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电子技术实验报告—实验5场效应管放大器

电子技术实验报告—实验5场效应管放大器
电子技术实验报告—实验5场效应管放大器

电子技术实验报告

实验名称:场效应管放大器系别:

班号:

实验者姓名:

学号:

实验日期:

实验报告完成日期:

目录

一、实验目的 (3)

二、实验原理 (3)

1. 场效应管的主要特点 (3)

2. 结型场效应管的特性 (3)

3. 自给偏置场效应管放大器 (5)

4. 恒流源负载的场效应管放大器 (6)

5. 场效应管放大器参数测试方法 (6)

三、实验仪器 (8)

四、实验内容 (8)

1.电路搭接 (8)

2 .静态工作点的调试测量 (9)

3. 场效应管放大参数测试 (10)

五、实验小结 (11)

一、实验目的

1. 学习场效应管放大电路设计和调试方法;

2. 掌握场效应管基本放大电路的设计及调整、测试方法。

二、实验原理

1. 场效应管的主要特点

场效应管是一种电压控制器件,由于它的输入阻抗极高(一般可达上百兆、甚至几千兆),动态范围大,热稳定性好,抗辐射能力强,制造工艺简单,便于大规模集成。因此,场效应管的使用越来越广泛。

场效应管按结构可分为MOS型和结型,按沟道分为N沟道和P沟道器件,按零栅压源、漏通断状态分为增强型和耗尽型器件,可根据需要选用。那么,场效应管由于结构上的特点源漏极可以互换,为了防止栅极感应电压击穿要求一切测试仪器,都要有良好接地。

2. 结型场效应管的特性

(1) 转移特性(控制特性):反映了管子工作在饱和区时栅极电压V GS对漏极电流I D 的控制作用。当满足|V DS|>|V GS|-|V P|时,I D对于V GS的关系曲线即为转移特性曲线。如图1所示。由图可知。当V GS=0时的漏极电流即为漏极饱和电流I DSS,也称为零栅漏电流。使I D=0时所对应的栅极电压,称为夹断电压V GS=V GS(TH)。

⑵ 转移特性可用如下近似公式表示:

)0()1(2)

(P GS TH GS GS DSS D V V V V I I ≥≥-

=当

这样,只要I DSS 和V GS(TH)确定,就可以把转移特性上的其他点估算出来。转移特性的斜率为:

常数

=??=

DS V GS

D m V I g

它反映了V GS 对I D 的控制能力,是表征场效应管放大作用的重要参数,称为跨异。一般为0.1~5mS (mA/V )。它可以由式1求得:

?

??? ?

?-?-

=)()

(12TH GS GS TH GS DSS

m V V

V I g ⑶ 输出特性(漏极特性)反映了漏源电压V DS 对漏极电流I D 的控制作用。图2为N 沟道场效应管的典型漏极特性曲线。

由图可见,曲线分为三个区域,即Ⅰ区(可变电阻区),Ⅱ区(饱和区),Ⅲ区(截止区)。饱和区的特点是V DS 增加时I D 不变(恒流),而V GS 变化时,I D 随之变化(受控),管子相当于一个受控恒流源。在实际曲线中,对于确定的V GS 的增加,I D 有很小的增加。I D 对V DS 的依赖程度,可以用动态电阻r DS 表示为:

常数=??=

GS D

DS

DS V I V r 在一般情况下,r DS 在几千欧到几百欧之间。

⑶ 图示仪测试场效应管特性曲线的方法:

①连接方法:将场效应管G、D、S分别插入图示仪测试台的B、C、E。

②输出特性测试:集电极电源为+10v,功耗限制电阻为1kΩ;X轴置集电极电压1V/度,Y轴置集电极电流0.5mA∕度;与双极型晶体管测试不同为阶梯信号,由于场效应管为电压控制器件,故阶梯信号应选择阶梯电压,即:阶梯信号:重复、极性:一、阶梯选择0.2V∕度,则可测出场效应管的输出特性,并从特性曲线求出其参数。

③转移特性测试:在上述测试的基础上,将X轴置基极电压0.2V∕度,则可测出场效应管的转移特性,并从特性曲线求出其参数。

⑷ 场效应管主要参数测试电路设计:

①根据转移特性可知,当V GS=0时,I D=I DSS,故其测试电路如图3所示。

②根据转移特性可知,当I D=0时,V GS=V GS(TH),故其测试电路如图4所示。

3. 自给偏置场效应管放大器

自给偏置N沟道场效应管共源基本放大器如图5所示,该电路与普通双极型晶体管放大器的偏置不同,它利用漏极电流I D在源极电阻R S上的压降I D Rs产生栅极偏压,即:

V GSQ=-I D R S

由于N沟道场效应管工作在负压,故此称为自给偏置,同时Rs具有稳定工作点的作用。该电路主要参数为:

电压放大倍数:A V=V0/V i=-g m R L

式中:

R =R D‖R L‖r DS

L

输入电阻:R i≈R G

输出电阻:R O=R D‖r DS

4. 恒流源负载的场效应管放大器

由于场效应管的g m较小,提高其放大倍数的一种方法代替,如图6所示。它利用场效应管工作在饱和区时,静态电阻小、动态电阻较大的特性,在不提高电源电压的情况下,可获得较大的放大倍数。

5. 场效应管放大器参数测试方法

⑴静态工作点调试:同单极放大器调试方法;

⑵电压放大倍数测量:同单极放大器调试方法;

⑶放大器频率特性测量:同单极放大器调试方法;

⑷输入阻抗测量:放大器输入阻抗为从输入端向放大器看进去的等效阻抗,即:R i=V i/I i该电阻为动态电阻,不能用万用表测量。输入阻抗R i测量装置图如图7所示。

测量图中,R为测量R i所串联在输入回路的已知电阻(该电阻可根据理论计算R i 选择,为减小测量误差,一般选择与R i同数量级),其目的是避免测量输入电路中电流,而改由测量电压进行换算,即:

R V V V I V R R V V R V I i

S i i i i i

S R i -==-==

,则: 上述测量方法仅适用于放大器输入阻抗远远小于测量仪器输入阻抗条件下。然而,场效应管放大器输入阻抗非常大,上述设计放大器要求:R i >500k Ω,而毫伏表R i 约1M Ω,故测量将产生较大的误差,同时将引入干扰。故不能用毫伏表测量V i 。同时,由于放大器输出阻抗较小,毫伏表可直接测量。因而采用测量输出电压换算求R i 。

当电路不串入R 时,V i1=V s ,输出测量值为: V o1=A v *V i1=A v *V s ; 当电路传入R 时,S i i

i V R

R R V +=

2,输出测量值为: S i i

i O V R

R R Av V Av V +==*

*22 由于同一放大电路,其放大倍数相同,令上述两式相除进行整理可得:

R V V V R O O O i 2

12

-=

⑸输出阻抗测量装置如图5所示,在输入回路不串接R 情况下: 若输出回路不并接负载R L ,则输出测量值为:V o∞;

若输出回路并接负载R L ,则输出测量值为:V OL ;则可按下式求R o 。

L OL O OL OL O O OL O O R V V R V V V I V V R ???

?

??-=-=-=

∞∞∞1/

在上述输入阻抗、输入阻抗测量时,应保证输出波形不失真。

三、实验仪器

1.示波器1台

2.函数信号发生器1台

3.直流稳压电源1台

4.数字万用表1台

5.多功能电路实验箱1台

6.交流毫伏表1台

四、实验内容

1.电路搭接

根据重新设计电路,在实验箱上搭接实验电路,检查电路连接无误后,方可将+12V 直流电源接入电路。其中Rs采用实验箱上的1kΩ电位器。

搭接注意事项:

①要充分利用面包板的结构,使用尽量少的导线。特别注意,面包板中间两排横排的,是25个孔相连,不是5个!做实验时,这个地方弄错了,导致电阻短路,测出的电压为0。

②插入电阻电容器时,要注意不要使它们的脚碰到一起,造成短路,尽量分开来,不要交叉。三极管的三只脚中的E、C,可以先弯曲成竖直再插进小孔。

③在搭接前,注意检查电器件与滑动变阻器的好坏。

④注意辨认电阻的色环,不要弄错。

⑤注意检查电容器的极性是否接反。

2 .静态工作点的调试测量

根据设计理论值,通过调整电位器Rs,使静态工作点基本符合设计参数并填入表3。

表3 静态工作点设计、测量

实际值计算过程:

V GS=V GQ?V SQ=0.0002?0.5050V=?0.5048V

R S=0.5489kΩ(实验中由万用表测得)

I DQ=?V GS

≈0.9197mA

R S

误差分析:

(1)场效应管元器件制造工艺的定位误差和加工误差,导致原件实验中的元器件实

际性能与期望性能存在误差;

(2)搭接的实验电路用到的导线和电容电阻等元器件存在误差,且测量时电压值一直不稳定,造成较大的测量误差;

(3)所测电压过小,实验用的“四位半”数字表的数据存在测量误差。

3. 场效应管放大参数测试

⑴参照单级放大器参数测试方法,选择合适的输入信号,自拟实验步骤测量放大倍数。

⑵参照输入阻抗测试方法,选择合适的串接电阻R,自拟实验步骤测量输入阻抗。

⑶参照输出阻抗测试方法,选择合适的负载RL,自拟实验步骤测量输出阻抗。

输入信号:频率f=2kHz的正弦信号,V P-P=300mV 仿真测试电路:

仿真计算过程:

R i=V02

V01?V02R=772.436

1542?772.436

×620kΩ≈622.31kΩ

R o=V o∞

V OL ?1R L= 2.557

1.542

?1×10kΩ≈6.582kΩ

A u=V OL

V i =1542

212.123

≈7.269

实验计算过程:

R i=V02

V01?V02R=336

661?336

×620kΩ≈640.98kΩ

R o=V o∞

V OL ?1R L= 1.058

0.661

?1×10kΩ≈6.006kΩ

A u=V OL

V i =661

107.28

≈6.161

五、实验小结

本次实验让我们复习了场效应管放大器的基本原理与转移特性和输出特性等知识,将课本上抽象的理论知识转换为了我们实际的动手能力,加深了我们对于理论知识的理解,还有对于公式的复习。在经过了这次实验我有了以下几点心得:

1、进行实验前,要认真做好仿真,有助于我们对实验内容的理解和实际实验操作的熟练度,较快较好的完成实验。

2、在实验过程中,当测量误差与理论值相差过大时,首先要检查电路是否搭接正确,如若正确,则可能是因为元器件损坏,或者是实验中使用的电器件与仿真所用的差异较大。

3、要注意做好归纳总结,遇到问题尽量靠自己解决。

音频功率放大器设计实验报告

题目:音频功率放大器电路 音频功率放大器设计任务 1、基本要求 (1)频带范围 200Hz —— 10KHz,失真度 < 5%。 (2)电压增益 >= 20dB。 (3)输出功率 >= 1 W (8欧姆负载)。 (4)功率放大电路部分使用分立元件设计。 发挥部分 (1)增加音调控制电路。 (2)增加话筒输入接口,灵敏度 5mV,输入阻抗 >> 20 欧姆。 (3)输出功率 >= 10W (8欧姆负载)。 (4)其他。 目录 1 引言····························································· 2 总体设计方案·····················································2.1 设计思路······················································· 2.2 总体设计框图··················································· 3 设计原理分析·····················································3.1设计总原理图 3.2设计的PCB电路图 ··· 1 引言 在现代音响普及中,人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同,令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以,就高保真度功放而言,应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。

音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。本次设计旨在熟悉设计流程,达到基本指标。 2 总体方案 根据实验要求,本次设计主要是也能够是用集成功放TDA2030为主的电路 一、电路工作原理 图1所示电路为音频功率放大器原理图,其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少,一般不需要调试即可成功。 RP是音量调节电位器,C1是输入耦合电容,R1是TDA2030同相输入端偏置电阻。 R2、R3决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为 (R2+R3)/R2=(0.68+22)/0.68=33.3倍,C2起隔直流作用,以使电路直流为100%负反馈。静态工作点稳定性好。 C4、C5为电源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡。R4、R5称为茹贝网路,用以在电路接有感性负载扬声器时,保证高频稳定性。VD1、VD2是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。 2.电流反馈 电流反馈是指在一个反馈电路中,若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈;若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈。通常可以采用负载短路法来判断。 从概念上说,若反馈量与输出电压(有时不一定是输出电压,而是取样处的电压)成正比则为电压反馈;若反馈量与输出电流(有时不一定是输出电流,而是取样处的电流)成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时,除了上述方法外,也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法,假设将放大电路的负载电阻RL短路(此时,),若

实验一小信号调谐(单调谐)放大器实验指导

实验一高频小信号单调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号单调谐放大器的基本工作原理; 2.熟悉放大器静态工作点的测量方法; 3.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算; 4.了解高频单调谐小信号放大器幅频特性曲线的测试方法。 二、实验原理 小信号单谐振放大器是通信接收机的前端电路,主要用于高频小信号的线性放大。其实验原理电路如图1-1所示。该电路由晶体管BG、选频回路(LC并联谐振回路)二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大,而且还有一定的选频作用。 1.单调谐回路谐振放大器原理 单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中,R B1、R B2、R E用以保证晶体管工作于放大区域,从而放大器工作于甲类。C E是R E的旁路电容,C B、C C 是输入、输出耦合电容,L、C是谐振回路,R C是集电极(交流)电阻,它决定了回路Q值、带宽。为了减轻负载对回路Q值的影响,输出端采用了部分接入方式。 2.单调谐回路谐振放大器实验电路 单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。其基本部分与图1-1相同。图中,C3用来调谐,K1、K2、K3用以改变集电极电阻,以观察集电极负载变化对谐振回路(包括电压增益、带宽、Q值)的影响。K4、K5、K6用以改变射极偏置电阻,以观察放大器静态工作点变化对谐振回路(包括电压增益、带宽、Q值)的影响。

图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路 高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0,谐振电压放大倍数A u0,放大器的通频带BW 0.7及选择性(通常用矩形系数K 0.1来表示)等。 放大器各项性能指标及测量方法如下: 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率,对于图1所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f 0的表达式为 ∑=LC f π21 式中,L 为调谐回路电感线圈的电感量; ∑C 为调谐回路的总电容,∑C 的表达式为 21oe C C n C ∑=+ 式中, C oe 为晶体管的输出电容; n 1(注:此图中n 1=1)为初级线圈抽头系数;n 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是: 用扫频仪作为测量仪器,测出电路的幅频特性曲线,微调C3,使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数A u0称为调谐放大器的电压放大倍数。A u0的表达式为

电工和电子技术(A)1实验报告解读

实验一 电位、电压的测定及基尔霍夫定律 1.1电位、电压的测定及电路电位图的绘制 一、实验目的 1.验证电路中电位的相对性、电压的绝对性 2. 掌握电路电位图的绘制方法 三、实验内容 利用DVCC-03实验挂箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”实验电路板,按图1-1接线。 1. 分别将两路直流稳压电源接入电路,令 U 1=6V ,U 2=12V 。(先调准输出电压值,再接入实验线路中。) 2. 以图1-1中的A 点作为电位的参考点,分别测量B 、C 、D 、E 、F 各点的电位值φ及相邻两点之间的电压值U AB 、U BC 、U CD 、U DE 、U EF 及U FA ,数据列于表中。 3. 以D 点作为参考点,重复实验内容2的测量,测得数据列于表中。 图 1-1

四、思考题 若以F点为参考电位点,实验测得各点的电位值;现令E点作为参考电位点,试问此时各点的电位值应有何变化? 答: 五、实验报告 1.根据实验数据,绘制两个电位图形,并对照观察各对应两点间的电压情况。两个电位图的参考点不同,但各点的相对顺序应一致,以便对照。 答: 2. 完成数据表格中的计算,对误差作必要的分析。 答: 3. 总结电位相对性和电压绝对性的结论。 答:

1.2基尔霍夫定律的验证 一、实验目的 1. 验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。 2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。 二、实验内容 实验线路与图1-1相同,用DVCC-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。 1. 实验前先任意设定三条支路电流正方向。如图1-1中的I1、I2、I3的方向已设定。闭合回路的正方向可任意设定。 2. 分别将两路直流稳压源接入电路,令U1=6V,U2=12V。 3. 熟悉电流插头的结构,将电流插头的两端接至数字电流表的“+、-”两端。 4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,读出并记录电流值。 5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,记录之。 三、预习思考题 1. 根据图1-1的电路参数,计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值,记入表中,以便实验测量时,可正确地选定电流表和电压表的量程。 答: 2. 实验中,若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流,在什么情况下可能出现指针反偏,应如何处理?在记录数据时应注意什么?若用直流数字电流表进行测量时,则会有什么显示呢? 答:

音频功率放大器实验报告_音频功率放大器课程设计报告.docx

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电子技术基础实验报告

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[ 输入信号不变,用示波器观察正常工作时输出电压V o 的波形并描画下来。 逐渐减小R P2的阻值,观察输出电压的变化,在输出电压波形出现明显失真时,把失真的波形描画下来,并说明是哪种失真。( 如果R P2=0Ω后,仍不出现失真,可以加大输入信号V i ,或将R b1由100K Ω改为10K Ω,直到出现明显失真波形。) 逐渐增大R P2的阻值,观察输出电压的变化,在输出电压波形出现明显失真时,把失真波形描画下来,并说明是哪种失真。如果R P2=1M 后,仍不出现失真,可以加大输入信号V i ,直到出现明显失真波形。 表 3-3 调节R P2使 输出电压波形不失 真且幅值 为最大(这 时的电压 放大倍数 最大), 测量此时 的静态工作点V c 、V B 、V b1和V O 。 表 3-4 ` 五、实验报告 1、分析输 入电阻 和输出电阻的测试方法。 按照电路图连接好电路后,调节RP2,使Vc 的值在6-7V 之间,此时使用万用表。接入输入信号1khz 20mv 后,用示波器测试Vi 与Vi ’,记录数据。用公式计算出输入电阻的值。在接入负载RL 和不接入负载时分别用示波器测试Vo 的值,记录数据,用公式计算出输出电阻的值。 2、讨论静态工作点对放大器输出波形的影响。 静态工作点过低,波形会出现截止失真,即负半轴出现失真;静态工作点过高,波形会出现饱和失真,即正半轴出现失真。 实验四 负反馈放大电路 一、 实验目的 1、熟悉负反馈放大电路性能指标的测试方法。 2、通过实验加深理解负反馈对放大电路性能的影响。 二、实验设备 、 阻值 波 形 何种失真 正常 不失真 R P2减小 饱和失真 R P2增大 ? 截止失真 V b1 (V) V C (V) V B (V) V O (V)

实验一_高频小信号调谐放大器实验报告

本科生实验报告 实验课程高频电路实验 学院名称信科院 专业名称物联网工程 学生姓名刘鑫 学生学号201313060108 指导教师陈川 实验地点6C1001 实验成绩 二〇年月二〇年月

高频小信号调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理; 2.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算; 3.了解高频小信号放大器动态范围的测试方法; 二、实验仪器与设备 高频电子线路综合实验箱; 扫频仪; 高频信号发生器; 双踪示波器 三、实验原理 (一)单调谐放大器 小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图1-1所示。该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。它不仅对高频小信号放大,而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率f S=12MHz。基极偏置电阻R A1、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点,从而可以改变放大器的增益。 表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0,谐振电压放大倍数A v0,放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数K r0.1来表示)等。 放大器各项性能指标及测量方法如下: 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率,对于图1-1所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f0的表达式为

∑ = LC f π210 式中,L 为调谐回路电感线圈的电感量; ∑ C 为调谐回路的总电容,∑ C 的表达式为 ie oe C P C P C C 2221++=∑ 式中, C oe 为晶体管的输出电容;C ie 为晶体管的输入电容;P 1为初级线圈抽头系数;P 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是: 用扫频仪作为测量仪器,用扫频仪测出电路的幅频特性曲线,调变压器T 的磁芯,使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。A V0的表达式为 G g p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fe i V ++-=-=- =∑2 22 1212100 式中,g Σ为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是y fe 本身也是一个复数,所以谐振时输出电压V 0与输入电压V i 相位差不是180o 而是为(180o + Φfe )。 A V0的测量方法是:在谐振回路已处于谐振状态时,用高频电压表测量图1-1中R L 两端的电压V 0及输入信号V i 的大小,则电压放大倍数A V0由下式计算: A V0 = V 0 / V i 或 A V0 = 20 lg (V 0 /V i ) d B 3.通频带 由于谐振回路的选频作用,当工作频率偏离谐振频率时,放大器的电压放大倍数下降,习惯上称电压放大倍数A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW ,其表达式为 BW = 2△f 0.7 = fo/Q L 式中,Q L 为谐振回路的有载品质因数。 分析表明,放大器的谐振电压放大倍数A V0与通频带BW 的关系为 ∑ = ?C y BW A fe V π20

电子技术基础实验报告要点

电子技术实验报告 学号: 222014321092015 姓名:刘娟 专业:教育技术学

实验三单级交流放大器(二) 一、实验目的 1. 深入理解放大器的工作原理。 2. 学习测量输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压幅值的方法。 3. 观察电路参数对失真的影响. 4. 学习毫伏表、示波器及信号发生器的使用方法。 二. 实验设备: 1、实验台 2、示波器 3、数字万用表 三、预习要求 1、熟悉单管放大电路。 2、了解饱和失真、截止失真和固有失真的形成及波形。 3、掌握消除失真方法。 四、实验内容及步骤 ●实验前校准示波器,检查信号源。 ●按图3-1接线。 图3-1 1、测量电压参数,计算输入电阻和输出电阻。 ●调整RP2,使V C=Ec/2(取6~7伏),测试V B、V E、V b1的值,填入表3-1中。 表3-1 Array ●输入端接入f=1KHz、V i=20mV的正弦信号。 ●分别测出电阻R1两端对地信号电压V i及V i′按下式计算出输入电阻R i : ●测出负载电阻R L开路时的输出电压V∞,和接入R L(2K)时的输出电压V0 , 然后按下式计算出输 出电阻R0;

将测量数据及实验结果填入表3-2中。 2、观察静态工作点对放大器输出波形的影响,将观察结果分别填入表3-3,3-4中。 ●输入信号不变,用示波器观察正常工作时输出电压V o的波形并描画下来。 ●逐渐减小R P2的阻值,观察输出电压的变化,在输出电压波形出现明显失真时,把失真的波形描 画下来,并说明是哪种失真。( 如果R P2=0Ω后,仍不出现失真,可以加大输入信号V i,或将R b1由100KΩ改为10KΩ,直到出现明显失真波形。) ●逐渐增大R P2的阻值,观察输出电压的变化,在输出电压波形出现明显失真时,把失真波形描画 下来,并说明是哪种失真。如果R P2=1M后,仍不出现失真,可以加大输入信号V i,直到出现明显失真波形。 表 3-3 ●调节R P2使输出电压波形不失真且幅值为最大(这时的电压放大倍数最大),测量此时的静态工 作点V c、V B、V b1和V O 。 表 3-4 五、实验报告 1、分析输入电阻和输出电阻的测试方法。 按照电路图连接好电路后,调节RP2,使Vc的值在6-7V之间,此时使用万用表。接入输入信号1khz 20mv后,用示波器测试Vi与Vi’,记录数据。用公式计算出输入电阻的值。在接入负载RL和不接入负载时分别用示波器测试Vo的值,记录数据,用公式计算出输出电阻的值。 2、讨论静态工作点对放大器输出波形的影响。 静态工作点过低,波形会出现截止失真,即负半轴出现失真;静态工

OTL功率放大器实验报告(DOC)

课程设计 课程名称模拟电子技术 题目名称功率放大器 专业班级12网络工程本2 学生姓名郭能 学号51202032019 指导教师孙艳孙长伟 二○一三年十二月二十三日 目录 引言 (2)

一、设计任务与要求 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 设计要求 (2) 二、方案设计 (3) 三、总原理图及元器件清单 (4) 四、电路仿真与调试 (6) 五、性能测试与分析 (7) 六、总结 (8) 七、参考文献 (8)

OTL功率放大器 引言:OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。OTL电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。它的特点是:采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出),有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出)。 1:设计任务与要求 1.1设计任务: 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 3.掌握OTL音频功率放大器的设计方法,基本工作原理和性能指标测试方法。 4. 通过一个OTL功率放大器的设计、安装和调试,进一步加深对互补对称功率放大电路的理解,增强实际动手能力。 1.2 设计要求: 1.设计时要综合考虑实用,经济并满足性能指标的要求,合理选用元器件。 2.广泛查阅相关的资料,不懂的地方积极向老师同学请教,讨论。认真独立的完成课题的设计。 3.按时完成课程设计并提交设计报告。 2:方案设计 要求设计一个由二极管,三极管,电容,电阻等元件组合而成的OTL音频功

高频小信号放大器实验报告

基于Multisim的通信电路仿真实验 实验一高频小信号放大器 1.1 实验目的 1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 1.2 实验内容 1.2.1 单调谐高频小信号放大器仿真 图1.1 单调谐高频小信号放大器 1、根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp。 ωp=1/(L1*C3)^2=2936KHz fp=ωp/(2*pi)=467KHz 2、通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益Av0。

下图中绿色为输入波形,蓝色为输出波形 Avo=Vo/Vi=1.06/0.252=4.206 3、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。 通频带BW=2Δf0.7=7.121MHz-28.631KHz=7.092MHz 矩形系数Kr0.1=(2Δf0.1)/( 2Δf0.7)= (14.278GHz-9.359KHz)/7.092MHz=2013.254 4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出

电压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~Av 相应的图,根据图粗略计算出通频带。 Fo(KHz ) 65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065 Uo(mV ) 0.66 9 0.76 5 1 1.05 1.06 1.06 0.97 7 0.81 6 0.74 9 0.65 3 0.574 0.511 Av 2.65 5 3.03 6 3.96 8 4.16 7 4.20 6 4.20 6 3.87 7 3.23 8 2.97 2 2.59 1 2.278 2.028 5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器观察图形,体会该电路的选频作用。 2次谐波 4次谐波

电子技术实验报告—实验4单级放大电路

电子技术实验报告 实验名称:单级放大电路 系别: 班号: 实验者姓名: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期: ?

目录 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) (一)单级低频放大器的模型和性能 (3) (二)放大器参数及其测量方法 (5) 四、实验内容 (7) 1、搭接实验电路 (7) 2、静态工作点的测量和调试 (8) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (9) 4、放大器上限、下限频率的测量 (10) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (11) 五、思考题 (11) 六、实验总结 (11)

一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法; 2.学习放大电路的调试方法; 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能; 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 2.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4.数字万用表1台 5.多功能电路实验箱1台 6.交流毫伏表1台 三、实验原理 (一) 单级低频放大器的模型和性能 1. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放

大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反,则为负反馈。 根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同,一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小,因此放大器的增益下降;同时改善了放大器的其他性能:提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真,以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流,从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上,去掉射极旁路电容C e,这样就引入了电流串联负反馈。

音频功率放大器实验报告

一、实验目的 1)了解音频功率放大器的电路组成,多级放大器级联的特点与性能; 2)学会通过综合运用所学知识,设计符合要求的电路,分析并解决设计过程中遇到的问题,掌握设计的基本过程与分析方法; 3)学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试,学会Altium Designer使用进行PCB制版,最后焊接做成实物,学会对实际功放的测试调试方法,达到理想的效果。 4)培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1)设计要求 设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电,多级电压、功率放大,所设计的电路满足以下基本指标: (1)频带宽度50Hz~20kHz,输出波形基本不失真; (2)电路输出功率大于8W; (3)输入阻抗:≥10kΩ; (4)放大倍数:≥40dB; (5)具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高音10kHz 处有±12dB的调节范围; (6)所设计的电路具有一定的抗干扰能力; (7)具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分: (1)增加电路输出短路保护功能; (2)尽量提高放大器效率; (3)尽量降低放大器电源电压; (4)采用交流220V,50Hz电源供电。 2)实物要求 正确理解有关要求,完成系统设计,具体要求如下: (1)画出电路原理图; (2)确定元器件及元件参数; (3)进行电路模拟仿真; (4)SCH文件生成与打印输出;

(5)PCB文件生成与打印输出; (6)PCB版图制作与焊接; (7)电路调试及参数测量。 三、实验内容与原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备,它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分,如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1)前置放大级 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种,如传声器(话筒)、电唱机、录音机(放音磁头)、CD 唱机及线路传输等,这些声音源的输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话,对于输入过低的信号,功率放大器输出功率不足,不能充分发挥功放的作用;假如输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真,这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器,以便使放大器适应不同的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中,除了信号的幅度差别外,它们的频率特性有的也不同,如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形,即低音被衰减,高音被提升。对于这样的输入信号,在进行功率放大器之前,需要进行频率补偿,使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态,即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号,一般只需将输入信号进行放大和衰减,不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配;二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱,一般只有100μV~几毫伏,所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路,对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器,首先要选择低噪声的晶体管,另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小,而且它几乎与静态工作点无关,在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下,

小信号放大器实验报告

实验设计报告 (模拟电子技术基础实践) 学院:电气工程与自动化学院 题目:小信号放大器的设计 专业班级:自动化131班 学号:2420132905 学生姓名:吴亚敏 指导老师:曾璐 2014年10月20日

第一章理论设计 1.设计目标与技术要求 1.1 设计目标:设计一个放大倍数约为10倍的小信号交流放大器 1.2 技术要求: (1)保证电路要有较大的输入电阻,主要是为了增大获取输入信号的能力。 (2)电路要有较小的输出电阻,主要是为了增大信号输出的能力。 (3)设计该放大电路,通过测试相应的参数,理解该放大电路的工作原理,掌握一些参数(输入阻抗、输出阻抗、放大倍数)的测量和计算方法。 2.设计方法(电路、元器件选择与参数计算) 2.1 实验原理图如下:

2.2 元件的选择: 电阻:需要33KΩ、16KΩ、3.9KΩ、2KΩ、1.2KΩ、390Ω的电阻各一个; 电容:需要47uF的4个,0.1uF的一个; 三极管:需要NPN型通用小信号晶体管2SC2458两个; 2.3 参数的计算: (1)基极的直流电位Ve是用R1和R2对电源电压Vcc分压后的电位,则 Vb=(R2/(R1+R2))*Vcc (2)发射机的直流电位Ve,则 Ve=Vb-Vbe (3)发射极上流过的直流电流Ie,则 Ie=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Re (4)集电极的直流电压Vc等于电源电压减去Rc的压降而得到的值,则 Vc=Vcc-Ic*Rc (5)由于基极电流很小,我们在计算的时候可以省去, 则 Ic=Ie,Vc=Vcc-Ie*Rc (6)交流电压的放大倍数,则 Av=Rc/Re (7)确定耦合电容C1,C2和C3,C4的阻值 因为C1和C2是将基极或集电极的直流电压截止,仅让交流成分进行输入输出的耦合电容,电路中C1和输入阻抗,C2和连接在输出端的负载电阻分别形成高通滤波器--也就是让高频通过的滤波器,所以C1=C2=10uF,而C3和C4是电源的耦合电容应该是降低电源对GND交流阻抗的电容,如果没有这个电容的话,电路中可能产生振荡。所以要在电源上并联连接好小容量的C3=0.1uF电容器和大容量的C4=10uF电容器,能在宽频范围降低电源对GND的阻抗。 (8)静态工作点: Vbq=5*(R2/(R1+R2))=5*(33/(33+16))=3.44V Ieq=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Re=Icq=0.5mA Vceq=Vcc-Ieq*Rc-Icq*Re=2.8V Ibq=Icq/(1+β)=0.05mA (9)动态工作点: Av=Rc/Re=3.9K/(2K//390)=10 Ri=Rb1//Rb2=33K//16K=0.093KΩ Ro=Rc=0Ω

数字电子技术实验报告汇总

《数字电子技术》实验报告 实验序号:01 实验项目名称:门电路逻辑功能及测试 学号姓名专业、班级 实验地点物联网实验室指导教师时间2016.9.19 一、实验目的 1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。 2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。 3、学会检测基本门电路的方法。 二、实验仪器及材料 1、仪器设备:双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱 2. 器件: 74LS00 二输入端四与非门2片 74LS20 四输入端双与非门1片 74LS86 二输入端四异或门1片 三、预习要求 1. 预习门电路相应的逻辑表达式。 2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。 四、实验内容及步骤 实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常,然后选择实验用的集成块芯片插入实验箱中对应的IC座,按自己设计的实验接线图接好连线。注意集成块芯片不能插反。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。实验中

1.与非门电路逻辑功能的测试 (1)选用双四输入与非门74LS20一片,插入数字电路实验箱中对应的IC座,按图1.1接线、输入端1、2、4、5、分别接到K1~K4的逻辑开关输出插口,输出端接电平显 图 1.1 示发光二极管D1~D4任意一个。 (2)将逻辑开关按表1.1的状态,分别测输出电压及逻辑状态。 表1.1 输入输出 1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值(v) H H H H 0 0 L H H H 1 1 L L H H 1 1 L L L H 1 1 L L L L 1 1 2. 异或门逻辑功能的测试

图 1.2 (1)选二输入四异或门电路74LS86,按图1.2接线,输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1~K4),输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。 (2)将逻辑开关按表1.2的状态,将结果填入表中。 表1.2 输入输出 1(K1) 2(K2) 4(K35(K4) A B Y 电压(V) L H H H H L L L H H H H L L L H H L L L L L H H 1 1 1 1 1 1 1 1

音频功率放大电路实验报告分析

实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 音频功率放大电路 实验类型: 研究探索型实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理(必填) 音频功率放大电路,也即音响系统放大器,用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备,它接受的信号源有多种形式,通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大,因此,音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器,希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足,。 为了充分地推动扬声器,通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率,而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示,按其构成,可分为前置放大级,音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线

前置放大电路: 前置放大级输入阻抗较高,输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大,为了减小噪声,前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为:23 1R R A vf + = 输入电阻:1R R if = 输出电阻:0of =R 功率放大级: 对于功率放大级,除了输出功率应满足技术指标外,还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配,否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电,缺点是输出要通过大电容与负载耦合,因此低频响应较差;OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合,频响特性较好,但需要用双电源供电。(实验室提供本功能模块) 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高,失真小,输出功率大,外围电路简单等特点,采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端;2脚为反相输入端;3脚为负电源;4脚为输出端; 5脚为正电源。 功放级电路中,电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载,其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性,避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9,直流反馈系数F ′=1。对于交流信号而言,

高频实验:小信号调谐放大器实验报告要点

实验一 小信号调谐放大器实验报告 一 实验目的 1.进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2.掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数(电压放大倍数,通频带,矩形系数)的测试。 二、实验使用仪器 1.小信号调谐放大器实验板 2.200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪(安泰信) 5. 高频信号源 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理 所谓“小信号”,通常指输入信号电压一般在微伏 毫伏数量级附近,放大这种信号的放大器工作在线性范围内。所谓“调谐”,主要是指放大器的集电极负载为调谐回路(如LC 调谐回路)。这种放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最强的放大作用,而对其它远离0f 的频率信号,放大作用很差,如图1-1所示。 图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线 小信号调谐放大器技术参数如下: 1 0.707

1.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力 2.通频带和选择性:通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时,所对应的频率范围为高频放大器的通频带,用B0.7表示。衡量放大器的频率选择性,通常引入参数——矩形系数K0.1。 2.实验电路 原理图分析: In1是高频信号输入端,当信号从In1输入时,需要将跳线TP1的上部连接起来。In2是从天线接收空间中的高频信号输入,电感L1和电容C1,C2组成选频网络,此时,需要将跳线TP1的下部连接起来。电容C3是隔直电容,滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻,用来决定晶体管基极的直流电压,电阻R1是射极直流负反馈电阻,决定了晶体管射极的直流电流Ie。晶体管需要设置一个合适的直流工作点,才能保证小信号谐振放大器正常工作,有一定的电压增益。 通常,适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数 ,增大小信号谐振放大器的放大倍数。但Ie过大,输出波形容易失真。一般控制Ie在1-4mA之间。 电容C3是射极旁路电路,集电极回路由电容和电感组成,是一个并联的LC 谐振回路,起到选频的作用,其中有一个可变电容可以改变回路总的电容值。电

电工电子技术实验报告

电工电子技术实验报告 学院 班级 学号 姓名 天津工业大学电气工程与自动化学院电工教学部 二零一三年九月

目录 第一项实验室规则------------------------------------------------------------------ i 第二项实验报告的要求------------------------------------------------------------ i 第三项学生课前应做的准备工作------------------------------------------------ii 第四项基本实验技能和要求----------------------------------------------------- ii 实验一叠加定理和戴维南定理的研究------------------------------------------ 1实验二串联交流电路和改善电路功率因数的研究--------------------------- 7实验三电动机的起动、点动、正反转和时间控制--------------------------- 14实验四继电接触器综合性-设计性实验----------------------------------------20 实验五常用电子仪器的使用---------------------------------------------------- 22实验六单管低频电压放大器---------------------------------------------------- 29实验七集成门电路及其应用---------------------------------------------------- 33 实验八组合逻辑电路------------------------------------------------------------- 37实验九触发器及其应用---------------------------------------------------------- 40 实验十四人抢答器---------------------------------------------------------------- 45附录实验用集成芯片---------------------------------------------------------- 50

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