實驗一可調(diào)穩(wěn)壓電源電路

一、實驗?zāi)康模?/p>

1、掌握可調(diào)穩(wěn)壓電源電路的基本原理。

2、學(xué)會應(yīng)用可調(diào)穩(wěn)壓電源電路的原理。

二、元器件選擇：

變壓器T選用80W-100W,輸入AC220V.輸出雙繞組AC28V。

FU1選用1A,FU2選用3A~5A。VD1、VD2選用6A02。

RP選用1W左右普通電位器，阻值為250K~330K,

Cl選用3300nF/35V電解電容，

C2、C3選用0.1UF獨石電容，

C4選用470nF/35V電解電容。

R1選用180~220Q/0.1W-1W,

R2、R4、R5選用10KQ、1/8WO

VI選用2N3055,

V2選用3DG180或2SC3953,

V3選用3CG12或3CG80o

三、工作原理：

基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路

1.輸出電壓及其調(diào)節(jié)范圍

導(dǎo)通時電壓經(jīng)過RP、R2使V2導(dǎo)通，接著V3也導(dǎo)通，這時VI、V2、V3的發(fā)射極

和集電極電壓不再變化（其作用完全與穩(wěn)壓管一律）。調(diào)節(jié)即，可得到平穩(wěn)的

輸出電壓，RI、RP、R2與R3比值決定本電路輸出的電壓值。

可調(diào)穩(wěn)壓電源電路原理圖

此穩(wěn)壓電源可謂范圍在3.5V~25V之間任意調(diào)節(jié)，輸出電流大，并采用可

調(diào)穩(wěn)壓管式電路，從而得到滿意平穩(wěn)的輸出電壓。

地

框架圖

四、調(diào)試:

1、靜態(tài)調(diào)試：

(1)按照圖的接線，做好電路板，負載輸已開路，經(jīng)檢查無誤后，將交流

電220V電源接到輸入端.

(2)調(diào)整電位器Rp,使U。=7v,測量三極管V2(3DG180)的Q點。調(diào)整

電位器Rp使Uo=8u,測量三極管的Q點將如何變化？分析變化原因.將結(jié)

果計入表中.

VbVeVc

Uo=7v

Uo=8v

2.測量輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍

調(diào)節(jié)Rp觀察輸出電壓U。的變化情況.測出U。的最大值和最小值，并與估算

值相比較。將測量結(jié)果計入表中.

Uo測量值u。估算值

Rp順時針(Umax)

—

Rp逆時針(Umin)

3.根據(jù)各項測試數(shù)據(jù)，描繪有關(guān)波形.

4.記錄和分析實驗中出現(xiàn)的故障及排除方法.

實驗二自激多諧振蕩器閃光燈

…多諧振蕩電路的原理

實驗?zāi)康模?/p>

L了解多諧振蕩電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件的作用，

2.通過實驗驗證鞏固所學(xué)理論知識

實驗儀器：

1.示波器一臺

2.2.發(fā)光二極管兩個

3.電容器兩個

4.可變電阻四個

5.三極管兩個

三、實驗原理：

多諧振蕩電路是一種矩形波產(chǎn)生電路。這種電路不需要外加觸發(fā)信號，便能

連續(xù)地，周期性地自行產(chǎn)生矩形脈沖。該脈沖是由基波和多次諧波構(gòu)成，因此稱為

多諧振蕩器電路。（可以用門作比喻，多諧振蕩器輸出端時開時閉的狀態(tài)可以把

多諧振蕩器比作賓館的自動旋轉(zhuǎn)門，它不需要人去推動，總是不停的關(guān)門開門）

（圖1為電路結(jié)構(gòu)原理圖）

圖1

它是一個典型的分立元件集基耦合多諧振蕩器。它有兩個晶體管反相器經(jīng)

RC電路交叉耦合接成正反饋電路組成。兩個電容器交替沖放電使兩管交替導(dǎo)

通和截止，使電路自動地從一個狀態(tài)自動翻轉(zhuǎn)到另個狀態(tài)，形成自激振蕩。此

電路可由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路中的兩支電阻耦合支路改為電容耦合支路得到。那

么雙穩(wěn)態(tài)電路就變成沒有穩(wěn)定狀態(tài)，即多諧振蕩電路為無穩(wěn)電路。

電路兩邊是對稱的。接通電源后，兩管均應(yīng)導(dǎo)通。為便于分析，假定因某

種因素影響，/C1有上升趨勢，那么就會發(fā)生如下的正反饋循環(huán)過程：

/Clt—AC11-AlJ一I->/b2I->/C2I—uRC2I—A2fi

t/blt

—MDIt**—1

致使T1迅速飽和，VC1由+EC突變到接近于零，必1為低電平；T2迅速截止,

迫使BG2的基極電位VB2瞬間下降到接近-EC,必2為高電平。此后，一方

面C2將通過氏2、T1的be結(jié)構(gòu)成的回路充電（電壓極性左負右正）；另一方

面，G將通過Tl、網(wǎng)構(gòu)成的回路，將本身貯存的電荷（左正右負）逐漸釋放。

即出現(xiàn)了第一次暫穩(wěn)態(tài)；（BG1飽和瞬間,，，于是BG2可靠截止.）

這樣帥2逐漸上升，當(dāng)?shù)?高于晶體三極管導(dǎo)通電壓后，將發(fā)生如下的正

反饋循環(huán)：

心2t->/b2t-t—>t/AC2T—>〃A2I—>6bl1-*±）11-尢11n

t----------------------------------------------------------------------------必1?

致使T2迅速導(dǎo)通，VB2隨著Cl放電而升高到+0.5V,為低電平；T2迅速

截止，通過正反饋使BG1截止，必1為高電平。此后，一方面C1將通過AC1、

T2的be結(jié)構(gòu)成的回珞充電（電壓極性左正右負），另一方面，C2將通過T2、

應(yīng)構(gòu)成的回路放電，相應(yīng)提高，即出現(xiàn)第二次暫穩(wěn)態(tài)。

當(dāng)為1高于三極管導(dǎo)通電壓后，又發(fā)生使T1導(dǎo)通，T2截止的正反饋過程,

于是形成振蕩。此后不斷循環(huán)往復(fù),便形成了自激振蕩。從Tl、T2集電極輸出

的輸出電壓是矩形脈沖。

可以證明，集基耦合多諧振蕩電路的振蕩周期7=0.7/?161+0.7/?262=

1.4/?C,T=T1+T2=0.7（RB2*C1+RB1*C2）=1.4RB*C,振蕩頻率：

F=l/T=0.7/RB*C,輸出幅度接近電源電壓。（.波形的改善：可以同單穩(wěn)態(tài)電路,

采用校正二極管電路）

實驗三RC有源濾波器

一、實驗?zāi)康?/p>

1.深刻理解RC有源濾波器的工作原理。

2.掌握有源濾波器的測量和調(diào)試技術(shù)。

二、實驗儀器、設(shè)備及元件

1.雙蹤7F波器1臺

2.晶體管毫伏表1臺

3.低頻信號發(fā)生器1臺

4.直流穩(wěn)壓電源1臺

5.萬用表1塊

6.UA741一塊

圖1.19.1一階RC低通濾波器及其幅頻特性

7.電容、電阻若干

三、實驗原理

濾波器是一種能使有用頻率的信號通過而同時能對無用頻率的信號進行抑制

或衰減的電子裝置。在工程上，濾波器常被用在信號的處理、數(shù)據(jù)的傳送和干擾

的抑制等方面。濾波器按照組成的元件,可分為有源濾波器和無源濾波器兩大類。

凡是只由電阻、電容、電感等無源元件組成的濾波器稱為無源濾波器。凡是由放

大器等有源元件和無源元件組成的濾波器稱為有源濾波器。由運算放大器和電

阻、電容（不含電感）組成的濾波器稱為RC有源濾波器。本實驗只研究RC無

源濾波器和RC有源濾波器的特性以及它們之間的關(guān)系。

RC有源濾波器按照它所實現(xiàn)的傳遞函數(shù)的次數(shù)分，可分為一階、二階和高

階RC有源濾波器。從電路結(jié)構(gòu)上看，一階RC有源濾波器含有一個電阻和一

個電容。二階RC有源濾波器含有二個電阻和二個電容。一般的高階RC有源

濾波器可以由一階和二階的濾波器通過級聯(lián)來實現(xiàn)。所以本實驗只研究一階和二

階濾波器。重點研究二階RC有源濾波器。

濾波器按照所允許通過的信號的頻率范圍可分為低通濾波器、高通濾波器、

帶通濾波器、帶阻濾波器等。其中，低通濾波器只允許低于某一頻率的信號通過,

而不允許高于該頻率的信號通過。高通濾波器只允許高于某一頻率的信號通過而

不允許低于該頻率的信號通過。帶通濾波器只允許某一頻率范圍內(nèi)的信號通過而

不允詫該頻率范圍以外的信號通過。帶阻濾波器不允許（阻止）某一頻率范圍（頻

帶）內(nèi)的信號通過而只允許該頻率范圍以外的信號通過。本實驗重點研究RC有

源低通濾波器和帶通濾波器。

1.一階低通濾波器

圖1.19.1（a）中虛線框內(nèi)的電路是一個RC組成的一階低通濾波器。

它的傳遞函數(shù)為

Rs}1/sc_1.%

現(xiàn)）■砌■R+1/sc-FT/-777；（1191）

其中，6^=1/RC。

為了提高增益并提高帶負載能力，可以將上述濾波電路接到由運算放大器組

成的放大電路中，從而組成有源濾波器。圖1.19.1（a）就是將該電路接到運算放

大器的同相輸入端所構(gòu)成的一階RC有源濾波器電路。對節(jié)點A列電壓方程，

可求得該電路的傳遞函數(shù)為

被”器Ba(1.19.2)

式中，4=1+（七/R）是放大器的增益。

圖1.19.1(b)是該電路的對數(shù)幅頻特性曲線。由特性曲線可見，當(dāng)工作頻率

3公時，增益下降3分貝。我們把與公對應(yīng)的頻率人2萬2成C稱為濾

波器的截止頻率。并把尸<fo的頻率范圍稱為濾波器的通帶，把f>/o的

頻率范圍稱為濾波器阻帶。也就是認(rèn)為凡是頻率低于<0的信號都能順利地通過

該濾波器，而頻率高于f。的信號都被該濾波器衰減。從圖1.19.1(b)可見，

該電路對于f>fo的信號的衰減速度為頻率每變化10倍增益下降20分貝，

即-20dB/10倍頻程c

一階濾波電路的缺點是濾波效果不好。在理想情況下，當(dāng)f>f。時，濾

波電路的輸出應(yīng)該為零。而實際上，該電路對于f>f。的信號，只以20dB

/10倍頻程的速度衰減。

圖1.19.2.二階RC低通濾波器及其幅頻特性

2.二階低通濾波器

二階低通波器比一階濾波器具有更好的濾波效果。圖1.19.2(a)是一個二

階RC低通濾波器。它實際上是在圖1.19.1(a)所示的一階低通濾波器的基礎(chǔ)上

增加了一級RC電路而組成的。

在圖119.2(a)^,令兩級RC電路的電阻值相等、電容值相等，并令自二

R(4?l)o其中，4=(1+品/4)為通頻帶內(nèi)的電壓放大倍數(shù)，分別對

電路的節(jié)點A和節(jié)點B列寫節(jié)點電壓方程為：

-"(S)+償+SC)囁⑺-；心(s)=0

AI"/A

比卜(s)=°(1,19.3)

~3)=3。3)

A

解上述方程，可求得該電路的電壓傳輸函數(shù)為：

<(S)=AS，+3：°S+G?(1.19.4)

匕Q+JGQQ+GQ

其幅頻特性曲線如圖1.19.2(b)所示。由圖可見，在阻帶內(nèi)當(dāng)頻率每增大10

倍時，電路的增益下降40分貝。比一階濾波器的濾波效果明顯提高了。該電路

的缺點是，當(dāng)頻率,二"時，電路的增益下降為-9.5dB。為了克服該電路在截

止頻率岫附近增益下降過多的缺點，通常是將第一級RC電路的電容C的

接地端改接到運算放大器的輸出端，如圖1.19.2(a)中虛線部分所不。

這實際上是通過電容。在處附近引入了部分正反饋而對該頻率范圍內(nèi)的電

路增益進行了補償。我們將這種電路稱為改進的二階低通濾波電路。采取這種措

施以后，電路的幅頻特性可能會在32處出現(xiàn)峰值。如圖1.19.2(b)中點劃

線所示。峰值的大小與電路的Q值有關(guān)。改進的二階低通濾電路的節(jié)點A和

節(jié)點B的電壓方程為：

-"⑶+尋呼⑻-SW⑻-引⑻=0

匕(s)+g+sc}(s)=o(1.19.5)

4

由此求得該電路的電壓傳輸函數(shù)為：

(1.19.6)

S?+￡即/。+若

圖1.19.4二階帶通濾波器及其幅頻特性

3.二階高通濾波器

圖1.19.3(a)是一個二階高通濾波器。

圖中虛線部分是一個無源二階高通濾波電路。為了提高它的濾波性能和帶負

載的能力，將該無源網(wǎng)絡(luò)接入由運放組成的放大電路中，組成二階有源RC高

通濾波器。

采用與圖1.18.2所示低通濾波電路相同的分析方法，可得圖1.19.3⑻所

示高通濾波電路的傳遞函數(shù)為.

圖1.19.3二階高通濾波器及其幅頻特性

其中泯二1/RC、Q=1/(3-4),4=1+七/R\。該電路的幅頻

特性如圖1.19.3（b）所示。

4.二階帶通濾波器

典型的二階帶通濾波電路及其幅頻特性曲線如圖1.19.4所示。

它的傳遞函數(shù)為

=

（"砌°S'SG?"（1198）

其中帶通濾波器的中心角頻率牡、電路的品質(zhì)因數(shù)Q和電路的增益力。分別

為（取G=C2-C）:

(1.19.9)

(1.19.13)

__________________

■RR（1+2_心〕（119.11）

帶通濾波電路的3dB帶寬可表示為：

1(12RJ

=可葭不“；(1.19.12)

帶通濾波器的中心角頻率公、品質(zhì)因數(shù)Q和帶寬8之間的關(guān)系為

Q號(1.19.13)

在帶通濾波器中，電路的品質(zhì)因數(shù)Q值具有特殊的意義，它是衡量這個電

路選擇性的重要參數(shù)。在實驗中，可以通過測出帶通濾器的中心角頻率媯（最高

增益所對應(yīng)的角頻率）和3dB帶寬夕（電路的增益由最大值下降3dB所對應(yīng)的

角頻率3和八之差)，從而由式(1.19.13)求出。

5.二階帶阻濾波器

二階帶阻濾波器傳遞函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)表示式為

T(11914)

工⑶=需匕㈤=4RS+；￡4+/日。一+研

從原理上來講，帶阻濾波器可以通過“帶通相減”的方法來實現(xiàn)。用數(shù)學(xué)式子來

表示為：

(1.19.15)

圖1.19.5二階帶阻濾波器

1-帶通=帶阻

在式(1.19.8)所示的帶通濾波函數(shù)中，若令4=1,則由式(1.19.15)可得：

1-°?:-=MJ+色-(1-19.16)

S?+S*/Q+G；TS2+S//Q+cuTj

可見，通過“帶通相減”的方法確實能夠?qū)崿F(xiàn)一個帶阻濾波器。采用這種實

現(xiàn)方法并利用圖1.19.4(a)結(jié)構(gòu)的帶通電路實現(xiàn)的帶阻濾波電路如圖1.19.5所

ZFo

注意：上圖中為了使帶通電路的力。二1,電阻的取值應(yīng)滿足〃尸七二/?3

的條件。

四、實驗內(nèi)容及步驟

(-)低通濾波器實驗

1.按照圖1.19.1(a)所示電路，在面包板上插接一階RC低通濾波器，

2.用逐點法測量電路的幅頻特性。在中心頻率fQ附近各測10個點。以表

格的形式記錄測量結(jié)果。并在半對數(shù)坐標(biāo)紙上繪出其幅頻特性曲線。

3,按照圖1.19.2(a)實線所示電路，在面包板上插接二階RC低通濾波器。

4.用逐點法測量電路的幅頻特性。按照第2步的要求進行測量，在同一表

格中進行記錄,并在同一坐標(biāo)中繪出如圖1.19.2(b)所示的幅頻特性曲線(根據(jù)

需要可多測幾個點)。

5.將實驗結(jié)果與理論進行比較。

(")帶通濾波器實驗

1.按照圖1.19.4(a)所示電路，在面包板上插接二階RC帶通濾波電路。

2.用逐點法測量電路的幅頻特性曲線。在中心頻率附近各測15個點。注意,

在曲線變化劇烈部分應(yīng)多測幾個點，并必須找到3dB頻率3和九。以表格

的形式記錄測量結(jié)果，在半對數(shù)坐標(biāo)紙上繪出幅頻特性曲線。

3.根據(jù)測量結(jié)果，找出該電路的f。、九和八°確定帶寬8o并根據(jù)式

(1.19.13)求出該電路的品質(zhì)因數(shù)Q。將上述結(jié)果與理論值進行比較。

五、實驗要求

1.自己設(shè)計表格，整理并在表格中記錄有關(guān)實驗數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制有關(guān)的特性曲線。標(biāo)出主要數(shù)據(jù)。

3.將實驗結(jié)果與理論值進行比較。分析產(chǎn)生偏差的主要原因并提出調(diào)整的措

施。

實驗四遠距離調(diào)頻無線話筒

一、制作目的

1.制作遠距離調(diào)頻無線話筒

2.加深理解晶體管的特性

二、電路器件

晶體管3個電容8個電阻8個電源1個話筒

1個電感2個

三、電路原理及說明

電路工作原理如方框圖（見圖1）所示。聲音信號由駐極體話筒BM接

受，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的音頻電信號，送入晶體管VT1進行音頻放大。晶體管

VT2等構(gòu)成三點式高頻振蕩器，振蕩頻率約49MHZ。VT1輸出的音頻信號加

至VT2基極，使其結(jié)電容發(fā)生相應(yīng)變化，從而使振蕩頻率隨之變化，實現(xiàn)頻

率調(diào)制。被調(diào)信號再由VT3進行倍頻放大后，輸出98HZ的調(diào)頻無線電波經(jīng)

天線發(fā)射出去。

圖1

四、制作步驟及調(diào)試

1.電感線圈需自行繞制。繞制L1：利用一直徑3.5mm左右的圓棒作為模

具，用直徑0.5mm裸銅絲或漆包線，在模具上繞10圈，脫胎為空心線

圈，并將其均勻拉長為8mm,然后在線圈中間（5圈處）焊出一抽頭引

線。

2.繞制L2：用直徑0.5mm裸銅絲或漆包線，在直徑3.5mm左右的圓棒模

具上繞5圈，脫胎成為空心線圈，并將其均勻拉長為6mm即可。

3電路板尺寸為35mmx55mm,用單面敷銅板制成，并鉆好元器件安裝孔。

4.將元器件焊入電路板。由于駐極體話筒BM自身無引出線，需在其背后

接點處焊上兩截短導(dǎo)線后，方能焊入電路板。將電源開關(guān)S與電池扣板

用導(dǎo)線連入電路板。天線是一段80mm長的軟導(dǎo)線，將其一頭焊入電路

板的相應(yīng)位置。

5.該調(diào)頻無線話筒外殼可用小收音機機殼或小塑料盒改制，在外殼正面面

板上部，鉆兩排小孔作為傳聲孔；在面板中部開一個小長方形孔作為開

關(guān)孔，在外殼后蓋中部鉆一小孔，用于天線引出。

6.電源開關(guān)直接固定在外殼上。電路板應(yīng)用小螺釘或雙面膠墊等固定在外

殼中，不使其搖動。6V層疊電池位于下部，蓋上后蓋后，電池不應(yīng)有大

的晃動。

7.整機組裝結(jié)束瞼查無誤后，即可進行調(diào)試。首先調(diào)整高頻振蕩頻率,見

圖2,將C7與VT3的連線臨時斷開，直接接天線。對著話筒說話，司時

調(diào)節(jié)L1的匝距，使能在電視機1頻道接受到信號（1頻道有無節(jié)目均可,

畫面表現(xiàn)為明顯的干擾條紋）。這時，無線話筒振蕩頻率約為49MHz。

8.接著調(diào)整倍頻調(diào)諧回路（圖3）。C7恢復(fù)原狀。調(diào)節(jié)倍頻放大調(diào)諧回路

電感L2的匝距，使調(diào)頻收音機能在98MHz出接收到無線話筒的信號。

調(diào)節(jié)過程中，應(yīng)逐步關(guān)小調(diào)頻收音機音量，并逐步拉開收音機與無線話

筒的距離，細心調(diào)節(jié)，使L2、C8回路準(zhǔn)確諧振在二倍振蕩頻率上。

9.最后調(diào)整受話靈敏度（圖4）,調(diào)節(jié)R1,使調(diào)頻收音機接受到的無線話

筒聲音清晰度最好、靈敏度恰當(dāng)、效果最佳。至此，遠距離調(diào)頻無線話

筒便制作完成"。

圖4

實驗六數(shù)字邏輯電路計數(shù)器

一、實驗?zāi)康?/p>

1、熟悉計數(shù)器、譯碼器和顯示器的使用方法。

2、提高綜合實踐的技能。

3、設(shè)計十進制，并用譯碼器和顯示器，顯示計數(shù)結(jié)果。

二、實驗儀器及器件

穩(wěn)壓電源一臺，實驗板一塊，面包板一塊。

集成電路74LS90、74LS160.74LS47共陽極數(shù)碼管。

三、實驗內(nèi)容及實驗步驟

計數(shù)器是利用二進制代碼進行工作的數(shù)字設(shè)備基本部件，其應(yīng)用范圍非常廣

泛。在許多場合，常常需要把記數(shù)、計算、測量或處理的結(jié)果直接用十進制形式

顯示出來。要達到這個目的，則必須有譯碼電路將計數(shù)器的二進制信息“翻譯”

成十進制信息，再由數(shù)碼管顯示出來。

譯碼器是將一進制譯成十進制的器件。這是我們選用的74LS47是BCD碼七

段譯碼器兼驅(qū)動器，其驅(qū)動共陽極數(shù)碼管。使用共陽極數(shù)碼管時，公共端接電源

正極，其他七個端a、b、c、d、e、f、g由相應(yīng)的譯碼器的輸出驅(qū)動。驅(qū)動共陰

極數(shù)碼管可用74LS48等譯碼器驅(qū)動器驅(qū)動。

將計數(shù)器、譯碼驅(qū)動器、數(shù)碼管連接起來，組成顯示電器，如下圖所示，圖

中7490由CP加入單次脈沖觀察數(shù)碼管的計數(shù)器顯示功能。

計數(shù)器電路

該電路是一個典型的數(shù)字邏輯電路，通過對該電路的練習(xí)，可使學(xué)到的理論知識

與實踐聯(lián)系起來，達到加深理解和學(xué)會應(yīng)用的目的。

循環(huán)彩燈

一、實驗?zāi)康模?/p>

1、了解555定時器及CD4017十進制計數(shù)器-分頻器的內(nèi)部電路組成及

工作原理。

2、掌握用555定時器電路。

3、學(xué)習(xí)使用雙蹤示波器測量脈沖波形的幅度，脈寬，周期的方法。

二、實驗儀器及器件

穩(wěn)壓電源，實驗板，雙蹤示波器，數(shù)字萬用表各一塊，555定時器，CD4017

十進制計數(shù)器■分頻器，電阻，電容，發(fā)光二極管。

三、實驗原理

555定時器是一種應(yīng)用極為廣泛的中規(guī)模集成電路。該電路使用靈活、方便,

只需外接少量的阻容元件就可以構(gòu)成單穩(wěn)、多諧和施密特觸發(fā)器.廣泛應(yīng)用于信

號的產(chǎn)生、變換、控制與檢測。

GND——接地端；Ucc——電源端；T/R——抵觸發(fā)輸入端；TI1——高觸發(fā)輸入端

OUT——輸出端；出）一強復(fù)位端；CO——電壓控制端；DIS——放電端

555內(nèi)部原理圖：

「

I

闋值V"l

R6七

5/

控制也]

置位觸發(fā)S

2

放電Q7

L

F面是用555定時器和CD4017十進制計數(shù)器-分頻器構(gòu)成的循環(huán)彩燈電路。

電路圖如下：

R4

470

實驗八力口、減法器

—數(shù)字邏輯電路加法器

一、實驗?zāi)康?/p>