模擬電子線路實驗

目錄

模擬電子線路實驗課須知........................................................1

模擬電路實驗箱簡介............................................................4

實驗一、單管共射極放大電路實驗................................................6

實驗二、阻容耦合兩級放大電路實驗.............................................10

實驗三、差動放大電路實驗.....................................................13

實驗四、負反饋放大電路實驗...................................................16

實驗五、比例運算電路實驗.....................................................19

實驗六、積分運算電路實驗.....................................................23

實驗七、低通濾波器實驗.......................................................26

實驗八、波形產(chǎn)生電路實驗.....................................................28

實驗九、功率放大電路實驗.....................................................30

實驗十、串聯(lián)型穩(wěn)壓電源.......................................................32

模擬電子線路實驗課須知

1、模擬電子線路實驗課的意義和目的要求

模擬電子技術是一門應用性很強的課程，該課程的特點是強調實踐與理論相結合，注重

工程觀念的培養(yǎng)和專業(yè)訓練。在驗證實驗過程中，既能驗證理論的正確性和實用性，又能從

中發(fā)現(xiàn)理論的近似性和局限性。通過設計性實驗，可以培養(yǎng)學生綜合的創(chuàng)新能力。

通過電子線路實驗課，鞏固和加深電子技術的基礎理論和基本概念，使學生受到必要的

基本實驗技能的訓練，學會識別和選擇所需的元器件，設計、安裝和調試實驗電路，加強綜

合設計能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學生實際動手能力，分析問題和解決問題的能力。

2、模擬電子線路實驗課的環(huán)節(jié)

為了達到電子線路實驗課的目的和要求，必須做好實驗前的預習、實驗過程、實驗報告

等幾個主要環(huán)節(jié)。

（1）實驗預習

實驗能否順利進行并收到預期的效果，很大程度上取決于實驗前的預習和準備工作是否

充分。因此每次實驗前必須詳細閱讀實驗講義，明確每次實驗的目的與任務，掌握必要的實

驗理論和方法，了解實驗內容和實驗設備的使用方法，并進行相應的理論計算，得到相關數(shù)

據(jù)。沒有預習報告，不準參加實驗。

（2）實驗過程

正確的操作程序和良好的工作方法是實驗順利進行的保證。因此，進行實驗時要求做到：

1）按編號入座后認真檢查每次實驗使用元器件的型號、規(guī)格和數(shù)量是否符合要求，檢

查所用電子儀器設備的狀況，若發(fā)現(xiàn)故障應報告指導教師及時排除，以免耽誤上課時間。

2）認真聽取指導教師對實驗的介紹。

3）根據(jù)實驗電路的結構特點，采用合理的接線步驟，一般按“先串聯(lián)后并聯(lián)”，“先接

主電路后接輔電路”的順序進行，以避免遺漏和重復。接線完畢，要養(yǎng)成自查的習慣。

4）實驗電路接好后，檢查無誤方可接入電源（注意：接入電源前要調整好電源，使其

大小和極性符合實驗要求，要養(yǎng)成實驗前“先接實驗電路后接通電源”，實驗完畢后，

“先斷開電源后拆實驗電路”的操作習慣。

5）電路接通后，不要急于測定數(shù)據(jù)，要按實驗預習時所預期的實驗結果，概略地觀察

幾組數(shù)據(jù)（為便于檢查實驗數(shù)據(jù)的正確性，實驗時應帶計算器）。讀取數(shù)據(jù)時，要盡可

能在儀器儀表的同一量程內讀數(shù)，以減少由于儀器儀表量程不同而引起的誤差。

6）實驗進行中，若發(fā)現(xiàn)有異常氣味或危險想象時，應立即切斷電源并報告知道教師，

等排除故障后方可繼續(xù)實驗。

7）要認真細致的測量數(shù)據(jù)和調整儀器，并注意人身安全和設備安全，對220V以上的

電進行操作時要特別小心，以免發(fā)生觸電事故。

8）如實驗中要求繪制曲線，至少要讀取1（）組數(shù)據(jù)，而且在曲線的彎曲部分應多讀兒

組數(shù)據(jù)，這樣畫出的曲線就比較平滑準確。

9）測量數(shù)據(jù)經(jīng)自審無誤后送指導教師復核，經(jīng)檢查正確后才拆掉電路，以免因數(shù)據(jù)錯

誤需要重新接線測量而花費時間。

10）實驗結束后，應做好儀器設備和導線的整理以及實驗臺面的清潔工作，做到善始善

終。

（3）實驗報告

實驗報告是實驗工作的全面總結。寫報告的過程，就是對電路的設計方法和實驗方法加

以總結，對實驗數(shù)據(jù)加以處理，對所觀察的現(xiàn)象、所出現(xiàn)的問題以及采取的解決方法加以分

析、總結的過程、實驗報告要求文句通順、簡明扼要、字跡端正、圖表清晰、結論正確、分

析合理。

具體要求如下：

1）簡述實驗目的，實驗原理，實驗過程。

2）對實驗的原始數(shù)據(jù)進行整理，用適當?shù)谋砀窳谐鰷y量值和理論值，按要求繪制好波

形圖、曲線圖等。

3）運用實驗原理和掌握的理論知識對實驗結果進行必要的分析和說明，從而得出正確

的結論。

4）對實驗中存在的一些問題進行討論，并回答思考題。

5）對實險方法、實的電路的選擇、老師的教學方法等提出有創(chuàng)意的意見。

3、實驗安全措施

（4）人身安全

1）在實驗時，不允許赤腳，各種儀器設備應有良好的接地線。

2）在儀器設備中、實驗裝置中，通過強電的連接導線應有良好的絕緣外套，芯線不能

外露。

3）在進行強電或具有一定危險性的實驗時，應有兩人以上合作；測量高壓時，通常采

用單手操作并站在絕緣墊上。在接通交流220V電源前，應通知實驗合作者。

4）萬一發(fā)生觸電事故時，應迅速切斷電源，如距電源開關較遠，可用絕緣器件將電源

線切斷，使觸電者立即脫離電源，并采取必要的急救措施。

（5）儀器安全

1）使用儀器時，應認真閱讀使用說明書，掌握儀器的使用方法和注意事項。

2）使用儀器時，應按照要求正確接地。

3）實驗中要有目的地扳（旋）動儀器面板上的開關（或旋鈕），扳（旋）動時切忌用

力過猛。

2

模擬電路實驗箱簡介

一、概述

該模擬電路實驗箱正面印有電路原理圖及相應元器件字符，反面有印刷電路走線，使用

者能一目了然，使操作更簡單。實驗連接線采用自鎖緊的接插件，接觸可靠，且可疊插。提

供單獨的電阻、電容、二極管、電位器、三極管、集成電路、繼電器等元器件，還提供有元

器件插座，根據(jù)不同需要可隨時選用。

實驗箱備有多路（±5V、±12V、1.5?24V）直流穩(wěn)壓電源及函數(shù)信號發(fā)生器（正弦波、

三角波、方波）。

二、性能指標

1,直流穩(wěn)壓電源：

±5V,0.5A；+12V,0.5A

+1.5?24V,0.5A（可調）

2、交流隔離低壓電源：

AC8V,0.5A：

雙AC18V,0.5A；

3、函數(shù)信號源：

（1）頻率范圍：分檔可調。

20Hz?200Hz

200Hz?2kHz

2kHz?20kHz

20kHz?200kHz

（2）幅度：連續(xù)可調。

正弦波：0?10Vp-p

方波：0?l（）Vp_p

三角波：0?l（）Vp_p

4、直流電源短路聲響報警

5、插座接觸電阻W0.2C

6、使用電源：交流C220V±10%,50Hz±2%

7、使用環(huán)境：溫度5-35℃濕度W80（35℃）

三、使用方法及注意事項

8、實驗時，可根據(jù)實驗內容的要求，選取合適信號和電源。

9、插接件均具有自鎖緊錐度，可保證良好接觸，插頭可以疊插，每個插頭上部的孔可

作為另一個插頭的插孔使用。插接時無需用力太過猛。當不能拔出時.，可捏住插頭

4

柄轉動，即可輕輕拔出，切不可硬扯連接線。

10、當短路報警動作時，應立即切斷電源，查明原因，排除故障，方可再通電實驗。

11、實驗時，若發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象（如元件發(fā)燙，有異味或冒煙），應立即關斷電源，

找出原因，排除故障，方能繼續(xù)實驗。

12、實驗過程中如需更改實驗參數(shù)，必須切斷電源，方可實施。

13、實驗后必須關斷電源，拔出插頭，并將儀器設備、導線等按規(guī)定整理好。

5

實驗一、單管共射極放大電路實驗

1.實驗目的

(1)掌握單管放大電路的靜態(tài)工作點和電壓放大倍數(shù)的測量方法。

(2)了解電路中元件的參數(shù)改變對靜態(tài)工作點及電壓放大倍數(shù)的影響。

(3)掌握放大電路的輸入和輸出電限的測量方法。

2.實驗儀器

①示波器

②低頻模擬電路實驗箱

③低頻信號發(fā)生器(輸出峰峰值)

④數(shù)字式萬用表

3.實驗原理(圖)

實驗原理圖如圖1所示一一共射極放大

電路。

4.實驗步驟

(1)按圖1連接共射極放大電路。

(2)測量靜態(tài)工作點。

②仔細檢查已連接好狗電路，確認

無誤后接通直流電源。

③調節(jié)RP1使RPl+RBll=30k

④按表1測量各靜態(tài)電壓值，并將結果記入表1中。

表1靜態(tài)工作點實驗數(shù)據(jù)

測量值理論計算值

UB/VUc/VUE/VUCE/VIc/mAIB/ITIAUB/VUc/VUE/VUCE/VIc/mA

(1)測量電壓放大倍數(shù)

①將低頻信號發(fā)生器接入Us端，萬用表接入放大器的輸入端Ui，放大電路輸出端接

入示波器，如圖2所示，信號發(fā)生器和示波器接入直流電源，調整信號發(fā)生器的頻

率為1KHZ,輸入信號幅度為20mv左右的正弦波，從示波器上觀察放大電路的輸

出電壓U。的波形，分別測Ui和U。的值，求出放大電路電壓放大倍數(shù)Au。

6

圖2實驗電路與所用儀器連接圖

②保持輸入信號大小不變，改變RL,觀察負載電阻的改變對電壓放大倍數(shù)的影響，并

將測量結果記入表2中。

表2電壓放大倍數(shù)實測數(shù)據(jù)（保持Ui不變）

RLUo/VAu測量值Au理論值

OO

1K

5.1K

（4）觀察工作點變化對輸出波形的影響

①實驗電路為共射極放大電路

②調整信號發(fā)生器的輸出電壓幅值（增大放大器的輸入電壓Ui）,觀察放大電路的輸

出電壓的波形，使放大電路處于最大不失真狀態(tài)時（同時調節(jié)RP1與輸入電壓使

輸出電壓達到最大乂不失真），記錄此時的RP1+RB11值，測量此時的靜態(tài)工作點,

保持輸入信號不變。改變RP1使RP1+RB11分別為25KC和100KQ,將所測量的

結果記入表3中。

（注意：觀察記錄波形時需加上輸入電壓，而測量靜態(tài)工作點時需撤去輸入電

壓。）

表3R對靜態(tài)、動態(tài)影響的實驗結果

（萬用表）靜態(tài)測量與計算值

若出現(xiàn)失真波

果輸出波形

形，判斷矢真性

I/mAUE/VUB/VUCE/V（保持5不變）

c質

RL=°°

輸出最大時

RP1+RB11

RP1+RB11

=25K

RPI+RB11

=100K

7

（5）測量放大電路輸入電阻Ri及輸出電阻R。。

①測量輸入電阻。輸入電阻Ri的測量有兩種方法。方法一的測量原理如圖3所示，

在放大電路與信號源之間串入一固定電阻Rs=4.7KQ,在輸出電壓U。不失真的

條件下，用示波器測量Ui及相應的Us的值，并按下式計算Ri：

圖3Ri測量原理一

方法二的測量原埋如圖4所示，當K=0時，在輸出電壓U。不失真的條

件下，用示波器測出輸出電壓Uoi；當R、=4.7K。時，測出輸出電壓U°2,并

按下式計算Ri

尺二一——R.

信號發(fā)生器R放大電路

KSc

圖4R測量原理二

①測量輸出電阻R。。輸出電阻R。的測量原理如圖5所示，在輸出電玉U。波

形保持不失真的條件下，用示波器測出空載時的輸出電壓和帶負載時

的輸出電壓U。，按下式計算R。

8

信號發(fā)生器R放大電路

圖5R。的測量原理圖

5.實驗報告要求

（1）預習報告包括如卜.內容：簡單敘述實驗原理、列出實驗過程中所需的表格，并按照實

驗原理圖計算實驗步驟中各個表格的理論數(shù)據(jù)以便和實驗數(shù)據(jù)進行對比，回答相關思考題

等。

（2）實驗報告參照學校公布的樣版，為了減少不必要的抄寫，可以采用電子版，其內容應

包括：實驗名稱、學生姓名、班級和實驗日期；課程名彌；實驗目的和要求；實驗儀器、設

備與材料；實驗原理；實驗步驟；實驗原始數(shù)據(jù)記錄；實驗數(shù)據(jù)計算結果；實驗結果分析、

討論與心得體會。

6.思考題

①如何正確選擇放大電路的靜態(tài)工作點，在調試中應注意什么？

②負載電阻RL變化對放大電路靜態(tài)工作點Q有無影響？對放大倍數(shù)Au有無影響？

③放大電路中，那些元件是決定電路的靜態(tài)工作點的？

④試分析輸入電阻Ri的測量原理（兩種方法分別做簡述）。

9

實驗二、阻容耦合兩級放大電路實驗

1.實驗目的

①觀察多級放大電路的級間耦合的相互影響。

②測定阻容耦合兩級放大電路的頻率響應。

2.實驗儀器

①示波器

②低頻模擬電路實驗箱

③低頻信號發(fā)生器

④數(shù)字式萬用表

4-12V

RP1RC1即2RC1

100K2KC2470K2KC2

47.PE

47RD

----------O-ku。

RB11RB21BG2

BG1J10K

UiC14.7K

C3際）----C3

RsRBI2|RB22

4.7K10KREJ20K

510。

IMQRE2'_____:100PF

REIIK

Us

51Q

e-------------o

G

圖1阻容耦合兩級放大電路

3.實驗原理(圖)

如圖1所示

4.實驗步驟

(1)連接電路

按電路原理圖1連接實驗電路，檢查無誤后方可接上電源

(2)調整靜態(tài)工作點

接通穩(wěn)壓電源，調節(jié)RP1使第一級處于正常工作，調整RP2使第二極靜態(tài)工作點

處于交流負載線的中點。

(3)測兩級放大電路的放大倍數(shù)

①加輸入信號U,=20mV(峰峰值)、f=lKHz,調低頻信號發(fā)生器得到。用示波

器觀察第一、二級的輸出電壓波形有無失真。若有失真現(xiàn)象，則應微調靜態(tài)工

作點(微調RP1和RP2),如不能調節(jié)出無失真波形則可減少輸入信號Ui。撤

去Ui，利用萬用表測量并記錄第一，二級的靜態(tài)工作點QI(UBI，UCI.UEI)、

10

Q2（UB2，UC2,UE2），將測量值填入表1中，若加入輸入信號之后，用示波

器觀察輸出波形有寄生振蕩時，首先采取措施消除振蕩方可進行實驗，消除寄

生振蕩方法如下：

將低頻信號發(fā)生器等儀器的接線重新整理一下，應使這些導線盡可能短些。若

振蕩仍不能消除時，可在適當位置（如BG2的b、C極之間）加一個電容（兒

個到幾千個皮法）。具體接入位置和電容數(shù)值可由實驗確定，此法消振的效果

較為顯著。另外由信號發(fā)生器至兩級放大電路輸入端的接線要使用屏蔽線，以

防止干擾信號進入放大電路。

②在放大電路的Us端加輸入信號U,=40mV（峰峰值）、f=lKHz,用示波器觀

察輸出波形，在輸出不失真的情況下，利用示波器測量Ui及第一、二極輸出電

壓U°|和U°2,分別計算第一、二極的A.、Au2和兩級放大電路的Au，將結果

填入表1中。

表1電路靜態(tài)值及交流輸出電壓測量表

靜態(tài)工作點Q輸入電壓輸出電壓電壓放大倍數(shù)

r-ikhz

AU2

第一級第二級Uoi/VUo2/VAuiAu

UBI/VUci/VUB2/VUcWUE2/VU/V無RL

有RL

③接入負載電阻RL，其它條件同上，測量記錄U01和U02,計算Aul、Au2和Au，

將結果填入表1中，并與上項結果相比較c

④將放大電路第一級的輸出與第二級的輸入斷開，使兩級放大電路變成兩個彼此

獨立的單級放大電路，分別測量輸入輸出電壓，并計算每級的放大倍數(shù)。此時

的靜態(tài)工作點同前，輸出端皆為空載，將結果填入表2中

表2放大倍數(shù)測量表

第一級第二級

輸入電壓輸出電壓放大倍數(shù)輸入電壓輸出電壓放大倍數(shù)Au=AuiAU2

U.i/mVUoi/mVAuiUi2/mVU<o/mVAU2Au

（4）測量兩級放大電路的頻率響應

改變輸入信號頻率（由低到高），先大致觀察在哪一個上限頻率和哪一個卜限頻率

輸出幅度下降，然后保持Uo=4（）mV（峰峰值），測量U。的值，記入表3中，特性平直

部分，只測幾點就可以了，而在特性彎曲部分應多測幾個點。

表3頻率響應

f/Hz

Uo/V

II

5.實驗報告要求

(1)預習報告包括如下內容：簡單敘述實驗原理、列出實驗過程中所需的表格，并按照實

驗原理圖計算實驗步驟中各個表格的理論數(shù)據(jù)以便和實驗數(shù)據(jù)進行對比，回答相關思考題

等。

(2)實驗報告參照學校公布的樣版，為了減少不必要的抄寫，可以采用電子版，其內容應

包括：實驗名稱、學生姓名、班級和實驗日期；課程名稱；實驗目的和要求；實驗儀器、設

備與材料；實驗原理；實驗步驟；實驗原始數(shù)據(jù)記錄；實驗數(shù)據(jù)計算結果；實驗結果分析、

討論與心得體會。

6.思考題

①各級靜態(tài)工作點應如何選擇？每一級的靜態(tài)工作點在連成兩級放大電路時，是

否會發(fā)生變化？

②要想提高電壓放大倍數(shù)應采取什么措施？

③如何提高上限頻率？影響上限頻率的主要環(huán)節(jié)是哪些？如何降低下限頻率？

影響下限頻率的主要環(huán)節(jié)又是哪些？

12

實驗三、差動放大電路實驗

1.實驗目的

①掌握差動放大電路的工作原理和基本參數(shù)的測試方法。

②了解氐對共模信號的抑制作用。

2.實驗儀器

+12V

①示波器

②低頻模擬電路實驗箱RcRc

Rb10k10kl

③低頻信號發(fā)生器IMlUodlJ)Jod2Rb

④數(shù)字式萬用表fi2出HR3

1RW1fO47k

I

RIBG1OOBG2

3.實驗原理（圖）

510DO卜?□YE

如圖1所示2

Re

R210kfB(3

4.實驗步驟510|R5R4

2k15k

（1）連接電路（注意差動放大電路的Ri23k

3

正負電源，不要反接,D、F相連）RW2

（2）靜態(tài)工作點的測量47k

①仔細檢查電路，確認無誤后，接-12V

圖差動放大電路

通直流電源。1

②調零：在Ui=0條件下（將輸入端短路并接地），用萬用表“DC—V”檔測三極管（BGi

和BG2）的集電極對地電壓值，應有Uci=Uc2,若不等則調節(jié)RWi使之相等。

③測量靜態(tài)工作點

分別測量三極管各極對地電壓填入表1中

表1差動放大器靜態(tài)工作點

對地電壓UC|Uc2UEIUE2UBIUB2

測量值

（3）雙端輸入'雙端輸出差動放大電路差模電壓放大倍數(shù)的測量

①將低頻信號發(fā)生器接入差動放大電路的1、3兩端如圖2所示

13

1Uodl

—O示

低頻信號2差動放大電路波

UiUod

-器

發(fā)生器JT

Uod2

圖2差動放大器方框圖1

②調整低頻信號發(fā)生器使差動放大器的1、3兩端輸入對稱平衡交流信號：f=

500Hz,Ui=l00mV以及200mV、300mV.400mV.500mV（都表示峰-峰值）

時，用示波器對?地測量Ui/2和輸出電壓UM、U°d2的值，將所測結果填入表2

中，觀察UM、Uod2的相位關系。

③注：對稱平衡交流信號的得到：原低頻信號發(fā)生器的輸出端通過一反相器后所

得到的信號與原信號發(fā)生器的信號即為對稱平衡交流信號。

表2雙入雙出時差模電壓放大倍數(shù)測量數(shù)據(jù)表

Ui/mV100200300400500

Uodi/mV

Uod2/mV

Uod=1Uodl1+1Uod21

Ad=Uod/Ui

（4）單端輸入、雙端輸出差動放大電路差模電壓放大倍數(shù)的測量

①將低頻信號發(fā)生器接入差動放大電路的1、2兩端（其中2、3短接），如圖3

所時示。

1Uodl

示

低頻信號2差動放大電路y^o-波

UiUod

發(fā)生器器

-0

L3Uod2b

圖3差動放大器方框圖2

②調整低頻信號發(fā)生器使差動放大器的I、2兩端輸入交流信號：f=500Hz,輸

入信號大小同上，用示波器測量Ui、UM、Uod2,測量結果填入表3中。

表3單入雙出時差模電壓放大倍數(shù)測量數(shù)據(jù)表

Ui/mV100200300400500

Uodi/mV

IWmV

Uod=1Ucxil1+1Uod21

Ad=Uod/Ui

14

量

的測

倍數(shù)

放大

電壓

共模

（5）

）短接

1、3

接入（

發(fā)生器

頻信號

并把低

）短接

1、3

入端（

路兩輸

放大電

差動

①將

示。

4所

如圖

端，

公共

端和

一

oc1

-U

-----

-----

-----

-----

-----

1|---示

*0—

*'''?

—云

一波

信號

低頻

Uoc