北京交通大学-模电实验-放大电路失真研究

国家电工电子实验教学中心

模拟电子技术

实验报告

实验题目：放大电路的失真研究

学院：电子信息工程学院

专业：通信工程

学生姓名：

学号：

任课教师：白双佟毅

2014 年 5 月27 日

目录

1 实验题目及要求 (2)

1.1基本要求 (2)

1.2发挥部分 (3)

1.3附加部分 (3)

2 实验目的与知识背景 (4)

2.1实验目的 (4)

2.2知识点 (4)

3 实验过程 (4)

3.1选取的实验电路及输入输出波形 (4)

3.1.1共射放大电路（不失真、截止失真、饱和失真、双向失真） (4)

3.1.2乙类功率放大电路及甲乙类互补推挽功率放大电路（交越失真及其消除） (8)

3.1.3差分放大电路（不对称失真及其消除） (9)

3.1.4 运算放大电路（测量增益带宽积，频率失真及改善） (11)

3.1.5语音放大器（输出语音信号，加入失真） (14)

3.2每个电路的讨论和方案比较 (14)

3.2.1共射放大电路（不失真、截止失真、饱和失真、双向失真） (14)

3.2.2乙类功率放大电路及甲乙类互补推挽功率放大电路（交越失真及其消除） (14)

3.2.3 运算放大电路（测量增益带宽积，频率失真及改善） (15)

3.3分析研究实验数据 (15)

3.3.1截止、饱和、双向失真的原理 (15)

3.3.2交越失真的原理 (17)

3.3.3不对称失真的原理 (17)

3.3.4失真分析 (17)

4 总结与体会 (18)

4.1通过本次实验那些能力得到提高，那些解决的问题印象深刻，有那些创新点。 (18)

4.2对本课程的意见与建议 (18)

5 参考文献 (19)

1 实验题目及要求

（写明实验任务要求，可复制题目原文。）

电路输出波形失真引起信号不能正确的传输，解决失真问题是电路设计工程师面对的一个重要问题。输出波形失真可发生在基本放大、功率放大和负反馈放大等电路中，输出波形失真有截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真，以及输出产生的谐波失真和不对称失真等。

本实验要求设计并焊接电路，产生各种失真并讨论消除失真的办法。

1.1基本要求

（1）输入一标准正弦波，频率2KHz，幅度50mV，输出正弦波频率2KHz，幅度1V。

（2）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。设计电路并改进。讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。

（3）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。设计电路并改进。讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。思考：NPN型组成的共射放大电路和PNP型组成的共射放大电路在截止和饱和失真方面的不同。

（4）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。设计电路并改进。讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。思考：共基放大电路、共集放大电路与共射放大电路在截止和饱和失真方面的不同。

（5）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。设计电路并改进。讨论产生

失真的机理，阐述解决问题的办法。

1.2发挥部分

（1）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。设计电路并改进。讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。

（2）任意选择一运算放大器，测出增益带宽积f T。并重新完成前面基本要求和发挥部

分的工作。

（3）将运放接成任意负反馈放大器，要求负载2kΩ,放大倍数为1，将振荡频率提高至f T的95%，观察输出波形是否失真，若将振荡器频率提高至f T的110%，观察输出波形是否失真。

（4）放大倍数保持100，振荡频率提高至f T的95%或更高一点，保持不失真放大，将纯阻抗负载2kΩ替换为容抗负载20μF，观察失真的输出波形。

（5）设计电路，改善发挥部分（4）的输出波形失真。

1.3附加部分

（1）设计一频率范围在20Hz～20kHz的语音放大器。

（2）将各种失真引入语音放大器，观察、倾听语音输出。

2 实验目的与知识背景

2.1 实验目的

（1）掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题——提高系统地构思问题和解决问题的能力。

（2）掌握消除放大电路各种失真技术——系统地归纳模拟电子技术中失真现象。

（3）具备通过现象分析电路结构特点——提高改善电路的能力。

2.2 知识点

（1）三极管的输入输出特性曲线、三极管静态工作点的计算及其对放大电路的影响。

（2）截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真及不对称失真产生的原理及其消除办法。

（3）射极偏置电路、乙类功率放大电路、甲乙类互补推挽功率放大电路、差分放大电路及电压串联负反馈电路的特点及其可能产生的失真。

（4）增益带宽积的测量。频率失真产生的原理及其消除办法。

（5）语音放大器的设计及制作。

3 实验过程

3.1 选取的实验电路及输入输出波形

3.1.1共射放大电路（不失真、截止失真、饱和失真、双向失真）

实验电路及仿真波形如下图。其中输入信号幅值为50mV，频率为2KHz。上波形为输入波形，下波形为输出波形。此时输出波形不失真，电位器的电阻大小为50%。

调节电位器使电阻减小为23%，可以观察到底部失真。电路中使用的三极管为NPN型，则底部失真又叫饱和失真。

饱和失真的仿真波形如图。

调节电位器使电阻增大为65%，可以观察到顶部失真。电路中使用的三极管为NPN型，则顶部失真又叫截止失真。

截止失真的仿真波形如图。

将输入信号幅值增大到为500mV，频率仍为2KHz。可以观察到双向失真。此时电位器的电阻大小为50%。仿真波形如图。