模拟电路实训模块3个综合
实训一、单管共射放大电路一、电路原理图二、实训步骤1、按照电路原理图制作好电路，制作电路之前测出三极管的交流放大倍数，制作电路时注意三极管的引脚序号不能接错、电解电容的极性（长的引脚为正极）不能接反，否则电容会爆浆。2、先不输入交流信号，接上12V的直流电源，调整电位器，使三极管基极电压为3V左右。3、测量静态工作点用万用表直流电压档测量出、，则4、输入交流信号，用示波器观察信号放大过程 在单管放大电路的输入端输入峰峰值为10mv、频率为1KHZ的正弦波，观察输出信号是否放大、输入与输出的相位关系，从而体会“放大”这一过程。5、动态指标的测量（1）电压放大倍数在波形不失真的条件下用晶体管毫伏表测量出放大器的输入电压（有效值）和（有效值）的值，或者用示波器测出和的值（峰峰值），则：（2）输入电阻用“串联电阻法”测量放大电路的输入电阻，在信号源输出与放大器输入端之间，串入一个1K欧姆的电阻，在输出波形不失真的条件下，用晶体管毫伏表或示波器分别测量出和的值，测量原理如下：则：（3）输出电阻的测量测试电路如下：在波形不失真的情况下，首先测量负载开路时放大器的输出电压的值，然后接入负载再测量放大器负载上的电压，则 实训二、两级放大电路一、 电路图二、 电路分析计算1、静态分析由图可见，该电路为两级共射放大电路连接而成。级与级之间的耦合方式为“阻容耦合”，所以两级电路的静态工作点相互独立、互不影响，因而两级放大电路的静态工作点可单独分析。前一级的直流偏置方式为固定式，后一级偏置方式为分压式。两级直流偏置分别见图（a）、（b）。假设两只9013的三极管值分别为、，实际值需测量而得。则可分别计算出（a）、（b）的静态工作点，静态工作点的计算参见教材相应内容。两级2、放大电路放大倍数输入电阻，输出电阻的计算。为了对电路的动态指标进行分析，可先逐级画出交流通路电路。如图所示：由交流通路可知，输入电压送入第一级放大后，其输出作为第二级的输入电压送入第二级放大后，输出给负载，其输出电压为，故该电路的电压放大倍数为： 由于单管共射放大电路电压放大倍数的计算方法可知：由上式可以计算出各级放大倍数分别为和，则可计算出三 实验步骤1、静态工作点的测量 (1) 第一级 用万用表测量出上的电压为,则，计算出的值。 用万用表测量出的值。(2) 第二级 用万用表测量出上的直流电压为，计算出 测量出2、 用信号发生器给放大电路送入1mV、频率为1kHz的正弦信号，用示波器观察输出信号，比较输入电压和输出电压的大小和相位关系，体会和认识两级放大电路的功能和作用。3、 测量动态指标动态指标包括输入电阻，输出电阻及电压放大倍数测量方法与单管共射放大电路指标测量方法相同，请参考实训1.四 总结实测三极管值第一级 第二级 理论值实测值误差分析五 思考1 为什么理论计算的静态工作点和动态指标与实测值之间存在差距，请列举几条条理由。2 如何进一步改善电压放大倍数的稳定性已经扩展该电路的通频带BW。实训三、负反馈放大器一、 电路原理图 图2.1二、 电路理论分析由图可见，本电路是由两级放大器添加负反馈而得到的，若开关断开，则电路为纯粹的两级放大器，在上一个实训中，已经验证了该放大器在开环状态下具有很高的增益。引入负反馈后，闭环放大器的增益会降低，但电路其他方面的性能会有很大的改善，如在提高输入电阻、减小输出电阻、提高增益的稳定性、减小非线性失真和扩展带宽等方面效果显著。1、反馈类型分析在开环情况下，放大器的交流通路为：图2.2若忽略虚线框的电路组成，开环放大器可以抽象为如下的模型： 图2.3反馈网络为： 图2.4由电路原理图可知，反馈网络接入开环放大器的组成形式为： 图2.5由图2.1中所标注的瞬时极性可判断为负反馈，由图2.5的组成结构可知，反馈网络与输入端串联，与输出端并联，采样输出电压。则该反馈为电压串联负反馈。2、闭环增益分析计算由图2.4可知，该反馈网络的反馈系数为：闭环增益公式：1+AF为反馈深度，只有当1+AF远大于1时，便满足深度负反馈的要求，工程计算是时，只要1+AF10即可。假设三极管9013的电流放大系数为100，估算出开环增益在5000以上，具体值在实训二中可实测得到。如开环增益按照5000计算，则反馈深度为：可见反馈深度远大于1，为深度伏反馈。在深度负反馈的条件下，闭环增益为：由此可计算出本实训电路的闭环电压放大倍数为：3、输入电阻、输出电阻分析计算（1）闭环放大器的输入电阻为： 开环输入电阻，本电路中的开环输入电阻为约为1.1K，引入串联负反馈后，输入电阻可提高至数百倍。（2）闭环放大器的输出电阻为：开环输出电阻，本电路中的理论值为2.4K，引入串联负反馈后，输出电阻可减小至数百分之一，能显著提高电路的带负载能力。三、 实训步骤1、 安装负反馈网络。按照电路图，在实训二电路的基础上加上反馈网络，即取消的短路线，按图接上、开关和耦合电容。2、 测量开环参数。将开关拨至空挡，测量放大器开环的相关参数，即：电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并做好数据记录。测量方法与单管放大器相同。输入电压幅度尽可能小，保证放大器输出不失真。该步骤若在两级放大器中已经测得，结论可以直接运用。3、 体会负反馈对放大倍数的影响。输入信号大小不变的条件下，将开关拨至接通挡，观察输出电压波形在幅度上变化，并记录输出电压的大小。比较开关断通前后，输出电压的大小关系，体会负反馈的对放大倍数的影响。4、 测量输入、输出电阻。测量引入负反馈后放大器的输入、输出电阻，并记录数据，分别比较与以及与的大小变化，体会负反馈对放大器输入、输出电阻的影响。5、 体会负反馈改善放大器的非线性失真。断开开关，适当增加输入电压的幅度，使输出电压出现失真现象，在示波器上可以观察到失真的波形，记录下该失真的波形图。再接通开关，观察输出电压的波形是否失真，从而体会负反馈对放大器非线性失真的改善。6、 测量反馈系数，研究反馈系数F和闭环增益、和的关系。在放大器闭环的状态下，测量出、和，验证和的关系是否成立；观察的关系是否成立。为闭环放大器的输入电压，为上的电压，为输出电压。四、 总结1、 记录实验过程中所得数据，并与理论数据对比，比较放大器开环与闭环两种状态下的性能。表1 ：放大倍数的测量项目条件或开环闭环体会表2 ：输入、输出电阻的测量 项目条件采样电阻R=1K或或开环闭环体会表3：改善非线性失真项目条件测试条件输出波形图开环增加使输出失真闭环失真后引入负反馈体会五、思考1、 负反馈都有哪些类型，分别说明四种类型的负反馈作用和适用场合？2、 该实训电路中引入反馈时为何要接电容，不接对电路会有什么影响？3、 如何为本实训电路引入电流并联负反馈？试画出电路图。12
