西工大模电实验报告完整版
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1
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:
式中:VN为N点对地的交流电压;Vo’为负载RL开路时的输出电压;Vf为B点对地的交流电压;fH和fL分别为放大器的上、下限频率,其定义为放大器的放大倍数下降为中频放大倍数的时的频率值,即
实验二:
一、
(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;
上述所得结果应与开环测试时所计算的理论值近似相等,否则应找出原因后重新测量。
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。
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ICQ=IEQ,使得VCEQ偏小,IC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。
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 和 ,便可算出放大电路的输入电阻 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 ,和接入 负载时的输出电压 ,便可算出放大电路的输出电阻 。
放大电路动态指标测试、计算结果如下:
=9.907mV
A1= =-72.81
(2)输出端接入2k的负载电阻Rl,保持输出电压 不变,测出此时的输出电压 ,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:
=-385.414 mV
=9.977mV
Av= =-38.3
(3)用示波器双踪观察 和 的波形,比较相位关系。
相位互差180度
理论估算值
实际测量值
参数
负载开路
10mv
900mv
90
2.1k
2k
10mv
727mv
72.7
2.2k
2.0k
Rl=
10mv
450mv
45
2.1k
2k
9.9mv
385mv
38.6
2.2k
1.78k
rbe=200+(1+β)26/3.61=639Ω
4
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。
[键入公司名称]
[键入文档标题]
班级:10011007
姓名:王振
学号:2010302554
组别:王振、张彬彬
实
一、
(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:
3.观察负反馈对非线性失真的改善。
二、实验原理
1.
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。
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Cf、Rf2和Rf1,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.
现象
出现截止失真
出现饱和失真
两种失真都出现
无失真
动作
减小
增大
减小输入信号
加大输入信号
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 ,用万用表测量三极管的三个极分别对地的电压, ,根据 Baidu Nhomakorabea出 .将测量值记录于下表,并与估算值进行比较。
2
多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数AVf、输入电阻Rif、输出电阻Rof和通频带BWf的理论值,即
测量放大电路的闭环特性时,应将反馈电路的A点与B点断开、与P点相连,以构成反馈网络。此时需要适当增大输入信号电压Vi,使输出电压Vo(接入负载RL时的测量值)达到开环时的测量值,然后分别测出Vi、VN、Vf、BWf和Vo’(负载RL开路时的测量值)的大小,并由此得到负反馈放大电路闭环特性的实际测量值为
理论估算值
实际测量值
4.31v
4.78v
3.61v
1.17v
3.61mA
4.164V
4.957V
3.499V
1.458V
3.515mA
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 , 的大小,然后算出电压放大倍数。数据如下:
=-727.023mV
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:
式中:VN为N点对地的交流电压;Vo’为负载RL开路时的输出电压;Vf为B点对地的交流电压;fH和fL分别为放大器的上、下限频率,其定义为放大器的放大倍数下降为中频放大倍数的时的频率值,即
实验二:
一、
(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;
上述所得结果应与开环测试时所计算的理论值近似相等,否则应找出原因后重新测量。
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。
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ICQ=IEQ,使得VCEQ偏小,IC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。
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 和 ,便可算出放大电路的输入电阻 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 ,和接入 负载时的输出电压 ,便可算出放大电路的输出电阻 。
放大电路动态指标测试、计算结果如下:
=9.907mV
A1= =-72.81
(2)输出端接入2k的负载电阻Rl,保持输出电压 不变,测出此时的输出电压 ,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:
=-385.414 mV
=9.977mV
Av= =-38.3
(3)用示波器双踪观察 和 的波形,比较相位关系。
相位互差180度
理论估算值
实际测量值
参数
负载开路
10mv
900mv
90
2.1k
2k
10mv
727mv
72.7
2.2k
2.0k
Rl=
10mv
450mv
45
2.1k
2k
9.9mv
385mv
38.6
2.2k
1.78k
rbe=200+(1+β)26/3.61=639Ω
4
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。
[键入公司名称]
[键入文档标题]
班级:10011007
姓名:王振
学号:2010302554
组别:王振、张彬彬
实
一、
(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:
3.观察负反馈对非线性失真的改善。
二、实验原理
1.
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。
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Cf、Rf2和Rf1,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.
现象
出现截止失真
出现饱和失真
两种失真都出现
无失真
动作
减小
增大
减小输入信号
加大输入信号
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 ,用万用表测量三极管的三个极分别对地的电压, ,根据 Baidu Nhomakorabea出 .将测量值记录于下表,并与估算值进行比较。
2
多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数AVf、输入电阻Rif、输出电阻Rof和通频带BWf的理论值,即
测量放大电路的闭环特性时,应将反馈电路的A点与B点断开、与P点相连,以构成反馈网络。此时需要适当增大输入信号电压Vi,使输出电压Vo(接入负载RL时的测量值)达到开环时的测量值,然后分别测出Vi、VN、Vf、BWf和Vo’(负载RL开路时的测量值)的大小,并由此得到负反馈放大电路闭环特性的实际测量值为
理论估算值
实际测量值
4.31v
4.78v
3.61v
1.17v
3.61mA
4.164V
4.957V
3.499V
1.458V
3.515mA
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 , 的大小,然后算出电压放大倍数。数据如下:
=-727.023mV