模拟电子技术实验.ppt
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1、模拟电子技术实验,模拟电子技术实验项目,实验一三极管基本应用电路测试一、实验目的1、熟悉晶体三极管的外形及引脚识别方法;2、掌握三极管应用电路的测试方法,加深对三极管放大特性、三种工作状态的理解;3、研究三极管的恒流特性。二、实验原理1、晶体三极管是由两个PN结组成的有源三端器件,分为NPN和PNP两种类型。晶体三极管因偏置条件不同,有放大、截止、饱和三种工作状态。2、晶体三极管必须在发射结加正向偏置电压,集电结加方向偏置电压,方能具有放大作用。此时iC与IB成正比例变化,即,三极管具有线性放大作用。3、三极管工作在放大区,在IB常数的情况下,三极管端电压UCE增大时,IC几乎不变,即具有恒流
2、特性。4、三极管的发射结正偏和集电结均为正偏时,三极管处于饱和状态,其工作特点为:(小功率管),不受控制,而随增大而迅速增大;三极管的反射结反偏(或零偏)、集电结反偏时,三极管处于截止状态,此时,。三、实验内容1、三极管电路电压传输特性的测试(1)按图2.1.1所示电路接线,检查无误后接通直流电源电压Vcc。,模拟电子技术实验项目,2)调节电位器RP,使输入电压uI由零逐渐增大,如表2.1.1所示,用万用表测出对应的uBE、uO值,并计算出IC,记入表1.1中,图2.1.1三极管特性测,(3)在坐标纸上作出电压传输特性和转移特性,求出线性部分的电压放大倍数的值。,表2.1.1三极管的电压传输特
3、性,模拟电子技术实验项目,2、三极管电路恒流特性研究(1)按图2.1.2接线,检查无误后接通直流电压Vcc。(2)调节RL使RL从0逐渐增大到4.7K,分别测出uO值,并计算出iC值,填入表1.2中。(3)作出曲线,并分析。,图2.1.2三极管恒流源,模拟电子技术实验项目,四、仪器设备JD-2000通用电学实验台1台数字万用表1只三极管1只电位器4.7K、10K各1只,电阻1K、2K、3K、6.8K、100K各1只。五、实验报告要求1、完成实验内容中的各项任务;2、用理论公式分别对各项实验内容进行验证并进行误差分析。表2.1.2三极管的恒流特性,模拟电子技术实验项目,六、思考题若实验中的三极管
4、改用PNP型,电路应做哪些改动?七、实验注意事项1、输入信号不可太强,放大器的输出端不可短路;2、注意仪表量程的切换,3、插拔元件盒要双手竖直插入拔出,防止插脚折断。,模拟电子技术实验项目,实验二三极管放大电路仿真实验一、实验目的1、熟悉EWB的仿真实验法,熟悉EWB中双踪示波器和信号发生器的设置和使用方法。学习电压表的使用方法。2、熟悉放大电路的基本测量方法,了解使放大电路不失真地放大信号应注意的问题。3、加深理解共发射极放大电路的工作原理和性能、特点。二、内容与方法1、进入Windows环境并建立用户文件夹2、创建实验电路(1)启动EWB。(2)按图2.2.1连接电路。,图2.2.1共发射
5、极放大器实验电路,模拟电子技术实验项目,(2)调节电位器RP,使输入电压uI由零逐渐增大,如表2.1.1所示,用万用表测出对应的uBE、uO值,并计算出IC,记入表1.1中(3)给元器件标识、赋值(或选择模型)。(建议电位器Rp1的变化量“Increment”设置为1%)(4)仔细检查,确保电路无误、可靠。(5)保存(注意路径和文件名,并及时保存)。3、测量静态工作点(1)单击主窗口右上角“0/I”按钮运行电路,记录电压表UB、UC、UE的读数,填入表2.1,分析静态工作点是否合适,并与理论值进行比较。(须说明,电压表并未加设置时其参数为默认值,即测量直流、内阻1M)。(2)将电压表UB的“R
6、esistance”设置改为:“0.1M”,重新启动电路,观察电压表UB、UC、UE读数的变化,分析原因。用电压表UB分别测量B、E、C三点的电位(测量E和C点时需重新启动电路),填入表2.2.1,比较仪器输入阻抗对被测电路工作和测量结果的影响。表2.2.1测量共射放大电路的静态工作点,模拟电子技术实验项目,4、观察与调整(1)打开信号发生器面板,设置输出1kHz、幅度50mV的正弦波。打开示波器面板,进行设置,参考值为:Timebase设置“0.2ms/div”、“Y/T”显示方式;ChannelA设置“10mV/div”、“AC”输入方式;ChannelB设置“1V/div”、“AC”输入
7、方式;Trigger设置“Auto”触发方式。然后展开示波器面板。(2)运行电路。观察输出电压uo的波形。分析波形为何出现失真?(3)设置负反馈电阻RE1为20,观察输出波形大小和失真的变化。(4)增大输入信号us,使输出与无反馈时一样大,观察输出波形失真的改善。此项实验建议设置示波器“屏幕满暂停”。下面的测量在加有负反馈电阻RE1(20)的条件下进行。5、测量放大电路基本性能(1)测量电压放大倍数、输入电阻和输出电阻设置电压表UB、Uo以测量交流输入、输出电压的有效值:设置“Mode”为“AC”,“Resistance”为“1M”。输入1kHz、幅度50mV的正弦波,运行电路,在输出不失真的
8、条件下分别读取电路空载和有载时电压表UB、Uo的值,记入表2.2.2,计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。(按空格键可控制开关接通与否)。,表2.2.2测量共发射极放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻,模拟电子技术实验项目,模拟电子技术实验项目,(2)观测最大不失真输出电压增大信号发生器的信号幅度,使输出波形失真。再逐步减小输入使输出波形刚刚不失真,此时的输出即为最大不失真输出,电压表Uo的读数即为最大不失真输出电压的有效值。6、观察电容对电路工作的影响在RL=1k,输入为1kHz、幅度50mV正弦波的条件下,分别定性观测C1、C2和CE对输出信号和输出、输入间相移的影响情况,记入表2
9、.3。此项实验建议设置示波器“屏幕满暂停”。7、观察静态工作点对电路工作的影响(1)按动“A”键,减小电位器Rp1,观察输出波形的变化。定性记录Rp1为7%时的输出波形,并根据电压表UC的读数计算此时的ICQ。(2)增大电位器Rp1,观察输出波形的变化。定性记录Rp1为100%时的输出波形,并根据电压表UC的读数计算此时的ICQ。,模拟电子技术实验项目,表2.2.3耦合和旁路电容对电路工作的影响,模拟电子技术实验项目,三、训练报告要求1、项目名称、训练时间、目的、内容及实验电路。2、整理测量记录,分析测量结果,并根据测量结果计算静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。3、分析总结输出波形
10、失真的原因与改进措施。4、分析耦合和旁路电容对电路输出的影响,总结电容的选择原则。5、总结负载对输出信号大小的影响。6、分析总结测量仪表输入阻抗对电路工作和测量结果的影响。,模拟电子技术实验项目,实验三负反馈放大电路的测试一、实验目的1、进一步熟悉集成运算放大电路的应用,掌握其基本特性;2、研究负反馈放大电路的特性,熟悉负反馈对放大电路特性的影响;3、熟悉负反馈放大电路特性的测试方法。二、实验原理1、把输出信号的一部分或全部通过一定的方式引回到输入端的过程称为反馈。反馈放大电路由基本放大电路和反馈网络组成,其基本关系式为AfA/(1+AF)。判断一个电路有无反馈,只要看它有无反馈网络。反馈网络
11、指将输出回路与输入回路联系起来的电路,构成反馈网络的元件称为反馈元件。反馈有正、负之分,可采用瞬时极性法加以判断:先假设输入信号的瞬时极性,然后顺着信号传输方向逐步推出有关量的瞬时极性,最后得到反馈信号的瞬时极性,若反馈信号为削弱净输入信号的,则为负反馈,若为加强净输入信号的,则为正反馈。反馈还有直流反馈和交流反馈之分。若反馈电路中参与反馈的各个电量均为直流量,则称为直流反馈,直流负反馈影响放大电路的直流性能,常用以稳定静态工作点。若参与反馈的各个电量均为交流量,则称为交流反馈,交流负反馈用来改善放大电路的交流性能。,模拟电子技术实验项目,2、负反馈放大电路有四种基本类型:电压串联负反馈、电流
12、串联负反馈、电压并联负反馈和电流并联负反馈。反馈信号取样于输出电压的,称电压反馈,取样于电流的,则称电流反馈。若反馈网络与信号源、基本放大电路串联连接,则称为串联反馈,其反馈信号为,比较式为,此时信号源内阻越小,反馈效果越好;若反馈网络与信号源、基本放大电路并联连接,则称为并联反馈,其反馈信号为,比较式为,此时信号源内阻越大,反馈效果越好。3、交流负反馈虽然降低了放大电路的放大倍数,但可稳定放大倍数、减小非线性失真、展宽通频带。电压负反馈能减小输出电阻、稳定输出电压,从而提高带负载能力;电流负反馈能增大输出电阻、稳定输出电流。串联负反馈能增大输入电阻,并联负反馈能减小输入电阻。应用中常根据欲稳
13、定的量、对输入输出电阻的要求和信号源负载情况等选择反馈类型。4、负反馈放大电路性能的改善与反馈深度(1+AF)的大小有关,其值越大,性能改善越显著。当(1AF)1时,称为深度负反馈。深度串联负反馈的输入电阻很大,深度并联负反馈的输入电阻很小,深度电压负反馈的输出电阻很小,深度电流负反馈的输出电阻很大。在深度负反馈放大电路中,即,因此可引出两个重要概念,即深度负反馈放大电路中基本放大电路的两输入端可以近似看成短路和断路,称为“虚短”和“虚断”。利用“虚短”和“虚断”可以很方便地求得深度负反馈放大电路的闭环电压放大倍数。,模拟电子技术实验项目,三、实验内容和步骤1、电压串联负反馈放大电路特性研究(
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