09春模电实验指导书090219.doc

模拟电路实验指导书（与 XSX-3 模拟电路实验箱配套使用）目 录实验一、 常用电子仪器使用练习 ----------------------------1 实验二、 单管放大电路 -------------------------------------4 实验三、 两级阻容耦合放大电路 ----------------------------7实验四、 射极输出器 ---------------------------------------10实验五、 差动放大电路 ----------------------------------- 13实验六、 比例运算电路 -----------------------------------16实验七、 求和运算电路 -------------------------------------19实验八、 积分与微分电路 ---------------------------------22实验九、 串联型稳压电路 ----------------------------------24物理与信息科学系 吕集尔 陈洁 黄平编写 2009.121实验一、常用电子仪器使用练习一、实验目的熟悉 XSX-3 模拟电路实验箱、示波器和万用表的使用方法。

二、实验仪器1、XSX-3 模拟电路实验箱； 2、GOS-6051 双踪示波器； 3、UT56 数字万用表三、仪器简介1、XSX-3 型模拟电路实验箱：本实验箱配套示波器、万用表等设备可完成 17 个模拟电路实验,如需要可以根据所提供的实验器件扩展实验项目其内部功能包括：（1）函数信号源:产生 20Hz~200KHz，幅度 0～10Vp-p 连续可调的正弦波、三角波（锯齿波） 、方波（脉冲波） 2）直流数字电压表：范围 0～20V （分 200mV、2V 、 20V）三档3）数字真有效值交流毫伏表：测量范围 0～20V （分 200mV、2V 、20V）三档4）直流稳压电源：±5V、 0.5A，±12V、0.5A，+1.5～24V，调节范围 1.5V～24V 5）交流隔离低压电源：AC8V、0.5A ；双 AC18V、0.5A6）电路实验线路板；2、GOS-6051 双踪示波器：示波器用于显示电路中各种交流信号的波形，测量信号幅度、频率、周期和相位等本示波器可直接数字显示信号波形的电压幅度、频率和周期时间3、万用表：万用表可测量交流电压、直流电压、交流电流、直流电流和电阻值，并能测量三极管的直流放大倍数 hfe（ β 值） ，可测量电容的容量、交流信号的频率等。

注意：万用表使用时要调好档位和量程测直流电压和电流时要注意表笔的极性四、实验内容与步骤1、XSX-3 型模拟电路实验箱与数字万用表联用练习利用实验箱内的+5V 电源和-5V 电源以及实验箱中所给定的电位器，自行设计一个能实现+5V～-5V 连续可调的电路，然后按表 1.1 的要求，调节并测量相应的数据(保留 2 位小数) ，记录在表 1.1 中并计算相对误差OUT1+5v-5v2注意：正确选择万用表的档位和量程以及表笔极性表 1.12、示波器、万用表和实验箱中的函数信号发生器、交流毫伏表的联用练习：（1）示波器的使用：参看示波器面板，熟悉各旋钮和输入端子的作用，主要是聚焦、辉度、扫描时间、Y 增幅、X 移位、Y 移位、电平等 （2）函数信号发生器的使用：熟悉函数发生器的频段选择，频率调节，波形选择，幅度调节，衰减开关的作用，掌握函数发生器的使用方法3）波形的测量：用示波器探头接函数发生器输出端，用万用表测频率，用箱内数字交流电压表测交流电压有效值，调节函数发生器旋钮，输出正弦波，使频率、电压为表 1.2 给定的数据，调节示波器的相应旋钮，使波形清晰，亮度适中，波形水平个数、宽度适中且完整，波形在屏幕垂直方向中央且幅度适中，波形稳定。

然后，测出波形的周期和幅度（峰-峰值） ，填入表 1.2 中表 1.2频 率（KH Z） （万用表测） 2 15交流毫伏表示值（V） （表头） 1 1峰-峰值 （V） （示波器）周 期（ms） （示波器）频 率（KH Z） （示波器）3、用示波器观察信号发生器输出的三角波和方波波形频率和电压值自选六、预习：XSX-3 模拟电路实验箱说明书，熟悉实验箱面板，GOS-6051 双踪示波器使用说明书实验箱数字电表指示值（V） -4V -3V -1V 2V 4V万用表测量值（V）相对误差 （%）3实验二、单管放大电路一、实验目的1.熟悉电路元器件的连接组装2.熟悉三极管 β 值测量方法3.掌握放大器静态直流工作点的调整方法及其对放大器特性的影响4.学会对放大器静态工作点和交流电压放大倍数 AV、输入电阻 Ri、输出电阻 Ro 等参数的测量方法二、实验仪器1、XSX-3 模拟电路实验箱； 2、GOS-6051 双踪示波器； 3、UT56 数字万用表三、实验原理阻容耦合共射极放大电路是多级放大器中最常见的一种放大电路为使放大器能正常工作而不产生非线性失真，必须设置合适的静态工作点。

静态工作点 Q 设置在三极管输入特性线性部分，同时使 Q 点位于输出特性的放大区当输入信号变化时，工作点始终在放大区内，并要求所设置的静态工作点保持稳定，即不随外界因素的变化而变化如图 2.1 所示，为分压式偏置共发射极单管放大电路RP1,RBB11,RB12,组成了分压基极偏置电路，调整 RP1 即可调整静态工作点Rb1 为基极限流电阻，Rc1为集电极负载电阻,Re、Re1 为发射极电阻, Ui RB 120KO RC 12KO BG 1903 RP 10KOC1 47µF + 12V U0RB1 2KORB1 4.7RC1 5.KO 2 47µFRe1 50ORe 51O RL2 KORL1 5.KOC347µFRs 为输入隔离电阻，C1 为输入耦合电容,C2 输出耦合电容Rc：集电极电阻， C2：输出耦合电容， Re：发射极电阻， C3：交流信号旁路电容， RL：负载要使三极管起到放大作用，外加电源的极性必须使三极管的发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态放大原理：在放大器输入端输入交流信号电压 Vi，在输出端得到放大并反相的交流信号 VO=Av·Vi。

交流放大倍数： OViA=图 2.1 单管放大电路原理图 图 2.2 单管放大电路链接图4四、实验内容与步骤 1、实验前的准备（1）按图 2.1 连接电路，空载（不接负载） ，Rp 调到电阻最大位置2）检查线路无误后，接入+12 伏直流稳压电源2、静态工作点调整设置 Ic 约为 1mAIc 的测量方法采用间接测量法因为 Ic≈Ie = 1mA,故 Ve = Ie.·Re = 1× ×(510+51)=0.56 (V) ，30即调整 Rp1,使得 Ve 为 0.56V，静态工作点的设置完成然后将所测的的数据填于表 2.1 中静态工作点测量值Vb（V） Vc（V） Ve（V） Vbe（V） Vce（V）0.563、放大器动态研究（1）放大倍数的测量调整信号发生器输出频率为 2KHz，有效值为 10mV 的正弦波，接入放大器输入端，用示波器观察输出电压 Vo 波形接入负载 RL，分别改变负载电阻 RL 和 Rc，测量输出电压的有效值，填表 2.2, 再计算出电压放大倍数了解 Rc、R L 对 A v 的影响说明：测量 Vi、V o 交流电压时，用箱内 mv 表。

注意转换量程2）观察波形失真给 定 参 数 实 测 实测计算Rc RL Vi (mV) Vo (mV) A v= Vo/ Vi2K 5.1 K 102 K 1K 105.1K 5.1K 105.1K 1K 105.1K ∞ 10表 2.2 5（1）在没有接人 C3 的情况下，保持 Vi 不变，接入 RL=5.1K，调 RP，改变静态工作点，观察波形出现的饱和失真和截止失真如果失真不明显，可以增大输入电压 Vi 的幅度2）在静态工作点正常的情况下，加大 Vi 的输入幅度，观察波形的刚好产生失真情况并记录此时的输入电压大小 Vi3）保持（2）的输入电压大小 Vi 的值不变，接入 C3,观察此时的波形并记录此时你发现了什么现象？分析其中的原因五、研究问题1、放大器的静态工作点由什么参数决定？通常，如何调整静态工作点？ 2、放大器空载和负载时，放大倍数有什么变化？ 6实验三、两级阻容耦合放大电路 一、实验目的1.掌握合理设置两级放大器静态直流工作点的方法2.学会测量放大器静态直流参数和交流电压放大倍数的方法验证两级电压放大倍数特点二、实验仪器1、XSX-3 模拟电路实验箱； 2、GOS-6051 双踪示波器； 3、UT56 数字万用表。

三、实验原理多级放大电路，其放大倍数一般只有几十倍然而，实际工作中，常常需要对微弱的信号放大几百、几千倍，甚至几万倍，这就需要将若干单级放大电路串连起来，将前级的输出端加到后级的输入端，组成多级放大器，使信号经过多次放大，达到所需的值多级放大器的连接称为耦合，它必须满足以下要求：(1) 各三极管静态工作点互不影响 （2）各级输出的信号传送到下一级时，尽可能减小衰减和失真多级放大器有三种耦合方式，即阻容耦合、直接耦合、变压器耦合本实验采用阻容耦合两级放大器来研究多级放大器的有关性能指标图中电路每一级都是共发射极放大电路，两级之间通过电容 C2 和Rb2 耦合起来由于电容具有“隔直流、通交流”的作用，因此，各级的静态工作点相互独立，互不影响，这对分析和应用都带来了方便实验电路如图 3.1 所示，图中元器件名称及作用与单管放大器中的对应元件相同U iR B1 2R C 1B G19 0 1 3R p11 0 0K ΩR B2 2B G29 0 1 3R p2C 1 4 7 µ FR B 1 2 K ΩR B 1 1 4 . 7 K Ω1 0 K Ω2 K ΩR e 1 5 1 0 ΩR e 5 1 ΩC 3 4 7 µ FC 2 4 7 µ FR B2 11 0 K ΩR B 2 2 K Ω4 7 0 K Ω2 0 K Ω22 K ΩR CC 5 4 7 µ FR E 2 1 K ΩC6100µFR L 1 5 . 1K Ω+ 1 2 VU O 1图 3.1图级阻容耦合放大电路原理图7四、实验内容与步骤1、接线：按图连接两级阻容耦合放大器电路，空载。

检查无误后，加入+12V 工作电压2、设置静态工作点 设置第一级放大电路的静态工作电流 Ic1 为 1mA，第二级的集电极静态电流为 1.5 mA调节 Rp1, 使 Ve1 = (51+510)×10-3 = 0.56V，调节 Rp2, 使 Ve 2 = 1000×1.5×10-3=1.5V)1）在放大器输入端加入 1KHz，电压≈1mv 的正弦波信号电压 Vi，用示波器观察放大器输出电压 V02波形（以放大器输出波形不失真为宜） 2）去掉输入信号 Vi，用数字万用表直流电压 200V 档测量两级放大器三极管各电极对地静态直流电压值，填入表 3.1 （正确结论：Vc＞Vb ＞Ve ）表 3.1 静态直流工作点测量第 一 级 (V) 第 二 级 (V)VC1 Vb1 Ve1 Vc2 Vb2 Ve23、交流电压放大倍数测量接入输入信号 Vi ，在和 RL=∝,R L=5.1KΩ, RL=1KΩ 时，分别测量输入信号交流电压 Vi（1~2mv） ，图 3.2 两级阻容耦合放大电路8第一级输出交流电压 V01。