放大电路失真现象研究

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：电子科学与技术

学生姓名：

学号：

任课教师：侯建军*黄亮

2014 年 5 月 20 日

目录

3 实验过程 (2)

5 参考文献 (20)

1 实验题目及要求

（写明实验任务要求，可复制题目原文。）

1、基本部分

（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）放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真（顶部、底部、双向、交越失真），若达到要求，如何设计电路，并修改。

2、发挥部分

（1）放大电路输入是标准正弦波，其输出波形出现不对称失真。

（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20m F，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。

3、附加部分

（1）设计一频率范围在20Hz～20kH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。

4、失真研究

（1）由单电源供电的运算放大器电路会出现哪种失真

（2）负反馈可解决波形失真，解决的是哪类失真

（3）测量增益带宽积f T有哪些方法

（4）提高频率后若失真，属于哪类失真

（5）电阻负载改成大容性负载会出现什么失真

（6）有哪些方法可以克服电阻负载改成大容性负载出现的失真

（7）用场效应管组成的放大电路或运算放大器同样会产生所研究的失真吗

（8）当温度升高，晶体管组成的电路刚刚产生静态工作点漂移，使电路产生某种失真，此时由场效应管组成的电路也同样失真吗为什么（9）归纳失真现象，并阐述解决失真的技术。

2 实验目的与知识背景

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。

知识点

（1）截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真等。

（2）射极偏置电路、乙类、甲乙类功率放大电路和负反馈电路。

（3）克服各种失真的技术。

3 实验过程

选取的实验电路及输入输出波形

1、基本部分

（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。

电位器位于15%位置

R2

15kΩ

R3

15kΩ

R4

1kΩ

VCC

12V

C2

10uF

R5

500kΩ

Key=A

50%XSC1

A B

Ext Trig

+

+

_

_+_

2

R1

50kΩ

C1

10uF

VCC

7

XFG1

1

R6

15kΩ

6

4

3

Q1

2N2222

分析知道，其增益为：

正常放大实验图

（2、3、4）设计电路使电路输出波形顶部、底部、双向失真，并改进。

对于射级偏置电路，当静态工作点太低（电位器位于15%以下）时，导致输出波形失真，则为截止失真；当静态工作点太高（电位器位于55%以上）时，导致输出波形失真，则为饱和失真；当输入信号太大时，可能使被放大的信号同时在饱和区与截止区，这就产生了双向失真。

R215kΩ

R315kΩ

R41kΩVCC

12V

C210uF

R5500kΩ

Key=A

50%

XSC1

A

B

Ext Trig

+

+

_

_

+_

2R150kΩ

C110uF

VCC 7XFG1

1

R615kΩ

6

4

3Q1

2N2222

顶部失真实验图

底部失真实验图

双向失真实验图

（5）设计电路使电路输出波形交越失真，并改善。

此输出波形为交越失真。我们可以采用乙类功率放大器，改进时使用甲乙类功率放大器。

R1

10kΩ

R2

1kΩ

R3

10kΩR4

1kΩ

D1

D1N4148

D2

D1N4148

J1

Key = A

VCC

12V

VEE

XSC1

A B

Ext Trig

+

+

_

_+_

VCC

1

2

4

7

5

VEE

XFG2

3

Q2

2N4401

Q1

2N4403

交越失真实验图