单级放大电路设计 模电实验(DOC)
实验二 单级放大电路(数电板)
其中ICQ和UCEQ都是计算出来的,ICQ=(12-UCQ)/Rc
R2-2
50K
30K
10K
UCQ
5.42
6.36
UBQ
4.11
3.36
UEQ
3.47
2.98
ICQ
3.29
2.82
UCEQ
1.95
3.38
UCEQ=UCQ-UEQ10K到50K之间的任意值。在输入端加上幅度30mv左右(具体取值根据自己小组的情况填写),频率1KHz左右的正弦波,先取RL=∞,接着依次改变RL的值,用万用表分别测量uo和ui的电压值,计算电压放大倍数Au的值,并记录在表3里。
表3放大倍数测量
RL
开路
100K
50K
10K
5K
ui
2.7
2.7
2.70
2.70
uo
1.05
1.03
1.01
0.85
Au
0.39
0.38
0.37
0.31
4、输出电阻的测量(10分)
根据表3的数据可计算出电路的输出电阻Ro=2.09。
Ro=RL*(Uos-Uo)/Uo
其中Uos是RL开路时的输出电压。
班级
学号
姓名
规定时间
20分钟
成绩
教师签名
单级放大电路
一、实验目的及要求:
1、掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。
2、学习测量放大器Q点,AV,ri,ro的方法,了解共射极电路特性。
3、学习放大器的动态性能。
二、实验仪器:
模拟电子技术实验板、示波器、信号发生器、数字万用表
三、实验内容及步骤
实验一 单级放大电路的设计与仿真
实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的1、掌握放大电路静态工作点的调整与测试方法。
2、掌握放大电路的动态参数的测试方法。
3、观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
4、熟悉放大电路的幅频和相频特性曲线。
二、实验要求1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
3.加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ,调节电路使输出不失真,测试此时的静态工作点值。
测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;4.测电路的频率响应曲线和f L、f H值。
三、实验电路四、实验内容1、调节电路静态工作点,用示波器观察电路出现饱和失真、截止失真和使电路输出信号不失真(并且幅度最大)时输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
(1)当电位计R为20%时,电路输出饱和失真输出波形为:电路静态工作点:IBQ=18.652μA ICQ=1.457mA VCEQ=150.265mV (2)当电位计R为80%时,电路输出截止失真输出波形为:电路静态工作点:IBQ=3.997μA ICQ=815.123mA VCEQ=5.389V2、加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ,调节电路使输出不失真,测试此时的静态工作点值。
测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;(1)当电位计R为50%时,电路输出不失真输出波形为:电路静态工作点:IBQ=5.329μA ICQ=1.055mA VCEQ=3.439V (2)测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益输入电压Ui=707.089μV 电流Ii=262.93nA 因此输入电阻Ri=2.69kΩ输出电压Uo=707.089mV 电流Io=145.703nA因此输出电阻Ro=4.85kΩ输入电压Ui=707.089μV 输出电压Uo=70.757mV 因此电压增益Av=100.073.测试三极管输入、输出特性(1)输入特性由图可得 rbe=dx/dy=4.55kΩ(2)输出特性由图可得rce=dx/dy=97.1kΩ因此理论值Ri=RB//rbe=2.48kΩ相对误差为|2.69-2.48|/2.69≈7%理论值Ro=RC//rce=4.84kΩ相对误差为|4.85-4.84|/4.85≈0.2%理论值Av=β(RC//RL)/rbe=103.29 相对误差为|103.29-100.07|/100.07≈3%4. 测电路的频率响应曲线和f L、f H值。
模电实验一
实验一单级共射放大电路实验一、实验目的1、熟悉电子元器件和模拟电路实验箱。
2、掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。
3、学习测量放大器Q点,AV,Ri,Ro的方法,了解共射极电路特性。
4、学习放大器的动态性能。
二、实验原理图1.1为电阻分压式单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用Rb1和Rb2、Rp(100K和1M可选)组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE(由Re1和Re2组成),以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号ui后,在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反,幅值被放大了的输出信号u0,从而实现了电压放大。
图1.1 共射极单管放大器实验电路在图1.1电路中,当流过偏置电阻Rb1和Rb2 的电流远大于晶体管1V1 的基极电流IB时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算其中:Rb=Rb2+Rp电压放大倍数输入电阻 Ri = Rb1 // Rb // rbe输出电阻RO ≈ RC由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。
在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。
一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。
因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。
放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,及放大器各项动态参数的测量与调试等。
1、放大器静态工作点的测量与调试(1) 静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号ui=0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的数字万用表的直流毫安档和直流电压档,分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。
一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压UE或UC,然后算出IC的方法,例如,只要测出UE,即可用算出IC(也可根据,由UC确定IC),同时也能算出,。
模拟电路应用实验—晶体管单级放大电路实验报告
模拟电路应用实验—晶体管单级放大电路实验报告实验目的:1. 理解晶体管的结构与基本特性2. 掌握晶体管单级放大电路的构成方法与基本性能3. 学习测量电路中的关键参数4. 熟悉使用实验仪器(万用表、示波器、信号发生器等)实验原理:晶体管是由三个层(P、N、N或P、P、N)构成的半导体三极管。
由于晶体管有较高的输入电阻和较低的输出电阻,且电压放大系数大,因此被广泛应用于电子放大、开关、调制等方面。
晶体管单级放大电路是将晶体管作为电压放大器的基本电路。
其基本电路图如下:晶体管单级放大电路可以分为两种工作状态:放大状态和截止状态。
当输入信号较小时,晶体管工作于放大状态;当输入信号较大时,晶体管工作于截止状态。
实验步骤:1. 按照电路图连接晶体管单级放大电路,连接好信号源,示波器和万用表。
2. 打开电源并调节工作电压,保证晶体管正常工作。
3. 测量输入电压和输出电压的大小,计算增益。
4. 改变输入信号的频率,观察输出信号的频率变化并做相关测量。
5. 改变负载电阻的大小,观察输出信号的变化并做相关测量。
实验结果:1. 在输入电压为300mv时,输出电压为1.2v,计算增益为4。
2. 在变化输入信号频率时,输出信号的频率也随之变化;当输入信号频率到达10KHz 时,输出信号的频率无法再跟随增加。
3. 在改变负载电阻的大小时,输出信号的电压随之变化,当负载电阻小于100欧时,输出信号失真,不能正常工作。
实验结论:通过本次实验,我们了解了晶体管单级放大电路的基本原理和电路构成方法,在实际操作中熟悉了各种仪器的使用方法。
同时我们还学会了测量了电路中的关键参数,如输入电压、输出电压、增益等。
实验的结果表明,晶体管单级放大电路是一种有效的电压放大器,在实际应用中有着广泛的应用前景。
单级放大电路仿真实验报告
单级共射放大电路
一、画电路图
(一)元器件
一个二极管2N222A、直流电压源V2、交流电压源V1、三个电阻、两个电容及接地线。
各元器件的参数设置参见电路图。
(二)电路图如图2-1所示
图2-1 单级共射放大电路
二、分析电路图
(一)直流工作点分析
选择所有的输出变量到分析变量列表,直流工作点仿真结果如图2-2所示
图2-2 直流工作点仿真结果
(二)瞬态分析
由于信号源的频率为1khz,故将终结时间设置为2ms即可得到两个周期的瞬态波形,将输出变量分别设置为V1和V5,即可得到如图2-3、图2-4所示的输入及输出波形。
输入波形
输出波形
对所有数据进行分析后,启动后处理程序,求放大电路电压增益的幅频响应、相频响应及输入阻抗频率响应。
定义输出波形函数为v5/v1,点击“Draw”按钮即可得到如图2-6所示的电压增益的幅频响应及相频响应
电压增益的幅频响应及相频响应
输入阻抗频率响应
有输入阻抗频率响应图,激活游标,如图2-8所示,可读出当频率为1Khz时的输入电阻为2.8093KOhm.
2.求输出电阻
由图2-9所示电路图可获得如图2-10所示的输出阻抗的频率响应图
(之后的图片是课后完成,故有所不同)
输出阻抗电路图
输出电阻的读取,由图可读出输出阻抗为3.7190KOhm
求上、下限频率
由电压增益的幅频响应及相频响应图,可知电压最大增益为146.5022,可求出当电压增益为103.5770时所对应的两个频率分别为上、下限频率。
由图2-10可读出下限频率为6.3096hz;由图2-11可读出上限频率为19.9526Mhz。
单级放大电路实验
1、测试电压放大倍数,记录输入、输出波形峰峰值, 计算放大倍数:
AV = Vopp/Vipp 2、输入、输出电阻测量
在输入回路串一个与输入电阻相近的电阻R, 用 毫伏表测量Us、Ui,即可求得i(Ri=(Ui/Us-Ui)* R。将放大器输出端与负载端断开,用毫伏表测
量Uo’值,然后接上负载电阻RL,测得输出电压 Uo值,即可求得Ro=(Uo’/Uo -1)* RL。
R e12
+
Ce
1k 47F -
RL 5.1k
vC E/V vC E/V
第三页,共10页
三、实验内容
1、静态调试(合适的静态工作点,调Rp )
测VE 、VB 、VC ,计算IC 、VCE。
2、测量技术指标: (1)测试电压放大倍数AV= Vo /Vi。 (2)输入、输出电阻测量 。 (3)测量通频带BW = fH - fL 。
第六页,共10页
元器件安装实例
第七页,共10页
搭建测试平台
第八页,共10页
五、实验报告要求
1、按实验报告格式写出整洁的报告。 2、认真记录和整理测试数据。 3、对测试结果进行理论分析,找出产
生误差的原因。
第九页,共10页
六、思考题
1、怎样用直流电压表检查三极管工作在 放大区、截止区、饱和区?
第五页,共10页
四、主要性能指标及其测试方法
3、测量通频带 记录f=1 kHz时,电路的AVM; 减小f,直
到AVL=0.707*Avo,记录fL;增大f,直 到AVH=0.707*Avo,记录fH; (调整f 时,一定要用示波器监视Vi的幅值, 保证幅值不变 ) 通频带BW= fH - fL; 根据测量数据表格,绘制波特图。
模电实验
实验一 常用电子仪器的操作与使用① 用示波器、交流毫伏表测量正弦波信号参数将信号源输出有效值调为V rms =1VEE1411函数信号发生器输出信号频率为1kHz 的正弦波。
输入不同电压值的信号,测出相关电压值。
填入表1.2PP 实验二、单级放大电路Ω一、 静态工作点调整、按图连线、打开电源、调节RW 使VE=3.2V(连线尽量短)表2-1-1在输入端Us处加入1kHz、10mV的正弦信号(有效值),用示波器监视输出波形,在波形不失真的条件下,用交流毫伏表按表2-1-2进行测量,并计算Au, R i,R o。
表2-1-4实验三、差分放大电路(一)、不带恒流源的差动式放大电路(1、2脚相连)。
Vcc接十12、VVEE接-12V、实验板注意接地4.1实验四. 集成运放的应用1、同向比例放大电路2、反向比例放大电路3、反向求和放大电路4、求差电路实验五. 电压比较器1.同相单门限电压比较器 按图接线,V i为f =1kHz ,峰峰值为8V 的正弦波.VREF分别为0V 、2V 、-2V (实验台直流信号源获取),用双踪示波器观察V i 、V o 的波形和读出门限电压图七 单门限电压比较器电路(其中:V T 为Vo 与Vi 在垂直方向上的交点)单门限电压比较器电路波形图2、反相滞回比较器 用双踪示波器同时观察输入输出波形,按时间对应关系记录波形,并测量上、下门限电压。
10kΩ反相滞回比较器反相滞回比较器反相滞回比较器电路波形图实验六. 波形发生电路三角波发生电路10kΩ实验三、差分放大电路静态工作点的测量调零实验四. 集成运放的应用同向、反向比例放大。
模拟电子技术基础 单级共射放大电路实验报告(免费)
单级共射放大电路一.实验目的1.2.二.实验设备模拟电子技术实验箱、双踪示波器、数字万用表三.实验原理1.实验电路图2. 理论分析计算(1)静态工作点(2)放大倍数:全旁路:空载带负载部分旁路:空载带负载(3)输入电阻:全旁路:部分旁路:(4)输出电阻:3.实验测量方法(1)静态工作点测量(2)放大倍数测量方法(3)输入电阻测量(4)输出电阻测量(5)最大不失真电压测量四.实验测试内容及数据记录1.静态工作点的调试与测量静态测量应在u i(即不接入交流输入信号)的情况下进行,调节R W,使U EQ=2.8V,用万用表测量U BQ、U CQ,并测量R W的值(注意:电阻R W的值要在断电和断路的情况下测量)。
静态工作点测试数据记录表(仿真结果)2.动态参数测量保持R W的值不变,在放大器输入端加入频率为1kHz的正弦信号,调节信号源使放大器的输入信号和输出信号幅度适中(保证输出不失真),同时用示波器观察放大器输入信号u i和输出信号u o的波形并完成相关测量。
动态参数测量数据记录表(仿真结果)3.测量最大不失真输出电压测试条件:Ce只旁路R e”,带负载R L测试方法:调整Q点使电路动态范围最大,加大输入信号i u使o u稍有失真,调节R W使失真消失,再加大输入信号使o u 失真,再调节R W 使失真消失,为此反复调节直到o u 波形正、负半周同时出现失真,此时输出达最大不失真输出幅度,记录该最大不失真输出幅度并测量此时的静态工作点。
最大不失真输出测量数据记录表(实 验 结 果)4.Q 点对输出的影响调节R W 改变电路的静态工作点,同时配合调节输入信号的幅度是输出出现截止失真、饱和失真、同时出现截止、饱和失真,记录三种情况下的输入、输出波形。
失真波形记录 (仿 真 结 果)(实 验 结 果)u itu otu itu ot u itu otu itu otu itu ot u itu ot。
模拟电路实验 实验2 单级放大电路(2)
实验1 单级放大电路(2)一、实验目的1.学习测量共射极放大器的A V的方法,了解共射极电路特性。
2.加深理解静态工作点的设置对放大器动态范围的影响。
二、实验仪器1.双踪示波器 OS-5040A2.信号发生器 FG-7002C3.台式数字万用表 DM-441B三、实验原理1、调节Rp5可以改变放大器的静态工作点,当Uc=Vcc/2时,Q点为最佳工作点,放大器具有最大动态范围,改变Rp5当Ic增大时Uc减小Q点上移,反之Q点下移。
2、图1.3中1R1和1R2构成衰减器(分压电路),其作用时将输入的强信号衰减100倍后再送入放大器输入端,目的是为了降低放大器输入端的干扰信号,改善实验效果。
3、图1.3中1R8的作用时稳定直流工作点Q,降低Q点的漂移,1C4为旁路电容,其作用是给交流信号提供通路,避免交流信号在1R8上产生电压降,而引入负反馈,降低Vi的电压增益Av。
四、实验内容及步骤(1)按图1.3接线。
Vo1R9: 5K11R10: 2K2(2)将信号线带BNC头的一端接到信号发生器的“OUTPUT”端,信号线另一端的红色鳄鱼夹接A点,黑色鳄鱼夹接B点;分别按下正弦函数选择键“~”、频率范围键“1K”及幅度衰减键(ATT/-20dB),调节“Frequency”旋钮,使输出频率f = 1KH Z;调节幅度旋钮“AMPL”,使C点信号峰峰值为Vi=20mV(用示波器CH1通道监测),调节R P5使V o端波形(用示波器CH2通道监测)达到最大不失真,然后记录V i 和V o波形(在同一坐标轴中画出V i和V o波形)。
(3)信号源频率不变,顺时针调节幅度旋钮“AMPL”,逐渐加大幅度,观察V o不失真时的最大值并填表1.3。
=∞(输出端悬空,不接负载)表1.3 测试条件:RL(4)保持V i =20mV不变,放大器接入负载R L ,按表1.4给定值进行测量,并填表。
表1.4注意:若失真观察不明显可增大或减小V i 幅值重测。
模拟电路实验 实验1 单机放大电路(1)
实验1 单级放大电路(1)一、实验目的1.熟悉电子元件器件和模拟电路实验箱。
2.掌握三极管直流放大倍数β的测量,及三极管好坏的判断方法3.掌握放大器静态工作点的调试方法。
二、实验仪器1.双踪示波器 OS-5040A2.信号发生器 FG-7002C3.台式数字万用表 DM-441B三、实验内容及步骤1.NPN型三极管好坏的判断方法1)选中数字万用表“二极管挡”功能键,量程键不用设置;2)万用表红表笔接B极,黑表笔分别去测C极和E极,两次测量中万用表应有大约200~800欧姆左右的电阻读数值;3)交换红、黑表笔,重复上述测量,万用表显示屏阻值读数为无穷大(四个零同时闪烁),则被测三极管完好,否则损坏。
2.三极管 值的测定Rb图 1.1 β值的测试电路(1)用台式数字万用表判断实验箱上三极管好坏。
(2)按图1.1所示,连接电路(注意:接线前先测量+12V电源,记录下电压值,然后关断电源后再连线),将R P5的阻值调到最大(用万用表2MΩ档来判断Rp5在什么位置阻值最大)。
(3)接线完毕仔细检查,确定无误后接通电源。
改变R P5,按表1-1中I C值测出对应的Rb值,然后计算I B(μA)和三极管1V1的β值(注意:测量Rb阻值时,应将Rb两端与电路断开后测量)。
表1-13.静态调整12VRb按图1.2接线,调整R P 使V E = 2.2V ,计算并填写表1-2。
表1-2(V E :1V1发射极E 对地电压)四、数据分析处理根据所测数据完成表格1-1、1-2 注:1) Rc=1R5=5K1,I B =(Vcc-U B )/Rb ,Rb=1R3+Rp5 2) I B =Ic/β;Ic=(Vcc-V E -V CE )/Rc。
模拟电路实验 单级交流放大器
实验二单级交流放大器(一)一.实验目的1. 学习晶体管放大电路静态工作点的测试方法,进一步了解电路元件参数对静态工作点的影响,以及调整静态工作点的方法。
2. 进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。
二.实验内容及步骤1. 调节静态工作点1.1 实验原理当外加输入信号为零时,在直流电源的作用下,三极管的基极回路和集电极回路均存在直流电流和直流电压,这些直流电流和电压在三极管的输入、输出特性上各自对应一个点,成为静态工作点。
1.2 实验电路1.3实验步骤按电路图连接好电路,将输入端对地短路,调节好电位器RW,使Vc=Ec/2,测表中要求测的静态工作点的值,计入表中,再计算出电流的值,在测Rb2的值时,应将它与三极管断开,并且切断电流,按下式计算静态工作点IB=(Ec- Vb)/Rb (Rb=Rb1+Rb2)IC=(Ec-Vc)/Rc1.4实验数据Vc(V)Ve(V)Vb(V)IB(μA)IC(mA)RW(Ω)6.000.76229.63280K2. 测量电压放大倍数及观察输入输出电压相位关系2.1 实验电路2.2 实验步骤在实验步骤1的基础上,将输入与地断开,接入f=1khz、Vi=5mv 的正弦波信号,负载电阻分别是Rl=2kΩ和Rl=∞,用示波器测量输出电压的值,并观察输入电压和输出电压的波形,并画出波形,并把数据记录在表格中A=V0/Vi2.3实验数据RL(Ω)Vi(mV)V0(V)A2K51200∞52.0400电压波形图3. 观察RC=3K,RL=2K时对放大倍数的影响。
3.1 实验电路3.2 实验步骤在实验步骤2的基础上,把RC换成3K,重新测定放大倍数,将数据填入表格。
3.3 实验数据RC(Ω)Vi(V)VO(V)A20.005120030.0051.22404. 观察负载电阻对放大倍数的影响4.1 实验电路4.2 实验步骤在实验步骤2的基础上,把负载电压2K换成5.1K,重新测定放大倍数,把数据填入表格。
模电实验单级共射放大电路
模电实验单级共射放⼤电路单极共射放⼤电路⼀、实验⽬的(1)掌握⽤Multisim 13 仿真软件分析单极放⼤电路主要性能指标的⽅法。
(2)熟悉掌握常⽤电⼦仪器的使⽤⽅法,熟悉基本电⼦元器件的作⽤。
(3)学会并熟悉“先静态后动态”的电⼦线路的基本调试⽅法。
(4)分析静态⼯作点对放⼤器性能的影响,学会调试放⼤器的静态⼯作点。
(5)掌握放⼤器的放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻及最⼤不失真输出电压的测试⽅法。
(5)测量放⼤电路的频率特性。
⼆、实验原理1.基本电路电路在接通直流电源CC V ⽽未加⼊输⼊信号时(通过隔直流电容1C 将输⼊端接地),电路中产⽣的电流、电压为直流量,记为BEQ V ,CEQ V ,BQ I ,CQ I ,由它们确定了电路的⼀个⼯作点,称为静态⼯作的Q 。
三极管的静态⼯作点可⽤下式近似估算:)7.0~6.0(=BEQ V V 硅管;(0.2~0.3)V 锗管()e c CQ CC CEQ R R I V V +-=CC P BQ V R R R R V 212++= EBEQBQ EQ CQ R V V I I -=≈βCQ BQ I I =2.静态⼯作点的选择放⼤器静态⼯作点的选择是指对三极管集电极电流C I (或CE V )的调整与测试。
在晶体管低频放⼤电路中,静态⼯作点的选择及稳定具有举⾜轻重的作⽤,直接关系到放⼤电路能否正常可靠地⼯作。
若⼯作点偏⾼(C I 放⼤),则放⼤器在加⼊交流信号以后易产⽣饱和失真,此时输出信号o u 的负半周将被削底;若⼯作点偏低,则易产⽣截⽌失真,即o u 的正半周被削顶(⼀般截⽌失真不如饱和失真明显)。
这些情况都不符合不失真放⼤的要求。
所以在选定⼯作点以后还必须进⾏动态调试,即在放⼤电路的输⼊端加⼊⼀定的输⼊电压i u ,并检查输出电压o u 的⼤⼩和波形是否满⾜要求。
如不满⾜,则应调节静态⼯作点的位置。
还应说明的是,上⾯所说的⼯作点“偏⾼”或“偏低”不是绝对的,应该是相对信号的幅度⽽⾔。
模电实验1
实验一 常用电子仪器的操作与使用
① 用示波器、交流毫伏表测量正弦波信号参数
将信号源输出有效值调为V rms =1V
EE1411函数信号发生器输出信号频率为1kHz 的正弦波。
输入不同电压值的信号,测出相关电压值。
填入表1.2
PP 实验二、单级放大电路
Ω
一、静态工作点调整、按图连线、打开电源、调节RW使VE=3.2V
(连线尽量短)
表2-1-1
在输入端Us处加入1kHz、10mV的正弦信号(有效值),用示波器监视输出波形,在波形不失真的条件下,用交流毫伏表按表2-1-2进行测量,并计算Au, R i,R o。
表2-1-4
实验三、差分放大电路
(一)、不带恒流源的差动式放大电路(1、2脚相连)。
Vcc接十12、VVEE接-12V、
实验板注意接地
4.1
实验四. 集成运放的应用
1、同向比例放大电路
2、反向比例放大电路
3、反向求和放大电路
4、求差电路
实验五. 电压比较器
1.同相单门限电压比较器按图接线,V i为f=1kHz,峰峰值为8V的正弦波.V REF分别为0V、2V、-2V(实验台直流信号源获取),用双踪示波器观察V i、V o的波形和读出门限电压
图七单门限电压比较器电路
(其中:V T为Vo与Vi在垂直方向上的交点)
单门限电压比较器电路波形图
2、反相滞回比较器用双踪示波器同时观察输入输出波形,按时间对应关系记录波形,并测量上、下门限电压。
10kΩ
反相滞回比较器
反相滞回比较器
反相滞回比较器电路波形图
实验六. 波形发生电路
三角波发生电路
10kΩ。
(模电)单级交流放大电路
深圳大学实验报告课程名称:模拟电路实验名称:比例、求和、积分、微分电路学院:信息工程学院专业:班级: 07组号:指导教师:吴迪报告人:王逸晨学号: 2014130358 实验时间: 2015 年 10 月 30 日星期五实验地点: N102实验报告提交时间: 2015 年 11 月 13 日一、实验目的(1)熟悉电子元器件和模拟电路实验箱;(2)掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响;(3)学习放大电路的动态性能。
为了便于用示波器观察,本书所写参考值均为峰峰值。
二、实验仪器(1)示波器;(2)信号发生器;(3)数字万用表。
三、预习要求(1)复习三极管及单管放大电路的工作原理;(2)进行放大电路静态工作点和电压放大倍数的估算。
四、实验任务实验电路如图5-1所示。
任务一装接电路与简单测量需要注意以下几点:第一,连接好电路后,先不要打开总开关,应该先检查所连电路是否正确,确保无误后再打开总开关,避免烧坏实验箱和电路板;第二,电路板和实验箱之间的电源连接部分要插紧,特别是电路板的接地孔和实验箱上的接地孔要用单支线连接起来,这样才能确保电路的有效供电,否则容易烧坏电路板和实验箱。
图5-1 电流反馈式偏置电路用万用表判定实验箱上三极管V的极性和好坏,并测量β。
(三极管为3DG6、NPN型三极管,放大倍数β一般为24~45。
)①判定基极。
将数字万用表旋钮开关置于挡位,用红表笔接三极管任一脚,用黑表笔分别去碰另两个脚,如果此时测得三极管的两个脚是导通状态,那么此三极管为NPN 型,红表笔接触的脚是该三极管的基极b ;如果另外两个脚没有导通,再将红表笔换三极管的另外两个脚,按上面步骤反复测量是否导通,直到找到基极b ;如果最后都没有找到基极b ,那么该三极管很可能为PNP 型。
此时,改用黑表笔接三极管任一脚,再用红表笔分别去碰另两个脚,如果此时测得三极管的两个脚是导通状态,那么此三极管为PNP 型,黑表笔接触的脚是该三极管的基极b ;如果另外两脚没有导通,再将黑表笔换接三极管的另外两个脚,按上面步骤反复测量是否导通,直到找到基极b 。
模电实验一 单级共射放大电路
模电仿真实验报告单级共射放大电路班级:电子信息类一班学号:2014117225姓名:梁霄实验一单级共射放大电路实验目的:1.熟悉常用电子仪器的使用方法。
2.掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。
3.掌握放大器动态性能参数的测试方法。
4.进一步掌握单级放大电路的工作原理。
实验仪器:1.示波器2.型号发生器3.数字万用表4.交流毫伏表5.直流稳压源实验原理:1.电路静态工作点的调整将放大电路的输入端短路,让其工作在直流状态,用直流电压表测量三极管C,E 间电压,调整电位器使UCE在4-6V之间,这表明放大电路的静态工作点基本设置在放大区,然后测量B极对地的电位并记录。
2.电压放大倍数的测量放大电路静态工作点设置合理后,在电路的输入端加入正弦信号,用示波器观察放大电路的输出波形,并调节输入信号幅度,使输出波形基本不失真。
用交流毫伏表或示波器分别测量放大电路的输入,输出电压,按定义式计算。
3.输入电阻Ri 的测量测量输入电阻时,可采用串联电阻法来进行。
4.输出电阻Ro的测量测量输出电阻时采用单负载电阻法。
实验内容:1.装接电路1).用万用表判断试验箱上三极管,电解电容的极性好坏,测试三极管的放大倍数。
2).按图示连接电路,将电位器调到电阻最大位置。
3).接线后仔细检查电路,确认无误后接通电源。
2.静态工作点的调整测量1)同时,在示波器的另一通道监视放大器输出电压U0的波形调整RP的阻值,是静态工作点处于合适的位置,UCE=5.16V。
2)保持静态工作点不变撤去输入信号源,使电路工作在直流状态,用直流电压表测量UB,UC,UE的值,在计算静态工作点的值,并和理论计算值进行比较。
3.电压放大倍数的测量与计算1).放大电路的静态测量完毕后,输入端加上正弦信号,在输出波形不失真的情况下,测量输入信号电压UI和输出信号电压U0的电压值。
改变UI值,在测量U0的值以计算电压放大倍数的平均值,减小测量误差。
模拟电路应用实验—晶体管单级放大电路实验报告
1 实验二晶体管单级放大电路实验一、实验目的1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路和射极输出器的组成。
2、掌握放大电路静态工作点的调试方法,加深静态工作点对放大电路性能的影响。
3、进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。
二、预习要求1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路的构成。
2、熟悉共射放大电路静态工作点及调试方法。
3、什么是信号源电压u s ?什么是放大器的输入信号u i ?什么是放大器的输出信号u o ?如何用示波器和交流毫伏表测量这些信号?4、如何通过动态指标的测量求出放大器的电压放大倍数A V 、输入电阻R i 和输出电阻R o ?5、了解负载变化对放大器的放大倍数的影响。
6、观察静态工作点选择得不合适或输入信号u i 过大所造成的失真现象,从而掌握放大器不失真的条件。
三、实验设备及仪器模拟电子技术实验台、数字存储示波器、数字万用表、函数信号发生器、数字交流毫伏表。
四、实验内容及步骤1、连线如图1.1所示的分压式偏置共射放大电路。
2、共射放大电路静态工作点的测量图1.1 三极管共射放大电路接通电源V CC ,调节电位器RP1RP1,使发射极电位,使发射极电位U E =2.6V 2.6V,用直流电压表测量,用直流电压表测量U B 、U C 以及电阻R C1上的电压U Rc 的值,填入表1.1中。
中。
表1.1 静态直流工作点参数测量测 量 值 (V ) 计 算 值U E U B U C U Rc I E (mA ) I C (mA ) U CE (V )共射放大电路交流参数测量共射放大电路交流参数测量维持已调好的静态工作点不变,在输入端加入f =1kHz 1kHz、、u s =100mVrms 的正弦波信号,分别用交流毫伏表和双踪示波器测量u s 、u i 、u o 的值,并观察输入、输出波形及其相位,将结果填入表1.2中。
中。
表1.2 动态交流参数测量条件条件 测量值(mV ) 计 算 值 波 形R L u su iu oA V A VS R i R o 输入(u i ) 输出(u o )∞2k Ω输入电阻和输出电阻的计算方法如下:∵ s s i ii u R R R u += ∴ is i s i u u u R R -=∵ L Lo oo o R R R u u +=∴ L o o oo o R u u u R -=式中:式中:u u oo 为R L =∞时的输出开路电压,=∞时的输出开路电压,u u o =2k Ω时的输出负载电压。
实验报告一 单极放大电路的设计与仿真
实验报告一单极放大电路的设计与仿真1.实验目的(1)使用Multisim软件进行原理图仿真。
(2)掌握仿真软件调整和测量基本放大电路静态工作点的方法。
(3)掌握仿真软件观察静态工作点对输出波形的影响。
(4)掌握利用特性曲线测量三极管小信号模型参数的方法。
(5)掌握放大电路动态参数的测量方法。
2.实验内容1. 设计一个分压偏置的单管共射放大电路,要求信号源频率5kHz(峰值10mV),负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点(调节电位计),使电路输出信号不失真,并且幅度最大。
在此状态下测试:①电路静态工作点值;②三极管的输入、输出特性曲线和β、rbe、rce值;③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;④电路的频率响应曲线和fL、fH值。
3.实验步骤单管共射放大电路示意图图1.1(1)非线性失真分析放大器要求输出信号和输入信号之间是线性关系,不能产生失真。
由于三极管存在非线性,使输出信号产生了非线性失真。
从三极管的输出特性曲线可以看出,当静态工作点处于放大区时,三极管才能处于放大状态;当静态工作点接近饱和区或截止区时,都会引起失真。
放大电路的静态工作点因接近三极管的饱和区而引起的非线性失真称为饱和失真,对于NPN管,输出电压表现为顶部失真。
不过由于静态工作点达到截止区,三极管几乎失去放大能力,输出的电流非常小,于是输出电压波形也非常小,因此有时候很难看到顶部失真的现象,而只能观察到输出波形已经接近于零。
①饱和失真由于饱和失真的静态工作点偏高,也就是IBQ的值偏大,所以调小滑动变阻器至0%时产生饱和失真,信号幅度最大时的输出信号波形图如下:图1.32.截止失真调节滑动变阻器,增加基极偏置电阻,那么基极的电流IB逐渐减小,同时集电极电流也逐渐减小并趋于零,从而使得集电极的电位越发接近直流电源VCC,三极管近似于短路。
模电(单管放大电路的实验内容与步骤)10-11(2)
RC
+UCC C2
100 R L RB1 RE CE
uo
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单管放大电路的实验内容与步骤
四、静态测量 1、用直流电压表测量发射极的电位,调节RW使 电压表的读数为2V,发射极电流约为多少? 2、然后测量基极和集电极的电位,制表记录, 并计算静态工作点。 五、动态测量(此时放大器要加直流电源)
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单管放大电路的实验内容与步骤
单管放大电路的实验内容与步骤
一、用短路线将放大器(单管/负反馈放大器的左 半部分)发射极所接的100Ω电阻短路。 二、将直流 电源的输出电压 调至12V,并接到 电路板上左半部 分的+UCC端(负 极接地)。 三、将电位 器RW调至最大。
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RB2 10k C1 u1 ui
1、将幅度约为10mV、频率为1kHz的正弦信号加 至放大器10k电阻的左端,放大器的输出端接示波器。
2、调节输入信号的幅度,使示波器显示的
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单管放大电路的实验内容与步骤
3、用交流毫伏表测量放大器不接负载和接负载 (RL=10k)时的输出电压Uo和UL、测量输入端10k电 阻左端和右端的电压U1和Ui; 4、用双踪示波器观察ui和uo的相位关系。制表记 录,并根据实验数据计算放大倍数Au、输入电阻ri和 输出电阻ro。 5、将发射极所接的短路线去掉,再测UL和Ui, 制表记录,根据实验数据计算放大倍数Auf,并与接短 路线时进行比较。(测完再接回短路线) 六、观察静态工作点对输出波形的影响 保持动态测量时输入信号的幅度不变,调节RW至 最大和最小时,观察输出信号的波形,制表记录。 将短路线去掉,再观察RW最大和最小时的波形。
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单级放大电路设计模电实验(DOC)东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称:电子电路基础第三次实验实验名称:单级电压放大电路设计院:吴健雄专业:电类姓名:学号:实验室:实验组别:同组人员:实验时间:2011 年 5 月5 日评定成绩:审阅教师:实验三单级电压放大电路设计一、基本信息实验时数:时间要求:教材:实验检查:6学时第10~11周完成,第11周内交实验报告《电子线路实践》Page 1~6 带班教师检查二、学习目标:1、掌握单级放大电路的设计、工程估算、安装和调试;2、了解三极管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法;3、了解负反馈对放大电路特性的影响。
4、掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法,深化示波器、稳压电源、交流毫伏表、函数发生器的使用技能训练。
三、设计提示:图3-1 射级偏置电路1、对于图3-1中的偏置电路,只有R2支路中的电流I1>>IBQ时,才能保证UBQ恒定实现自动稳定工作点的作用,所以工程中一般取:I1?(5~10)IBQ 。
I1?(10~20)IBQ2、为了提高电路的稳定性,一般要求UBQ>>UBE,工程中一般取UBQ=(5~10)UBE,即UBQ=(3~5)V,UBQ=(1~3)V。
3、电路的静态工作点电流ICQ?UBQ?UBERE,于是小信号放大,所以ICQ一般取~2mA。
4、ICQ确定后通过以下公式可计算R1和R2的值:R2?UBQI1?UBQ?5~10?IBQ?5~10?ICQ’? ?RL???UBQ,R1?VCC?UBQI1??VCC?UBQ?R2UBQ。
5、交流电压放大倍数Au??rbe’’??RL??RL。
????26mVrb??1?? ?re300??1???ICQ6、交流输入阻抗Ri?rbe//R1//R2?rbe?rb?(1??)re?300?(1??)7、交流输出阻抗RO?ro//RC?RC。
26mV。
ICQ8、电路频率特性的下限频率值主要受C1,C2和CE影响,其关系分别为:fL??3~10?fL??1~3?11,fL??3~10?,2???RS?rbe??C12???RC?RL??C21。
RS?rbe2??(RE//)?CE1??9、幅频特性曲线、上限频率、下限频率、截止频率中心频率、带宽的测量方法:(a)单级放大器放大特性fH (b)低通特性f0ff0 (c)高通特性ffLf0fH (d)带f通特性图3-2 幅频特性示意图幅频特性反应了电路增益和频率之间的关系,图3-2列出了常见的幅频特性类型。
(a)和(d)中的fL表示下限频率,fH表示上限频率,带宽BW=fH-fL,(d)中的f0表示中心频率;(b)和(c)中的f0表示截止频率。
在实验中可采用“逐点法”测量不同频率时的电压放大倍数Au来测量幅频特性。
测量时,保持输入信号幅度不变,改变输入信号频率,每改变一次信号频率,用交流毫伏表或示波器测量一个输出电压值,计算其增益,然后将测试数据列表、整理并在坐标纸上将其连接成曲线。
于函数发生器的输出信号幅度在不同频率时可能会有变化,因此每改变一次频率都要用交流毫伏表或示波器测量输入信号的幅度,一定要保证输入信号的幅度不改变。
为了更快更准确的测量幅频特性,必须根据不同幅频特性类型,选择不同的测量技巧。
对于(a)可先测出中频区的输出电压值,然后调高或调低频率使输出电压降到中频电压值的倍,从而找到fL和fH,然后在fL和fH之间和左右找3至5个点进行测量,即可较准确的绘制曲线。
(b)和(c)也可参考这种方式来测量。
对于(d)可从较低的频率值逐步增加频率,用交流毫伏表或示波器测量输出信号,刚开始输出信号幅度随着频率的增加而增加,当增加到某一个频率时,输出信号幅度随着频率的增加开始减小,则该频率为中心频率,记下该频率对应的幅度,然后调高或调低频率使输出电压降到中心频率电压的倍,从而找到fL和fH。
四、预习思考:1、器件资料:上网查询本实验所用的三极管9013的数据手册,画出三极管封装示意图,标出每个管脚的名称,将相关参数值填入下表:参数符号VCBO 参数值140(MIN)MHZ 频率称为特征频率2、偏置电路:图3-1中偏置电路的名称是什么?简单解释是如何自动调节晶体管的电流IC以实现稳定直流工作点的作用的,如果R1、R2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用,为什么?答:共发射集偏置电路。
利用R R1,2构成的分压器给三极管基极b 提供电位UB,基极电位UB可近似求得为UB?R2*VCC。
R2?R1当环境温度升高时,ICQ增加,电阻RE 上的压降增大,于基极电位UB固定,加到发射结上的电压减小,IBQ减小,从而使ICQ减小,通过这样的自动调节过程使ICQ恒定,即实现了稳定直流工作点的作用。
如果R1、R2取得过大,则I1减小,不能满足R1、R2支路中的电流IBQ的条件,使得VBQ在温度变化时无法保持不变,无法起到稳定直流工作点的作用。
3、电压增益:(I) 对于一个低频电压放大器,一般希望电压增益足够大,根据您所学的理论知识,分析有哪些方法可以提高电压增益,分析这些方法各自优缺点,总结出最佳实现方案。
答:AU?U0?(RC//RL)?(RC//RL)????26mvUirberb?(1??)ICQ提高增益的方法有:1)增大集电极电阻RC和负载RL。
缺点:RC太大,受VCC的限制,会使电路不能正常工作。
2)Q点适当选高,即增大ICQ。
缺点:电路耗电大、噪声大。
3)选用多级放大电路级联形式来获取足够大的电压增益。
缺点:电路较复杂,输出信号易产生自激,需采取措施消除。
(II) 实验中测量电压增益的时候用到交流毫伏表,试问能否用万用表或示波器,为什么?答:在频率低于100KHZ 时万用表的交流档和交流毫伏表都可以比较精确地测量交流电压,当频率大于100KHZ 小于1MHZ 时,万用表的测量精度下降,只能采用交流毫伏表测量,对于更高频率的信号,必须选择高频毫伏表测量。
而示波器测量的电压精度一般比毫伏表低一个数量级,无法在需要精确测量电压值时的时候使用。
4、输入阻抗:(I) 放大器的输入电阻Ri反映了放大器本身消耗输人信号源功率的大小,设信号源内阻为RS,试画出图3-1中放大电路的输入等效电路图,通过连线回答下面的问题,并做简单解释:Ri = RS放大器从信号源获取较大电压Ri > RS放大器从信号源获取最大功率答:等效电路图如下所示:Us2Us2Pi?IiRi?()Ri?2 RsRi?Rs?2Rs?RiRi2对Pi关于Ri求导,当Ri=Rs时,Pi=0,所以放大器从信号源获取最大功率。
Us,当Ri??Rs 时,放大器从信号获取较大电流。
Ri?RsUsRiUi?,当Ri??Rs时,放大器从信号源获取较大电压。
Ri?RsIi? (II) 图3-3是实际工程中测量放大器输入阻抗的原理图,试根据该图简单分析为什么串接电阻RS的取值不能太大也不能太小。
图3-3 放大器输入阻抗测量原理图答:若Rs 取得过大,不满足当Ri??Rs 条件,Ui较小,则放大器从信号源获取较小电压。
电压表测量小信号的时候于噪声干扰等原因测量精度下降,测量误差增加。
若Rs取得过小,又不满足Ri??Rs条件,则放大器从信号源获得较小电流,Ui的值将会变得很大,会引起较大的误差。
(III) 对于小信号放大器来说一般希望输入阻抗足够高,根据您所学的理论知识,分析有哪些方法可以提高图3-1中放大电路的输入阻抗。
答:26mv);ICQ适当增大R1,R2 的电阻值,保证满足R1,R2支路中I1??IBQ的条件,或者使用电流放交流输入阻抗:Ri?rbe//R1//R2?300?(1??大系数大的三极管,也可以在输出信号不失真的情况下降低静态工作点。
5、输出阻抗:(I) 放大器输出电阻RO的大小反映了它带负载的能力,试分析图3-1中放大电路的输出阻抗受那些参数的影响,设负载为RL,画出输出等效电路图,通过连线回答下面的问题,并做简单解释。
RO = RL负载从放大器获取较大电压RO > RL负载从放大器获取最大功率答:分析如下:R0I02R02I02PL?IRL?()RL?2R0R0?RL?2R0?RLRL2L当R0?RL时,负载从放大器获得最大功率。
R0I0I0,当R0??RL,负载从放大器获得较大电流。
?R0?RLRL?1R0R0I0RLR0I0,当R0??RL,负载从放大器获得较大电压。
UL??R0R0?RL?1RLIL?(II) 图3-4是实际工程中测量放大器输出阻抗的原理图,试根据该图简单分析为什么电阻RL的取值不能太大也不能太小。
图3-4 放大器输出阻抗测量原理图答:若RL 取值过大,电流源的电流只有一小部分流经RL,输出电流过小。
但若RL 过小,则通过RL 的电流即通过集电极端的电流过大,将会损坏三极管。
(III) 对于小信号电压放大器来说一般希望输出阻抗足够小,根据您所学的理论知识,分析有哪些方法可以减小图3-1中放大电路的输出阻抗。
答:交流输出阻抗:R0?rce//RC?RC,于rce 太大,减小对放大电路的输出阻抗的减小没有多少影响,因此主要是减小RC 的阻值。
6、计算图3-1中各元件参数的理论值,其中已知:VCC=12V,Ui=5mV,RL=3KΩ,RS=50Ω,T为9013 指标要求:Au>50,Ri>1 KΩ,RO100kHz 用Multisim软件对电路进行仿真实验,仿真结果填写在预习报告中。
答:本实验所用的三极管9013 是硅管,β =145 1) 对于上图中的偏置电路,只有R2支路中的电流I1??IBQ时,才能保证VBQ恒定实现自动稳定工作点的作用,因此为了满足功能工作点的需求,取I1= 25IBQ,VBQ=3v 2) ICQ? 3) R2? VBQ?VBE,取IC=2MA REVBQ?VBQ145?3????,取R2? 10K?;I125IBQ25?2VCC?VBQ(12?3)?10??30K? VBQ3R2U0?(RC//RL)?(RC//RL)145?(3//3)?103 ?????????504)AU?26mv26mvUirberb?(1??)300?(1?145) ICQ2 26mv26?300?(1?145)??1K Ri?rbe?300?(1??)ICQ2R0?r0//RC?RC,RC ?3K R1?符合指标要求。
RE?VBQVBQ?VBEQ3???? ICQICQ2其他参数:RW?100K,R1?10K,C1,C2?47u,CE?100u 7、对于小信号放大器来说一般希望上限频率足够大,下限频率足够小,根据您所学的理论知识,分析有哪些方法可以增加图3-1中放大电路的上限频率,那些方法可以降低其下限频率。