发布时间 : 星期六 文章实验二单级交流放大器实验更新完毕开始阅读
五、实验内容
1、 调整静态工作点
(1) 按图2-1连接电路，并将电位器RP的值调到最大。
(2) 在VS处加入正弦信号，调节信号发生器，使vl处得到频率为lkHz，有效值为5mV左右的正弦信号，用示波器观察输出波形，调节电位器RP，直到输出波形最大不失真为止。断开输入信号，并将Vi对地短路，用万用表测量Vc、VE、VB和Vbl的值，填入表2—1中，并计算Ic、IB和β值。
表2-1 静态工作点测量结果 调整RP VC(V) 测 量 VB(V) Vb1(V) IC(mA) 计 算 IB(μA) β
2、 观察电压放大特性 ‘ (1)重新加入输入信号。用示波器的两个通道同时观察VI和VO的波形，记入表2—2中，比较二者的相位关系。
表2-2 输入输出波形的相位关系
电 压 VI 波 形 VO (2) 观察负载电阻RL对电压放大倍数的影响。保持vI频率为lkHz，有效值为5mV, RC=2k不变,改变负载电阻RL的值，在输出波形不失真的情况下，用交流毫伏表测量Vo的值，计算Av，并与理论计算的结果相比较，将结果填入表2—3中，分析AV随RL的变化规律。
表2-3 AV随RL的变化关系 RL(Ω) 2k 3k ∞ VI(mV) VO(V) 实测计算AV 理论计算AV 3、 测量输入输出电阻
(1) 测量输入电阻Ri。测量原理见图2-2，实验中只需将图2-1中的电阻R2断开即可。在VS两端接入频率为lkHz，有效值约50mV的正弦信号，用交流毫伏表测量VS和Vi，并计算Ri，将结果填入表2-4中。
表2-4 输入电阻的测量 表2-5 输出电阻的测量 VS(mV) VI(mV) Ri(Ω)
VO(V) VOL(V) RO(Ω) (2) 测量输出电阻Ro。将电路恢复到图2-1，在Vs两端加频率为lkHz，有效值为500mV的正弦信号，用交流毫伏表分别测量当负载电阻RL开路时的输出电压Vo和RL=5.1k时的输出电压VOL，计算Ro，将结果填入表2-5。 4、 观察静态工作点对输出波形的影响
(1) 保持输入信号不变，用示波器观察输出波形，逐渐减小RP，直到输出波形出现明显失真，将此时的波形画在表2-6中，说明是何种失真，再用万用表测量VCEQ的值，填入表2--6中。
表2--6 静态工作点对输出波形的影响 RP阻值 VCE(V) VO的波形 何种失真 减小 增大
(2)逐渐增大RP直到输出波形再次出现明显失真，将此时的波形画在表2-6中，说明是何种失真，再用万用表测量VCEQ的值，填入表2-6中。
六、 思考题
1、 简述图2-1中，电阻R1和R2的作用。
2、 在组装电路时，为什么要将RP调节到最大值?如果RP太小会有什么后果?说明原因。 3、 当调节RP使输出波形出现饱和失真和截止失真时，晶体管的管压降VCEQ会怎样变化?
4、 讨论静态工作点对放大器输出波形的影响。
5、 已知示波器的基线已校准，将两个通道的“AC-GND-DC”选择开关都放到“DC'， 位置上，同时观察输出电压Vo和集电极电压Vc的波形，两波形是否重合?为什么?若将两个通道的“AC-GND-DC”选择开关放到AC位置上呢?
实验三 基本运算电路
一、 实验目的
掌握集成运算放大器的线性应用方法 二、 实验设备
1、 双踪示波器 2、交流毫伏表 3、数字万用表 4、模拟电路实验箱 5、信号发生器 三、 预习要求
l、 复习《模拟电子技术基础》教材中信号运算和处理的相关章节，熟悉集成运算放大器的特性。
2、 复习由集成运算放大器构成的反相比例、同相比例、加法、减法及反相积分运算电路的工作原理。
3、 推导出上述各电路的输入输出关系表达式。 4、 计算各实验内容的理论值。 四、 实验原理
运算放大器是具有高电压增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点的直接耦合放大器。在线性工作区内，满足“虚短”和“虚断”，即同、反相输入端电压相等，V+=V-，输入电流为零，i=0。它外加反馈网络后，可实现各种不同的电路功能。如果反馈网络为线性电路，运算放大器可实现比例、加法、减法、微分、积分等线性运算；如果反馈网络为非线性电路，还可组成各种波形发生电路等非线性应用电路。本实验主要研究线性运算应用。
1、 反相比例运算电路
电路如图3—1所示，在理想情况下， 运放存在“虚短”和“虚断”，因此有 V+=V-=0 ， iF?ii?VI, R1 VO??iFRf??RfR1VI
图 3-1 反相比例运算电路 2、 同相比例运算电路
电路如图3-2所示，由运放存在“虚短”， 可知V+=V-=0，由运放的“虚断”，有 iF=i1 ，i2=i3 即
VOV??R1?RfR1VIV??R2?R3R3由上述两式可得
V??VO?R3VI,R2?R3R3VIR1V??R1VO再由V??V?及R1?Rf?R2?R3可得R1?Rf 3、（反相）加法运算电路
电路如图3-3所示，由运放存在“虚短”、 “虚断”，可知V+=V-=0（即“虚地”）。且有
iF?i1?i2?VI1VI2?R1R2VVVO??iFRf??Rf(I1?I2)考虑到R1R2R1=R2=R ，则有VO??
RfR(VI1?VI2) 图 3-3 反相加法电路
4、由一个运放组成的减法电路
电路如图3-4所示，由运放存在“虚短”、 “虚断”，可知V+=V- ，i1=iF ，i2=i3 即
V??V??RfR1VO?VI1,R1?RfR1?RfR3VI2，注意到R1?Rf?R2?R3 R3?R2RfR1(VI2?VI1) R1?R2?R，则VO? 图 3-4 减法电路 5、反相积分电路
电路如图3-5所示，由运放存在“虚短”、 “虚断”，有V+=V-=0 虚地，i1=iF 而
i1?dVV1,if??CO,因此有R1dtdVV11??CO，或者VO??VIdt?R1dtR1C
五、 实验内容
1、 调零
电路如图3-1所示，将输入端vI接地，调节 实验箱上运放下面的电位器Rw(图中未画出)，
使输出Vo为0。调零完毕后，以下各内容均 图 3-5 反相积分电路 不用再调。