西工大模电实验报告完整版
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西北工业大学
电子技术基础实验报告
班级:10011007
姓名:***
学号:**********
组别:王振、张彬彬
实验一:晶体管单级放大电路
一、实验目的
(1)掌握晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法,观察静态工作点的对放大器输出的影响
(2)测量放大器的放大倍数、输出电阻,输入电阻
二、实验原理
如图所示:
1.静态工作点的调整和测量
(1)输入端加入1KHz、幅度为10mV的正弦波,如图所示。当按照上述要求搭接好电路后,用示波器观察输出。静态工作点具体调整步骤如下:
根据示波器上观察到的现象,做出不同的调整动作,反复进行,使示波器所显示的输出波形达到最大不失真。
(2)
撤掉信号发生器,使输入信号电压0i V =,用万用表测量三极管的三个极分别对地的电压,,,,,E B C CEQ CQ V V V V I ,根据EQ EQ E
V I R =
算出
CQ EQ I I =.将测量值记录于下表,并与估算值进行比较。
2.电压放大倍数的测量
(1)输入信号为1kHz 、幅度为10mV 的正弦信号,输出端开路时,示波器分别测出i V ,o V 的大小,然后算出电压放大倍数。数据如下:
i V =-727.023mV o V =9.907mV
A1=
i
O
V V =-72.81 (2)输出端接入2k 的负载电阻Rl,保持输出电压i V 不变,测出此时的输出电压
o V ,并算出此时的电压放大倍数,分析负载对放大电路的影响。数据如下:
i V =-385.414 mV o V =9.977mV
Av=
i
O
V V =-38.3 (3)
用示波器双踪观察o V 和i V 的波形,比较相位关系。
相位互差180度
3、输入电阻和输出电阻的测量
(1)用示波器分别测出电阻两端的电压S V 和i V ,便可算出放大电路的输入电阻
i R 的大小,如图所示
:
图(1)负载开路时的电路 图(2)接入负载时的电路
(2)根据测得的负载开路时的输出电压'O V ,和接入2K Ω负载时的输出电压O V ,便可算出放大电路的输出电阻O R 。 放大电路动态指标测试、计算结果如下:
rbe=200+(1+β)26/3.61=639Ω 4、测量最大不失真输出电压
调节信号发生器输入电压Vi的大小,直到输出波形刚要出现失真瞬间即停止增大Vi,这时示波器所显示的正弦电压Vom,即为放大电路最大不失真输出电压,记下此时输出电压的大小。
不断加大输入电压,发现出现饱和失真,在临界条件下
测得Vom=-1.638V
三、实验分析
静态工作点的理论估算值和实际测量值之间的误差原因:
1)近似认为I CQ=I EQ,使得V CEQ偏小,I C偏大;
2)近似计算三极管的体电阻为特定值,此特定值偏大;
3)忽略三极管的极间电阻和极间电容;
4)选用的元件有一定的精度差别,使得结果略有偏差。
实验二:多级负反馈放大器的研究
一、实验目的
(1)掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路。
(2)学习集成运算放大器的应用,掌握多级集成运放电路的工作特点。
(3)研究负反馈对放大器性能的影响,掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。
1.测试开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和通频带;
2.比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别;
3.观察负反馈对非线性失真的改善。
二、实验原理
1.实验原理及电路
在电子电路中,将输出量(输出电压或输出电流)的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,用来影响其输入量(放大电路的输入电压或输入电流)的措施称为反馈。
若反馈的结果使净输入量减小,则称之为负反馈;反之,称之为正反馈。若反馈存在于直流通路,则称为直流反馈;若反馈存在于交流通路,则称为交流反馈。
交流负反馈有四种组态:电压串联负反馈;电压并联负反馈;电流串联负反馈;电流并联负反馈。若反馈量取自输出电压,则称之为电压反馈;若反馈量取自输出电流,则称之为电流反馈。输入量、反馈量和净输入量以电压形式相叠加,称为串联反馈;以电流形式相叠加,称为并联反馈。
在分析反馈放大电路时,“有无反馈”决定于输出回路和输入回路是否存在反馈支路。“直流反馈或交流反馈”决定于反馈支路存在于直流通路还是交流通路;“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法,反馈的结果使净输入量减小的为负反馈,使净输入量增大的为正反馈;“电压反馈或电流反馈”的判断可以看反馈
支路与输出支路是否有直接接点,如果反馈支路与输出支路有直接接点则为电压反馈,否则为电流反馈;“串联反馈或并联反馈”的判断可以看反馈支路与输入支路是否有直接接点,如果反馈支路与输入支路有直接接点则为并联反馈,否则为串联反馈。
引入交流负反馈后,可以改善放大电路多方面的性能:提高放大倍数的稳定性、改变输入电阻和输出电阻、展宽通频带、减小非线性失真等。
实验电路如图1所示,该放大电路由两级运放构成的反相比例器组成,在末级的输出端引入了反馈网路C f、R f2和R f1,构成了交流电压串联负反馈电路。
图1:多级集成运放负反馈放大电路
2.放大器的基本参数:
1)开环参数
将反馈之路的A点与P点断开、与B点相连,便可得到开环时的放大电路。由此可得出,开环时的放大电路的电压放大倍数AV、输入电阻Ri、输出电阻Ro、反馈网路的电压反馈系数Fv和通频带BW,即: