实验一单级低频电压放大器
1、将图1 — 1电路中NPN 管换为PNP 管，试问
1）电路应做哪些改动才能正常工作？
答：NPN 换成PNP 管后，应将电路电源 +12V 改为-12V ； C1、C2、C e 电容极性对调。 2）PNP 管共射放大器，饱和失真，截止失真输出电压波形是怎样的？
答：饱和失真，正半周波形产生削波；截止失真，负半周波形产生削波。
2、图1 — 6放大电路，上偏置电阻 Rb1中接有R1的目的是什么？ 答:避免调节 尺时不小心出现 R =0的情况，当巳=0时，V B 二V CC ，可能损坏三极管。
3、分压式偏置电路，偏置电阻
Rb1、Rb2的大小对稳定静态工作点的程度和输入电阻有何
影响？ 答：偏置电阻R b1、R b2的阻值越小，则稳定静态工作点的程度越好，但输入电阻会变小。
4、共射放大器的f H 和f L 与哪些因素有关?
答：f L 与耦合电容 6、C 2及旁路电容C e 的大小有关，且主要与 C e 相关，电容数值大, 则f L 小; f H 主要与三极管的高频特性有关，高频特性好，则 f H 大。 5、图1 — 6示放大器，假设三极管饱 和压降
V cES = 0， 穿透电流 I CEO = 0， 你能否估算出
该电路最大不失真输出 电压的有效值V OM 为多
大？（提示； 静态工作点设置在交流负载线中
间） 答：用图解法分析。
V CE -V CC - i C ( R C R e ) =12
M :（ 0V ，3mA ），N :（ 12V ，0） 忽略
V CES ，I CEO 即表示动态时， 工作点可沿交流负载线移动至纵轴和 横轴。
在有最大不失真输出时，两个（有
斜线）三角形全等。
直流
即有：I c R；二V CE，式中R L=R C II R L=l.5k[]
又：V CE =12 -41c
由上式可知：l c =2.18 mA
???得最大不失真输出幅度为V OM =2.18 1.5= 3.27 V
则最大不失真输出电压的有效值： 3.27/ , 2 =2.3V
第三章单元测试题 班级________________学号____________姓名__________________成绩______________ 一．填空题：（每小格1分，共35分） 1．放大器必须对电信号的________________________有放大作用，否则，就不能称为放大器。 2．写出电压放大倍数A V与电压增益G V之间的关系式：_______________________________写出功率放大倍数G P与功率增益G P之间的关系式：________________________________ 3．电压放大倍数出现正负号表示___________________关系，其中“+”号表示____________关系，而“—”号表示_____________________关系；但电压增益出现“—”号则表示该电路不是_________________________而是_____________________。 4．放大器由于_______________________________________________________所造成的失真，称为非线性失真；而非线性失真又分为_________________失真和______________失真两种。 5．在共射放大电路中，输入电压和输出电压，频率__________________，波形_______________，而幅度得到了________________________，但它们的相位___________________________。 6．画直流通路时，把__________________________视为开路，而其他不变；画交流通路时，把________________________和______________________________视为短路。 7．所谓的建立合适的静态工作点，就是要求将静态工作点设置在_______________的中点位置。 8．放大器的输入电阻越_______________越好，这样有利于减轻____________________的负担； 而输出电阻越__________________越好，这样可以提高_________________________的能力。 9．放大电路的基本分析方法有____________________________、_______________________和_____________________________三种。 10．射极输出器电路属于____________________电路，其对__________________没有放大能力，但对_________________和___________________却有放大能力，它的输入电阻很__________，而输出电阻很___________________。 11.常见的放大电路有______________________________、____________________________和 __________________________________三种类型。 二、选择题 1、分压式共射放大电路中。若更换晶体三极管使β由50变为100，则电路的电压放大倍数将 （） A、约为原来的50% B、基本不变 C、约为原来的2倍 D、约为原来的4倍 2、某放大电路如图所示，设VCC>>VBE，ICEO=0，则在静态时三极管处于（） A、放大区CC B、饱和区 C、截止区 D、区域不定L 3、放大电路如图所示，若增大Re，则下列说法正确的是（）
实验报告 姓名： 学号： 日期： 成绩 ： 课程名称 模拟电子实验 实验室名称 模电实验室 实验 名称 低频功率放大器 同组 同学 指导 老师 一、实验目的 1、进一步理解OTL 功率放大器的工作原理 2、学会OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法 二、实验原理 图7－1所示为OTL 低频功率放大器。其中由晶体三极管T 1组成推动级（也称前置放大级），T 2、T 3是一对参数对称的NPN 和PNP 型晶体三极管，它们组成互补推挽OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具 图7－1 OTL 功率放大器实验电路 有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T 1管工作于甲类状态，它的集电极电流I C1由电位器R W1进行调节。I C1 的一部分流经电位器R W2及二极管
D ， 给T 2、T 3提供偏压。调节R W2，可以使T 2、T 3得到合适的静态电流而工作于甲、 乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点A 的电位CC A U 21 U =，可以 通过调节R W1来实现，又由于R W1的一端接在A 点，因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。 当输入正弦交流信号u i 时，经T 1放大、倒相后同时作用于T 2、T 3的基极，u i 的负半周使T 2管导通（T 3管截止），有电流通过负载R L ，同时向电容C 0充电，在u i 的正半周，T 3导通（T 2截止），则已充好电的电容器C 0起着电源的作用，通过负载R L 放电，这样在R L 上就得到完整的正弦波。 C 2和R 构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。 OTL 电路的主要性能指标 1、最大不失真输出功率P 0m 理想情况下，L 2CC om R U 81P =，在实验中可通过测量R L 两端的电压有效值，来 求得实际的L 2 O om R U P =。 2、 效率η 100%P P ηE om = P E —直流电源供给的平均功率 理想情况下，ηmax ＝ 78.5％ 。在实验中，可测量电源供给的平均电流I dC ， 从而求得P E ＝U CC ·I dC ，负载上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以计算实际效率了。 3、 频率响应 详见实验二有关部分内容 4、 输入灵敏度 输入灵敏度是指输出最大不失真功率时，输入信号U i 之值。 三、实验设备与器件 1、 ＋5V 直流电源 5、 直流电压表 2、 函数信号发生器 6、 直流毫安表
实验二 单级放大电路 一、实验目的 1． 掌握放大器静态工作点的调试方法，学会分析静态工作点对放大器性能的影响。 2． 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3． 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验仪器及器材 双踪示波器、低频函数信号发生器、低频交流毫伏表、数字万用表、模拟电路实验箱 三、实验原理 图2-1 共射极单管放大器 图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B2和R B1 组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号U i 后，在放大器的输出端便可得到一个与U i 相位相反，幅值被放大了的输出信号U 0，从而实现了电压放大。 在图2-1电路中，当流过偏置电阻R B1和R B2的电流远大于晶体管T 的基极电流I B 时（一般5~10倍），则它的静态工作点可用下式估算，U CC 为供电电源，此为+12V 。 CC B B B B U R R R U 2 11 +≈ （2-1） C E BE B E I R U U I ≈-= （2-2） )(E C C CC CE R R I U U +-= （2-3） 电压放大倍数 be L C V r R R A β -= （2-4）
输入电阻 be B B i r R R R 21= （2-5） 输出电阻 C R R ≈0 （2-6） 放大器静态工作点的测量与调试 1） 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点，应在输入信号U i =0的情况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的数字万用表，分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压，然后算出I C 的方法，例如，只要测出U E ，即可用E E E C R U I I = ≈算出I C （也可根据C C CC C R U U I -=， 由U C 确定I C ），同时也能算出E C CE E B BE U U U U U U -=-=,。 2） 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对三极管集电极电流I C （或U CE ）调整与测试。 静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大的影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时u O 的负半周将被削底，如图2-2（a ）所示，如工作点偏低则易产生截止失真，即u O 的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如图2-2（b ）所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的u i ，检查输出电压u O 的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。 (a)饱和失真 (b)截止失真 图2-2 静态工作点对U0波形失真的影响 改变电路参数U CC ，R C ，R B （R B1，R B2）都会引起静态工作点的变化，如图2-3所示，但通常多采用调节偏电阻R B2的方法来改变静态工作点，如减小R B2，则可使静态工作点提高等。 最后还要说明的是，上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的，应该是相对信号的幅度而言，如信号幅度很小，即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切的说，产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如须满足较大信号的要求，静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。
1 研究的目的及其意义 随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。现在，信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率、精度、多功能、自动化和智能化方向发展。在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。而在我们日常生活中，以及一些科学研究中，锯齿波和正弦波、矩形波信号是常用的基本测试信号。譬如在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波产生器作为时基电路。信号发生器作为一种通用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产，都使我们研制一种低功耗、宽频带，能产生多种波形并具有程控等低频的信号发生器成为可能。 便携式和智能化越来越成为仪器的基本要求，对传统仪器的数字化，智能化，集成化也就明显得尤为重要。平时常用信号源产生正弦波，方波，三角波等常见波形作为待测系统的输入，测试系统的性能。单在某些场合，我们需要特殊波形对系统进行测试，这是传统的模拟信号发生器和数字信号发生器很难胜任的。利用单片机，设计合适的人机交互界面，使用户能够通过手动的设定，设置所需波形。该设计课题的研究和制作全面说明对低频信号发生系统要有一个全面的了解、对低频信号的发生原理要理解掌握，以及低频信号发生器工作流程：波形的设定，D/A 转换，显示和各模块的连接通信等各个部分要熟练联接调试，能够正确的了解常规芯片的使用方法、掌握简单信号发生器应用系统软硬件的设计方法，进一步锻炼了我们在信号处理方面的实际工作能力。 2 国内外研究现状 在 70 年代前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形，产生其它波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信
常用低频功率放大器
第4章低频功率放大器 【课题】 4.2常用低频功率放大器 【教学目的】 1．会识读OTL、OCL功放电路的电路图。 2．理解OCL和OTL功放电路的工作原理。 3．理解产生交越失真原因、掌握消除交越失真的方法。 4．会计算OCL、OTL功放电路的最大输出功率。 5．了解功放器件的选用及安全使用常识。 【教学重点】 1．OCL和OTL功放电路组成、主要元件的作用及工作原理。 2．消除交越失真的方法。 3．计算OCL、OTL功放电路的最大输出功率。 4．功放器件的选用及安全使用常识。 【教学难点】 1．产生交越失真的原因及消除方法。 2．OCL功放电路主要元件的作用及工作原理。 3．OTL功放电路主要元件的作用及工作原理。【教学参考学时】
4学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法。 【教学过程】 一、引入新课 复习低频功率放大器的分类。 二、讲授新课 4.2.1 OCL功率放大器 一、未设偏置电路的OCL功放电路 1．电路组成特点 （1）由一对特性参数基本相同，导电类型不同的功放管V1（NPN管）和V2（PNP管）组成的射极输出器构成，如图4.2所示。 （2）电路输出端采用直 接耦合。 （3）电路采用双电源供 电。 （4）电路未设置偏置电 V c 路，静态时两功放管均处于截止状态，即电路工作在乙类状态。
2．电路工作原理 （1）静态时，由于V 1和V 2特性相同，供电电源对称，使功放管发射极到地的电压，即中点电位V A =0，功放管V 1、V 2均截止，电路中无功率损耗。 （2）当输入交流信号v i 为正半周期时, V 1正偏导通，V 2反偏截止, 信号经V 1管放大，V 1管集电极电流i c1流经负载R L ，在R L 上形成输出电压v o 的正半周，如图4.3（教材图4.6）所示，其电流方向如图 4.2中箭头所示。 （3）当v i 为负半周时,V 1反偏截止,V 2正偏导通, 信 号经V 2管放大，V 2管集电极电流i c2流经R L ，在R L 上形成输出电压v o 的负半周，电流方向与正半周相反。 因此，在输入信号变化一个周期内，V 1、V 2交替半周导通，犹如一推一挽，在负载上合成完整的信号波形。 3．电路存在交越失真 （1）交越失真 输出波形在正、负半周的交替处产生失真称为交越失真，如图4.3所示。 （2）产生交越失真的原因 电路未设置偏置电路，功放管因静态电流为零，处于截止状态。在输入信号v i 小于死区电压时，三极管不能导通，造成两功放管在输出信号的正、负半周交接处 V c 交越 图
低频信号发生器设计报告 一.设计要求 （一）设计题目要求 1．分析电路的功能并设计电路的单元电路 2．查找图中相应元件的参数，找出国外对应元件的型号 3．用EWB或Multisim软件进行电路仿真，打印仿真原理图和仿真结果 4．用A3图纸绘出系统电路原理图 （二）其他要求 1．必须独立完成设计课题 2．合理选用元器件 3．要求有目录、参考资料、结语 4．论文页数不少于20页 二.设计的作用、目的 （一）设计的作用 低频信号发生器是电子测量中不可缺少的设备之一。完成一个低频信号发生器的设计，可以达到对模拟电路知识较全面的运用和掌握。 （二）设计的目的 电子电路设计及制作课程设计是电子技术基础课程的实践性教学环节，通过该教学环节，要求达到以下目的： 1．进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力； 2．基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力；3．熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
三.设计的具体实现 （一）系统概述 根据课题任务，所要设计的低频信号发生器由三大部分组成： ⑴正弦信号发生部分 ⑵信号输出部分 ⑶稳幅部分 其中由正弦信号发生部分的电路产生所需要的正弦信号，由输出电路将信号放大后进行输出，再由稳幅电路部分从输出的信号采样反馈回信号发生部分进行稳幅。 1.正弦信号发生部分可以有以下实现方案： ⑴以晶体管(晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。开关速度可以非常快） 为核心元件，加RC（文氏桥或移相式）或变压器反LC（馈式、电感三点式、电容三点式、晶振等）选频网络以及稳幅电路等构成的分立元件正弦波振荡电路。这种电路的优点是简单、廉价，但由于采用分立元件，稳定性较差，元件较多时调节也较麻烦。
低频小信号放大器电路实验 〈1〉实验目的 1、加深对共射极单级小信号放大器特性的理解。 2、掌握单级小信号放大器的调试方法和特性测量。 3、熟悉示波器等常用电子仪器的使用方法。 〈2〉实验前准备 复习晶体管放大器工作原理，掌握单级放大器基本线路和放大倍数的计算方法。熟悉基本偏置电流大小与晶体管工作状态关系，以及对输出波形的影响。 〈3〉实验原理 1、晶体管单级放大器是组成各放大电路的基本单元，原理图见图1。 2、放大器静态工作点和负载电阻是否恰当将影响放大器的增益和输出波形。所 以当放大器的Vcc及Rc确定后，正确调整静态工作点是很重要的。 3、调节图中的R1可改变放大器的工作点。 4、静态工作点一般测量Ie、Vce和Vbe. 〈4〉实验器材 1、XST电学实验台。 2、示波器、万用表各一只。 3、其他按图选用元器件模块及导线。 〈5〉实验步骤 1、在通用电路板上按图1所示联接电路。 2、检查电路联接无误后，将实验台的Ⅰ组支稳压直流电源电压调至与电路需求 电压相同并接入电路中。 3、调节R1使集电极电流为1.5mA左右。 4、在输入端加入f=1KHz，Vi=10mV的正玄信号。用示波器观察输入与输出波 形。 5、调节R1，当输出波形的正峰或负峰刚要出现削波失真时，切断输入信号，分 别记下Ib和Vce的值。 6、接上信号源，保持输入信号f=1KHz，逐渐增大低频信号发生器输出信号幅度， 调节R1，使放大器输出波形正峰与负峰恰好出现削波失真为止，此时工作点已经调正确。 7、放大倍数测试：当R4=1K时，给f =1KHz,10mV信号电压，用示波器观察V o 的波形。在不失真的条件下，测定R L=∞及R L=5.1K时，电压放大倍数，并记录在表2中。 8、观察集电极负载电阻的改变，对放大器的输出波形的影响： 不接R L逐渐增大输入信号，使输出波形恰好不失真。改变Rc阻值为510Ω和10KΩ观察，对输出波形的影响，并记录在表4中。 〈6〉实验报告
第4章-低频功率放 大器
第4章低频功率放大器 【课题】 4.1低频功率放大器概述 【教学目的】 1．了解低频功率放大器基本要求。 2．掌握功率放大器的三种工作状态。 3．了解功率放大器的常用耦合方式。 【教学重点】 1．低频功率放大器基本要求。 2．低频功率放大器的分类。 【教学难点】 1．低频功率放大器基本要求。 2．功率放大器的三种工作状态。 【教学参考学时】 1学时 【教学方法】 讲授法 【教学过程】 一、引入新课 1．复习电压放大器主要任务。 2．列举低频功率放大器的应用：如扩音系统或收音机电路中的功放电路。 二、讲授新课 4.1.1低频功率放大电路的基本要求 功率放大器作为放大电路的输出级, 具有以下几个特点和基本要求： 1．能向负载输出足够大的不失真功率 由于功率放大器的主要任务是向负载提供不失真的信号功率，因此，功率放大器应有较高的功率增益，即应有较高的输出电压和较大的输出电流。 2．有尽可能高的能量转换效率 功率放大器实质上是一个能量转换器，它将电源供给的直流能量转换成交流信号的能量输送给负
载，因此，要求其转换效率高。 3．尽可能小的非线性失真 由于输出信号幅度要求较大，功放管（三极管）大都工作在饱和区与截止区的边沿，因此，要求功放管的极限参数I Cm、P Cm、V 等除应满足电路正常工作外还要留有一定 （BR）CEO 余量，以减小非线性失真。 4．功放管散热性能要好 直流电源供给的功率除了一部分变成有用的信号功率以外，还有一部分通过功放管以热的形式散发出去（管耗），因此，降低结温是功率放大器要解决的一个重要问题。 4.1.2低频功率放大器的分类 1．按电路工作状态分类 （1）甲类功放电路 甲类功放电路中的功放管始终工作在三极管输出特性曲线的线性部分如图 4.1（a）所示，即在输入信号的整个周期内，功放管始终导通，故电路输出波形失真小，但因静态时，功放管处于导通状态，且静态电流（I CQ）较大，电路转换效率较低，理想情况下最大 效率达50%。 （2）乙类功放电路 乙类功放电路在静态时，功放管处于截止状态， 如图4.1（b）所示，即在输入信号的整个周期内，功 放管只在输入信号的半个周期内导通的。因此，电路需 用两只参数基本一致的功放管轮流工作（推挽）才能输 出完整的波形信号。由于静态电流为零，电路转换效率 较高，理想情况下可达78.5%，但因电路输出波形存在交 越失真（注：该内容将在4.2 常用低频功率放大器中学 习），需解决失真问题。 （3）甲乙类功放电路 甲乙类功放电路在静态时，功放管处于微导通状态，如图
实验三单级低频放大电路 1．实验目的 （1）研究单管低频小信号放大电路静态工作点的意义。 （2）掌握放大电路静态工作点的调整与测量方法。 （3）掌握放大电路主要性能指标的测试方法。 2．实验涉及的理论知识和实验知识 本实验体现了三极管的工作原理、放大电路的静态工作点调试方法以及放大器性能指标的基本测试方法。 3．实验仪器 信号发生器、示波器、直流稳压电源、电压表 4．实验电路 实验电路如图3.1.1所示。图中电位器R W是为调节晶体管静态工作点而设置的。 O 图3.1.1单级共发射极放大电路 5. 实验原理 在电子系统中，放大电路是信号处理的基本电路。其作用是将微弱信号增强到所需要的数值，单级低频放大电路是放大电路中最基本的结构形式，是组成各种复杂电路的单元和基础。因此它的分析方法、电路调整技术以及参数的测量方法等具有普遍意义。 实验电路采用由NPN型硅材料三极管以及若干电阻、电容组成的共发射极放大电路，以图3.1.1所示电路为例进行研究。 （1）电路组成原则 放大是最基本的模拟信号处理功能，它是通过放大电路实现的，电子技术里的“放大”有两方面的含义。一是能将微弱的电信号增强到所需要的数值，即放大电信号，以便于测量和使用。二是要求放大后的信号波形与放大前的波形的形状相同，即信号不能失真，否则就会丢失要传送的信息，失去了放大的意义。 因此，电路组成原则是首先要给电路中的晶体管施加合适的直流偏置，即发射结正偏、集电结反偏，使其工作在放大状态，而且还要有一个合适的工作电压和电流，即合适的静态工作点。其次要保证信号发生器、放大电路和负载之间信号能够正常传输，即有u i时，应该有输出响应u o。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/9310218866.html, 基于单片机的低频信号发生器设计 作者：任小青王晓娟田芳 来源：《现代电子技术》2014年第16期 摘要：主要介绍以AT89C51单片机为核心部件的低频信号发生器的设计方法及工作原理。系统采用单片机扩展外部存储器和DAC接口技术，简化了仪器硬件设计。通过波形选择电路读取波形信号经离散化处理之后的波代码，并通过D/ A 转换，还原成所需要的波形。通过改变存储器输出波代码的速度来调节输出信号的频率，改变放大器的放大倍数来调节输出信号的幅值。此外还讨论了波形离散化处理方法及数据采样点数与存储容量的关系，并给出了 系统结构图和软件框图。 关键词：低频信号；数据离散化；幅值；典型信号 中图分类号： TN710?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）16?0014?04 Design on low?frequency signal generator based on SCM REN Xiao?qing1， WANG Xiao?juan1， TAN Fang2 （1. School of Mechanical Engineering， Qinghai University， Xining 810016， China； 2. Modern Education Technology Center， Qinghai University， Xining 810016， China） Abstract： The design approach and working principle of a low?frequency signal generator based on AT89C51 are introduced. The hardware design was simplified by using external memory extended with SCM and DAC interface technology. The wave code after discretization processing of waveform signal is read out though a waveform selection circuit， and reverted to the needed waveform by the D/A converter. The output signal frequency is adjusted by changing the wave code output speed of the memory. The amplitude is adjusted by changing the magnification of the amplifier. The waveform discretization processing method， and the relation between data sampling number and storage capacity are discussed. The system structure chart and software flow chart are given. Keywords： low?frequency signal； data discretization； amplitude； typical signal 0 引言 在工业测量控制系统的开发过程中，常需要采用信号发生器为控制系统提供输入信号来 模拟实际输入，并根据输出的频率响应特性来对系统进行调校。该系统不但能提供多种波形信号，而且信号的频率和幅值的大小也很容易控制。用它来模拟多种工况下的真实输入信号， 以达到降低开发成本、提高项目开发效率的目的。本文介绍了以AT89C51单片机为控制核心
第4章低频功率放大器 【课题】 4.2常用低频功率放大器 【教学目的】 1．会识读OTL、OCL功放电路的电路图。 2．理解OCL和OTL功放电路的工作原理。 3．理解产生交越失真原因、掌握消除交越失真的方法。 4．会计算OCL、OTL功放电路的最大输出功率。 5．了解功放器件的选用及安全使用常识。 【教学重点】 1．OCL和OTL功放电路组成、主要元件的作用及工作原理。 2．消除交越失真的方法。 3．计算OCL、OTL功放电路的最大输出功率。 4．功放器件的选用及安全使用常识。 【教学难点】 1．产生交越失真的原因及消除方法。 2．OCL功放电路主要元件的作用及工作原理。 3．OTL功放电路主要元件的作用及工作原理。 【教学参考学时】 4学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法。 【教学过程】 一、引入新课 复习低频功率放大器的分类。 二、讲授新课 4.2.1 OCL功率放大器 一、未设偏置电路的OCL功放电路 1．电路组成特点 （1）由一对特性参数基本相同，导电类型不同的功放管V1（NPN管）和V2（PNP管）组成的射极输出器构成，如图4.2所示。
（2）电路输出端采用直接耦合。 （3）电路采用双电源供电。 （4）电路未设置偏置电路，静态时两功放管均处 于截止状态，即电路工作在乙类状态。 2．电路工作原理 （1）静态时，由于V 1和V 2特性相同，供电电源 对称，使功放管发射极到地的电压，即中点电位V A =0， 功放管V 1、V 2均截止，电路中无功率损耗。 （2）当输入交流信号v i 为正半周期时, V 1正偏导通，V 2反偏截止, 信号经V 1管放大，V 1管集电极电流i c1流经负载R L ，在R L 上形成输出电压v o 的正半周，如图4.3（教材图4.6）所示，其电流方向如图4.2中箭头所示。 （3）当v i 为负半周时,V 1反偏截止,V 2正偏导通, 信号经V 2 管放大，V 2管集电极电流i c2流经R L ，在R L 上形成输出电压v o 的 负半周，电流方向与正半周相反。 因此，在输入信号变化一个周期内，V 1、V 2交替半周导通， 犹如一推一挽，在负载上合成完整的信号波形。 3．电路存在交越失真 （1）交越失真 输出波形在正、负半周的交替处产生失真称为交越失真，如图4.3所示。 （2）产生交越失真的原因 电路未设置偏置电路，功放管因静态电流为零，处于截止状态。在输入信号v i 小于死区电压时，三极管不能导通，造成两功放管在输出信号的正、负半周交接处（零点附近）电压为零，产生波形失真。 （3）克服交越失真的方法：给功放管设置适当的直流偏置，使其静态时处于微导通状态，即工作于甲乙类状态，如图4.4（教材图4.7）所示。电路中接入二极管V 3和V 4的目的就是给功放管V 1和V 2加入直流偏置，消除电路的交越失真。 二、加有偏置电路的OCL 功放电路 1．电路组成特点 在图4.3所示电路的基础上增加了： （1）激励管（推动管）V 5——起电压放大作 用，推动功放管工作。 （2）R 1——V 5管的集电极电阻，可将V 5放大V cc V cc 交越失真 图4.3
摘要 低频小信号放大器电路设计 摘要 实用性低频小信号放大器电路设计，它主要用于使用前置放大器的低频小信号的电压经过集成块LM358的放大使其增益二十几倍，达到信号放大的作用，本文介绍了其基本原理，内容，与低频放大微弱信号放大能力的技术路线，设计电路图方案等。 本系统是基于(IC)LM358设计而成的一种低频小信号放大器，整个电路主要由稳压电源，前置放大电路，波形变换电路3部分。电源主要是为前置放大器提供稳定的直流电源。前置放大器主要是由ML358一级放大电路和ML358二级放大电路组成，第一级可以将电压放大5倍，第二级可以放大1-5倍，总增益20-25倍，接通电源后，信号发生器产生信号，示波器用于变换的波形显示。通过波形的数据变化，计算出增益效果，是否满足设计需求。 该设计的电路结构简单，实用，充分利用了集成功放的优良性能。实验结果表明，前置放大器的带宽，失真，效率等方面具有较好的指标，具有较高的实用性，为小信号放大器的设计是一个广泛的思考。 关键词：低频小信号，电压放大，前置放大级电路，集成块LM358
Abstract Design of low frequencysmall signal amplifier Abstract： The utility of low frequency small signal amplifier circuit design, it is mainly used for voltage low frequency small signal using a pre amplifier after amplification integrated block LM358 has gain 20 times, achieve signal amplification effect, this paper introduces the basic principle, content, and low frequency amplification technology route of weak signal amplification ability, circuit design scheme. The system is based on (IC) a low frequency small signal amplifier LM358 designed, the whole circuit is mainly composed of a regulated power supply, preamplifier circuit, a waveform transform circuit 3 parts. The power supply is mainly to provide a stable DC power for the preamplifier. The preamplifier is mainly composed of ML358 amplifier and ML358 two stage amplifier circuit, the first stage of the voltage can be magnified 5 times, second can be magnified 1-5 times, 20-25 times of the total gain, power, signal generator generates a signal, oscilloscope is used to transform the waveform display. By the waveform data changes, calculated the gain effect, whether meet the design requirements. The design of the circuit structure is simple, practical, make full use of the excellent performance of the integrated amplifier. The experimental results show that, the pre amplifier bandwidth, distortion, has better efficiency indicators, and has higher practicability, designed for small signal amplifier is a broad thinking. Keywords:Lowfrequency smalsignal,voltage amplification,preamplifiercircuit，Integrated block LM358
《电子技术》课程设计报告 题目低频正弦信号发生器 学院（部）电子与控制工程学院 专业建筑电气与智能化 班级2013320602 学生姓名吴会从 学号201332060225 6 月29 日至 7 月10 日共2 周 指导教师（签字）
前言 正弦交流信号是一种应用极为广泛的信号，它通常作为标准信号，用于电子电路的性能试验或参数测量。另外，在许多测试仪中也需要用标准的正弦信号检测一些物理量，正弦信号用作标准信号时，要求正弦信号必须有较高的精度，稳定度及低的失真率。 本次电子课程设计的低频正弦信号发生器的要求为：信号的频率范围为20HZ～20KHZ;输出电压幅度为 5V；输出信号频率数字显示；输出电压幅度显示。 针对以上设计要求，我们从图书馆收集，借阅了大量相关书籍，从网上下载了诸多相关资料，其次安装并学习使用了电路设计中所常使用的Multisim仿真软件。在设计的要求下，画出了整体电路的框图，将其分为正弦信号发生器，输出信号频率和其数字显示，输出电压和幅度数字显示三大部分。其中，正弦信号发生器部分主要由我负责，输出信号频率和其数字显示部分主要由刘琪负责，输出电压和幅度数字显示部分主要由李光辉负责。其次我们对每个单元电路进行设计分析，对其工作原理进行介绍，通过对电路分析,确定了元器件的参数,并利用Multisim 软件仿真电路的理想输出结果,克服了设计低频信号发生器电路方面存在的技术难题,使得设计的低频信号发生器结构简单,实现方便。 完成电路的设计与分析后，对资料与设计电路进行整理，排版，完成课程设计报告。
目录 摘要 (4) 关键字 (4) 技术要求 (4) 第一章系统概述 (5) 第二章单元电路设计 (6) 第一节正弦信号产生和放大电路模块设计 (6) 第二节数字的频率显示 (10) 第三节数字电压表设计 (17) 第三章结束语 (23) 参考文献 (23) 鸣谢 (23) 元器件明细表 (24) 收获与体会，存在的问题 (24) 评语 (26)
东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称： 第次实验 实验名称： 院（系）：专业： 姓名：学号： 实验室: 实验组别： 同组人员：实验时间：年月日评定成绩：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 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，标出每个管脚的名称，将相关参数值填入下表： 2 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R1、R2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用，为什么？ 答： 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。 答： (II)实验中测量电压增益的时候用到交流毫伏表，试问如果用万用表或示波器可不可以，有什么缺点。 答：
4、输入阻抗： (I)放大器的输入电阻R i反映了放大器本身消耗输人信号源功率的大小，设信号源内阻 为R S，试画出图1-3中放大电路的输入等效电路图，回答下面的连线题，并做简单解释： R i = R S放大器从信号源获取较大电压 R i << R S放大器从信号源吸取较大电流 R i >> R S放大器从信号源获取最大功率答： (II)教材图1-4是实际工程中测量放大器输入阻抗的原理图，试根据该图简单分析为什么串接电阻R S的取值不能太大也不能太小。 答： (III)对于小信号放大器来说一般希望输入阻抗足够高，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以提高教材图1-3中放大电路的输入阻抗。 答： 5、输出阻抗： (I)放大器输出电阻R O的大小反映了它带负载的能力，试分析教材图1-3中放大电路的 输入阻抗受那些参数的影响，设负载为R L，画出输出等效电路图，回答下面的连线题，并做简单解释。 R O = R L负载从放大器获取较大电压 R O << R L负载从放大器吸取较大电流 R O >> R L负载从放大器获取最大功率答： (II)教材图1-5是实际工程中测量放大器输出阻抗的原理图，试根据该图简单分析为什么电阻R L的取值不能太大也不能太小。 答： (III)对于小信号放大器来说一般希望输出阻抗足够小，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以减小教材图1-3中放大电路的输出阻抗。 答： 6、计算教材图1-3中各元件参数的理论值，其中 已知：V CC=12V，V i=5mV，R L=3KΩ，R S=50Ω，T为9013 指标要求：A V>50，R i>1 KΩ，R O<3KΩ，f L<100Hz，f H>100kHz（建议I C取2mA） 答： 四、实验内容 1、除1-(1)外的全部实验（所有波形必须定量记录，包括幅度、频率等，输入和输出波形 必须记录在同一坐标内）。 2、实验修改内容
天津理工大学中环信息学院电子系单片机课程设计报告 题目：简易低频信号源的设计 班级09信科2班 指导教师 设计成员 电子系 2012年6 月18 日
一．课程设计意义 二．课程设计任务书
三、课程设计进度计划及检查情况记录表 四、成绩评定与评语
题目： 低频信号发生器的实现主要有如下几种： 一：利用单片机与精密函数发生器构成的程控信号发生器。这种信号发生器能够克服常规信号发生器的缺陷，保证在某个信号的频带内正弦波的失真度小于0.5％。它的输出信号频率调整和幅值调整都由单片机完成。但是，由于数模转换器的非线性误差和函数发生器本身的非线性误差，这种信号发生器输出信号的频率与理论值会有一定的偏差。 二：利用DSP处理器，根据幅值，频率参数，计算产生高精度的信号所需数据表，经数模转换后输出，形成需要的信号波形。这种信号发生器可实现程控调幅，调频。但这种信号发生器输出频率不能连续可调，计算烦琐，控制也不便。 三：基于单片机，锁相环，可编程分频、相位累加、存储器波形存储以及D/A转换器等组成的数字式函数信号发生器。输出的频率的大小由锁相环和可编程计数器来控制，最终由地址发生器对存储器中的波形数据硬件扫描，单片机提供要输出的波形数据给存储器。这种方案电路简洁，不受单片机的时钟频率的限制，输出信号精度高，频率“连续”，稳定性好，可靠性高，功耗低，调频，调
幅都很方便，而且可简化软件设计，实现模块化设计的要求。 四：考虑到输出信号的频率较低，使用单片机作为控制器使用单片机作为控制器，用中断查表法完成波形数据的输出，再用D/A转换器输出规定的波形信号。方波信号直接由单片机的端口输出。结合功能要求情况，使用80C51单片机作为控制器，用DAC0832作为D/A转换器。功能按键使用单片机的3个端口。能使输出频率有较好的稳定性，元器件比较常见，价格低廉，电路设计方便。 综合考虑，方案四各项性能和指标都优于其他几种方案，能使输出频率有较好的稳定性，充分体现了模块化设计的要求，而且这些芯片及器件均为通用器件，在市场上较常见，价格也低廉，样品制作成功的可能性比较大，所以本设计采用方案四。其系统组成原理框图如图2.1所示。 图2.1 简易低频信号源系统结构框图 3系统电路设计 3.1 系统控制电路 控制芯片选择80C51单片机。芯片为40脚双列直插式封装，工作电压为2.7~6V，具有13个I/O口，完全满足系统设计要求。控制系统按最小化工作模式设计，p3.2为波形选择，p3.3为频率变换。LM324在图中不接电源，只起到跟随器的作用，节能环保。