模电实验二1
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2.1 晶体管共射极单管放大器一、实验目的1、掌握用multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。
2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法,观察静态工作点对放大器输出波形的影响。
3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。
二、实验原理实验电路如图2.1-1所示,采用基极固定分压式偏置电路。
电路在接通直流电源Vcc而未加入信号(Vi=0)时,三极管三个极电压和电流称为静态工作点,即V BQ=R2V CC/(R2+R3+R7)I CQ=I EQ=(V BQ-V BEQ)/R4I BQ=I EQ/βV CEQ=V CC-I CQ(R5+R4)1、放大器静态工作点的选择和测量放大器的基本任务是不失真的放大小信号。
为了获得最大不失真输出电压,静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。
若工作点选的太高,则容易引起饱和失真;而选的太低,又易引起截止失真。
静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时,测量晶体管的集电极电流ICQ和管压降VCEQ。
其中VCEQ可直接用万用表直流电压档测C-E极间的电压既得,而ICQ的测量则有直接法和间接法两种:(1)直接法:将万用表电流档串入集电极电路直接测量。
此法精度高,但要断开集电极回路,比较麻烦。
(2)间接法:用万用表直流电压档先测出R5上的压降,然后根据已知R5算出ICQ,此法简单,在实验中常用,但其测量精度差。
为了减小测量误差,应选用内阻较高的电压表。
当按照上述要求搭好电路,在输入端引入正弦信号,用示波器观察输出。
静态工作点具体的调节步骤如下:根据示波器上观察到的现象,做出不同的调整动作,反复进行。
当加大输入信号,两种失真都出现,减小输入信号,两种失真同时消失,可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点,就是最佳的静态工作点。
去掉输入信号,测量此时的VCQ,就得到了静态工作点。
2.电压放大倍数的测量电压放大倍数是指放大器的输入电压Ui输出电压Uo之比:Au=Uo/Ui (2.1-5)用示波器分别测出Uo和Ui,便可按式(2.1-5)求得放大倍数,电压放大倍数与负载Rl有关。
单级放大电路1、实验原理简介本实验采用分压式偏置放大电路,它的偏置电路采用R1、R2和R5组成分压电路,并在发射极接有反馈电阻R6和R7,对稳定静态工作点有较好的效果。
当在放大器的输入端加入输入信号后,输出端可以得到一个反相、放大的输出信号。
R6越大稳定效果越好,但是R6太大能量消耗会增加,R6两端的直流压降将增加,减小放大电路输出电压的幅度,降低放大倍数。
为此常在R6两端并联一个较大的电容C3,使交流旁路。
C3称为交流旁路电容,容量一般为几十到几百微法。
2、实验电路图4、静态测量数据记录静态工作点参数测量:静态测量时不接入输入信号u s、电阻R s和模拟负载R L,调节电v E=1.2V,即I E=1.2mA,此时静态工作点处于交流负位器W,使晶体管发射极对地电压载线中点。
用万用表测量各静态电压值,得到的结果如下所示:静态测量记录(Vcc =12.1V ,β=208)5、 动态测量用信号发生器产生1KHz 的正弦波作为u s ,串联电阻R S 后作为等效信号源接入电路,分别接入不同大小的负载 ,用示波器同时观察 u i 和u o ,使u s 幅度从10mv (有效值)逐渐增大,直至u o波形失真。
在输出信号不失真的前提下,测量电压增益。
动态测量记录(1)当负载为 (空载)时 出现饱和失真的波形为(2)当负载为 5.1K∧时 出现截止失真的波形为6、波形观察记录<一>、(1)负载为∞(空载)时正常放大的波形为:此波形输入有效值为60mv,输出有效值为3.6v。
放大倍数为60倍。
(2)负载为∞(空载)时出现失真时的波形:此波形输入有效值为85mv,输出有效值为5.1v。
但此时输出已经出现饱和失真(3)负载为5.1K∧时正常放大时的波形为:此波形输入有效值为60mv,输出有效值为1.5v。
放大倍数为25倍。
(4)负载为5.1K∧时出现失真时的波形为:此波形输入有效值为85mv,输出有效值为2.13v。
模拟电子技术实验报告实验目的,通过模拟电子技术实验,加深对电子技术原理的理解,掌握基本的电路设计和调试方法。
实验仪器和材料,集成电路实验箱、示波器、电源、电阻、电容、电感等元器件。
实验一,直流电路实验。
1. 实验内容,搭建一个简单的直流电路,测量电压、电流、电阻等参数。
2. 实验步骤,首先将电源连接到实验箱上,然后依次连接电阻、电压表和电流表,调节电源电压,记录电路中各个元件的参数。
3. 实验结果,根据测量结果,绘制电压-电流特性曲线,计算电路中的电阻值。
实验二,交流电路实验。
1. 实验内容,搭建一个简单的交流电路,观察交流电压的变化规律。
2. 实验步骤,将交流电源接入实验箱,连接电阻、电容等元件,利用示波器观察电压波形的变化。
3. 实验结果,根据示波器显示的波形,分析电路中的相位差、频率等参数。
实验三,放大电路实验。
1. 实验内容,搭建一个简单的放大电路,观察输入信号和输出信号的变化。
2. 实验步骤,连接放大电路的输入和输出端,输入不同幅度和频率的信号,观察输出信号的变化。
3. 实验结果,根据实验结果,分析放大电路的增益、频率响应等特性。
实验四,滤波电路实验。
1. 实验内容,搭建一个简单的滤波电路,观察不同频率信号的滤波效果。
2. 实验步骤,连接滤波电路的输入和输出端,输入不同频率的信号,观察输出信号的变化。
3. 实验结果,根据实验结果,分析滤波电路的通频带、阻带等特性。
实验五,振荡电路实验。
1. 实验内容,搭建一个简单的振荡电路,观察输出信号的振荡特性。
2. 实验步骤,连接振荡电路的输入和输出端,调节电路参数,观察输出信号的频率和幅度。
3. 实验结果,根据实验结果,分析振荡电路的频率稳定性、波形失真等特性。
实验总结,通过以上实验,加深了对模拟电子技术原理的理解,掌握了基本的电路设计和调试方法,为今后的电子技术应用奠定了基础。
最新模电实验二实验报告实验目的:1. 理解并掌握模拟电子技术中的基本概念和原理。
2. 学习使用常见的模拟电子实验仪器和设备。
3. 通过实验验证基本的模拟电路设计和分析方法。
4. 培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
实验内容:1. 设计并搭建基本的放大电路,包括共射放大器、共集放大器和共基放大器。
2. 测量并记录不同配置下放大器的输入阻抗、输出阻抗、增益和频率响应。
3. 实验中使用示波器观察放大器对不同输入信号的响应特性。
4. 搭建滤波电路,包括低通、高通、带通和带阻滤波器,并测量其频率特性。
5. 分析实验数据,与理论值进行比较,探讨误差来源。
实验设备和材料:1. 模拟电子技术实验箱。
2. 示波器。
3. 万用表。
4. 信号发生器。
5. 电阻、电容、二极管、晶体管等基本电子元件。
实验步骤:1. 根据实验指导书的要求,正确连接电路元件,搭建放大电路。
2. 调整信号发生器,产生所需频率和幅度的输入信号。
3. 使用示波器观察并记录放大器的输出波形,调整电路直至达到预期效果。
4. 改变电路配置,重复步骤2和3,测量不同放大器类型的特性。
5. 搭建滤波电路,并使用示波器和信号发生器测试其性能。
6. 使用万用表测量电路的输入阻抗、输出阻抗和增益。
7. 记录所有实验数据,并进行整理分析。
实验结果与分析:1. 列出实验中测量到的输入阻抗、输出阻抗、增益等参数,并与理论值进行对比。
2. 分析滤波电路的频率响应特性,验证其设计的有效性。
3. 讨论实验中遇到的问题及其解决方案,分析可能的误差来源。
4. 根据实验结果,提出改进电路设计的建议。
结论:通过本次实验,我们成功地搭建并测试了不同类型的放大器和滤波电路。
实验结果与理论预测相符,验证了模拟电路设计的基本原理。
同时,实验过程中遇到的问题和挑战也加深了我们对模拟电子技术的理解。
通过动手实践,我们的实验技能和问题解决能力得到了提升。
模电实验报告模拟电子实验报告一、引言模拟电子实验是电子信息工程类专业中一门非常重要的课程,通过这门实验课程,我们可以更加深入地了解模拟电路的基本原理和特性。
本次实验我们将学习并掌握一些基本的模拟电路,包括放大电路、滤波电路和振荡电路等。
二、实验一:放大电路1. 实验目的掌握放大电路的基本原理和特性,了解电压放大和功率放大的区别。
2. 实验原理放大电路是指通过放大器将输入信号放大后输出的电路。
信号放大可以分为电压放大和功率放大两种。
电压放大是指将输入信号的电压放大到一定倍数后输出,而功率放大是指将输入信号的功率放大到一定倍数后输出。
3. 实验步骤(1) 搭建共射放大电路,连接电路中的电阻和电容。
(2) 接通电源,调节电源电压和放大器参数。
(3) 输入不同幅度的信号,观察输出信号的变化。
4. 实验结果通过实验我们可以观察到输入信号经过放大电路后,输出信号的电压发生了变化。
当输入信号的幅度较小时,输出信号的幅度也较小;而当输入信号的幅度较大时,输出信号的幅度也较大。
这说明了放大电路可以放大输入信号的电压。
三、实验二:滤波电路1. 实验目的了解滤波电路的基本原理和滤波效果。
2. 实验原理滤波电路是指通过电容、电感和电阻等元件对输入信号进行滤波处理的电路。
滤波电路可以将输入信号中的某些频率成分削弱或者消除,从而得到滤波后的信号。
3. 实验步骤(1) 搭建RC低通滤波电路,连接电容和电阻。
(2) 接通电源,调节电源电压和电路参数。
(3) 输入不同频率的信号,观察输出信号的变化。
4. 实验结果通过实验我们可以观察到当输入信号的频率较低时,输出信号几乎与输入信号一致;而当输入信号的频率较高时,输出信号的幅度明显下降。
这说明了低通滤波电路可以将高频信号削弱,从而实现对输入信号的滤波处理。
四、实验三:振荡电路1. 实验目的了解振荡电路的基本原理和振荡条件。
2. 实验原理振荡电路是指通过反馈回路将一部分输出信号再次输入到输入端,从而使得电路产生自激振荡的现象。
整流滤波的电路设计实验
一、实验目的:
了解直流稳压电源的组成及各部分的作用,稳压电源的性能指标及其测试。
掌握电源各部分的测量要点和波形记录。
要求课前预习,没人独立完成实验,做好实验记录,写好实验报告。
二、实验仪器:
1.三相电综合实验台
2.模电一号实验板
3.TFG2030V数字合成信号发生器
4.7020型数字示波器
5.数字万用表
三、实验原理:
1、实验思路
利用二极管正向导通反向截至的特性,与RC电路的特性,通过二极管、电阻与电容的串并联设计出各种整流电路和滤波电路进行研究。
2、半波整流电路
变压器的次级绕组与负载相接,中间串联一个整流二极管,就是半波整流。
利用二极管的单向导电性,只有半个周期内有电流流过负载,另半个周期被二极管所阻,没有电流。
2.1单相半波整流
只在交流电压的半个周期内才有电流流过负载的电路称为单相半波整流电路。
原理:如图4.1,利用二极管的单向导电性,在输入电压Ui为正的半个周期内,二极管正向偏置,处于导通状态,负载RL上得到半个周期的直流脉动电压和电流;而在Ui为负的半个周期内,二极管反向偏置,处于关断状态,电流基本上等于零。
由于二极管的单向导电作用,将输入的交流电压变换成为负载RL两端的单向脉动电压,达到整流目的,其波形如图4.2。
3、全波桥式整流
前述半波整流只利用了交流电半个周期的正弦信号。
为了提高整流效率,使交流电的正负半周信号都被利用,
则应采用全波整流,现以全波桥式整流为例,其电路和相应的波形如图6.2.1-3所示。
若输入交流电仍为
t U t u P i ωsin )(= (8)
则经桥式整流后的输出电压u 0(t)为(一个周期)
t
U u t U u P P ωωsin sin 00-==
π
ωππ
ω20≤≤≤≤t t (9)
其相应直流平均值为 ⎰
≈=
=
T
P P U U dt t u T
u 0
00637.02
)(1π
(10)
由此可见,桥式整流后的直流电压脉动大大减少,平均电压比半波整流提高了一倍(忽略整流内阻时)。
(1) 滤波电路
经过整流后的电压(电流)仍然是有“脉动”的直流电,为了减少被波动,通常要加滤波器,常用的滤波电路有电容、电感滤波等。
现介绍最简单的滤波电路。
电容滤波电路
电容滤波器是利用电容充电和放电来使脉动的直流电变成平稳的直流电。
我们已经知道电容器的充、放电原理。
图6.2.1-4所示为电容滤波器在带负载电阻后的工作情况。
设在t 0时刻接通电源,整流元件的正向电阻很小,可略去不计,在t=t 1时,U C 达到峰值为i U 2。
此后U i 以正弦规律下降直到t 2时刻,二极管D 不再导电,电容开始放电,U C 缓慢下降,一直到下一个周期。
电压U i 上升到和U C 相等时,即t 3以后,二极管D 又开始导通,电容充电,直到t 4。
在这以后,二极管D 又截止,U C 又按上述规律下降,如此周而复始,形成了周期性的电容器充电放电过程。
在这个过程中,二极管D 并不是在整个半周内都导通的,从图上可以看到二极管D 只在t 3到t 4段内导通并向电容器充电。
由于电容器的电压不能突变,故在这一小段时间内,它可以被看成是一个反电动势(类似蓄电池)。
由电容两端的电压不能突变的特点,达到输出波形趋于平滑的目的。
经滤波后的输出波形如图6.2.1-5所示。
四、实验内容及观测现象记录半波整流
2全波整流
桥式整流
五、思考题
1、半波整流电路和全波桥式整流电路的工作原理分别是?
1、半波整流电路工作原理:
设变压器二次绕组的交流电压u2= U2sinωt,式中,U2为二次电压有效值。
u2的波形如图7.1.2(a)所示。
图7.1.1 单相半波整流电路
(1)正半周u2瞬时极性a(+),b(-),VD正偏导通,二极管和负载上有电流流过。
若向压降UF忽略不计,则uo=u2。
单项半空桥式电路
(2)负半周u2瞬时极性a(-),b(+),VD反偏截止,IF≈0,uD=u2。
2、半波整流只利用了交流电半个周期的正弦信号。
为了提高整流效率,使交流电的正负半周信号都被利用。
图6.2.1-3桥式
整流电路和波形图
(8)
则经桥式整流后的输出电压为(一个周期)
(9)
(10)
由此可见,桥式整流后的直流电压脉动大大减少,平均值比半波整流提高了一倍(忽略整流内阻)2、两种电路的整流、滤波输出电压中各成分与滤波电容容量及负载电阻阻值大小的有什么关系?
1、由实验图像得:电容的容量越大,输出的交流成分的波形幅度越小,即输出电压越平稳。
2、由实验图像得:负载电阻阻值越小,输出的交流成分的波形幅度越小,即输出电压越平稳。