模电实验论文
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模电实验报告2篇Experimental report of analog electricity汇报人:JinTai College模电实验报告2篇前言:报告是按照上级部署或工作计划,每完成一项任务,一般都要向上级写报告,反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想等,以取得上级领导部门的指导。
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本文简要目录如下:【下载该文档后使用Word打开,按住键盘Ctrl键且鼠标单击目录内容即可跳转到对应篇章】1、篇章1:模电实验报告2、篇章2:模电实验报告篇章1:模电实验报告在本学期的模电实验中一共学习并实践了六个实验项目,分别是:①器件特性仿真;②共射电路仿真;③常用仪器与元件;④三极管共射级放大电路;⑤基本运算电路;⑥音频功率放大电路。
实验中,我学到了PISPICE等仿真软件的使用与应用,示波器、信号发生器、毫伏表等仪器的使用方法,也见到了理论课上学过的三极管、运放等元件的实际模样,结合不同的电路图进行了实验。
当学过的理论知识付诸实践的时候,对理论本身会有更具体的了解,各种实验方法也为日后更复杂的实验打下了良好的基础。
几次的实验让我发现,预习实验担当了不可或缺的作用,一旦对整个实验有了概括的了解,对理论也有了掌握,那实验做起来就会轻车熟路,而如果没有做好预习工作,对该次实验的内容没有进行详细的了解,就会在那里问东问西不知所措,以致效率较低,完成的时间较晚。
由于我个人对模电理论的不甚了解,所以在实验原理方面理解起来可能会比较吃力,但半学期下来发现理论知识并没有占过多的比例,而主要是实验方法与解决问题的方法。
比如实验前先要检查仪器和各元件(尤其如二极管等已损坏元件)是否损坏;各仪器的地线要注意接好;若稳压源的电流示数过大,证明电路存在问题,要及时切断电路以免元件的损坏,再调试电路;使用示波器前先检查仪器是否故障,一台有问题的示波器会给实验带来很多麻烦。
模电实验报告范文本文以一个模拟电路实验为案例,撰写了一份超过1200字的实验报告。
实验报告一、实验目的通过本次实验,我们旨在了解并学习模拟电路的基本概念,以及使用实际器件搭建模拟电路的方法。
通过实验,我们将会验证和应用理论知识,提高我们的实际动手能力。
二、实验原理本次实验使用了一个基础的模拟电路,反相比例放大器。
反相比例放大器是模拟电路中最常见的电路之一,通过调节输入电压和电阻的值,可以实现电压信号的放大和反向。
反相比例放大器的电路示意图如下:在理想情况下,输入电阻和放大倍数可分别通过以下公式计算得到:输入电阻:Rin=R1放大倍数:Av=-R2/R1三、实验设备与器件本次实验所使用的设备与器件如下:1.功率供应器:用于提供电源电压,实验中使用的是可调直流电源,可以提供0-10V的调整范围。
2.变阻器:用于调节输入电阻的大小。
3.电容:用于调节电路的高频性能。
4.电阻:用于调节电路的低频性能。
四、实验步骤1.按照电路图连接电路:将功率供应器的正负极分别与电路中的相应位置连接,注意连接的正确性。
2.调节功率供应器的输出电压:将功率供应器的输出电压调整到2V,作为测试电压。
3.调节变阻器的大小:根据所使用电阻的阻值范围,调节变阻器的旋钮,使得输入电阻的大小适合于所需的放大倍数。
4.测试电路:将待放大的电压信号输入到电路的输入端,同时将示波器的探头分别连接到输入端和输出端,分别观察和记录两个信号的波形。
5.调整电容和电阻:根据实际需要,对电路中的电容和电阻进行适当调整,以满足对高频和低频的需求。
6.改变输入信号的幅度:逐步改变输入信号的幅度,观察并记录输出信号的变化情况。
五、实验结果与分析在完成以上实验步骤后,我们观察到输入信号与输出信号的波形,并记录了不同输入信号幅度下的输出信号。
通过对比和分析,我们得出以下结论:1.输入信号经过反相放大后,输出信号的幅度相对放大,且符号相反,验证了反相放大器的基本原理。
集成运放集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件,它以半导体单晶硅为芯片,采用专门的制造工艺,把晶体管、场效应管、二极管电阻和电容等元件及他们之间的连线所组成的完整电路制作在一起,是指具有特定的功能。
集成放大电路最初多用于各种模拟信号的运算(如比例、求和、求差、积分、微分……)上,故被称为运算放大电路,简称集成运放。
集成运放广泛用于模拟信号的处理和产生电路之中,因其高性能低价位,在大多数情况下,已经取代了分立元件放大电路。
从本质上看,集成运放是一种高性能的直接耦合放大电路。
并且它种类繁多。
按供电方式可将运放分为双模供电和单模供电,在双模供电中又分正、负电源对成型和不对称型供电。
按照集成运算放大器的参数可分为通用性和特殊型两类,通用型运放用于无特殊要求的电路中,其性能指标的数值范围如表1所示,少数运放可能超出表中数值范围。
特殊性运放可分通用型运算放大器、高阻型运算放大器、低温漂型运算放大器、高速型运算放大器、低功耗型运算放大器、高压大功率型运算放大器。
表1。
通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。
例mA741(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。
它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。
这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid>(109~1012)W,IIB为几皮安到几十皮安。
实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。
用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。
常见的集成器件有LF356、LF355、LF347(四运放)及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。
在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。
模电实验心得体会范文时间总是过得很快,经过一周的课程设计的学习,我已经自己能制作一个无缘滤波器,这其中的兴奋是无法用言语表达的。
学习模电这段时间也是我们一学期最忙的日子,不仅面临着期末考试,而且中间还有一些其他科目的实验,本周必须完成模电的课程设计。
任务对我们来说,显得很重。
昨天刚考完复变,为了尽快完成模电的课程设计,我一天也没歇息。
相关知识缺乏给学习它带来很大困难,为了尽快掌握它的用法,我照着原理图学习视频一步一步做,终于知道了如何操作。
刚开始我借来了一份无源滤波器的电路原理图,但离实际应用差距较大,有些器件很难找到,后来到网上搜索了一下相关内容,顺便到学校图书馆借相关书籍,经过不断比较与讨论,最终敲定了无源滤波器的电路原理图,并且询问了兄弟班关于元器件的参数情况。
为下步实物连接打好基础。
在做电路仿真时,我画好了电路原理图,修改好参数后,创建网络列表时系统总是报错,无论我怎样修改都不行,后来请教同学,他们也遇到了同样的困惑。
任何事情都不可能是一帆风顺的,开始是创建网络表时出现问题,后来是没有差错但出来的仿真波形不是预计中的,这确实很难薷摹,涑鍪狈抡娌ㄐ巫苁且惶踔毕撸遗艘煌砩弦舱也怀鲈颍鋈艘蚕缘媒乖瓴灰选?经过这段课程设计的日子,我发现从刚开始的Multisim到现在的Protel,不管是学习哪种软件,都给我留下了很深的印象。
由于没有接触,开始学得很费力,但到后来就好了。
在每次的课程设计中,遇到问题,最好的办法就是问别人,因为每个人掌握情况不一样,不可能做到处处都懂,发挥群众的力量,复杂的事情就会变得很简单。
这一点我深有体会,在很多时候,我遇到的困难或许别人之前就已遇到,向他们请教远比自己在那冥思苦想来得快。
尽管现在只是初步学会了无源滤波器设计,离真正掌握还有一定距离,但学习的这段日子确实令我收益匪浅,不仅因为它发生在特别的时间,更重要的是我又多掌握了一门新的技术,收获总是令人快乐,不是吗,------------------------作为一名光电信息工程专业的学生,我觉得能做这样的课程设计是十分有意义。
2012-2013学年第二学期《模拟电子技术》课程设计报告题目:电子助听器专业:电子信息工程班级:一班姓名:常贤、井波、梁富慧、刘文财朱涛涛、张靖林、张诗杰、谢柳云指导教师:倪琳电气工程系2011年6月5日任务书电子助听器摘要助听器是先将声信号转化为电信号,通过对电信号加以放大后,再转换为声信号,从而将声音放大的。
在能量转换过程中,实现换能器功能的是麦克风和受话器。
助听器组成元件包括:麦克风、放大器、受话器、音量调控、电池。
麦克风:麦克风是输入换能器,将声能转变为电能。
放大器:放大器将麦克风转换好的微弱电压加以放大。
受话器:受话器是另一换能器,正好与麦克风相反,它将放大的电信号转换为声信号或机械振动,传递到耳道里。
转换为声信号的受话器为气导受话器,转换为机械振动的受话器为骨导受话器。
此处为耳机该助听器由分立元件构成,线路简单,体积小巧。
前级由两个三级管组成前级电压放大。
第三个三级管作功率放大器。
声音信号经功放后用8Ω立体声耳机收听,具有音量调整功能。
可由1.5V的AA电池供电,体积小巧,原件少。
当电池电压下降到1.1V 时,耳机内的话音仍然响亮,清析。
关键词:助听器、放大器、麦克风、AA电池、三极管目录第一章、设计方案的论证与选择 (3)1.1放大电路 (3)1.1.1 方案一:共射极放大电路 (3)1.1.2 方案二:共集极放大电路 (3)1.1.3 方案三:共基级放大电路 (3)1.2耦合电路 (3)1.2.1 方案一:阻容耦合电路 (3)1.2.2 方案二:直接耦合电路 (3)1.2.3 方案三:变压耦合电路 (3)1.3放大器选择 (4)1.3.1方案一:晶体三极管 (4)1.3.2方案二:集成运算放大器 (4)1.4最终方案设计 (4)第二章、硬件电路的设计 (5)2.1主要单元电路的设计 (5)2.1.1 前级电压放大电路的设计 (5)2.1.2 后级放大电路的设计 (5)2.1.3 声音采集 (6)2.2总体电路图 (7)第三章、MULTISIM仿真 (8)第四章、总结 (9)4.1、心得与体会 (9)4.2、结论 (9)参考文献 (10)附录 (11)电路总体原理图 (11)第一章、设计方案的论证与选择1.1 放大电路1.1.1 方案一:共射极放大电路原理:微小的电流信号通过B 级放大后从C 级输出,再由RC 将放大后的电流转变成电压放大,实现放大的作用。
模拟电子技术课程设计报告题目:两级阻容耦合放大电路的设计与调试学院电气工程学院专业班级12级电气3班学生姓名指导教师同组组员提交日期 2014年03月 07日电气工程学院专业课程设计评阅表学生姓名学生学号201230088063同组队员专业班级12电气3班题目名称两级阻容耦合放大电路的设计与调试一、学生自我总结二、指导教师评定目录目录一、设计目的 (5)二、设计要求和设计指标 (5)三、设计内容 (5)3.1.内容简介 (5)3.2.电路原理 (6)3.3参数确定 (7)3.4具体仿真电路 (7)3.5仿真结果与分析 (8)3.5.1设计要求 (8)3.5.2.技术指标 (8)3.5.3功能仿真及仿真图 (8)3.5.4. 测试电压 (9)3.5.5.频率失真图 (9)3.5.6.输出波形图 (10)3.5.7频响特性 (10)四、本设计改进建议 (4)五、总结(感想和心得等 (11)六、主要参考文献 (11)附录 (12)一、设计目的1.能够较全面地巩固和应用“模拟电子技术”课程中所学的基本理论和基本方法,并初步掌握电路设计的全过程(设计-仿真-PCB板制作-调试安装)。
2.能合理、灵活地应用分立元件或标准集成电路芯片实现规定的电路。
3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的模拟电子系统的能力。
4.培养独立设计能力,熟悉EAD工具的使用,比如EWB(现在为Multisim系列)(仿真分析)及Protel(原理图和PCB版图的制作)等。
5.培养书写综合设计实验报告的能力。
二、设计要求和设计指标1.设计要求:1.根据性能指标要求,确定电路及器件型号,计算电路组件参数;2.在EWB中进行电路仿真,测量与调整电路参数,是满足设计计算要求。
3.测试性能指标,调整修改组件参数值,使其满足电路性能指标要求,将修改后的组件参数值标在设计原理图上。
4.上述各项完成后,在Protel软件中绘制电路原理图及其PCB版图。
简单易用轻享办公(页眉可删)模电实训报告范文模电实训报告1一直流稳压电源电路摘要电源是我们日常生活中必不可少的重要组成部分,可以说当今几乎所有电子产品都不能缺少它,它是电子产品的重要前提。
随着现代科技的飞速发展,人们对电的要求越来越高,各种新型节能的电源应用而生,稳定高效的电源不仅方便而且可以延长产品的使用寿命,本项目是其于的可调稳压电源,电路简单实用,性能可靠安全,是日常生活中的一款电源。
本设计主要采用直流构成的集成稳压电路,通过变压整流,滤波,稳压过程将220V 交流电,变为稳定的交流电,变为稳压的直流电,并实现电压在5V左右。
关键词:直流交流稳压电源整流滤波1课题背景电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业,随着电力电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。
直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。
传统的多功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。
1.1任务设计与要求1.1.1设计目的1、通过集成直流稳压电源的设计,安装和调试,学会选择变压器、整流二极管、滤波电容、集成稳压器及相关元器件设计直流稳压电源;2、掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
1.1.2设计任务集成稳压电源的主要技术指标(1)输入交流电压为,50Hz,220V;(2)输出直流电压为+5V和-5V。
(3)输出电流0~300mA。
(4)具有过流保护功能。
(5)具有输出电压指示功能。
模电实验学习心得2曾经的我,作为一名高中生的时候,就听大学的哥哥姐姐将模电这门课程称作是魔鬼电路。
上了大学的我,选择了电子信息工程这个专业,必不可少的接触到了模电这门课程。
作为电子信息工程专业的专业基础课,模拟电子技术这门课对我们这个专业有着不可或缺的作用,所以当我刚开始学习这门课的时候我就告诉自己,我要努力学习好这门课程。
电气模电实验电子文本部门: xxx时间: xxx整理范文,仅供参考,可下载自行编辑实验一常用电子仪器仪表的使用一、实验目的掌握电子电路中常用仪器仪表的功能及其正确使用方法。
二、实验原理在模拟电子实验中,用来调试电路动、静态特性与工作状况的最常用仪器仪表有:示波器、函数信号发生器、频率计、交流毫伏表、万用表、<可调、固定)直流稳压电源、直流数字电压表、直流数字电流表等。
在实验中,要求能够对各仪器仪表进行正确、熟练的综合使用与操作,这是保证实验正确顺利进行的基本前提。
b5E2RGbCAP在需要进行实验测试时,可按信号的流向,遵循:“连线简捷、调节顺手、观察与读数方便”的原则,进行合理布局,将多个测试仪器仪表同时接入电路。
为防止外界干扰信号的影响,在接线时应注意将各仪器仪表的公共端接在一起,即为“共地”。
信号源与交流毫伏表的信号引线均为屏蔽线或专用电缆线,示波器接线为专用电缆线,直流电源的接线通常为普通导线。
p1EanqFDPw三、实验设备1. 双踪示波器2. 函数信号发生器3. 频率计4. 交流毫伏表5. 可调直流稳压电源6. 直流数字电压表四、实验内容1.可调直流稳压电源与直流数字电压表的配合使用1)用直流数字电压表和单个0~18V可调直流稳压电源配合调试出“+12V”直流稳压电源;2)通过两个0~18V可调直流稳压电源连接获得“±12V”的正负对称直流稳压电源;[提示:两电源串联,公共端接地]3)通过两个0~18V可调直流稳压电源连接获得“+24V”直流稳压电源。
[提示:两电源串联,令第二个0~18V可调直流稳压电源的负极端接地]2.函数信号发生器、频率计、交流毫伏表的配合使用要求通过调节函数信号发生器的幅度调节旋钮、频率调节旋钮,以及通过交流毫伏表、频率计的测试,获得一个有效值U = 500mV,频率ƒ = 1KHZ的正弦波信号。
DXDiTa9E3d3.数字示波器、函数信号发生器、频率计、交流毫伏表的配合使用记入表4.1.1。
一、实验名称模电实验一:晶体二极管特性分析二、实验目的1. 熟悉仿真软件Multisim的使用,掌握基于软件的电路设计和仿真分析方法;2. 熟悉pocket lab硬件实验平台,掌握基本功能的使用方法;3. 通过软件仿真和硬件实验验证,掌握晶体二极管的基本特性。
三、实验原理晶体二极管是一种具有单向导电特性的半导体器件,其伏安特性曲线反映了二极管在不同电压下的电流变化。
本实验通过测量二极管的正向和反向电压、电流,绘制伏安特性曲线,分析二极管的工作原理。
四、实验仪器与设备1. 电脑:一台,用于运行仿真软件Multisim和pocket lab硬件实验平台;2. 仿真软件:Multisim;3. 硬件实验平台:pocket lab;4. 信号发生器;5. 数字万用表;6. 电阻;7. 二极管。
五、实验步骤1. 打开Multisim软件,搭建实验电路,如图1-1所示;2. 设置仿真参数,对直流电压源V1进行DC扫描,扫描范围0~1V,步长0.01V;3. 测量二极管中的电流,记录数据;4. 根据测量数据,绘制二极管伏安特性曲线;5. 打开pocket lab硬件实验平台,搭建实验电路,如图1-2所示;6. 设置信号发生器参数,进行实验;7. 使用数字万用表测量电压、电流,记录数据;8. 根据测量数据,分析二极管的基本特性。
六、实验数据与结果1. Multisim仿真实验结果- 电压扫描范围:0~1V- 步长:0.01V- 二极管电流测量数据(部分):电压(V) | 电流(mA)----------|----------0.0 | 0.00.1 | 0.010.2 | 0.05...1.0 | 1.0- 二极管伏安特性曲线(如图1-3所示)2. pocket lab硬件实验结果- 信号发生器参数:频率:50Hz振幅:5V直流电压:0V负载电容:C110F- 负载电阻与输出电压、纹波电压数据(部分):负载电阻(kΩ) | 输出电压(V) | 输出纹波峰峰值(V)----------------|--------------|-----------------1.0 |2.15 | 0.110.0 | 3.85 | 0.2100.0 | 4.31 | 0.3(表格中数据可根据实际测量结果填写)七、实验分析与讨论1. 分析Multisim仿真实验结果,得出二极管伏安特性曲线;2. 分析pocket lab硬件实验结果,得出二极管的基本特性;3. 对比仿真实验和硬件实验结果,分析误差产生的原因;4. 讨论二极管在实际电路中的应用。
第1篇一、实验目的1. 理解声控电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握声控电路中各种元件的功能及其相互关系。
3. 学会声控电路的搭建、调试和故障排除。
二、实验原理声控电路是一种利用声音信号控制电路通断的电路。
其基本原理是:当声音信号达到一定强度时,传感器输出高电平,使电路导通;当声音信号强度降低时,传感器输出低电平,电路断开。
声控电路通常由声控传感器、放大电路、整形电路、延时电路、驱动电路等部分组成。
三、实验仪器与材料1. 仪器:示波器、信号发生器、万用表、实验箱等。
2. 材料:声控传感器、放大电路模块、整形电路模块、延时电路模块、驱动电路模块、导线、电阻、电容、二极管等。
四、实验步骤1. 搭建声控电路(1)将声控传感器连接到放大电路模块的输入端。
(2)将放大电路模块的输出端连接到整形电路模块的输入端。
(3)将整形电路模块的输出端连接到延时电路模块的输入端。
(4)将延时电路模块的输出端连接到驱动电路模块的输入端。
(5)将驱动电路模块的输出端连接到负载。
2. 调试声控电路(1)检查电路连接是否正确,确保无短路或接触不良现象。
(2)调整放大电路模块的增益,使传感器输出信号能够满足整形电路的要求。
(3)调整整形电路模块的阈值,使电路能够在声音信号达到一定强度时导通。
(4)调整延时电路模块的延时时间,以满足实际应用需求。
(5)检查驱动电路模块的输出电压和电流,确保其能够满足负载的要求。
3. 故障排除(1)检查电路连接是否正确,确保无短路或接触不良现象。
(2)检查元件是否损坏,如电阻、电容、二极管等。
(3)检查电路板是否存在虚焊或焊点脱落现象。
(4)检查电源电压是否稳定,如不稳定则更换电源。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过搭建和调试声控电路,成功实现了声音信号控制电路通断的功能。
在声音信号达到一定强度时,电路导通,负载工作;当声音信号强度降低时,电路断开,负载停止工作。
2. 实验分析(1)声控传感器:声控传感器是声控电路的核心元件,其性能直接影响电路的响应速度和灵敏度。
放大电路中晶体管在电视中的分析和应用Q3是具有低输出阻抗特性的“射极跟随器”,即“共集电极放大器”,它的电压增益略小于1.0(就是说它没有电压放大作用,但有电流放大作用和功率放大作用),在电路里主要起阻抗变换、以获得很低的输出阻抗和提高带负载能力的作用。
Q2发射极上的150欧姆电阻R4,是交、直流负反馈电阻(电流串联负反馈),具有稳定直流工作点和提高信号质量的作用,对自身放大信号有负反馈作用,Q1放大的信号又对通过这个电阻又对Q2有负反馈作用,因此Q1的增益很小,这样可以降低整个放大电路的电压放大倍数至适当的数值。
因为对这整个电路的放大倍数要求很小。
电流串联负反馈放大电路的电压放大倍数KUUF为:KUUF= - RL / Re式中,RL为集电极等效负载电阻,Re为发射极交直流负反馈电阻(即图中的R4),单位:欧姆。
当然这个算式还没有计入Q2引入的负反馈作用。
与上一个算式比较一下就可以发现,具有“电流串联负反馈”电阻的“共发射极放大器”的电压放大倍数,要降低很多了。
而稳定性和信号的质量则可以提高很多。
Q1采用PNP型三极管,和另外两个极性不同,其目的是为了抬高直流工作电位,便于三个晶体管直接耦合,中间不用隔直流电容器,使信号中的极低频成分、甚至直流成分都能通过和放大。
因为Q2是集电极输出信号,它的集电极电位已经很高了,不便用同极性的三极管直接连接耦合。
分析这个电路,一定的首先了解“共集电极放大器”和“共发射极放大器”的差别,正确判断放大电路的属性。
Q2是从集电极输出信号给Q1的基极的,所以Q2属于“共发射极放大器”、不是“共集电极放大器(射极跟随器)”(Q2的发射极也接有电阻而不并联电容器,当然也可以输出与集电极输出反向的信号,幅度比输入信号低些,但与输入信号同相);Q3是从发射极输出信号的,集电极交流接地(接正电源时,对交流信号来说也等同于接地)不可能输出信号,属于“共集电极放大器”(射极跟随器)。
1 晶体管共射极单管放大器的探究 张钦泉 (物理085班 2080231226) 一、摘要 讨论了探究晶体管共射极单管放大器的具体过程,总结了笔者做这个实验的经验和一些注意事项,希望对大家今后做该实验有所帮助,同时也欢迎大家对其中的不足之处进行指正。 二、关键字 共射极单管放大器 静态工作点 电压放大倍数 实验过程探讨 三、背景 在电子电路中将信号分为模拟信号和数字信号,两种信号可以通过A/D转换电路(模拟信号到数字信号)或D/A(数字信号到模拟信号)转换电路进行相互转换。而对模拟信号最基本的处理是放大,而且放大电路是构成各种功能模拟电路的基本电路。 为了更好地了解放大电路的特性,为以后学习各种功能模拟电路打好基础,笔者就放大电路中的一种放大器—晶体管共射极单管放大器用仿真模拟软件Proteus7进行了探究。 四、实验内容 对元件库2N5551晶体管组成的共射放大器(如图a)进行探究,调试其静态工作点,测量其电压放大倍数以及探究静态工作点对电压放大倍数的影响。 (一)实验原理 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 2
置电路采用1BR和2BR组成的分压电路,并在发射极中接有电阻ER,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iU后,在放大器的输出端便可得到一个与iU相位相反,幅值被放大了的输出信号oU,从而实现了电压放大。
图2-1 共射极单管放大器实验电路 在图2-1电路中,当流过偏置电阻1BR和2BR的电流远大于晶体管Q1 的 基极电流BI时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算
CCB2B1B1BURRRU
()CECCCCEUUIRR 电压放大倍数
beLCVr
RRβA //
CEBEBEIRUUI 3
输入电阻 12////iBBbeRRRr 输出电阻 oCRR 放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、 放大器静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点,应在输入信号iU=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直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流CI以及各电极对地的电位BU、
CU和EU。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压EU或
CU,然后算出CI的方法,例如,只要测出EU,即可用
EEECRUII算出CI(也可根据CCCCCR
UUI
,由CU确定CI),
同时也能算出BEBEUUU,CECEUUU。 为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。 2、放大器动态指标测试 1) 电压放大倍数VA的测量 调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压iU,在输出电压oU不失真的情况下,用交流毫伏表测出iU和oU的有效值iU和oU,则
i0VU
UA 4
2) 输入电阻iR的测量 为了测量放大器的输入电阻,按图2-4 电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻SR,在放大器正常工作的情况下, 用交流毫伏表测出SU和iU,则根据输入电阻的定义可得
iiS
Si
URRUU
图2-4 输入、输出电阻测量电路 测量时应注意下列几点: ① 由于电阻SR两端没有电路公共接地点,所以测量SR两端电压RU
时必须分别测出SU和iU,然后按RSiUUU求出RU值。 ② 电阻SR的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通常取SR与iR为同一数量级为好,本实验可取SR=1~2.4KΩ。 3) 输出电阻oR的测量 按图2-4电路,在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载LR
的输出电压oU和接入负载后的输出电压LU,根据
OLOLLURRRU 即可求出
LLOO1)RUU(R 在测试中应注意,必须保持LR接入前后输入信号的大小不变。 (二)实验设备与器件 5
1、+12V直流电源 2、晶体三极管2N3053型 3、双踪示波器 4、滑变电阻、电阻器、电容器若干 5、直流电压表 6、直流毫安表 7、正弦信号源 8、交流毫伏表 9,电键两个、双刀双掷开关一个 (三)实验步骤 实验电路如图2-1所示。 1、调试静态工作点 接通直流电源前,先将RW调至最大,使正弦信号源输出为零。接通+12V电源、调节RW,使CI=2.0mA(即EU=2.0V), 用直流电压表测量BU、EU、CU及用万用电表测量2BR值。记入表2-1。 表2-1 CI=2.0mA 测 量 值 计 算 值
BU(V) EU(V) CU(V) 2BR(KΩ) BEU(V) CEU(V) CI(mA) 2.69 2.00 7.21 65.36 0.69 5.21 2.00
2、测量电压放大倍数 在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号SU,调节正弦信号源的幅度使放大器输入电压iU10mV,同时用示波器观察放大器输出电压
oU波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的
oU值,并用双踪示波器观察oU和iU的相位关系,记入表2-2。 表2-2 Ic=2.0mA iU= 10.0mV 6
CR(KΩ) LR(KΩ) oU (V) VA 观察记录一组uO和u1波形
2.4 ∞ 1.50 150 1.2 ∞ 0.80 80 2.4 2.4 0.78 78 3、测输入电阻和输出电阻 置CR=2.4KΩ,LR=2.4KΩ,CI=2.0mA。输入f=1KHz的正弦信号,在输出电压oU不失真的情况下,用交流毫伏表测出SU,iU和LU记入表2-3 保持US不变,断开LR,测量输出电压oU,记入表2-3 表2-3 Ic=2mA Rc=2.4KΩ LR=2.4KΩ
SU(mv) iU(mv) iR(KΩ) LU(V) oU(V) oR(KΩ) 测量值 计算值 测量值 计算值 26.9 10.0 1.42 1.39 0.79 1.50 2.22 2.4 (四)实验处理 1、静态工作点和动态参数的估算
11220122.8185.36BBBBRUVVRR 2.810.72.111BBEECEUUImAmAIR ()122.11(2.41)4.83CECCCCEUUIRRVV
因为 '26(1)300(1100)1.542.11TbebbEQUrrKI 所以 电压放大倍数//2.4100155.841.54CLVbeRRAr 7
输入电阻 12////1.39iBBbeRRRrK 输出电阻 2.4oCRRk 2、静态工作点和动态参数的测量 根据表2-1有 2.02.01ECEEUIImAmAR
2.692.00.69BEBEUUUVV 7.212.05.21CECEUUUVV
根据表2-2有
当2.4CRK LR 时,放大倍数:1.501500.010oViUAU; 当1.2CRK LR 时,放大倍数:0.80800.010oViUAU; 当2.4CRK 2.4LRK 时,放大倍数:0.78780.010oViUAU; 根据表2-3,
放大倍数:1.501500.010oViUAU 输入电阻:102.41.4226.910iiSSiURRKKUU 输出电阻: 1.50(1)(1)2.42.220.78ooLLURRKKU (五)实验结果 1、列表整理如表2-4 8
参数 计算值 实测值 相对误差 EI 2.11 mA 2.0 mA 5.2%
BEU 0.7 V 0.69 V 1.4%
CEU 4.83 V 5.21 V 7.9%
VA 155.84 150 3.7%
iR 1.39 K 1.42 K 2.2%
oR 2.4 K 2.22 K 7.5%
由表2-4可知,实验存在误差,但在误差范围内。 分误差产生的原因有晶体管的参数存在一个范围导致选择可能不准确、读数和计算时有效位数的取值以及元件的选择等方面,可通过精调精读、多次测量取平均值等方法来减小误差。 2、RC,RL及静态工作点对放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的影响。
根据公式://CLVbeRRAr,'(1)TbebbEQUrrI, 12////1.39iBBbeRRRrK,2.4oCRRk
所以,当CR和LR大或静态工作点升高时,放大器电压放大倍数增大、输入电阻增大、输出电阻减小;反之,放大器电压放大倍数减小、输入电阻减小、输出电阻增大。 3、静态工作点变化对放大器输出波形的影响 实验过程中发现,当静态工作点较高时,较容易出现饱和失真;静态工作点较低时,较容易出现截止失真;因此,静态工作点的合适与否是这个试验成功与否的关键。