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
2015 年 6 月 7 日
目录
《模拟电子技术》课程实验设计
1.设计题目及实验要求
2.实验目的及知识背景
2.1饱和失真与截止失真
2.1.1截止失真
2.1.2饱和失真
2.2 双向失真
2.3 交越失真
2.4 不对称失真
2.5 增益带宽积
2.6 容性负载
2.7 语音放大
3实验过程
3.1截止、饱和、双向失真电路
3.2交越失真电路
3.3不对称失真电路
3.4 增益带宽积
3.5 容性负载
3.6 语音放大
3.7 失真研究
4总结与体会
5参考文献
1 实验题目及要求
基本要求
（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。
正弦波与常见失真波形如下：
正常波形顶部失真底部失真
双向失真交越失真非对称失真
（2）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。
设计电路并改进。
0.5V
t
u o
0.5ms
50mV
t
u i
0.5ms
放大电路t
u o
讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。
（3）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。
1、设计电路并改进。
2、讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。
思考：npn型组成的共射放大电路和pnp型组成的共射放大电路在截止和饱和失真方面的不同。
（4）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。
1、设计电路并改进。
2、讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。
思考：共基放大电路、共集放大电路与共射放大电路在截止和饱和失真方面的不同。
（5）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。
设计电路并改进。
讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。
思考：双电源供电的功率放大器改成单电源供电会出现哪种失真？如何使单电50mV
t
u i
0.5ms
放大电路t
u o
0.5ms
50mV
t
u i
0.5ms
放大电路t
u o
0.5ms
源供电的功率放大器不失真？
2、发挥部分
（1）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。
设计电路并改进。
讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。
（2）任意选择一运算放大器，测出增益带宽积fT。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fT的95%，观察输出波形是否失真，若将振荡器频率提高至fT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fT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20F，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～20kHz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fT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？
2 实验目的与知识背景
2.1 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
2.2 知识点
1）非线性失真原理介绍
失真现象：一个理想的放大器，其输出信号应当如实的反映输入信号，即他们尽管在幅度上不同，时间上也可能有延迟，但波形应当是相同的．但是，在实际放大器中，由于种种原因，输入信号不可能与输入信号的波形完全相同，这种现象叫做失真．
非线性失真：放大器件的工作点进入了特性曲线的非线性区，使输入信号和输出信号不再保持线性关系，这样产生的失真称为非线性失真。
非线性失真产生的主要原因：（1）晶体管等特性的非线性；（2）静态工作等位置设置的不合适或输入信号过大。由于放大器件工作在非线性区而产生的非线性失真有5种：饱和失真、截止失真、双向失真、交越失真和不对称失真。非线性失真的特征是产生新的频率分量，即产生输入信号的单频分量为基波分量的高次谐波分量。
饱和失真与截止失真
当放大器的工作点选的太低,或太高时,放大器将不能对输入信号实施正常的放
大。
如右图：三极管工作区域划分
如下图：输入、输出波形关系图例
2.1.1截止失真
图3-1-1所示为工作点太低的情况,由图可见,当工作点太低时,放大器能对输入的正半周信号实施正常的放大,而当输入信号为负半周时,因将小于三极管的开启电压,三极管将进入截止区,ib=0,ic=0,输出电压u0=uCE=Vcc将不随输入信号而变化,产生输出波形的失真。
这种失真是因工作点取的太低,输入负半周信号时,三极管进入截止区而产生的失真,所以称为截止失真。
2.1.2饱和失真
