，使輸出端電位為零。（XMM是萬用表）2）輸入端輸入正負不同直流電壓，測量大器的實際放大輸出端VO的對應值，并求出放倍數(shù)。Vi0.10V0.50V1.0V-0.10V-0.5V-1.0V1.5VVOAV44第44頁，共67頁。3）輸入端輸入不同電壓交流信號Vip-p，f=1kHz，測量輸出端VO的對應值。求出放大器的實際放大倍數(shù)。（注意：

15、VO的測量值必須要在放大器的線性范圍之內。）Vip-p5mV50mV100mV500mV1.0V1.5VVOAVVO波形45第45頁，共67頁。2同相比例放大器 46第46頁，共67頁。1）放大器輸出調零。2）輸入端輸入正負不同直流電壓（見下表），測量輸出端VO的對應值，并求出放大器的實際放大倍數(shù)。Vi0.10V0.50V1.0V-0.1V-0.5V-1.0V1.5VVOAV47第47頁，共67頁。3）輸入端輸入不同電壓交流信號Vip-p，f=1kHz，測量輸出端VO的對應值。求出放大器的實際放大倍數(shù)。（注意：VO的測量值必須要在放大器的線性范圍之內。）Vip-p5mV50mV100mV500

16、mV1.0V1.5VVOAV48第48頁，共67頁。3反相加法器 49第49頁，共67頁。1）放大器輸出調零。 2)在輸入端(VX， VY)輸入正負不同直流電壓，測量輸出端VO的對應值。VX0.5V1.0V1.0V-0.5V-1.0VVY0.1V0.5V1.OV-0.1V-0.5VVO50第50頁，共67頁。4積分器 51第51頁，共67頁。 1）放大器輸出調零。 2）去掉積分電容短路線，輸入端Vi加入連續(xù)的方波信號（Vip-p）6V，f1kHz，用示波器觀察、測量并記錄輸入Vi和輸出VO的波形參波（周期、脈沖寬度、幅度及電平等）。3)根據(jù)測得的輸入信號波形參數(shù)和電路參數(shù)，計算出積分器輸出波形

17、的參數(shù)，并與實測值相比較。周期(ms)脈沖/三角波寬度(ms)幅度(Vp-p)電平(dBm)方波ViVOVO波形52第52頁，共67頁。5.微分器 53第53頁，共67頁。 1）消除自激振蕩和阻尼振蕩 調節(jié)R1直到出現(xiàn)（圖c）所示的波形，微分器即可正常工作。54第54頁，共67頁。2)輸入端加入連續(xù)的方波信號， Vip-p6V，f1kHz，用示波器觀察并記錄輸入、輸出波形。周期(ms)脈沖寬度(ms)幅度(V)電平(dBm)方波ViVOVO波形55第55頁，共67頁。（二）設計一個同相交流電壓放大器 電壓放大倍數(shù)為100 運算放大器LM324 輸入信號VP-P值為 Vimin=5mV, Vim

18、ax=10 mV輸入信號頻率帶寬范圍為： 04KHz；放大器電路基本要求：保證輸出信號不失真時，電壓放大倍數(shù)不小于50。借用EDA工具軟件Multism2001設計該電路，并用計算機進行仿真 （確定電路中個元件的參數(shù)值）。56第56頁，共67頁。實驗五 運算放大器應用（二） 一、實驗目的 通過運算放大器在精密檢波器、正交振蕩器和電壓一脈沖寬度調制器中的應用，進一步熟悉運算放大器的特性。學會用EDA工具軟件Multism2001設計該電路，并用計算機進行仿真 （確定電路中個元件的參數(shù)值）。57第57頁，共67頁。1精密檢波器性能測試 58第58頁，共67頁。(1)將運算放大器輸出調零 (2)在輸入端加入頻率為1KHz，幅度從0到1伏（峰峰值）的正弦波信號。用雙線示波器觀察并記錄輸入、輸出波形。測量其傳輸特性曲線。Vip-p(mV)11020501005008001000VOp-p(V)VO波形R1(kohm)/59第59頁，共67頁。2正交振蕩器 60第60頁，共67頁。四運放集成電路LM324介紹 LM324，它采用14腳雙列直插（DIP）封裝，LM324電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，V可用單電源，價格低廉，廣泛應用在各種電路中?！癡+”、“V-”分別表示正、負電源端。 61第61頁，共67頁。（2）、安