TPE-A型系列模拟电路实验箱----实-验-指-导-书.doc

1、.本文档由【 中文 word 文档库 】 提供，转载分发敬请保留本信息；中文 word 文档库 免费提供海量范文、教育、学习、政策、报告和经济类word 文档。word 文档TPE-A 型系列模拟电路实验箱实 验 指 导 书.清华大学科教仪器厂.前 言实验是学习电子技术的一个重要环节。对巩固和加深课堂教学内容，高学生实际工作技能，培养科学作风，为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。为适应电子科学技术的迅猛发展和教学改革不断深入的需要，我们在教学实践的基础上，运用多年从事教学仪器产品研制生产的经验，研制生产了 TPEA 系列模拟电路实验箱，并编写了这本相应的实验指导书。本书以高等

2、工业学校电子技术基础课程教学基本要求(1993 年6 月修订，报国家教委审批稿)中确定的教学实验要求为基础，包括了，模拟电子技术基础课程全部实验内容。不同层次不同需要的学校可根据本专业教学要求选择实验内容的安排遵循由浅到深，由易到难的规律。考虑不同层次需要，既有测试，验证的内容，也有设计、研究的内容。有些选做实验只提供设计要求及原理简图，由学生自己完成方案选择，实验步骤及纪录表格等，充分发挥学生的创造性和主动性。本指导书中所有实验均可在 TPEA3 型模拟电路实验箱上完成。对于 TPEA 型系列其它型号的实验箱(学习机)，除基本实验(实验实验十一)之外，有部分实验须在面包板上完成，并需另备元器

3、件。一般学习模拟电子技术课程实验数目在 10 个以内，本书提供的 21个实验可供不同专业不同层次不同需要的课程实验选择。由于编者水平所限，时间仓促，错误及欠缺之处恳请批评指正。编者2004 年 6 月于清华大学.实验要求1实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。预习要求如下：1)认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必要的估算。2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。3)熟悉实验任务。4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。2使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。3实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学或没有把握应

4、经指导教师审查同意后再接通电源。4模拟电路实验注意：1)在进行小信号放大实验时，由于所用信号发生器及连接电缆的缘故，往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定，有些信号源调不到毫伏以下，实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。一般可用实验箱中电阻组成衰减器，这样连接电缆上信号电平较高，不易受干扰。2)做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波，应检查工作点设置是否正确，或输入信号是否过大，由于实验箱所用三极管 hfe较大，特别是两级放大电路容易饱和失真。5实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。找出原因、排除故障，经指导教师同

5、意再继续实验。6实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。7实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果(数据波形、现象)。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。8实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头，并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。9实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。.目 录实验一 单管交流放大电路 1实验二 两级交流放大电路 6实验三 负反馈放大电路 8实验四 直流差动放大电路 13实验五 比例求和运算电路 16实验六 波形发生电路 22.实验一 单级交流放大电路一、实验目的为了方便示波器观察，本书内所写参考值均用峰值，此电路为共射放大电路1.熟悉

6、电子元器件和模拟电路实验箱，2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。3.学习测量放大电路 Q 点，A V，r i，r o的方法，了解共射极电路特性。4.学习放大电路的动态性能。二、实验仪器1.示波器2.信号发生器3.数字万用表三、预习要求1.三极管及单管放大电路工作原理。2.放大电路静态和动态测量方法。四、实验内容及步骤1.装接电路与简单测量 图 1.l 基本放大电路.如三极管为 3DG6，放大倍数 一般是 2545；如为 9013，一般在 150 以上(1)用万用表判断实验箱上三极管 V 的极性和好坏，电解电容 C 的极性和好坏。测三极管 B、C 和 B、E 极间正反向

7、导通电压，可以判断好坏；测电解电容的好坏必须使用指针万用表，通过测正反向电阻。三极管导通电压 UBE=0.7V、U BC=0.7V，反向导通电压无穷大。(2)按图 1.1 所示，连接电路(注意：接线前先测量+12V 电源，关断电源后再连线)，将 RP 的阻值调到最大位置。2.静态测量与调整(1)接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。改变 RP，记录 IC分别为0.5mA、1mA、1.5mA 时三极管 V 的 值（其值较低） 。参考值：I C=0.5mA 时，I B=25A，=20; I C=1mA 时，I B=40.2A， =24.9;IC=1.5mA 时，I B=54.5A，=27.5;注意

8、：I b和 Ic的测量和计算方法测 Ib和 Ic一般可用间接测量法，即通过测 Vc和 Vb，R c和 Rb计算出Ib和 Ic(注意：图 1.2 中 Ib为支路电流)。此法虽不直观，但操作较简单，建议初学者采用。直接测量法，即将微安表和毫安表直接串联在基极和集电极中测量。此法直观，但操作不当容易损坏器件和仪表。不建议初学者采用。(2)按图 1.2 接线，调整 RP使 VE=2.2V，计算并填表 1.1。.图 1.2 工作点稳定的放大电路为稳定工作点，在电路中引入负反馈电阻 Re，用于稳定静态工作点，即当环境温度变化时，保持静态集电极电流 ICQ和管压降 UCEQ基本不变。依靠于下列反馈关系：TI

9、CQUEUBEIBQICQ，反过程也一样,其中 Rb2的引入是为了稳定 Ub。但此类工作电路的放大倍数由于引入负反馈而减小了，而输入电阻 ri变大了，输出电阻 ro不变。， ，ebeLcuRA)1( )1(21ebebi Rrcor由以上公式可知，当 很大时，放大倍数 约等于 ，不受 值变化的影uAeLc响。表 1.1实测 实测计算VBE(V) VCE(V) Rb(K) IB(A) IC(mA)0.7 3.7 55 44.64 1.23实际数据：实测 实测计算VBE(V) VCE(V) Rb(K) IB(A) IC(mA)0.7 3.9 52 42.25 1.303.动态研究(1)按图 1.3

10、 所示电路接线。.(2)将信号发生器的输出信号调到 f=1KHz，幅值为 500mV，接至放大电路的A 点，经过 R1、R 2衰减（100 倍） ，V i点得到 5mV 的小信号，观察 Vi和VO端波形，并比较相位。图 1.3 所示电路中，R 1、R 2为分压衰减电路，除 R1、R 2以外的电路为放大电路。之所以采取这种结构，是由于一般信号源在输出信号小到几毫伏时，会不可避免的受到电源纹波影响出现失真，而大信号时电源纹波几乎无影响，所以采取大信号加 R1、R 2衰减形式。此外，观察输出波形时要调节 Rb1，使输出波形最大且不失真时开始测量。输入输出波形两者反相，相差 180 度。(3)信号源频

11、率不变，逐渐加大信号源幅度，观察 VO不失真时的最大值并填表 1.2。分析图 1.3 的交流等效电路模型，由下述几个公式进行计算：， ，EbeImVr26)1(20becLrRAceobei Rr,2合适状态时：U B=0.7， UE=0， UC=3.36， Rb=135.4k IB=56A， IC=1.72mA， =30.7，r be=674表 1.2 RL=实测 实测计算 估算Vi(mV) VO(V) AV AV5 1.28 256 231.510 2.6 260 231.512 3 250 231.5.图 1.3 小信号放大电路(4)保持 Vi=5mV 不变，放大器接入负载 RL，在改变

12、 RC数值情况下测量，并将计算结果填表 1.3。当 RC=2K 时，I B=56.7A， IC=1.90mA， =33.5，r be=667当 RC=5K1 时，I B=56.6A， IC=1.76mA， =31.1，r be=671.5表 1.3给定参数 实测 实测计算 估算RC RL Vi(mV) VO(V) AV AV2K 5K1 5 0.44 88 72.152K 2K2 5 0.33 66 52.65K1 5K1 5 0.7 140 118.15K1 2K2 5 0.43 86 71.2给定参数 实测 实测计算 估算RC RL Vi(mV) VO(V) AV AV2K 5K1 5 0

13、.43 88 72.152K 2K2 5 0.31 66 52.65K1 5K1 5 0.7 140 118.15K1 2K2 5 0.44 86 71.2(5)Vi=5mV，R C=5K1，不加 RL时，如电位器 RP调节范围不够，可改变.Rb1(51K 或 150K)，增大和减小 RP，观察 VO波形变化，若失真观察不明显可增大 Vi幅值（10 mV） ，并重测，将测量结果填入表 1.4。加 Vi=10mV 以上，调整 RP到适合位置，可观察到截止失真（波形上半周平顶失真）表 1.4RP Vb Vc Ve 输出波形情况最大 0.28 12.11 0 完全截止，无输出合适 0.71 3.36

14、 0 2.6V 无失真波形最小 0.726 0.221 0 饱和失真（波形下半周切割失真）RP Vb Vc Ve 输出波形情况最大 0.26 12.15 0 完全截止，无输出合适 0.73 3.32 0 2.6V 无失真波形最小 0.724 0.213 0 饱和失真（波形下半周切割失真）4.测放大电路输入，输出电阻。(1)输入电阻测量所谓输入电阻，指的是放大电路的输入电阻，不包括 R1、R 2部分。在输入端串接一个 5K1 电阻如图 1.4，测量 VS与 Vi，即可计算 ri。图 1.4 输入电阻测量(2)输出电阻测量(见图 1.5）Rrisii LLoRVr)1(.图 1.5 输出电阻测量在

15、输出端接入可调电阻作为负载，选择合适的 RL值使放大电路输出不失真(接示波器监视)，测量带负载时 VL和空载时的 VO，即可计算出 rO。将上述测量及计算结果填入表 1.5 中。用 公式进行估算cceobei RrRr,2表 1.5测算输入电阻（设：R S=5K1） 测算输出电阻实测 测算 估算 实测 测算 估算VS(mV) Vi(mV) ri ri VORL= VORL=5K1 RO(K) RO(K)100 115 662.7 650.2 1.31 0.67 4.87 5.1测算输入电阻（设：R S=5K1） 测算输出电阻实测 测算 估算 实测 测算 估算VS(mV) Vi(mV) ri r

16、i VORL= VORL=5K1 RO(K) RO(K)102 11.1 1.35 0.69 5.12 5.1附加实验：分压式偏置共射放大电路前文提到引入负反馈的放大电路有稳定静态工作点、放大倍数稳定的优点，但由于负反馈使得放大倍数变小，因而实际使用时在图 1.2 中 Re两端并联一个大电容 Ce，其对交流信号近似短路，从而形成直流负反馈、交流无反馈的共射放大电路。其保留了稳定静态工作点、放大倍数稳定的优点，而放大倍数近似于一般共射放大电路，唯一的缺点是大电容的出现将引入相位差，这是由于电容在交流信号下的电抗引起的。工作电路与图 1.3 基本相同，只是在三极管 E 极与地之间.串联了一个由 R

17、e=1K8、C e=10F 组成的并联电路。1、 静态工作点：调整电位器 Rp使 VE=2.2V，测量并计算数值填入下表。VE VB VC RB IB IC rbe2.2V 2.9V 6.0V 55.5K 45.3A 1.20mA 26.5 781VE VB VC RB IB IC rbe2.1V 3.0V 5.5V 58.5K 43.6A 1.22mA 28.4 7622、 动态研究：(1)将信号发生器的输出信号调到 f=1KHz，幅值为 500mV，接至放大电路的 A点，经过 R1、R 2衰减（100 倍） ，V i点得到 5mV 的小信号，观察 Vi和 VO端波形，调整电位器使输出波形幅

18、值最大，并比较相位。分析交流等效电路模型，由下述几个公式进行计算：， ，EbeImVr26)1(20 )1)(ebeceLCjRrrAcceoibiebei RCjr ,),)(/2/ 将相关数值代入计算可得：. KjKjri 0/ 298.43.078)1*281)(5.6(78.0为一个复向量，同样放大倍数 AV也为复向量 00/ 158.298.526rRAicLV因而在示波器上可以观察到输入输出波形之间的明显相位差，输出波形超前输入波形大约 150 度左右。VS(V) Vi(mV) VO(V) AV0.5 5 0.705 1411 10 1.38 1382.5 25 3.4 136VS

19、(V) Vi(mV) VO(V) AV0.5 5 0.701 1391 10 1.36 1362.5 25 3.6 137（2）保持 Vi=5mV 不变，放大器接入负载 RL，在改变 RC 数值情况下测量。当 RC=2K 时，I B=43.6A， IC=1.21mA， =27.75，r be=777当 RC=5K1 时，I B=45.1A， IC=1.19mA， =26.39，r be=779.给定参数 实测 实测计算 估算RC RL Vi(mV) VO(V) AV AV2K 5K1 5 0.208 41.6 44.82K 2K2 5 0.151 30.2 32.665K1 5K1 5 0.3

20、6 72 75.615K1 2K2 5 0.218 43.6 45.57给定参数 实测 实测计算 估算RC RL Vi(mV) VO(V) AV AV2K 5K1 5 0.206 41.3 44.82K 2K2 5 0.147 29.6 32.665K1 5K1 5 0.34 72 75.615K1 2K2 5 0.216 44.7 45.57(3) Vi=5mV，R C=5K1，不加 RL时，调节电位器 RP，观察 VO 波形变化，若失真观察不明显可增大 Vi幅值，并重测，将测量结果填入表。加 Vi=10mV 时，调整 RP难以看到失真现象，最后加 Vi=24mVRP Vb Vc Ve 输出

21、波形情况过大 1.24 10.5 0.58 截止失真（波形上半周平顶）合适 2.7 6.54 2 3.4V 无失真波形最小 3.07 5.5 2.38 饱和失真（波形下半周切割）RP Vb Vc Ve 输出波形情况过大 1.23 10.4 0.57 截止失真（波形上半周平顶）合适 2.6 6.55 2 3.4V 无失真波形最小 3.08 5.6 2.34 饱和失真（波形下半周切割）3、 测放大电路输入、输出电阻，测量方法与前面所述相同，用以下公式进行估.算。 cceoibiebei RrRrCjRr ,),1)(/2/ 测算输入电阻（设：R S=5K1） 测算输出电阻实测 测算 估算 实测 测

22、算 估算VS(mV) Vi(mV) ri ri VORL= VORL=5K1 RO(K) RO(K)100 16 971 847 1 0.51 4.9 5.1测算输入电阻（设：R S=5K1） 测算输出电阻实测 测算 估算 实测 测算 估算VS(mV) Vi(mV) ri ri VORL= VORL=5K1 RO(K) RO(K)102 16 1 0.52 4.7 5.2五、实验报告：1.注明你所完成的实验内容和思考题，简述相应的基本结论。2.选择你在实验中感受最深的一个实验内容，写出较详细的报告。要求你能够使一个懂得电子电路原理但没有看过本实验指导书的人可以看懂你的实验报告，并相信你实验中得

23、出的基本结论。单管放大电路输出波形不对称主要是没有设置好工作点，使放大器没有工作在线性区域。用示波器监视输出，重新调整工作点，如果还不行，在排除元器件质量问题，可考虑是否原电路设计有缺陷（仍是工作点的问题）。.实验二 两级交流放大电路两级阻容耦合共射极方大电路，用大电容作极间耦合。优点在于静态工作点互不影响，便于设计、分析、调试，当低频特性差，且大电容不利于集成化，因而多用于分立电路。一、实验目的1.掌握如何合理设置静态工作点。2.学会放大电路频率特性测试方法。3.了解放大电路的失真及消除方法。二、实验仪器1.双踪示波器。2.数字万用表。3.信号发生器，三、预习要求1.复习教材多级放大电路内容

24、及频率响应特性测量方法。2.分析图 2.1 两级交流放大电路。初步估计测试内容的变化范围。四、实验内容实验电路见图 2.1图 2.1 两级交流放大电路.分析其等效电路，有公式如下： /1/24/312/1/ ),)(1, iibcVebeibei rRACjRrr 2/1221/22 , ceOibiVViLcV rArRA1.设置静态工作点(1)按图接线，注意接线尽可能短。(2)静态工作点设置：要求第二级在输出波形不失真的前提下幅值尽量大，第一级为增加信噪比，工作点尽可能低。(3)在输入 A 端接入频率为 1KHz 幅度为 100mV 的交流信号(一般采用实验箱上加衰减的办法，即信号源用一个

25、较大的信号。例如 100mV，在实验板上经 100:l 衰减电阻衰减,降为 lmV)，使 Vi1为 1mV，调整工作点使输出信号不失真。注意：如发现有寄生振荡，可采用以下措施消除：重新布线，尽可能走短线。可在三极管 b、e 两极间加几 p 到几百 p 的电容。信号源与放大电路用屏蔽线连接，2.按表 2.l 要求测量并计算，注意测静态工作点时应断开输入信号。IC IB rbeV1 2.1mA 66.1A 31.77 602V2 1.67mA 30.8A 54.22 1.05KIC IB rbeV1 2.3mA 67.2A 31.88 647V2 1.67mA 32.5A 54.35 1.29K，

26、KR4.58,4.18/3 KKjri 0/2 9.37.1)(879.051计算得： 0 68,.4.,.19.7VVV AAA表 2.1.静态工作点 电压放大倍数第一级 第二级输入/输出电压（mA） 第 1级 第 2级 整体VC1 Vb1 Ve1 VC2 Vb2 Ve2 Vi V01 V02 AV1 AV2 AV空载 1.41 0.717 0 7.11 2.42 1.71 0.5 44 4.2 88 95.5 8400负载 1.43 同上 0 7.13 同上 1.74 0.5 44 2.18 88 49.5 4360静态工作点 电压放大倍数第一级 第二级输入/输出电压（mA） 第 1级 第

27、 2级 整体VC1 Vb1 Ve1 VC2 Vb2 Ve2 Vi V01 V02 AV1 AV2 AV空载 1.41 0.707 0 7.12 2.44 1.70 0.5 44 4.3 88 94.3 8660负载 1.44 同上 0 7.11 同上 1.71 0.5 44 2.20 88 49.2 4380实际测出的放大倍数与估算的差距较大，但是实测相位差约为 9.5 度，与计算基本相符。 与理论值 相符。KRVLO78.2)1( KRrcecO3223.接入负载电阻 RL=3K，按表 2.1 测量并计算，比较实验内容 2，3 的结果。4.测两级放大电路的频率特性3. 将放大器负载断开，先将

28、输入信号频率调到 1KHz，幅度调到使输出幅度最大而不失真。3. 保持输入信号幅度不变，改变频率，按表 2.2 测量并记录，3. 接上负载、重复上述实验。表 2.2Vi=0.5mVf(Hz) 50 100 250 500 1000 2500 5000 10000 20000.RL= 1 2.1 3.6 4.2 4.3 4.4 4.4 4.4 4.3VO RL=3K 0.5 1 1.75 2.1 2.2 2.25 2.24 2.24 2.22f(Hz) 50 100 250 500 1000 2500 5000 10000 20000RL= 1 2.1 3.8 4.2 4.3 4.4 4.4 4

29、.4 4.4VO RL=3K 0.5 1.1 1.67 2.1 2.2 2.23 2.25 2.25 2.22五、实验报告：3. 整理实验数据，分析实验结果。2.画出实验电路的频率特性简图，标出 fH和 fL。(f H=148KHz,fL=196Hz)3.写出增加频率范围的方法。(引入负反馈、加大所用的电容)附加实验：在第一级发射极也加入电阻电容并联电路，形成两极分压偏置电路。在图 2.1 的 V1 对地间加入 并联电路，去掉电位器 ，FCKRee10,8.11PR其余调试方法与之前相同。分析电路可得公式除了外，其余不变。)(11/1 eebei jrVB VC VE Ib Ic rbeV1

30、3.07 2.37 5.51 47.7A 1.33mA 27.04 748V2 2.52 1.81 6.81 32.1A 1.79mA 55.14 1015VB VC VE Ib Ic rbeV1 3.05 2.48 5.56 47.6A 1.55mA 27.77 765V2 2.55 1.79 6.88 32.8A 1.89mA 56.28 1036测量得 KRbb 4.69,3.10/3计算得： 由此代入公式得：)(893.015.),(748/2/ Kjrjrii.00201 89.341,7.1385.,59.78.3 VVV AAAVi VO1 VO2 AV1 AV2 AV 相差 0

31、.5mV 18.7mV 2.19V 37.4 117.1 4380 41.6 度Vi VO1 VO2 AV1 AV2 AV 相差 0.5mV 18.1mV 2.24V 37.8 116.2 4280 40.8 度此次结果与计算基本相符。.实验三 负反馈放大电路一、实验目的1.研究负反馈对放大电路性能的影响。2.掌握负反馈放大电路性能的测试方法。二、实验仪器1.双踪示波器。 2.音频信号发生器。3.数字万用表。三、预习要求1.认真阅读实验内容要求，估计待测量内容的变化趋势。2.设图 3.1 电路晶体管 值为 40，计算该放大电路开环和闭环电压放大倍数。此电路为电压串联负反馈，负反馈会减小放大倍数

32、，会稳定放大倍数，会改变输入输出电阻，展宽频带，减小非线性失真。而电压串联负反馈会增大输入电阻，减小输出电阻。公式如下： AFffAFfdAFdA LHHff 1,)1(,1,1RrrOfiif ,)(/分析图 3.1，与两级分压偏置电路相比，增加了 R6, R6引入电压交直流负反馈，从而加大了输入电阻，减小了放大倍数。此外 R6与 RF、 CF形成了负反馈回路，从电路上分析， 。32.016FOfRUF四、实验内容1.负反馈放大电路开环和闭环放大倍数的测试.(1)开环电路按图接线，R F先不接入。输入端接入 Vi=lmV f=lKHz 的正弦波(注意：输入 lmV 信号采用输入端衰减法见实验

33、一)。调整接线和参数使输出不失真且无振荡(参考实验二方法)。按表 3.1 要求进行测量并填表。根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻 r0。图 3.1 反馈放大电路(2).闭环电路接通 RF和 CF ，按(一)的要求调整电路。按表 3.1 要求测量并填表，计算 Avf。根据实测结果，验证 Avf 。1分析开环时的交流等效电路，有公式如下： )1)(),1)(1 52/376/1 CjRrCjRr beibei ， ，/1/29851iiVrA/210iceLVrA21*VA.ceOi rRr1043/1,测量开环各项参数： （不加 RL）IB(A) IC(mA) rbe()1V1 46.0 1.

34、24 27 7861V2 40.4 2.30 57 849,Kjri 0/1 1.76.345.083 Kjri 0/2 3.4725.19.085计算得： 21 .,7.136.,7AAAVV表 3.1RL(K) Vi(mV) V0(mV) AV(Avf) Vi2(mV) AV1 AV2 1 1040 1040 8.8 8.8 118开环 1K5 1 360 360 8.8 8.8 40.9 1 28.5 28.5 0.5 0.5 57闭环 1K5 1 27 27 0.9 0.9 30注：闭环时为方便观察，可适当加大输入幅值。由公式 计算：R O=2.83K, R Of=83.3。LOVR)

35、(将 A 与 Af比较：不加 RL时，A=1040, Af=28.5,代入 ，得 F=0.034；AFf1加 RL时，A=360, A f=27,代入 ，得 F=0.034，基本与理论值一致。Ff1理论值 RO=3K, （取理论值 A=1020,F=0.323）基本相45.8Of符。2.负反馈对失真的改善作用(1)将图 3.1 电路开环，逐步加大 Vi的幅度，使输出信号出现失真(注意不要.过份失真)记录失真波形幅度。(2)将电路闭环，观察输出情况，并适当增加 Vi幅度，使输出幅度接近开环时失真波形幅度。闭环后，引入负反馈，减小失真度，改善波形失真。(3)若 RF=3K 不变，但 RF接入 1V

36、1的基极，会出现什么情况？实验验证之。引入正反馈，产生大约 7 赫兹的震荡波形。(4)画出上述各步实验的波形图。3.测放大电路频率特性(1)将图 3.1 电路先开环，选择 Vi适当幅度，保持不变并调节频率使输出信号在示波器上有最大显示。(2)保持输入信号幅度不变逐步增加频率，直到波形减小为原来的 70，此时信号频率即为放大电路 fH。(3)条件同上，但逐渐减小频率，测得 fL。(4)将电路闭环，重复 13 步骤，并将结果填入表 3.2。当频率 f 在 4KHz-10KHz 间,输出信号最大（无论开环、闭环） ，应以此为最大值进行测量。测出的 fHf和 fH相比，基本符合公式，但 fLf和 fL

37、相比相差较大，估计是必须考虑三极管的低频特性和几个大电容的影响。表 3.2fH(Hz) fL(Hz)开环 120K 300闭环 5M 177五、实验报告：1.将实验值与理论值比较，分析误差原因。2.根据实验内容总结负反馈对放大电路的影响。引入负反馈能提高放大倍数的稳定性,减小非线性失真和抑制干扰,展宽频带.实验四 直流差动放大电路一、实验目的l.熟悉差动放大电路工作原理。2.掌握差动放大电路的基本测试方法。二、实验仪器1.双踪示波器2.数字万用表3.信号源三、预习要求1.计算图 5.1 的静态工作点(设 rbc=3K，=100)及电压放大倍数。2.在图 5.1 基础上画出单端输入和共模输入的电

38、路。差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路，由典型的工作点稳定电路演变而来。为进一步减小零点漂移问题而使用了对称晶体管电路，以牺牲一个晶体管放大倍数为代价获取了低温飘的效果。它还具有良好的低频特性，可以放大变化缓慢的信号，由于不存在电容，可以不失真的放大各类非正弦信号如方波、三角波等等。差分放大电路有四种接法：双端输入单端输出、双端输入双端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。由于差分电路分析一般基于理想化（不考虑元件参数不对称） ，因而很难作出完全分析。为了进一步抑制温飘，提高共模抑制比，实验所用电路使用 V3 组成的恒流源电路来代替一般电路中的 Re,它的等效电阻极大，从

39、而在低电压下实现了很高的温漂抑制和共模抑制比。为了达到参数对称，因而提供了 RP1来进行调节，称之为调零电位器。实际分析时，如认为恒流源内阻无穷大，那么共模放大倍数 AC=0。分析其双端输入双端输出差模交流等效电路，分析时认为参数完全对称：.设 ，因此有公式如下：2, 1/2121 Pbebe Rrr),(),(1/1 LcBodbeBid iuRu 差模放大倍数 cOdbeLcido RARruA 2,2)1(1/ 同理分析双端输入单端输出有： cbeLcdrA,)(/单端输入时：其 、 由输出端是单端或是双端决定，与输入端无关。其输出dOR必须考虑共模放大倍数： 2iciduAU无论何种输

40、入输出方式，输入电阻不变： )1(/ Rrbei 四、实验内容及步骤实验电路如图 5.1 所示图 5.1 差动放大原理图.图 5.1 有错误，两个 510 欧的电阻 R 对实验没有意义，应去掉。1.测量静态工作点，(1)调零将输入端短路并接地，接通直流电源，调节电位器 RPl使双端输出电压V0=0。 (2)测量静态工作点测量 V1、V 2、V 3各极对地电压填入表 5.1 中表 5.1对地电压 Vc1 Vc2 Vc3 Vb1 Vb2 Vb3 Ve1 Ve2 Ve3测量值（V） 6.35 6.35 -0.711 0 0 -7.96 -0.603 -0.601 -8.592.测量差模电压放大倍数。

41、在输入端加入直流电压信号 Vid=土 0.1V 按表 5.2 要求测量并记录，由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。注意：先将 DC 信号源 OUTl 和OUT2 分别接入 Vi1,和 Vi2端，然后调节 DC 信号源，使其输出为+0.1V 和-0.1V。3.测量共模电压放大倍数。将输入端 b1、b 2短接，接到信号源的输入端，信号源另一端接地。DC 信号分先后接 OUTl 和 OUT2，分别测量并填入表 5.2。由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。进一步算出共模抑制比 CMRR= 。cdA表 5.2差模输入 共模输入 共模抑制比测量值(V) 计算值 测量值(V) 计算值 计算值

42、测量及计算值输入信号 ViVc1 Vc2 V0双Ad1 Ad2 Ad双Vc1 Vc2 V0双Ac1 Ac2 AC双CMRR+0.1V 1.52 11.22 9.7 24.15 24.35 48.5 6.35 6.35 0 0 0 0 66.5-0.1V 1.54 11.44 10.2 25.12 25.22 48.6 6.35 6.35 0 0 0 0 64.84.在实验板上组成单端输入的差放电路进行下列实验。(1)在图 1 中将 b2接地，组成单端输入差动放大器，从 b1端输入直流信号V=0.1V，测量单端及双端输出，填表 5.3 记录电压值。计算单端输入时.的单端及双端输出的电压放大倍数。

43、并与双端输入时的单端及双端差模电压放大倍数进行比较。表 5.3电压值 单端放大倍数测量仪计算值输入信号 Vc1 Vc2 Vo双端放大倍数AV AV1 AV2直流0.1V 3.75 8.99 5.24 52.4 26 26.4直流0.1V 9.02 3.68 5.34 53.4 26.7 2.67正弦信号(50mV、1KHz)1.34V(反相)1.34(同相) 2.6853.6 26.8 26.8(2)从 b1端加入正弦交流信号 Vi=0.05V，f=1000Hz 分别测量、记录单端及双端输出电压，填入表 5.3 计算单端及双端的差模放大倍数。(注意：输入交流信号时，用示波器监视 C1、 C2波

44、形，若有失真现象时，可减小输入电压值，使 C1、 C2都不失真为止)五、实验报告1.根据实测数据计算图 5.1 电路的静态工作点，与预习计算结果相比较。2.整理实验数据，计算各种接法的 Ad，并与理论计算值相比较。3.计算实验步骤 3 中 AC和 CMRR 值。4.总结差放电路的性能和特点。实验电路所用三极管均为 9013，放大倍数 一般在 150-200 之间，所以基极电流很小，对电路影响可忽略不计。设 =150，由此估算静态工作点和放大倍数：，)(84.7213 VRVDCB )(54.87.03VBE)(1.),(.0),(0332121 ARIeDECEB )(23.6),(57. 12132121 VIVAIII CCCEC . KImVrVRIV EbePEC 726)1(20),(794.02113 ， ，)1(/RruAbeLcido5.2321ddA理论计算结果与实际比较基本相符