东南大学模电实验报告-实验二-增益自动切换电压放大器
东南大学模拟电路实验报告(三)
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路实践第三次实验实验名称：单极低频放大电路（基础）院（系）：电气工程专业：电气工程及自动化姓名：学号：实验室: 104 实验时间：2013年11月6日评定成绩：审阅教师：实验三单级低频电压放大电路（基础）一、实验目的1、掌握单级放大电路的工程估算、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、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、交流电压表、函数发生器的使用技能训练。
二、实验原理实验原理图三、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2、 偏置电路：教材图1-3中偏置电路的名称是什么，简单解释是如何自动调节BJT 的电流I C 以实现稳定直流工作点的作用的，如果R 1、R 2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用，为什么？ 答：共发射极偏置电路。
共发射极偏置电路。
利用12,R R 构成的分压器给三极管基极b 提供电位B U ,又1BQ I I ,基极电位B U 可近似地由下式求得：212B CC R U V R R ≈⋅+当环境温度升高时，)(CQ EQ I I 增加，电阻E R 上的压降增大，由于基极电位B U 固定，加到发射结上的电压减小，BQ I 减小，从而使CQ I 减小，通过这样的自动调节过程使CQ I 恒定，即实现了稳定直流工作点的作用。
如果12,R R 取得过大，则1I 减小，不能满足12,R R 支路中的电流1BQ I I 的条件，此时，BQ V 在温度变化时无法保持不变，也就不能起到稳定直流工作点的作用。
3、 电压增益：(I) 对于一个低频放大器，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。
2016东南大学模电实验1运算放大器的基本应用 (1)
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：模拟电子电路实验第 1 次实验实验名称：运算放大器的基本应用院（系）：吴健雄学院专业：电类强化班姓名：学号： 610142实验室:实验组别：同组人员：实验时间：2016年4月10日评定成绩：审阅教师：一、实验目的1.熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法等电路的设计方法；2.熟练掌握运算放大电路的故障检查和排除方法；3.了解运算放大器的主要直流参数（输入失调电压、输入偏置电流、输入失调电流、温度漂移、共模抑制比，开环差模电压增益、差模输入电阻、输出电阻等）、交流参数（增益带宽积、转换速率等）和极限参数（大差模输入电压、大共模输入电压、大输出电流、大电源电压等）的基本概念；4.熟练掌握运算放大电路的增益、幅频特性、传输特性曲线的测量方法；5.掌握搭接放大器的方法及使用示波器测量输出波形。
二、预习思考1.查阅 LM324 运放的数据手册，自拟表格记录相关的直流参数、交流参数和极转换速率(SlewRate)V/us运放接成闭环条件下，将一个大信号（含阶跃信号）输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。
极限参数最大差模输入电压32V差模输入电压的最大值最大共模输入电压28V共模输入电压的最大值最大输出电流6mA输出电流的最大值最大电源电压3V电源电压的最大值2.设计一个反相比例放大器，要求：|AV|=10，Ri>10KΩ，RF=100 kΩ，并用multisim 仿真。
其中分压电路由100kΩ的电位器提供，与之串联的510Ω电阻起限流的作用。
3.设计一个同相比例放大器，要求：|AV|=11，Ri>10KΩ，RF=100 kΩ，并用multisim 仿真。
三、实验内容1.基本要求内容一：反相输入比例运算电路各项参数测量实验（预习时，查阅 LM324 运放的数据手册，自拟表格记录相关的直流参数、交流参数和极限参数，解释参数含义）。
图反相输入比例运算电路 LM324 管脚图1)图中电源电压±15V，R1=10kΩ，RF=100 kΩ，RL＝100 kΩ，RP＝10k//100kΩ。
模电实验报告东南大学
模电实验报告东南大学
《模电实验报告：东南大学》
模拟电子技术是电子工程中的重要分支，它涉及到模拟信号的处理和传输，是电子工程师必须掌握的重要知识之一。
为了帮助学生更好地理解和掌握模拟电子技术，东南大学开设了模拟电子技术实验课程，通过实验操作来加深学生对模拟电子技术的理解。
在这篇报告中，我们将介绍东南大学模拟电子技术实验的内容和实验结果。
东南大学模拟电子技术实验课程包括基本电路实验、放大电路实验、滤波电路实验等内容。
在基本电路实验中，学生将学习和掌握基本的电子元件的使用方法，包括电阻、电容、电感等元件的特性和应用。
在放大电路实验中，学生将学习和掌握放大电路的设计和调试方法，了解放大电路的工作原理和特性。
在滤波电路实验中，学生将学习和掌握滤波电路的设计和调试方法，了解滤波电路的工作原理和特性。
在实验过程中，学生将亲自动手搭建电路，调试电路，观察电路的工作状态，并记录实验结果。
通过实验操作，学生将更加深入地理解模拟电子技术的理论知识，提高实际操作能力和问题解决能力。
通过模拟电子技术实验，学生将获得以下几方面的收获：一是对模拟电子技术的理论知识有了更深入的理解；二是提高了实际操作能力和问题解决能力；三是培养了团队合作意识和沟通能力。
这些收获将对学生未来的学习和工作产生积极的影响。
总之，东南大学模拟电子技术实验课程为学生提供了一个良好的学习平台，通过实验操作来加深学生对模拟电子技术的理解，提高实际操作能力和问题解决
能力。
相信通过这门课程的学习，学生将更加深入地理解和掌握模拟电子技术，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
实验2 增益自动切换电压放大电路的设计
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路实践第2次实验实验名称：增益自动切换电压放大电路的设计院（系）：专业：姓名：学号：实验室: 实验组别：\同组人员：\ 实验时间：2011年4月14日、21日评定成绩：审阅教师：实验二增益自动切换电压放大电路的设计一、实验内容及要求设计一个电压放大电路，能够根据输入信号幅值自动切换调整增益。
设输入信号频率为0～20KHz，其幅值范围为0.1～10V（峰峰值Upp）。
电路应实现的功能与技术指标如下：1.基本要求当输入为直流信号时，要求设计的电路达到以下要求：(1)当i U<0.5V时，电路的增益约为10倍。
(2)当0.5<i U<3V时，电路的增益约为1倍。
(3)当3<i U<10V时，电路的增益约为0.1倍。
2.提高要求当输入为交流信号时，根据输入电压的峰峰值大小，电路增益仍满足基本要求。
3.发挥部分（1）对输入电压值分档再细化；（2）增益值的显示。
分析项目的功能与性能指标：功能：1）针对不同幅值的信号，进行不同增益的放大。
当i U<0.5V时，电路的增益约为10倍；当0.5<i U<3V时，电路的增益约为1倍；当3<i U<10V时，电路的增益约为0.1倍。
2）对于交流信号，不同增益根据峰峰值划分。
3）用数码管显示增益。
性能指标：1）实现功能要求，放大尽量精准，即尽量减小误差。
2）微调信号幅值跨越临界值（本实验中为0.5V和3V）时，盲区尽量小，即尽量做到增益的立即转换。
3）保证输出信号的稳定性。
二、电路设计(1)电路设计思想（请写明基本要求、提高要求、发挥部分）：1）基本要求：将直流信号的大小与0.5V和3V进行比较，不同的比较结果对应不同的放大倍数。
比较部分可由比较器完成（0.5V和3V由电阻分压得到），放大要求可由同相放大器或反相放大器完成（这里考虑到反相放大器实现小于1的增益可能引起运放的不稳定，故采用同相放大器，这样也无需再加反相器进行反相）。
增益自动切换电压放大器-实验报告
增益自动切换电压放大器-实验报告
本次实验使用的是一款增益自动切换电压放大器，其特点是可以根据输入信号的大小
自动调节放大倍数。
在实验中，我们将这款电压放大器接入一个函数信号发生器和一个示
波器，并对其进行测试和分析。
首先，我们将函数信号发生器的输出信号通过BNC线缆接入放大器的输入端口，并将
示波器通过同样的方式接入放大器的输出端口。
在函数信号发生器中，我们设置了一个正
弦波信号，其频率为1kHz，峰峰值为1V。
在实验中，我们通过改变函数信号发生器的输出峰峰值，观察放大器的输出信号变化。
结果显示，当输入信号较小时，放大器会自动调节放大倍数，使得输出信号的峰峰值较接
近1V；而当输入信号较大时，放大器会自动减小放大倍数，避免输出信号过大。
我们还测试了不同频率下放大器的表现。
在这个实验中，我们依次设置了正弦波信号
的频率为100Hz、1kHz和10kHz。
结果显示，放大器在不同频率下的增益调节表现都很稳定，能够保证输出信号的稳定性。
综上所述，这款增益自动切换电压放大器在低频率下表现非常优秀，在信号较小时能
够自动调节放大倍数，保证输出信号的稳定性。
然而，在高频率下放大器的带宽较小，需
要谨慎使用，以免对信号造成损害。
东南大学模拟电子线路实验报告运算放大器的基本应用
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电路与电子线路实验Ⅱ第一次实验实验名称：运算放大器的基本应用院（系）：吴健雄学院专业：工科试验班姓名：学号：实验室: 电工电子中心103实验组别：同组人员：实验时间：2019年4月11 日评定成绩：审阅教师：了解运放的基本特性，以运放构成的同相比例放大电路为例，研究运算放大器的转换速率和增益带宽积性能。
二、 实验原理1. 实验一 同相比例放大电路根据运算放大器基本原理及性质，可得00u u i i +-+-====11o F i u R u R =+ 2. 实验二 减法电路的设计3211231(1)F F o R R Ru u u R R R R =+-+ 3. 实验三 波形转换电路的设计1O i u u dt RC=-⎰1.实验内容（补充实验）：（1）设计一个同相输入比例运算电路，放大倍数为11，且 RF=100 kΩ。
输入信号保持Ui＝0.1Vpp不变，改变输入信号的频率，在输出不失真的情况下，并记录此时的输入输出波形，测量两者的相位差，并做简单测出上限频率fH分析。
/°图像14.032.042.647.9（b ）（c ）实验结果分析： 由上表可得，当*0.1*110.778O U AuU V === 时，输出波形已经失真，此时fH=78.86kHz ，φ=47.9°,可以看出相位差与理论值45°存在较小差距，基本吻合。
（2）输入信号为占空比为50%的双极性方波信号，调整信号频率和幅度，直至输出波形正好变成三角波，记录该点输出电压和频率值，根据转换速率的定义对此进行计算和分析（这是较常用的测量转换速率的方法）。
（a ）双踪显示输入输出波形图（c ） 实验结果分析：7.84/0.501/1/(32*2)dV SR V s V s dt μμ===由SR 的计算公式可得SR ≈0.5V/μs ，与理论值近似（3）将输入正弦交流信号频率调到前面测得的fH，逐步增加输入信号幅度，观察输出波形，直到输出波形开始变形（看起来不像正弦波了），记录该点的输入、输出电压值，根据转换速率的定义对此进行计算和分析，并和手册上的转换速率值进行比较。
东南大学模电实验报告-实验二-增益自动切换电压放大器
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：模拟电子电路实验第2次实验实验名称：增益自动切换电压放大电路的设计院（系）：自动化学院专业：自动化姓名：某某学号：*****实验室: 101 实验组别：同组人员：实验时间：17年4月12日评定成绩：审阅教师：实验二增益自动切换电压放大电路的设计一、实验内容及要求用运算放大器设计一个电压放大电路，其输入阻抗不小于100kΩ，输出阻抗不大于1k Ω，并能够根据输入信号幅值切换调整增益。
电路应实现的功能与技术指标如下：1.基本要求1）放大器能够具有0.1、1、10三档不同增益，可以用连线改变增益，或者以拨码开关切换增益，或者用模拟电子开关切换增益。
2）输入一个幅度为0.1～10V的可调直流信号，要求放大器输出信号电压在0.5～5V 范围内，设计电路根据输入信号的情况自动切换调整增益倍率。
3）放大器输入阻抗不小于100kΩ，输出阻抗不大于1kΩ。
2.提高要求输入一个交流信号，频率10kHz，幅值范围为0.1～10V（峰峰值Vpp），要求输出信号电压控制0.5～5V（峰峰值Vpp）的范围内。
分析项目的功能与性能指标：功能：1)实现电压的比较，判断电压处于0.1~0.5、0.5~5、5~10V哪个范围之内。
2)根据判断出的结果将输入信号进行相应的增益放大，0.1~0.5V放大至1~5V,0.5~5V保持不变，5~10V缩小到0.5~1V。
3)实现交流信号的整流滤波以判断峰值处于哪个范围。
4)将交流信号根据峰值电压范围进行相应倍数的增益。
性能指标：1)跳变点为0.5V,5V,误差不能过大。
2)增益分别为10、1、0.1，误差不能过大。
3)交流信号的频率为10KHz,需在电路通频带中。
二、电路设计（预习要求）(1)电路设计思想：分模块设计1）基本要求：电路分为两个模块，比较电路以及增益电路，比较模块将输入的直流信号与0.5V、5V参考电压进行比较，类似于AD转换，获得数字信号。
东南大学模拟电路实验报告(二)
c)当R1=1 kΩ、RL为1 kΩ，输入电压Vi为0.5V、1V和3V时，计算负载电阻RL的取值范围。
Vi=0.5VRl≤27 KΩ
Vi=1VRl≤13 KΩ
Vi=3VRl≤3.7 KΩ
4、设运算放大器为双电源供电，最大输出电压为±VOM，试根据精密全波整流电路的原理，推导图10-2的传输特性曲线，写出推导过程并画出传输特性曲线。
答：当输入Vi>0时，二极管D1导通，D2截止，故V0l=Vn=Vi，运放A2为差分输入放大器，由叠加原理知V0=-2R/2R*Vi=-vi+2*vi=vi。当输入Vi<0时，二极管D2导通，D1截止，此时，运放A1为同相比例放大器，V0l=vi(1+R/R)=2Vi,同样由叠加原理可得运放A2的输出为V0=V0l(-2R/R)+Vi(1+2R/R)=-Vi,故最后可将输出电压表示为
三、预习思考题
1、根据29页实验内容1的指标要求设计电路并确定元件参数。
a）设计原理图
b）设计过程
选取R1=1 kΩ,C=1uF，R3=100kΩ，R2=1kΩ，R4=10kΩ。
2、在积分器实验中，若信号源提供不出平均值为零的方波，能否通过耦合电容隔直流？若能的话，电容量怎样取？
答：可以，选取较大的电容，电容通交流阻直流，可阻碍其直流成分
11mV
7.05V
1V
1.48V
-1.42V
100Hz
20mV
1.42V
10mV
15.2mV
-16.0mV
100Hz
0.6mV
16.8mV
1.精密半波整流输入、输出波形图——有效值为5V
2.精密半波整流输入、输出波形图——有效值为1V
增益可自动变换放大器实验报告
课程设计三增益可自动变换的放大器一、课程任务及要求设计制作一个增益可自动变换的直流放大器。
1.输入信号为0——1V时，放大3倍；为1V——2V时，放大2倍；为2V——3V时，放大一倍；3V以上放大0.5倍；2.通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍即可3.电源采用+5V单电源供电。
二、总体方案设计（一）设计方案:将设计电路分为三块，即：电压比较电路，增益选择电路，放大电路。
1.电压比较电路：通过电压比较器将输入电压与设定的比较范围比较，确定其放大倍数。
2.增益选择电路：根据译码器和模拟开关的逻辑功能，通过译码器输出信号，控制模拟开关来实现不同反馈电阻的接入。
3.电路流程图：三、单元电路设计1.电压比较电路：如左图所示：三个电压比较器，当同向输入端的电压值大于向输入端的电压值时，电压比较器输出为1，反之为0。
电压比较器使得信号从模拟信号转变为数字信号，进而加以运算。
2.增益选择电路： （1）138译码器：译码器的功能是将输入的二进制代码翻译成一个表示代码意愿的特定的输出信号。
它是一种多输入，多输出的组合逻辑网络。
74LS138是一款经典的译码器。
本电路中将电压比较器的比较结果送到译码器的地址线，则可根据不同的比较结果对反馈电阻进行选择。
译码器输出所选择的地址，即和输入电压的范围相对应。
输入输出 Vi Q2 Q1 Q0 0V ——1V 0 0 0 1V ——2V 1 0 0 2V ——3V 1 1 0 >3V111（2）模拟开关：4066是一种双向模拟开关，有四个独立控制数字和模拟信号传送的模拟开关。
每个开关有一个输入和输出端，还有一个选通端，当选通端为高电平时，开关导通，反之，则截止。
CB A Y 放大倍数0 0 0 Y0 3 1 0 0 Y4 2 1 1 0 Y6 1 111Y70.5在设计电路中74LS138的译码输出端有选择的和4066输入端连接，起到反馈电阻的选择作用。
增益自动变换放大电路 设计报告
图 2 放大电路变换控制原理图
2.1.2 放大电路元件的选取与计算
图 3 放大电路变换控制电路实现图
根据 Av=（1+Rf/R1）和设计题所要求的放大倍数 10 倍、5 倍和 2.5 倍可计算得： Av=10 时，R2=90kΩ，选用 91 kΩ 的电阻；Av=5 时，R3=40 kΩ，选用 41 kΩ 的电阻； Av=2.5 时，R4=15 kΩ，选用 15 kΩ 的电阻。
第四部分 性能指标的测试................................................................................................................ 9 4.1 电路调试 ............................................................................................................................ 9 4.1.1 测试仪器与设备......................................................................................................... 9 4.1.2 指标测试及测量数据................................................................................................... 9 4.1.3 故障分析及处理......................................................................................................... 9 4.2 电路实现的功能和系统使用说明........................................................................................... 9
增益可自动变换的放大器设计报告
项目名称：增益可自动变换的放大器设计报告1、设计任务和要求（1）设计任务设计一个增益可自动变换的直流放大器。
（2）设计要求●要求当输入电压为0—1V时，放大3倍；为1—2V时，放大2倍；为2—3V时，放大1倍；为3V以上时，放大0.5倍；●通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍。
●采用±5V电源供电。
●根据上述要求选定设计方案，写出详细的设计过程；●利用Multisim软件设计电路并仿真，画出一套完整的设计电路图2、系统组成框图增益可自动变换的直流放大器电路的总体系统框图如下图所示。
它是由输入电压译码电路、电压放大电路、数码管显示电路3部分构成的。
3、主要单元电路设计（见电路原理图）（1）输入电压译码电路:此单元电路采用三个电压比较器对输入信号进行编码，电压比较器标准电压分别为3V、2V、1V，电压比较器对应输入电压输出编码为: C B A （74LS138）[0—1V] 0 0 0[1—2V] 1 0 0[2—3V] 1 1 0[3V以上] 1 1 1（2）电压放大电路:此单元电路整体是一个反向放大电路，其中用到控制模拟开关4066，用以根据74LS138对输入电压的译码选择不同运放反馈电阻，从而实现对不同电压放大相应倍数的选择。
（3）数码管显示电路：（74LS138）C B A 1 2 3 4（数码管管脚）[0—1V] 0 0 0 0 0 1 1 （放大3倍，显示3）[1—2V] 1 0 0 0 0 1 0 （放大2倍，显示2）[2—3V] 1 1 0 0 0 0 1 （放大1倍，显示1）[3V以上] 1 1 1 0 0 0 0 （放大0.5倍，显示0）由真值表画出卡诺图：求数码管管脚3、4所接电路的逻辑表达式管脚3：LED3= B管脚4：LED4=C B A + C B A 由此做出数码管显示电路：4、电路原理图。
模电实验报告汇总
模拟电子技术综合实验报告一、实验名称：变调音频放大器二、实验设备（1）模拟电子技术实验箱（2）万用表（3）示波器（4）信号发生器三、实验目的通过实际电路的搭建，进一步巩固所学理论知识，并通过掌握实际元件的用法将理论与实际相结合。
提高对模拟电路的仿真、设计、调试能力，进一步提高对理论课程的学习兴趣。
实验内容综合运用电子技术基础中模拟电子技术所学基本放大电路、集成运算放大器、有源滤波器、功率放大电路等知识，结合实际集成运算放大器芯片、集成功率放大芯片，设计一个可以改变输入音频音调的音频放大电路，参考系统框图如下：四、实验要求本实验要求实现从语音输入、放大、变调到功率放大并通过喇叭进行输出的具有完整功能的电路设计和实现。
话筒采用驻极体话筒，喇叭采用8Ω纸杯喇叭，其他电路根据具体设计确定。
要求，电路简洁，输出音量较大，噪音小，变调明显且可调。
另外，电源可采用实验箱提供的直流电源，无需另行设计。
五、实验步骤为实现实验音频放大以及变调，实验总分四部完成：一、信号放大电路。
二、带通滤波电路。
三、功率放大电路。
六、实验主要器件了解；实验总结与心得。
㈠、实验器件了解：本次实验主要应用器件有：驻极体话筒、UA741、TDA2030。
1、驻极体话筒：#驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点，广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。
属于最常用的电容话筒。
由于输入和输出阻抗很高，所以要在这种话筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器，为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。
#话筒的基本结构由一片单面涂有金属的驻极体薄膜与一个上面有若干小孔的金属电极（背称为背电极）构成。
驻极体面与背电极相对，中间有一个极小的空气隙，形成一个以空气隙和驻极体作绝缘介质，以背电极和驻极体上的金属层作为两个电极构成一个平板电容器。
电容的两极之间有输出电极。
由于驻极体薄膜上分布有自由电荷。
当声波引起驻极体薄膜振动而产生位移时；改变了电容两极版之间的距离，从而引起电容的容量发生变化，由于驻极体上的电荷数始终保持恒定，根据公式：Q =CU 所以当C变化时必然引起电容器两端电压U的变化，从而输出电信号，实现声—电的变换。
东南大学模电实验报告模拟运算放大电路（一）
东南⼤学模电实验报告模拟运算放⼤电路（⼀）东南⼤学电⼯电⼦实验中⼼实验报告课程名称：模拟电路实验第⼀次实验实验名称：模拟运算放⼤电路院（系）：专业：姓名：学号：实验室：实验组别: 同组⼈员：实验时间：评定成绩：审阅教师：实验⼀模拟运算放⼤电路（⼀）⼀、实验⽬的：1、熟练掌握反相⽐例、同相⽐例、加法、减法等电路的设计⽅法。
2、熟练掌握运算放⼤电路的故障检查和排除⽅法，以及增益、传输特性曲线的测量⽅法。
3、了解运放调零和相位补偿的基本概念。
⼆、实验原理：1、反向⽐例放⼤器反馈电阻R F 值⼀般为⼏⼗千欧⾄⼏百千欧，太⼤容易产⽣较⼤的噪声及漂移。
R 的取值则应远⼤于信号源 V i 的内阻。
若R F = R,则为倒相器，可作为信号的极性转换电路。
2、电压传输特性曲线双端⼝⽹络的输出电压值随输⼊电压值的变化⽽变化的特性叫做电压传输特性。
电压传输特性在实验中⼀般采⽤两种⽅法进⾏测量。
⼀种是⼿⼯逐点测量法，另⼀种是采⽤⽰波器X-Y ⽅式进⾏直接观察。
⽰波器X-Y ⽅式直接观察法：是把⼀个电压随时间变化的信号（如：正弦波、三⾓波、锯齿波）在加到电路输⼊端的同时加到⽰波器的X 通道，电路的输出信号加到⽰波器的 Y通道，利⽤⽰波器 X-Y 图⽰仪的功能，在屏幕上显⽰完整的电压传输特性曲线，同时还可以图1电压传输特性曲线测量测量相关参数。
具体测量步骤如下：（1）选择合理的输⼊信号电压，⼀般与电路实际的输⼊动态范围相同，太⼤除了会影响测量结果以外还可能会损坏器件；太⼩不能完全反应电路的传输特性。
（2）选择合理的输⼊信号频率，频率太⾼会引起电路的各种⾼频效应，太低则使显⽰的A V =-R FR波形闪烁，都会影响观察和读数。
⼀般取50?500Hz即可。
（3）选择⽰波器输⼊耦合⽅式，⼀般要将输⼊耦合⽅式设定为DC,⽐较容易忽视的是在X-Y⽅式下，X通道的耦合⽅式是通过触发耦合按钮来设定的，同样也要设成DC。
（4）选择⽰波器显⽰⽅式，⽰波器设成X-Y⽅式，对于模拟⽰波器，将扫描速率旋钮逆时针旋到底就是X-Y⽅式；对于数字⽰波器，按下“Display”按钮，在菜单项中选择X-Y （5）进⾏原点校准，对于模拟⽰波器，可把两个通道都接地，此时应该能看到⼀个光点，调节相应位移旋钮，使光点处于坐标原点；对于数字⽰波器，先将CH1通道接地，此时显⽰⼀条竖线，调节相应位移旋钮，将其调到和Y轴重合，然后将CH1改成直流耦合，CH2接地，此时显⽰⼀条⽔平线，调节相应位移旋钮，将其调到和X轴重合。
东南大学模电实验报告模拟运算放大电路
东南大学电工电子实验中心实 验 报 告课程名称: 模拟电路实验第 一 次实验实验名称: 模拟运算放大电路(一) 院 (系): 专 业: 姓 名:学 号:实 验 室: 实验组别: 同组人员: 实验时间: 评定成绩: 审阅教师:实验一 模拟运算放大电路(一)一、实验目的:1、 熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法等电路的设计方法。
2、 熟练掌握运算放大电路的故障检查与排除方法,以及增益、传输特性曲线的测量方法。
3、 了解运放调零与相位补偿的基本概念。
二、实验原理:1、反向比例放大器反馈电阻R F 值一般为几十千欧至几百千欧,太大容易产生较大的噪声及漂移。
R 的取值则应远大于信号源v i 的内阻。
若R F = R ,则为倒相器,可作为信号的极性转换电路。
2、电压传输特性曲线F V R A =-R双端口网络的输出电压值随输入电压值的变化而变化的特性叫做电压传输特性。
电压传输特性在实验中一般采用两种方法进行测量。
一种就是手工逐点测量法,另一种就是采用示波器X-Y方式进行直接观察。
示波器X-Y方式直接观察法:就是把一个电压随时间变化的信号(如:正弦波、三角波、锯齿波)在加到电路输入端的同时加到示波器的X通道,电路的输出信号加到示波器的Y通道,利用示波器X-Y图示仪的功能,在屏幕上显示完整的电压传输特性曲线,同时还可以测量相关参数。
具体测量步骤如下:(1) 选择合理的输入信号电压,一般与电路实际的输入动态范围相同,太大除了会影响测量结果以外还可能会损坏器件;太小不能完全反应电路的传输特性。
(2) 选择合理的输入信号频率,频率太高会引起电路的各种高频效应,太低则使显示的波形闪烁,都会影响观察与读数。
一般取50～500Hz 即可。
(3) 选择示波器输入耦合方式,一般要将输入耦合方式设定为DC,比较容易忽视的就是在X-Y 方式下,X 通道的耦合方式就是通过触发耦合按钮来设定的,同样也要设成DC。
(4) 选择示波器显示方式,示波器设成X-Y 方式,对于模拟示波器,将扫描速率旋钮逆时针旋到底就就是X-Y 方式;对于数字示波器,按下“Display”按钮,在菜单项中选择X-Y。
电压自动切换
元器件说明：LM311以及2 kΩ电阻
（3）放大电路以及模拟开关：
工作原理：通过两个UA741运算放大器可以实现电压的正向放大，通过模拟开关选择运算放大器的负反馈通路来控制增益的数值。
参数选择：由于运算放大器的虚短、虚断的要求，因此输入电路的电阻为100 kΩ，负反馈电阻分别为10 kΩ、100 kΩ、1 MΩ，由此来实现3种增益的选择。
(6)调试中出现的故障、原因及排除方法：
在调试中，电路搭好后发现无法得到电压的自动增益转换，由于是直流电压源，于是，用万用表进行排查，后发现第二个反向的运算放大器居然不满足虚短、虚断的原则，后来，发现在面包板的一排没有给予负电压，导致了运算放大器没有正常工作，也就导致了自动增益的无法实现。
再次实验时，10与1时都可以实现了，但是，0.1却无法实现，或者说，增益不是0.1，而是0.01，于是，我检查增益为0.1的一条支路，发现应该使用10kΩ的电阻，我使用的是1 kΩ的电阻。换为10 kΩ的电阻后，实现了0.1的增益。
四、总结
(1)阐述设计中遇到的问题、原因分析及解决方法：
设计中主要的问题是如何实现比较与整流。
方法：通过查阅电子线路书发现LM311可以实现电压的比较，并且输出高电平，于 是通过使用LM311和4052实现了增益的自动切换。
整流是通过查阅网络，实现了交流信号转换为直流信号。
(2)总结设计电路和方案的优缺点：
（3）：当5<V<10时，电压增益为0.1
2、当输入电压为交流电压时，通过交流整合电路和滤波电路得到交流电路的峰峰值， 通
过得到的电压选择放大增益，其增益的具体选择与直流电压时相同。
（2）性能指标：
在各个增益的需要范围内能够得到相应的增益输出，在增益跳变时要在0.5V和5V
增益自动切换放大电路模电实验资料
XX大学电工电子实验中心实验组别:电子电路基础实验二增益自动切换电压放大电路的设计一、实验内容及要求设计一个电压放大电路，能够根据输入信号幅值自动切换调整增益。
设输入信号频率为O〜20KHZ,其幅值范围为0.I-IOV(峰峰值UPP)。
电路应实现的功能与技术指标如下：1.基本要求当输入为直流信号时，要求设计的电路达到以下要求：(1)当U∣<0.5V时，电路的增益约为10倍。
(2)当0.5<U∣<3V时，电路的增益约为1倍。
(3)当3<U∣VOV时，电路的增益约为0.1倍。
2.提高要求当输入为交流信号时，根据输入电压的峰峰值大小，电路增益仍满足基本要求。
3.发挥部分(1)对输入电压值分档再细化；(2)增益值的显示。
分析项目的功能与性能指标：功能：如题目所说，本实验的目的就是根据电压值的(交流时为峰峰值)的大小，来自动切换增益倍数，对于不同范围的电压值，放大电路增益的倍数不同。
性能：本次实验中的电压范围为三段，即：V<0.5.0.5<V<3.V>3o增益的倍数对应一次为10倍、1倍和0.1倍。
对于直流信号，电路设计相对较容易，将输入电压经过0.5v和3.OV的电压比较器比较后的输出信号通过模拟开关选择相应的放大模块，实现增益的切换。
而对于交流信号，还需要在直流信号的基础上再添加一个整流电路，即将交流信号的峰峰值以直流信号的形式表现出来，再通过直流信号的放大增益控制电路实现交流的增益自动切换。
实验中，电压划分值可能与实验要求有所偏差，这是主要是由于实验器材的不精确造成的，属于系统误差。
二、电路设计(1)电路设计思想(请写明基本要求、提高要求、发挥部分)：由上图可以看出：运放A2、A3作为电压比较器。
它们的反相输入端分别接基准电压U 和U ,这两个基准电压可由R 及R 、R 组成的分压器获得。
输Kkf1 REF2 W5 6入信号U1同时加在A2、A3的同相输入端，UJ 与U和U进行比较，决定它KUFIKfeFJ们的输出UA2、U A ：,是高电平还是低电平。
东南大学增益自动切换电压放大电路设计
一、实验目的1. 进一步熟悉 Multisim 软件仿真功能；2. 掌握利用运算放大器构成单门限比较器、迟滞比较器和窗口比较器电路各元件参数的计算方法；3. 掌握峰值检波的电路，二极管检波电路和精密整流电路的工作原理和基本电路结构；4. 掌握数字信号与模拟信号的级联、切换的方法。
二、实验内容用运算放大器设计一个电压放大电路，其输入阻抗不小于100kΩ，输出阻抗不大于1k Ω，并能够根据输入信号幅值切换调整增益。
电路应实现的功能与技术指标如下：1. 基本要求(1) 放大器能够具有0.1、1、10 三档不同的增益，可以用连线改变增益，或者以拨动开关切换增益，或者用模拟电子开关切换增益。
(2) 输入一个幅度为0.1～10V 的可调直流信号，要求放大器输出信号电压在0.5～5V范围内，设计电路根据输入信号的幅值自动切换调整增益值。
2. 提高要求输入一个交流信号，频率10kHz，幅值范围为0.1～10V（峰峰值Vpp），要求输出信号电压控制在0.5～5V（峰峰值Vpp）的范围内。
三、电路设计根据输入信号的峰峰值自动选择增益倍数，0.1-0.5V放大10倍，0.5-5V放大1倍，5-10V 放大0.1倍。
所以用比较器LM311让待比较信号分别和0.5V、5V的直流电压比较，结果作为双四选一模拟开关CD4052的地址码A、B。
由CD4052选择运算放大器LM324的放大倍数。
对于提高部分的交流信号，可以用精密整流和滤波电路得到峰峰值的直流信号，以此作为比较单元的待比较信号。
1、比较单元LM311为专用集成比较器，当正相输入端大于反相输入端时，输出为VS+，当正相输入端小鱼反相输入端时，输出为VS-。
工作时要在输出端接一上拉电阻，阻值为K 数量级。
2、增益单元CD4052实际上是一个双四选一模拟开关，管脚图和真值表为：待比较信号待比较信号 地址码A0地址码A1比较器输出输入信号3、精密整流及滤波单元1、VDD-VEE<18V2、INH 为0使能，接0V3、A 、B 接比较器输出端,0=VSS,1=VDD4、模拟开关输入端电压范围为0～15V增益单元 峰峰值4、基础部分电路5、提高部分电路四、仿真结果输入550mV输出554.079mV输入450mV输出4.475V输入4.550V输出4.560V输入5.050V 输出518.896mV输入峰峰值 414.5mV 输出峰峰值 4.318V输入峰峰值564mV输出峰峰值573mV输入峰峰值4.164V输出峰峰值4.192V五、实际实验数据基础部分： Ui/V0.18 0.35 0.50 Uo/V1.423.304.82平均增益：8.99 Ui/V 0.58 1.32 2.24 3.28 4.74 5.20 Uo/V 0.551.232.323.334.635.40 平均增益：0.99Ui/V 5.70 7.50 9.10 10.80 Uo/V0.550.760.931.04平均增益：0.10 提高部分 Ui/Vpp 0.208 0.308 0.404 0.470 Uo/Vpp2.083.164.204.88平均增益：10.26 Ui/Vpp 0.544 1.54 3.56 4.89 Uo/Vpp 0.5681.563.544.90平均增益：1.01 Ui/Vpp 5.36 6.16 7.40 9.00 Uo/Vpp 0.5400.6480.7800.940平均增益：0.10输入峰峰值 5.632V输出峰峰值 584.1mV六、总结(1) 阐述设计中遇到的问题、原因分析及解决方法：直流部分的设计相对比较顺利，而在提高部分的设计时，主要的问题集中在如何将交流信号和标准直流电压做比较。
最新东南大学-信息学院--电子线路-模电实验五六报告
东南大学模拟电子电路实验实验报告学号姓名2018年5月19日实验名称频率响应与失真&电流源与多级放大器成绩【背景知识小考察】考察知识点：放大器的增益、输入输出电阻和带宽计算在图3-5-2所示电路中，计算该单级放大器的中频电压增益A v=-38.59，R i= 10.94kΩ，R=15k。
复习放大器上下限频率概念和计算方法。
图3-5-2电路中，电容oCC2和CE1足够大，可视为短路电容。
具有高通特性的电容CC1和输入电阻R决定了电路i的f L=1/（2πR i CC1）；低通特性的电容C1和输出电阻决定了电路的f H=1/（2πR O C1）。
根据图中的标注值，将计算得到的f L、f H和通频带BW，填入表3-5-1。
图3-5-2.晶体三极管放大器频响电路注：为了计算方便，决定该电路高低频的电容CC1和C1远大于晶体管的自身电容。
因此计≈1.43V，R=≈14.29kΩ77=≈1.16μAr+(1+β)R E1cV=31.73dBωL =1≈914.08rad/s 2ππ⋅R,⋅C1算过程中，晶体管电容忽略不计。
计算过程：已知实验二中参数：β=120，VBE（on）=0.7V。
1：忽略沟道长度调制效应，r不计。
ceV= B 10100B直流通路中，有：II EQBQV-V=B BE（on）≈0.140mARE1+RE2IEQ1+βI CQ =βIBQ≈0.139mA在交流通路中，将发射极上的电阻RE1等效到三极管基极。
因此有：r=βb,e VTICQ120⨯26=≈22.44kΩ0.139⨯1000i= bVi,i=βib b,e因此，A=V vo≈-38.59 vi所以，20lgA2：R=R//[r+(1+β)R E1]≈10.94kΩi B beR⋅C C1if=ωLL≈145.48HzR,=RC1=15kΩ1f=≈5305.16HzH考察知识点：多级放大器=图 3-6-8. 单级放大器在图 3-6-8 所示电路中，双极型晶体管 2N3904 的 β≈120，V BE(on)=0.7V 。
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东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：模拟电子电路实验第2次实验实验名称：增益自动切换电压放大电路的设计院（系）：自动化学院专业：自动化姓名：某某学号：*****实验室: 101 实验组别：同组人员：实验时间：17年4月12日评定成绩：审阅教师：实验二增益自动切换电压放大电路的设计一、实验内容及要求用运算放大器设计一个电压放大电路，其输入阻抗不小于100kΩ，输出阻抗不大于1k Ω，并能够根据输入信号幅值切换调整增益。
电路应实现的功能与技术指标如下：1.基本要求1）放大器能够具有0.1、1、10三档不同增益，可以用连线改变增益，或者以拨码开关切换增益，或者用模拟电子开关切换增益。
2）输入一个幅度为0.1～10V的可调直流信号，要求放大器输出信号电压在0.5～5V 范围内，设计电路根据输入信号的情况自动切换调整增益倍率。
3）放大器输入阻抗不小于100kΩ，输出阻抗不大于1kΩ。
2.提高要求输入一个交流信号，频率10kHz，幅值范围为0.1～10V（峰峰值Vpp），要求输出信号电压控制0.5～5V（峰峰值Vpp）的范围内。
分析项目的功能与性能指标：功能：1)实现电压的比较，判断电压处于0.1~0.5、0.5~5、5~10V哪个范围之内。
2)根据判断出的结果将输入信号进行相应的增益放大，0.1~0.5V放大至1~5V,0.5~5V保持不变，5~10V缩小到0.5~1V。
3)实现交流信号的整流滤波以判断峰值处于哪个范围。
4)将交流信号根据峰值电压范围进行相应倍数的增益。
性能指标：1)跳变点为0.5V,5V,误差不能过大。
2)增益分别为10、1、0.1，误差不能过大。
3)交流信号的频率为10KHz,需在电路通频带中。
二、电路设计（预习要求）(1)电路设计思想：分模块设计1）基本要求：电路分为两个模块，比较电路以及增益电路，比较模块将输入的直流信号与0.5V、5V参考电压进行比较，类似于AD转换，获得数字信号。
获得的比较结果通过控制模拟开关的闭合来选择接入运放不同值的电阻R f,以实现不同的增益。
2）提高要求：由于有较小的输入信号幅度，会小于0.5V的导通电压，故需要精密整流滤波电路来获得与幅值相等的直流信号。
整流后的直流电压就可以输入比较模块“AD”转换。
比较后的不同结果控制模拟开关，将不同电阻接入增益电路。
(2)电路结构框图：1）基本要求2）提高要求(3)电路原理图：基本要求：Input模块：1)结构：电压跟随器，用于提高输入阻抗。
2)原理：深度负反馈阻值为0，输出电压与输入电压同幅同相，用于隔离。
比较电路模块：1)采用LM311作为比较器，由于311输出端7是集电极开路（OC），因此需要接一上拉电阻及恒压电源提供工作电压。
上拉的电阻值根据数据手册，IOH ≤10Ua，RC 选择1KΩ比较合适，具体计算为：UO = VCC – IOH*RC，由于实际使用的模拟开关是CD4052并非ADG409，因此工作电压选择是哪个有些区别，选择VCC = 15V,因此UO = VCC – IOH*RC ≥ 15 – 10-5 * 103≈15V,从表达式中也可以看出RC 不能选择过大，否则导致输出电压偏小，当然这对于15V来说还是可以忽略的。
2)参考电压利用电阻分压通过15V电压10KΩ、90KΩ、200KΩ电阻串联得到5V以及0.5V电压。
模拟开关以及增益电路模块：由于Multisim中没有模拟开关4052，因此选用ADG409作为替代仿真，实际性能也是差不多的。
通过比较电路产生的两路选通信号LT5和LT0.5接入模拟开关后，分别对应3,1,0条通路所接电阻分别为1k，10k，100k，作为运放的反馈电阻（实际搭电路时选择的是4052的3y端、1y端、0y端；另外本实验电路的选通信号是单电源输入，即0对应0V、1对应15V，因此实际电路中4052的VEE和VSS端都接地，VDD接+15V）。
由于运放反向输入端的电阻为10k，这样就分别实现了增益-0.1，-1，-10。
再在后面接一个增益为-1的反向比例放大器，就实现了自动切换增益0.1,1,10的功能。
提高要求：在基础要求的基础上，增加精密全波整流电路。
精密全波整流电路：采用全波精密整流电路。
由于输入的交流信号较小（<0.5V）,因此若简单的采用二极管—电容滤波电路会带来误差较大的问题。
通过调节R18大小来得到不同的增益，并且在R18上并联一个电容来滤波。
总电路：注：基本要求无需Full_Wave_Rectify模块(4)电路的仿真结果：1）基本要求十倍增益：输入0.2VDC,输出2VDC信号（红色A通道是输入，蓝色B通道是输出，下同）一倍增益：输入3VDC,输出3VDC信号0.1倍增益：输入7VDC,输出0.7VDC信号传输特性曲线：输入从0~10V的变化电压，用Y/X看两通道之间的关系,下图中横轴为输入，纵轴为输出，斜率分别是10,1,0.12）提高要求十倍增益：输入0.2Vp的正弦信号，输出2Vp的同相正弦信号一倍增益：输入3Vp的正弦信号，输出3Vp的同相正弦信号0.1倍增益：输入6Vp的正弦信号，输出0.6Vp的同相正弦信号三、硬件电路功能与指标，测试数据与误差分析(1)硬件实物图（照片形式）：(2)制定实验测量方案：将输入信号、输出信号分别接入示波器CH1、CH2通道。
直流信号由函数发生器直流档输出0.1V~10V信号；交流信号由函数发生器正弦档输出频率10KHz,峰峰值范围0.1V~10V。
先输入0.2V，观察增益；逐步提高电压至0.5V和5V左右观察跳变点，记录输入输出电压（直流）或峰峰值（交流）。
(3)使用的主要仪器和仪表：1）数字存储示波器2）函数信号发生器4）数字万用表5）稳压电源(4)调试电路的方法和技巧：1）需要更换元件时首先把电源断开，接通电源前应先测量VCC、VEE、GND电压值2）分模块调试，对于模拟开关，将地址端直接接高低电平选通指定的开关；将信号输入比较器，看逻辑是否正确；再看增益放大电路，手动将R f从独立于模拟开关外电阻，看是否有相应的增益；再单独调试整流滤波电路，因为电阻并不是十分精确，因此需要通过电位器调节增益，使得滤出来的直流信号与峰峰值十分接近。
3）注重调整跳变点的电压，将输入正弦信号的峰峰值维持在跳变点，然后调节参考电压，直到波形不稳定为止4）搭建电路时自下向上，先调试每一部分电路的正确性，再相互拼接，做总调试。
5）排查错误时自上向下，分模块排查，发现某个模块与预计结果不符时，再在模块内部继续排查。
(5)测试的数据和波形并与设计结果比较分析：十倍增益（下图CH1是输入的0.4V左右信号；CH2是输出信号）由图可算得实际增益为：3.92V/384mV = 10.2一倍增益（下图CH1是输入的4V左右信号；CH2是输出信号）由图可算得实际增益为：3.96V/3.84V = 1.030.1倍增益（下图CH1是输入的7V左右信号；CH2是输出信号）由图可算得实际增益为：748mV/6.64V = 0.11直流(V)10倍增益1倍增益0.1倍增益输入范围输出范围输入范围输出范围输入范围输出范围0.1~0.495 1.045~5.054 0.5~5.05 0.511~5.1095.1~10 0.561~1.097交流(VPP)10倍增益1倍增益0.1倍增益输入范围输出范围输入范围输出范围输入范围输出范围0.1~0.608 0.968~6.20 0.616~4.72 0.64~5 4.84~10 0.548~1.05四、总结(1)阐述设计和实验中遇到的问题、原因分析及解决方法：问题1：关于整流滤波电路电容的选择问题整流滤波电路仿真的时候发现，电容值选小了，整流稳压反应的速度非常快，很快就达到直流的稳定值，但是直流稳压值不是特别稳定，存在在稳定值附近的上下波动；电容值选大了，直流稳压值非常稳定，波动情况不是很明显，但是要达到直流稳压值要一定时间的充电，反应速度不及电容值小的，本实验选择了电容值适中的。
问题2：关于模拟开关CD4052的问题本次实验比较器采用的是LM311，输出0V左右表示逻辑0,8V左右表示逻辑1。
一开始考虑到是单电源将7脚VEE接0，但是单独的模拟开关能正常选择导通但是接上运放后一直无法接通，起初还以为可能是反相放大电路的问题，但是之后我尝试将VEE 接-8V,这是模拟开关和放大电路就能接在一起了。
之后有个异常现象是逻辑1输入A、B端应该是8V左右，但是发现只有2V左右，后来才能先应为模拟开关电路时忘记将VDD 接8V了，导致模拟开关不能正常工作(2)总结设计电路和方案的优缺点：优点电路较为简单，设计模块清晰，并且提高部分都只需在原来基础部分的基础上加一些新的功能即可，可以说基础部分的兼容性较强。
缺点缺点还是有很多，比如增益电路处，第一级反相放大的运放的同相端平衡电阻直接接了100KΩ，这是很不妥的。
CD4052实际上作为一个只用了一排，还要另一排可以做为并联100KΩ以实现平衡电阻与反相端的匹配。
(3)指出课题的核心及实用价值，提出改进意见和展望：本实验分为两个部分，也分别对应了两个部分的考察和锻炼。
基本要求主要考察增益自动切换功能的实现，提高要求则主要考察对交流信号的峰峰值的提取。
增益可调还是很有用处的，比如可以将该电路应用于喇叭、音响中。
听音乐时，即时设定在固定的音量，不同的歌曲本身声音强度是不一样的，不同的电视频道也会出现这种现象，不同台切换时，声音有的过强，或者过弱，都需要手动调节，如果增益自动切换可调，那么声音过强时，增益变小，声音强度自动减小，反之改进意见：增加数电部分，锻炼学生的数模转换能力，数电部分可用数码管显示电压等等。
(4)实验的收获和体会：本次实验，进一步加强了模块化实验的思想，先借助Multisim将每个模块设计测试，然后将每个模块整合起来，这样有利于各个击破，出现问题时能够迅速找到是哪个模块出问题了。
例外，软件仿真和实际的硬件搭接调试是有很大区别的，由于电路比较复杂，很可能搭接的时候有些管脚接错位或者没接，另外就是电路搭错等实际问题，这就需要耐心地调试和排查错误。