模拟电子技术基础课程设计指导书.doc

1、1模拟电子技术基础课程设计指导书一课程设计的目的:1通过实际课题的设计提高学生综合运用所学知识能力。2学习电子工程师理想的设计工具PROTEUS电路仿真设计工具，熟悉PROTEUS软件基本操作，了解PROTEUS的电路仿真过程，学会绘制电路图，并能进行基本的仿真实验及性能分析。二课程设计的题目课程设计题目分两类，一是综合设计性题目，该题目的目的是综合运用所学的知识，可在三个设计题目中任选其一。一类是基础性实验题目，此类题目目的是通过仿真实验进一步复习巩固模拟电子技术的基础理论，掌握主要单元电路的性能分析方法，为实际应用打下基础，可选 1-2 个实验进行仿真，按实验指导书完成设计报告。I综合设计

2、性题目： 串联型直流稳压电源的设计 水温测量与控制电路的设计 数字逻辑电平测试仪的设计 （任选其一）II. 基础性实验题目： （II、III 实验中任选其二，按实验指导书写出实验报告）实验一：单管交流放大电路 实验二：反馈放大电路 实验三：集成运算放大器的基本应用（一）实验四：集成运算放大器的基本应用（二）实验五：低频功率放大器 （上述实验 参阅模拟电子技术实验指导书）iii 补充实验1. 射极跟随器 （参考附录 1）2. RC 正弦波振荡器（参考附录 2）23.差动放大电路 （参考附录3） 二、课程设计的要求：设计课题 1：串联型直流稳压电源的设计设计要求：在输入电压 220V 50HZ 电

3、压变化范围10%条件下：输出电压可调范围：+9+12V；最大输出电流：300mA;测出设计电路的输出电阻(输入电压变化范围10%下,满载)，并将输出电阻尽量减到最小。测出设计电路的稳压系数( 最低输入电压下,满载)，并将稳压系数减到最小。学习 PROTEUS 的电路仿真过程，绘制电路图，进行基本的仿真实验对设计的电路进行性能分析预习要求：.复习串联稳压电源工作原理。.查阅有关电路相关资料。.确定设计方案、计算元器件参数满足设计要求。预习 PROTEUS 仿真软件设计指导:在所有的电子电路和电子设备中,通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电.小功率直流稳压电源主要有电源变压器、整流电路、滤波电路、

4、和稳压电路4 部分组成。直流稳压电源的技术指标有：输入电压、输出电压、输出电流、和输出电压范围；质量指标有稳压系数、电压调整率、电流调整率、纹波电压等。1.设计参考电路3V1220 V 50 Hz 0Deg D11N4148D21N4148D41N4148D31N4148C122000uF-POLR16.2kQ12SD1861Q22N3903R2270 R3200R4200R5200_LINKey = A 50% C2220uFJ1Key = B R61009101112 14XMM18T2TS_POWER_10_TO_134513D6BZV60-B9V170F11_AMP122.测量输出电压

5、变化范围 在电路空载的条件下，在输出端接电压表，用电压表测量电路的输出电压。 单击仿真开关，进行仿真分析。当电路处于稳态时，根据电压表的显示值，记录电路的输出电压。调节电位器，观察输出电压的变化情况，记录输出电压的最大值和最小值。3输出电阻的测量直流电源的输出电阻定义为：当输入电压不变时，由于负载变化引起的输出端直流电压变化量与输出电流变化量之比。在如图所示直流稳压电源电路，在 R6 支路串入电流表。单击仿真开关进行分析，电位器 R5 在 50%处，输入电压 Vi=220v 不变的情况下,在开关 K 断开时,记录输出电压 Vout;然后在开关 K 闭合时,测量输出电压 Vout1 和输出电流I

6、out.输出电阻 Ro= IoutV1在工程中也常常用 IO 从零变化到最大额定值时，输出电压的相对变化量来表征这一性能，称电流调整率。4.稳压系数测定稳压电源稳压系数 Sr 的定义:当负载不变时,输出直流电压 Vo 的相对变化量4与输入直流电压 Vi 的相对变化量之比。该指标反映了电网电压波动的影响。所谓稳压电路的输入电压 Vo 是指整流滤波后的直流电压。由于工程上常常把电网电压波动10%做为极限条件。因此，也有将此时的输出电压的相对变化做为衡量指标，称为电压调整率。保持负载电阻 R6 不变，调节稳压电路输入电压 Vi, 使输入电压在10% 的范围变化，观察输出电压波形，测试输出电压的变化值

7、，计算出电路的稳定系数 Sr。 设计课题 2：水温测量与控制设计要求 水温测量, 测量范围 0100 oC 学习 PROTEUS 的电路仿真过程，绘制电路图，进行基本的仿真实验对设计的电路进行分析扩展功能 ：在测温的基础上实现实时控制。控温精度 ：1 oC控温通道输出为双向晶闸管或继电器，一组转换触点为市电（220V 10A）预习要求：.复习集成运算放大器的线性区的应用(比例电路、比较器)。.查阅 AD590 温度传感器的相关资料及典型应用. 查阅继电器相关资料，了解其工作原理及其应用。 预习 PROTEUS 仿真软件设计指导温度控制器是实现可测温度和控制温度的电路，通过对温度控制电路的设计、

8、调试了解温度传感器的性能，学会在实际电路中的应用。进一步熟悉集成运算放大器的线性和非线性应用。1. 温度控制系统的基本原理温度测量与控制原理框图如图下所示。 本电路有温度传感器，K- 0C 变换、5控制温度设置、数字电压表（显示）和放大器等部件组成。温度传感器的作用是把温度信号转换成电流信号或电压信号，K- OC 变换将热力学温度 K 转换成摄氏温度 OC。信号经放大器放大和刻度定标后由数字电压表直接显示温度值，并同时送入比较器与预先设定的固定温度值进行比较，由比较器输出电平的高低变化来控制执行机构（如继电器）工作，实现温度的自动控制。U01产产产产产产产产产 K-C产产 产产产产产产产产产产

9、产产产产产产产产产产产U02U03U04温度测量与控制原理框图 2. AD590 温度传感器简介AD590 是单片集成感温电流源，具有良好的互换性和线性性质，能够消除电源波动，输出阻抗高达 10M。器件采用 B-1 型金属封装。其主要特征如下；1).流过器件的电流变化 1A,等于器件的热力学温度变化 1K 即转换当量为1A/K。2）测量温度范围为-55+1503）AD590 的电源电压范围为 430V。电源电压可 46V 范围变化，可承受 44V 正向电压和 20V 的反相电压，器件反接也不会被损坏。4.）精度高，AD590 共有 I、J、K、L、M 五档，其中 M 档精度最高，在-55+15

10、0范围内，非线性误差为0.3。AD590 为电流型 PN 结集成温度传感器，其输出电流正比于热力学温度。0温度时输出电流为 273.2A，温度每变化 1，输出电流变化 1A。由于生产是经过精密校正，AD590 的接口电路十分简单，不需要外围温度补偿和线性处理电路，便于安装和调试。3. 单元电路参考设计6方案一：温度-电压变换电路温度-电压变换电路如图 1 。由图得出Uo1 =(1A/K)*R = R * 10 -6/K如 R= 10K 则 Uo1 = 10mV/K K-变换电路因为 AD590 的温控电流值是对应热力学的温度 K,而温控中需要采用摄氏温度由运算放大器组成的加法器可实现这一转换，

11、参考电路如图 2 所示。其表达式满足如下关系：图 1 温度-电压变换电路图 图 2. K- 变换参考电路UO2=- （-U R)2110fRf元件参数的确定和-U R 的选取的指导思想是：0（即 273K）时，UO2=0V。 放大器设计一个反相比例运算放大器，进行参数调整，使其输出 Uo3 满足10mv/。用数字电压表可实现温度显示。温度比较电路温度比较电路由电压比较器组成，如图 3 所示。VREF 为控制温度的设定电压（对应控制温度的） ，Rf2 用于改善比较器的迟滞特性，决定控制温度的精度。O1URAD590VCCR1R2 Rf1RbA2U-UO1RUO2VTVD KVCCR5ac 220

12、VU047图 图 3 比较器电路 图 4 继电器驱动电路 继电器驱动电路如图 4 所示。当被测温度超过设定温度时，继电器动作，使触发器断开，停止加热；反之被测温度低于设置温度时，继电器闭合，进行加热。NPN 型晶体管 VT 作为开关管用来驱动继电器线圈是否得电，从而控制加热装置达到控制温的目的。二极管 VD 的作用是继电器线圈断电瞬间，提供能量释放回路，防止击穿驱动晶体管 VT。 测试要点用温度计测量传感器处的温度 T(OC),若温度 T=27 OC (300K),取 R=10K,则UO1=3V,调整 UR 的值使 UO2=-270mV,若反相比例放大器的放大倍数为-10 倍，则UO3 应为

13、2.7V。测量比较器的比较电压 VREF 的值 ,使其等于所要控制的温度乘0.1V。如设定温度为 50，则 VREF 的值为 5V。比较器的输出可接 LED 指示灯，在温度传感器加热（可用电吹风实现）到温度小于设定值钱 LED 一直处于点亮状态，反之，则熄灭。如果控温精度不良或过于灵敏造成继电器在被控触点抖动时，可改变电阻 Rf2.方案二：温度测量电路也可以采用图 5 所示应用电路。R1Rf2RbA3UVO3REFUO4U2R710KAD59012VR4 10KR3 10KR5100KR6100KA2UOR2 10K6VR11K+12V50KRW1U1=2.73VU8图 5 温度测量电路图 5

14、 中 AD590 的输出电流 I=(273+T)A（T 为 OC） ，因此测量的电压U=(273+T)A*10k=2.73+T/100V,利用电压跟随器缓冲隔离，U=U 2。由于一般电源供应较多器件之后，电源是带噪声的，因此可使用稳压管利用可变电阻分压调整，使 U1=2.73V.使用差动放大器，其输出为 UO=10(U2-U1) )=T/10V。如果 T=28OC,则输出电压为 2.8V。 设计课题 3:数字逻辑电平测试仪设计要求：测试高电平、低电平，发出不同的声响。测量范围： 低电平0.8V, 高电平3.5V ，高低电平分别用 1KHZ和 800HZ.的声响表示；被测信号在 0.83.5v

15、之间不发声；工作电源为 5V ,输入阻抗大于 20K. 学习 PROTEUS 的电路仿真过程，绘制电路图，进行基本的仿真实验对设计的电路进行分析预习要求：.复习集成运算放大器组成的窗口比较器工作原理。.查阅声响产生电路相关资料。确定设计方案、计算元器件参数满足设计要求。预习 PROTEUS 教程设计指导： 1.概述在数字电路测试、调试时和检修时，经常要对电路中的逻辑电平进行测试，采用万用表或示波器很不方便，而采用逻辑信号电平测试仪可以通过声音表示被测信号的逻辑状态，使用简单方便。图示电路为数字逻辑电平测试仪的原理框图，电路由输入电路、逻辑电平9识别电路和声响信号产电路等组成。图 1 2.各单

16、元电路参考设计输入及逻辑电平识别电路如图 2 所示，Ui 是输入的被测逻辑电平信号，输入电路由电阻 R1 和 R2 组成，其作用是保证输入悬空时，Ui 既不是高电平，也不是低电平。A1 和 A2 组成窗口比较器，参考电压 VH 和 VL 有电阻分压获得。Ui图 2 输入和逻辑识别电路比较器的逻辑电平比较功能表如表 1 所示，从比较器的输出状态就能判别输入逻辑电平信号的高低。表 1 逻辑电平比较功能表输 出输 入VA VBUiL(H) 低 高 L UiH 低 低UiH（VL） 高 低根据技术指标的要求，设输入端悬空时，Vi=1.4V(取 VH=3.5V 与 VL=0.8V的中间值)，由 Ui 、

17、V H、V L 的值可以计算出 R1、 R2 、R3、 R4、R5、 R6 产产产产 产产产产产产产产 产产产产产产产产产产产产产产产产产产产产产产VBR4R3R5R6R1R2AVVCCVCCA1A210的值。输入电阻 Ri = R1/R220K, R3、 R4、 R5、 R6 取值过大容易引起干扰，取值过小是会增大功耗。工程一般在几十至几百千欧。声响信号产生电路如图 3 所示声响产生电路，主要有两个比较器 A3 和 A4 组成，其工作原理如图所示。图 3 音响产生电路1） 当 VA =VB = -5V (均为低电平 )时，由于稳态时，电容 C1 两端电压为零，二极管 VD1、VD2 截止，电

18、容 C1 无充电回路，而 Up3 =3V,即UP3U N3, 故 Uo 输出为高电平。输出 Uo 通过电阻 R9 为电容 C2 充电，稳态时达到高电平，使 UP4U N4，运算放大器 A4 输出 高电平，但由于二极管 VD3 的存在，电路的稳态不受影响。故电路输出 Uo 一直保持高电平。2） 当 VA =3.5v、VB = -5V 时。此时 VD1 导通 ,电容 C1 通过电阻 R7 充电,VC1 按指数规律逐渐升高，使 UN3UP3 = 3V, Uo 保持高电平。 UN3UP3 = 3V 时，UO 从 5V 跳变为 0V, 使 C2 通过 R9 放电，VC2 由5V 逐渐下降，当 VC2U

19、N4 =3V, A4 的输出跳变为 0V，二极管 VD3 导通，C1 通过 VD3 和 A4 的输出电阻放电。因为 A4 的输出电阻很小，所以 VC1 迅速降到 0V 左右 ，使 UN3UP3，输出电压 UO 又跳变到 5V, C1 再次充电，如此循环，UO 形成矩形脉冲信号，如图所示。3） 当 VA =-5V、VB =3V 时。此时电路的工作过程与 VA =3V 、VB =0VBR9R7R8AVA3A4VD1VD2VD3C1C23VUop3p4N3uN4uV uu11时相似，区别在于 VD2 导通时，VB 高电平通过 R8 向 C1 充电，时间常数改变了，使得 UO 的周期会发生相应变化。有

20、关参数计算如下：根据一阶电路响应的特点，在 t1 期间电容充电T = t1 + t2式中 t1=1.2 1 1 =R7C1T2=0.36 2 2 =R9C2取 2=0.5ms C2 =0.01F 可计算 R9 的值。选 C1=0.1F，由于技术指标要求，被测信号为高电平时，声响频率为 1KHZ 即 T=1ms,可计算出 R7 的取值。同理当被测信号为低电平时，声响频率为 800HZ.,可求得 R8 的值。 声响驱动电路R10R11PNP1VCCA3图 4 音响驱动电路声响驱动电路如图 4 所示。电阻 R10 =5k R11 =10k。由于声响负载较低且功耗小，驱动管的耐压等条件要求不高，选取

21、9012 做为驱动管，即能满足本电路的要求。本设计的声响信号产生电路也可以利用 555 定时器完成。将判别电路的输出接到 555 定时器的 4 脚，当判别的结果为高电平时，555 定时工作，产生一定频率的矩形波信号，声响驱动电路工作，可利用二极管改变 RC 时间常数，可获得不同的震荡频率，满足本设计的要求，请同学自行设计。3.发挥要求： 窗口宽度可调的窗口检波器控制系统中，常用窗口检波器检测被测信号电平。图 5 所示是窗口宽度可调的窗口检波器。当输入电压 Ui 为正值时，VD3 导通，VD2 截止，运算放大器 A2 的输出电压为零。如果 Ui VL , 则 VD1 截止，检波器输出 Uo 为零

22、。如果 Ui VL，12则 VD1 导通，通过 VD1、R2 构成的正反馈支路，使 Uo 输出为高电平 VOH。当输入电压 Ui 为负值时，VD1 截止，检波器输出 Uo 由 A2 确定。Ui 与 VL 的和式正值时，A2 的输出电压为负，VD3 导通，VD2 截止，Uo 为零。Ui 与 VL的和为负值时 A2 的输出电压为正值,VD2 导通，R4 、VD2 为正反馈支路，使Uo 输出为高电平 VOH。由此可知，当Ui VL 时，检波器输出为 VOH；当Ui VL 时检波器输出为零，即窗口宽度为 2VL。调节电位器 RW 可调节窗口的宽度。运算放大器 A1、A2 通过二极管 VD1、 VD2

23、使其输出彼此隔离。.四 课程设计方法与步骤：1、课程设计方式：集体辅导 与分散设计相结合 机房调试 2、课程设计单位或场所：理工分院 机房五、课程设计总结内容及要求Ui VD1VD2VD3R133kR2 9.1MR333KR49.1MR5100KR6100KR7100KR82.2KR9150R1010KRW4.7KVCCUoVCC-VEEA1A2131：按着设计任务要求画出电路图，写明电路参数及必要的计算过程。2.画出仿真电路图，及使用仪表3.写出仿真结果，使其指标达到设计要求值4.写出总结报告，包括排除故障的方法，设计仿真的体会七、考核方式与成绩评定标准：1. 考核方式： 课程设计报告 答辩

24、情况 出勤率2.成绩评定标准评定项目 评分成绩1. 选题合理、目的明确（15 分）2. 设计方案正确，具有可行性、创新性（25 分）3. 设计结果（例如：硬件成果、软件程序） （25 分）4. 态度认真、学习刻苦、遵守纪律（20 分）5. 设计报告的规范化、参考文献充分（15 分）总分(100 分)备注：成绩等级：优（90 分100 分） 、良（80 分89 分） 、中（70 分79 分） 、及格（60 分69 分） 、60 分以下为不及格。八、教材及主要参考资料：1.模拟电子技术基础 华成英主编2.proteus 教程-电子线路设计、制版与仿真 3 Multisim 9 电子技术基础仿真实验

25、4.基于 Multisim 9 的电子系统设计、仿真与综合应用5.电子技术实验教程 赵利民等14附录：1补充实验 1 射极跟随器一、 实验目的1. 掌握射极跟随器的特性及测试方法2. 进一步学习放大器各项参数测试方法二、 实验仪器1. 双踪示波器2. 万用表3. 交流毫伏表4. 信号发送器三、 实验原理15T1Rb47KRW100KC110uR12KRE2.7KC210u RL1KVCC 12VKUs UiRB产产产产产产产产产Uo图示电路为射极跟随器，输出取自发射器， ，故称其为射极跟随器。RB 调到最小值时易出现饱和失真，RB 调到最大时易出现截止失真，由于本实验不需要失真情况。故 RW=

26、100K 取值比较适合，若想看到饱和失真 RW=0,增加输入幅度可出现，若想看到截止失真使 RW=1M，增加输入幅度可出现，有兴趣的同学可以验证一下。现分析射极跟随器的特点。1. 输入电阻 Ri 高Ri = rbe + (1+)R如果考虑偏置电阻 RB 和负载电阻 RL的影响，则Ri = RB / rbe + (1+)R / RL 由于上式可知射极跟随器的输入电阻 Ri 比共射极单管放大器的输入电阻 Ri = RB / rbe 要高的多。输入电阻的测试方法同单管放大器，实验电路如实验电路图所示。 Ri = Iiu1.Uis即只要测得 A、B 两点的对地电位即可。2. 输出电阻 Ro 低Ro=

27、Erbe/rbe如考虑信号源内阻 Rs ，则16Ro= /RE )/(RBSrbe)/(RBsrbe由于上式可知射极跟随器的输出电阻 Ro 比共射极单管放大器的输出电阻Ro= RC 低得多。三极管的 愈高，输出电阻愈小。输出电阻 Ro 的测试方法亦同单管放大器，即先测出空载输出电压 Uo,再测接入负载 RL 后的输出电压 UL,根据 UL = RL.o即可求出 RoRo=（ RL)1(Uo3. 电压放大倍数近似 1按电路可以得AV 1RrLEbe/)(1)(上式说明射极跟随器的电压放大倍数小于近似 1 且为正值。这是深度电压负反馈的结果。但它的射极电流仍比基极电流大（1+）倍，所以它具有一定的

28、电流和功率放大作用。四实验内容1.按实验电路连接电路，负载开路2.静态工作点的调整打开直流电源开关，在 B 点加入频率为 1KZ、峰峰值为 1V 的正弦信号 Ui.，输出端用示波器监视，调节 RW 及信号源的输出幅度，使在示波器的屏幕上得到一个最大不失真输出波形，然后置 Ui=0,用万用表测量晶体管各极对地电位，将测的数据记入表 1在下面整个测试过程中保持 RW 和 Rb 不变。 （即 IE 不变） 。表 1UE (V) UB (V) UC(V) IE =UE / RE (mA)3. 测量电压放大倍数 AV17接入负载 RL=1K， ，在 B 点加入频率为 1KZ、峰峰值为 1V 的正弦信号

29、Ui.，调节输入信号幅度，用示波器的观察输出波形 UO , 在输出最大不失真情况下，用毫伏表测 Ui 、U o 值。将测得数据记入表 2 表 2 Ui (V) Uo(V) AV = Uo/ Ui4. 测输出电阻 Ro接入负载 RL=1K， ，在 B 点加入频率为 1KZ、峰峰值为 1V 的正弦信号Ui.，用示波器的观察输出波形 UO ，用毫伏表测空载输出电压 Uo，带负载时输出电压 UL， ， 记入表 3 表 3Uo (V) U L(V) Ro = (UO /U L -1) R L(K)5. 测输入电阻 Ri在 A 点加入频率为 1KZ、峰峰值为 1V 的正弦信号 US.，用示波器的观察输出波

30、形 UO ，用毫伏表测出 A、B 点对地的电位 Us (V)、Ui (V) ,记入表 4表 4Us (V) U i(V) Ri = 1.Uis6. 测射极跟随器的跟随特性接入负载 RL=1K， ，在 B 点加入频率为 1KZ 的正弦信号 Ui.，逐渐增大信.号Ui 幅度，用示波器监视输出波形直至输出波形最大不失真，测所对应的 U L 值，计算出 AV 记入表 5表 51 2 3 418五预习要求1. 复习射极跟随器的工作原理2. 根据图示电路估算静态工作点、A V、 、 Ri、Ro六实验报告1.整理实验数据， ，画出曲线 U L=f (U i ) 2.分析射极跟随器的性能和特点3. 实验的收获

31、体会附录 2. 实 验 RC正 弦 波 振 荡 器 一 、 实 验 目 的 (1) 进 一 步 学 习 RC正 弦 波 振 荡 器 的 组 成 及 其 振 荡 条 件 。 (2) 学 会 测 量 、 调 试 振 荡 器 。 二 、 预 习 要 求 (1) 复 习 教 材 有 关 三 种 类 型 RC振 荡 器 的 结 构 与 工 作 原 理 。 (2) 计 算 三 种 实 验 电 路 的 振 荡 频 率 。 (3) 查 阅 资 料 ， 了 解 如 何 用 示 波 器 来 测 量 振 荡 电 路 的 振 荡 频 率 。 三 、 实 验 原 理 从 结 构 上 看 ， 正 弦 波 振 荡 器 是

32、没 有 输 入 信 号 的 ， 带 选 频 网 络 的 正 反 馈 放 大 器 。 若 用 R、C元 件 组 成 选 频 网 络 ， 就 称 为 RC振 荡 器 ， 一 般 用 来 产 生 频 率 范 围 为 1Hz 1MHz的 信 号 。 1串 RC串 串串串串 电 路 如 图 5.33所 示 ， 选 择 R Ri。 图 5.33 RC移 相 振 荡 器 原 理 图 振 荡 频 率 为 0126fRC (5-43) 起 振 条 件 为 放 大 电 路 A的 电 压 放 大 倍 数 A 29。 该 电 路 简 便 ， 但 选 频 作 用 差 ， 振 幅 不 稳 ， 频 率 调 节 不 便 ，

33、一 般 用 于 频 率 固 定 且 稳 定 性 要求 不 高 的 场 合 。 产 生 的 频 率 范 围 在 几 赫 至 数 十 千 赫 之 间 。 2串 RC串 串串串串 (串串串 )串串 串 RC串 并 联 网 络 振 荡 器 电 路 如 图 5.34所 示 。 图 5.34 RC 串并联网络振荡器原理图振荡频率为(5-44)012f起振条件为| |3 A(5-45)该电路可方便地连续改变振荡频率，便于加负反馈稳幅，容易得到良好的振荡波形。U i(V)U L(V)AV203双 T 选频网络振荡器双 T 选频网络振荡器电路如图 5.35 所示。图 5.35 双 T 选频网络振荡器原理图振荡频

34、率为(5-46)015fRC起振条件为，且| |1 (5-47)2AF该电路选频特性好，但调频困难，适于产生单一频率。 四、实验内容1RC 串并联选频网络振荡器(1) 按图 5.36 所示组接电路。21图 5.36 RC 串并联选频网络振荡器(2) 断开 RC 串并联网络，测量放大电路静态工作点及电压放大倍数。(3) 接通 RC 串并联网络，并使电路起振，用示波器观测输出电压信号 uo 的波形，调节 Rf 获得满意的正弦信号，记录波形及其参数。(4) 测量振荡频率，并与计算值进行比较。(5) 改变 R 或 C 值，观察振荡频率变化情况。(6) 观察 RC 串并联网络幅频特性。将 RC 串并联网

35、络与放大电路断开，函数信号发生器产生正弦信号输入 RC串并联网络，保持输入信号的幅度不变(约 3V)，频率由低到高变化， RC 串并联网络输出幅值将随之变化，当信号源达某一频率时，RC 串并联网络的输出将达最大值( 约 1V)，且输入 /输出同相位，此时信号源频率为(5-48)012fRC2双 T 选频网络振荡器(1) 按图 5.37 组接电路。(2) 断开双 T 网络，调试 T1 管静态工作点，使 UC1 为 67V。(3) 接入双 T 网络，用示波器观察输出波形。若不起振，调节 Rw1，使电路起振。(4) 测量电路振荡频率，并与计算值比较。22图 5.36 RC 串并联选频网络振荡器(2)

36、 断开 RC 串并联网络，测量放大电路静态工作点及电压放大倍数。(3) 接通 RC 串并联网络，并使电路起振，用示波器观测输出电压信号 uo 的波形，调节 Rf 获得满意的正弦信号，记录波形及其参数。(4) 测量振荡频率，并与计算值进行比较。(5) 改变 R 或 C 值，观察振荡频率变化情况。(6) 观察 RC 串并联网络幅频特性。将 RC 串并联网络与放大电路断开，函数信号发生器产生正弦信号输入 RC串并联网络，保持输入信号的幅度不变(约 3V)，频率由低到高变化， RC 串并联网络输出幅值将随之变化，当信号源达某一频率时，RC 串并联网络的输出将达最大值( 约 1V)，且输入 /输出同相位

37、，此时信号源频率为(5-48)012fRC2双 T 选频网络振荡器(1) 按图 5.37 组接电路。(2) 断开双 T 网络，调试 T1 管静态工作点，使 UC1 为 67V。(3) 接入双 T 网络，用示波器观察输出波形。若不起振，调节 Rw1，使电路起振。(4) 测量电路振荡频率，并与计算值比较。23图 5.37 双 T 网络 RC 正弦波振荡器3RC 移相式振荡器的组装与调试(1) 按图 5.38 组接电路。(2) 断开 RC 移相电路，调整放大电路的静态工作点，测量放大电路电压放大倍数。(3) 接通 RC 移相电路，调节 Rb2 使电路起振，并使输出波形幅度最大，用示波器观测输出电压信

38、号 uo 波形，同时用频率计和示波器测量振荡频率，并与理论值比较。5.38 RC 移相式振荡器五、实验报告图(1) 由给定电路参数计算振荡频率，并与实测值比较，分析误差产生的原因。(2) 总结三类 RC 振荡器的特点。(3) 总结改变负反馈深度对振荡器起振的幅值条件及输出波形的影响。六、思考题(1) 如果元件完好，接线正确，电源电压正常，而示波器看不到输出波形，考虑是什么问题？该怎样解决？(2) 有输出，但输出波形有明显的失真，应如何解决？24：附录 3补充实验 差动放大电路一实 验 目 的1、加深对差动放大电路工作原理及特点的理解，了解零点漂移产生的原因与抑制零漂的方式。2、学习差动放大电路

39、的测试方法。二实验原理 差动放大电路在直流放大中零点漂移很小，它常用作多级直流放大电路的前置级，用以放大微弱的直流信号或交流信号。1、电路特点：25. . .iUSRSRPREb bccCUEU1T2T+- i1i2+-+- RR oU图 9-1 差动放大电路图 9-1 为典型的差动放大电路。放大电路两边对称，两晶体管型号、特性一致，各对应电阻阻值相同，R E 为公共的发射极电阻，R p 为调零电位器，因电路两边实际组成时不可能完全对称，因此静态时可能两端直流电压不为零，调 RE 可使放大电路在输入为零时输出电压也为零。2、电压放大倍数：对于差动放大电路来说，两个输入端输入极性相反、幅值相同的

40、输入信号为差模信号，也就是要放大的有用的信号，同时输入一对同极性、同幅值的输入信号为共模信号，如零点漂移、工频电源干扰就是这种信号。1）对于差模信号，图 9-1 的单管交流电路及其等效电路如图 9-2 所示。ui 经分压形成幅度相同（ 2iu） ，而极性相反的两组电压输入到差动放大管两侧，令每侧的放大倍数为 A1，则：12oiUA， 2oiU， 121ooIAU 1CdSbeIi Rr（认为电路完全对称R2R 1）即：这种两管差动式放大电路和基本单管电路的放大倍数相同。对于单端输出的放大倍数O1U(Ad1)将是单管交流放大电路的一半。26SR1UiCR1R+- .1bI SR1iU 1R CR

41、o1U+-1bIbeR CIa 单管交流电路 b 单管等效电路图 9-2 差模输入时差动放大电路工作状态2）对于共模信号，图 9-1 的单管交流电路及其等效电路，如图 9-3SRCiuSR1RER2+- . SRciu 1R CROC1u+-beRci+-ER2ci图 9-3112OCCSbcEicUARrR，一般 2E 且 bcSr ， 1C，同样可得 2CEA，则 12CA可见差动放大电路电压放大倍数与对应的单管电路的电压放大倍数相同，共模反馈电路 RE 仅对共模信号起负反馈作用（ RE 与 AC 成反比） ，对差模信号不产生影响（A d 与 RE 无关） 。三实验仪器1、双路可调直流稳压

42、电源 （0-30V） 一台2、函数信号发生器 一台3、交流毫伏表 一台4、万用表 一只275、直流信号源装置 一个6、实验板 一块四实验内容本实验电路原理图如图 9-4 所示：.+-. . .iuSR SRPREb bccou47k104720k20k K4K4k10k10CU1 2 V=EU9 V1T2TwRsu图 9-41、对照实验电路原理图，待检查实验板无误后接上电源，调稳压电源使UCC 12V， UEE= -9V。2、测量静态工作点：将输入端短路并接地，调节 Rp 使 Uo0V，分别测两管对地电位记录于表9-1 中。表 91对地电位UC1 UC2 UE1 UBE1 UE2 UBE2UB

43、1 （计算）UB2（计算）备注测量值UB=UE +UBE3、测量差模电路电压放大倍数（做法要求见实验数据表格） 。1）在输入端分别加入直流差模信号 Uid0.2V （由直流低电压与电位器28组成直流小信号电源） ，测量单端电压 Uod1、U od2 及双端输出电压 Uod 。计算其电压放大倍数 Ad1、A d2 及 Ad。2）输入低频小信号电压（正弦交流）U i0.3V ，f100Hz，分别测量单端及双端输出电压。4、测量共模电压放大倍数将输入端短接为一端，与地之间加入+0.1V 直流为共模信号 Uic，测量单端输出电压 Uoc1、U oc2，及双端共模电压 Uoc。五预习要求 1、在调节电路平衡过程中，若把 P 点向 T2 侧滑动时，两管集电极电位如何变化？2、图 9-1 中 RE 的提高受什么限制？如何解决？画出相应的电路图。3、A d1 与 A1 有什么区别？ 六实验报告1、整理实验数据并填入表格，计算有关量。3、总结差动放大电路的特点。注：A d 为双端输出电压放大倍数；A d1 、A d2 为单端输出电压放大倍数。2010.6