现代电子系统设计与实践

现代电子系统设计与实践

昆明理工大学津桥学院学生实验报告

（2013—2014学年第1学期）

课程名称:现代电子系统设计与实践开课实验室：B3-4 2013年12月10日

年级、专业、班班学号姓名成绩实验项目名称指导教师

教

师

评语

教师签名：

年月日

一：实训目的

熟悉电子产品设计制作熟悉电子产品设计制作及画图的过程，运用专业知识，进行实际电路设计，加深对抓呢知识的理培养专业知识和实践相结合的实践技能。提高学生分析理解问题的能力。

回顾电路图绘制软件的相关常识及其特点；

熟悉电路图绘制软件的使用方法；

用Protel软件绘制电路原理图；并在Protel软件环境中自定义库元件；

熟练掌握电路板布局布的设置方法；并会使用Protel软件生成实用的电路板图；提高基于计算机和EDA等再试试解决电子信息方面常见实际，问题的能力，进行基本的技能训练。

培养自我创新能力，根据自己的补不足，提升个人动手能力。

二：实训原理

（一）：三极管放大电路（公射放大） 1：电路图

图1-1 射极偏置电路

2：静态工作点的测量

（1）函数发生器产生1kHz 、10mV （用低频毫伏表测量）的正弦信号，接入输入端，即Vs=10 mV （正弦有效值）；调节RW1 使V CE1=6V ，用示波器观察输出信号波形，输出信号不失真的条件下，用万用表分别测量：V BEQ ，V CEQ ，I BQ ，I EQ ，I CQ 。

Vceq=6V

Icq=Vcc-Vceq/ Rc1+Re11+Re12=12-6/4051=1.5mA Icq=Ieq=1.5mA 3：倍数的测量

在3（1）的条件下，当R L =∞或R L =3k 时分别用低频毫伏表测量输出信号V O

的有效值，然后计算出两种情况下的电压放大倍数A V 。

通过理论分析计算出电压放大倍数A V ，be

'

L i o r R βv v A -==v ，其中

EQ

EQ bb be I 26mV β)

(1300I 26mV β)

(1r r '++=++≈，R L ’=R C1‖R L 。

4：静态工作点对输出波形的影响

a、保持3（1）条件下的静态工作点不变，增大输入信号V s，用示波器观察输出电压V O波形，使输出波形为最大不失真正弦波（当同时出现正、负向失真后，稍微减小输入信号幅度，使输出波形的失真刚好消失时的输出电压幅值），测量此时输出电压的峰峰值V O p-p。

b、增大R W的阻值，观察输出电压波形是否出现截止失真，描出失真波形。

c、减小R W的阻值，观察输出波形是否出现饱和失真，描出失真波形。

（二）：差动放大电路

1：电路原理图

2：调节放大器零点

（1）：开关S1和S2闭合，S3打在最左端，启动仿真，调节滑动变阻器的阻值，使得万用表的数据为0（尽量接近0，如果不好调节，可以减小滑动变阻器的Increment值）

（2）：差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路，由典型的工作点稳定电路演变而来。差分放大电路有四种接法：双端输入单端输出、双端输入双端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。

（3）：测量差模电压放大倍数，断开直流电源，将函数信号发生器的输出端接放大器输入A 端，地端接放大器输入B 端构成单端输入方式，调节输入信号的频率，并使输出旋钮旋至零，用示波器监视输出端。

（4）：测量共模电压放大倍数将放大器两端短接，信号源与地之间相接，构成共模输入方式，调节输入信号，在输出电压无失真的情况下，测量共模抑制比Kcmr 。

Kcmr=|Adu/Auc|=∞ . 共模抑制比越大表明差动放大电路对共模抑制比的能力越大。

（三）:基本运算放大电路

集成运算放大器是一种具有高开环放大倍数、深度负反馈的直接耦合多级放大器，是模拟电子技术领域应用最广泛的集成器件。按照输入方式可分为同相、反相、差动三种接法，按照运算关系可分为比例、加法、减法、积分、微分等。利用输入方式和运算关系的组合，可接成各种运算放大器电路。

1：比例运算放大器

反相比例运算放大器电路是集成运放的一种最基本的接法，如图下图所示。电路的输出电压o u 与输入电压i u 的关系式为：i 1

f

o u R R u -

=。 U o

R 1R f R U i

2

10k Ω10k Ω

20k Ω

反相比例运放电路

（2）反相加法器

如果在运算放大器的反相端同时加入几个信号，接成图下所示的形式，就构成了能对同时加入的几个信号电压进行代数相加的运算反相加法器电路。电路的输出电压o u 与输入电压i u 的关系式为：)(

i22

f i11f o u R R

u R R u +-=。

U o

R 2R f R U i2

3

10k Ω4k Ω

20k Ω

R 110k ΩU i1

反相加法器电路

（3）差动运算放大电路

差动输入运算放大器电路如下图所示。根据电路分析，该电路的输出电压o

u 与输入电压i u 的关系式为：)(i1i21

f

o u -u R R u =

。该关系式说明了两个输入端的信号具有相减的关系，所以这种电路又称为减法器。同时，电路中同相输入电路参数与反相输入电路参数应保持对称，即同相输入端的分压电路也应该由电阻f R 和1R 来构成，其中f 3R R =，12R R =。

U o

R 2R f R U i2

3

10k Ω20k Ω

20k Ω

R 110k Ω

U i1

差动运算放大电路

(四)：直流稳压原理

它能在电网电压和负载电流的变化时，保持输出直流电压的稳定。它是直流稳压电源的重要组成部分，决定着直流电源的重要性能指标。

1：整流电路（选择桥式整流电路）

桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器,而是用四个二极管接成电桥形式，使在电压V 2的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。