1、東莞理工學院城市學院模擬電子技術基礎課程實驗指導書編 寫 人： 審 核 人： 教研室主任： 系 主 任： 城市學院計算機與信息科學系二一一年九月 目 錄實驗二 晶體管共射極單管放大器4實驗四 負反饋放大器13實驗五 射極跟隨器17實驗八 集成運算放大器的基本應用（I） 模擬運算電路22實驗九 集成運算放大器的基本使用（III） 電壓比較器28第一部分 緒論本指導書是根據模擬電子技術課程實驗教學大綱編寫的，適用于電子信息專業和其他相關專業。一、本課程實驗的作用與任務模擬電子技術是電子信息學科體系中的重要組成部分，是電子信息、通信、電氣工程、計算機等專業的一門專業基礎課，因此要求學生必須熟練掌握模

2、擬電子技術的基本原理，并且通過動手操作，達到深刻理解和掌握其原理和方法。為結合理論課程教學的需要，設置16課時左右的實驗課時。二、本課程實驗的基礎知識該課程需要電路的基本知識，還要緊密結合理論教學，例如上完一個章節的相關內容，就可以做相關的實驗加強理解。要求學生理解電子與電路分析的區別。所列實驗是循序漸進的，先是簡單的分立元件放大電路，接下來是復雜的分立元件放大電路，又有反饋電路，最后是集成運放電路。通過實驗，了解電子電路與其他電路的區別，掌握電子電路信號的測量方法，學會工程應用技術上的一些測量方法和技術。三、本課程實驗教學項目及其教學要求 序號實驗項目名稱實驗時數教學目標與要求1常用電工儀器

3、的使用31、學習電子電路實驗中常用的電子儀器示波器、函數信號發生器、直流穩壓電源、交流毫伏表、頻率計等的主要技術指標、性能及正確使用方法。 2、初步掌握用雙蹤示波器觀察正弦信號波形和讀取波形參數的方法。2晶體管共射極單管放大器31、 學會放大器靜態工作點的調試方法，分析靜態工作點對放大器性能的影響。2、 掌握放大器電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測試方法。3、 熟悉常用電子儀器及模擬電路實驗設備的使用。3場效應管放大器31、了解結型場效應管的性能和特點。2、進一步熟悉放大器動態參數的測試方法。4負反饋放大器31、加深理解放大電路中引入負反饋的方法和負反饋對放大器各項性能指

4、標的影響。5射極跟隨器31、 掌握射極跟隨器的特性及測試方法。2、 進一步學習放大器各項參數測試方法。6差動放大器31、加深對差動放大器性能及特點的理解。2、學習差動放大器主要性能指標的測試方法。7集成運算放大器指標測試31、 掌握運算放大器主要指標的測試方法。2、 通過對運算放大器A741指標的測試，了解集成運算放大器組件的主要參數的定義和表示方法。8集成運算放大器的基本應用(I) 模擬運算電路31、研究由集成運算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運算電路的功能。2、了解運算放大器在實際應用時應考慮的一些問題。9集成運算放大器的基本應用（） 電壓比較器31、 掌握電壓比較器的電路構成及

5、特點。2、 學會測試比較器的方法。10低頻功率放大器 OTL 功率放大器31、 進一步理解OTL功率放大器的工作原理。2、 學會OTL電路的調試及主要性能指標的測試方法。第二部分 基本實驗指導實驗二晶體管共射極單管放大器一、實驗目的1、 學會放大器靜態工作點的調試方法，分析靜態工作點對放大器性能的影響。2、 掌握放大器電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測試方法。 3、 熟悉常用電子儀器及模擬電路實驗設備的使用。二、實驗原理圖21為電阻分壓式工作點穩定單管放大器實驗電路圖。它的偏置電路采用RB1和RB2組成的分壓電路，并在發射極中接有電阻RE，以穩定放大器的靜態工作點。當在放

6、大器的輸入端加入輸入信號ui后，在放大器的輸出端便可得到一個與ui相位相反，幅值被放大了的輸出信號u0，從而實現了電壓放大。圖21 共射極單管放大器實驗電路在圖21電路中，當流過偏置電阻RB1和RB2 的電流遠大于晶體管T 的 基極電流IB時（一般510倍），則它的靜態工作點可用下式估算 UCEUCCIC（RCRE）電壓放大倍數 輸入電阻RiRB1 / RB2 / rbe輸出電阻 RORC由于電子器件性能的分散性比較大，因此在設計和制作晶體管放大電路時，離不開測量和調試技術。在設計前應測量所用元器件的參數，為電路設計提供必要的依據，在完成設計和裝配以后，還必須測量和調試放大器的靜態工作點和各項

7、性能指標。一個優質放大器，必定是理論設計與實驗調整相結合的產物。因此，除了學習放大器的理論知識和設計方法外，還必須掌握必要的測量和調試技術。放大器的測量和調試一般包括：放大器靜態工作點的測量與調試，消除干擾與自激振蕩及放大器各項動態參數的測量與調試等。1、 放大器靜態工作點的測量與調試1)靜態工作點的測量測量放大器的靜態工作點，應在輸入信號ui0的情況下進行， 即將放大器輸入端與地端短接，然后選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表，分別測量晶體管的集電極電流IC以及各電極對地的電位UB、UC和UE。一般實驗中，為了避免斷開集電極，所以采用測量電壓UE或UC，然后算出IC的方法，例如，只要測出UE

8、，即可用算出IC（也可根據，由UC確定IC），同時也能算出UBEUBUE，UCEUCUE。為了減小誤差，提高測量精度，應選用內阻較高的直流電壓表。2)靜態工作點的調試 放大器靜態工作點的調試是指對管子集電極電流IC（或UCE）的調整與測試。靜態工作點是否合適，對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點偏高，放大器在加入交流信號以后易產生飽和失真，此時uO的負半周將被削底，如圖22(a)所示；如工作點偏低則易產生截止失真，即uO的正半周被縮頂（一般截止失真不如飽和失真明顯），如圖22(b)所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點以后還必須進行動態調試，即在放大器的輸入端加入一

9、定的輸入電壓ui，檢查輸出電壓uO的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應調節靜態工作點的位置。 (a) (b)圖22 靜態工作點對uO波形失真的影響改變電路參數UCC、RC、RB（RB1、RB2）都會引起靜態工作點的變化，如圖23所示。但通常多采用調節偏置電阻RB2的方法來改變靜態工作點，如減小RB2，則可使靜態工作點提高等。圖23 電路參數對靜態工作點的影響最后還要說明的是，上面所說的工作點“偏高”或“偏低”不是絕對的，應該是相對信號的幅度而言，如輸入信號幅度很小，即使工作點較高或較低也不一定會出現失真。所以確切地說，產生波形失真是信號幅度與靜態工作點設置配合不當所致。如需滿足較大信號幅度

10、的要求，靜態工作點最好盡量靠近交流負載線的中點。2、放大器動態指標測試放大器動態指標包括電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓（動態范圍）和通頻帶等。1)電壓放大倍數AV的測量調整放大器到合適的靜態工作點，然后加入輸入電壓ui，在輸出電壓uO不失真的情況下，用交流毫伏表測出ui和uo的有效值Ui和UO，則 2)輸入電阻Ri的測量為了測量放大器的輸入電阻，按圖24 電路在被測放大器的輸入端與信號源之間串入一已知電阻R，在放大器正常工作的情況下， 用交流毫伏表測出US和Ui，則根據輸入電阻的定義可得 圖24 輸入、輸出電阻測量電路測量時應注意下列幾點: 由于電阻R兩端沒有電路公共接地

11、點，所以測量R兩端電壓 UR時必須分別測出US和Ui，然后按URUSUi求出UR值。 電阻R的值不宜取得過大或過小，以免產生較大的測量誤差，通常取R與Ri為同一數量級為好，本實驗可取R12K。3)輸出電阻R0的測量按圖2-4電路，在放大器正常工作條件下，測出輸出端不接負載 RL的輸出電壓UO和接入負載后的輸出電壓UL，根據 即可求出 在測試中應注意，必須保持RL接入前后輸入信號的大小不變。4)最大不失真輸出電壓UOPP的測量（最大動態范圍）如上所述，為了得到最大動態范圍，應將靜態工作點調在交流負載線的中點。為此在放大器正常工作情況下，逐步增大輸入信號的幅度，并同時調節RW（改變靜態工作點），用

12、示波器觀察uO，當輸出波形同時出現削底和縮頂現象（如圖25）時，說明靜態工作點已調在交流負載線的中點。然后反復調整輸入信號，使波形輸出幅度最大，且無明顯失真時，用交流毫伏表測出UO（有效值），則動態范圍等于。或用示波器直接讀出UOPP來。圖 25 靜態工作點正常，輸入信號太大引起的失真5)放大器幅頻特性的測量放大器的幅頻特性是指放大器的電壓放大倍數AU與輸入信號頻率f 之間的關系曲線。單管阻容耦合放大電路的幅頻特性曲線如圖26所示，Aum為中頻電壓放大倍數，通常規定電壓放大倍數隨頻率變化下降到中頻放大倍數的倍，即0.707Aum所對應的頻率分別稱為下限頻率fL和上限頻率fH，則通頻帶fBWfH

13、fL放大器的幅率特性就是測量不同頻率信號時的電壓放大倍數AU。為此，可采用前述測AU的方法，每改變一個信號頻率，測量其相應的電壓放大倍數，測量時應注意取點要恰當，在低頻段與高頻段應多測幾點，在中頻段可以少測幾點。此外，在改變頻率時，要保持輸入信號的幅度不變，且輸出波形不得失真。6)干擾和自激振蕩的消除參考實驗附錄 3DG 9011(NPN) 3CG 9012(PNP) 9013(NPN) 圖 26 幅頻特性曲線 圖27晶體三極管管腳排列三、實驗設備與器件1、12V直流電源 2、函數信號發生器3、雙蹤示波器 4、交流毫伏表 5、直流電壓表 6、直流毫安表7、頻率計 8、萬用電表9、晶體三極管3D

14、G6×1(50100)或9011×1 （管腳排列如圖27所示）電阻器、電容器若干四、實驗內容實驗電路如圖21所示。各電子儀器可按實驗一中圖11所示方式連接，為防止干擾，各儀器的公共端必須連在一起，同時信號源、交流毫伏表和示波器的引線應采用專用電纜線或屏蔽線，如使用屏蔽線，則屏蔽線的外包金屬網應接在公共接地端上。1、調試靜態工作點接通直流電源前，先將RW調至最大， 函數信號發生器輸出旋鈕旋至零。接通12V電源、調節RW，使IC2.0mA（即UE2.0V）， 用直流電壓表測量UB、UE、UC及用萬用電表測量RB2值。記入表21。表2-1 IC2mA測 量 值計 算 值UB（V）

15、UE（V）UC（V）RB2（K）UBE（V）UCE（V）IC（mA） 2、測量電壓放大倍數在放大器輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號uS，調節函數信號發生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓Ui10mV，同時用示波器觀察放大器輸出電壓uO波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測量下述三種情況下的UO值，并用雙蹤示波器觀察uO和ui的相位關系，記入表22。表22 Ic2.0mA Ui mVRC（K）RL(K)Uo(V)AV觀察記錄一組uO和u1波形2.41.22.42.43、觀察靜態工作點對電壓放大倍數的影響置RC2.4K，RL，Ui適量，調節RW，用示波器監視輸出電壓波形，在uO不失真的條件下，測量數

16、組IC和UO值，記入表23。表23RC2.4K RL UimVIC(mA)2.0UO(V)AV測量IC時，要先將信號源輸出旋鈕旋至零（即使Ui0）。4、觀察靜態工作點對輸出波形失真的影響置RC2.4K，RL2.4K， ui0，調節RW使IC2.0mA，測出UCE值，再逐步加大輸入信號，使輸出電壓u0 足夠大但不失真。 然后保持輸入信號不變，分別增大和減小RW，使波形出現失真，繪出u0的波形，并測出失真情況下的IC和UCE值，記入表24中。每次測IC和UCE 值時都要將信號源的輸出旋鈕旋至零。表24 RC2.4K RL UimVIC(mA)UCE(V)u0波形失真情況管子工作狀態2.0 5、測量

17、最大不失真輸出電壓置RC2.4K，RL2.4K，按照實驗原理2.4)中所述方法，同時調節輸入信號的幅度和電位器RW，用示波器和交流毫伏表測量UOPP及UO值，記入表25。用示波器觀察輸出波形，使輸出達到最大，不失真。 表25 RC2.4K RL2.4KIC(mA)Uim(mV)Uom(V)UOPP(V)*6、測量輸入電阻和輸出電阻 置RC2.4K，RL2.4K，IC2.0mA。輸入f1KHz的正弦信號，在輸出電壓uo不失真的情況下，用交流毫伏表測出US，Ui和UL記入表2-6。保持US不變，斷開RL，測量輸出電壓Uo，記入表2-6。表2-6 Ic2mA Rc2.4K RL2.4KUS(mv)U

18、i(mv)Ri（K）UL（V）UO（V）R0（K）測量值計算值測量值計算值*7、測量幅頻特性曲線取IC2.0mA，RC2.4K，RL2.4K。 保持輸入信號ui的幅度不變，改變信號源頻率f，逐點測出相應的輸出電壓UO，記入表27。 表27 Ui mV fl fo fn f（KHz）UO（V）AVUO/Ui 為了信號源頻率f取值合適，可先粗測一下，找出中頻范圍， 然后再仔細讀數。 說明：本實驗內容較多，其中6、7可作為選作內容。 五、實驗總結 1、 列表整理測量結果，并把實測的靜態工作點、電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻之值與理論計算值比較（取一組數據進行比較），分析產生誤差原因。 2、總結RC

19、，RL及靜態工作點對放大器電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻的影響。3、討論靜態工作點變化對放大器輸出波形的影響。4、分析討論在調試過程中出現的問題。六、預習要求1、閱讀教材中有關單管放大電路的內容并估算實驗電路的性能指標。假設：3DG6 的100，RB120K，RB260K，RC2.4K，RL2.4K。估算放大器的靜態工作點，電壓放大倍數AV，輸入電阻Ri和輸出電阻RO 2、閱讀實驗附錄中有關放大器干擾和自激振蕩消除內容。3、 能否用直流電壓表直接測量晶體管的UBE？ 為什么實驗中要采用測UB、UE，再間接算出UBE的方法？ 4、怎樣測量RB2阻值？5、當調節偏置電阻RB2，使放大器輸出波形出

20、現飽和或截止失真時，晶體管的管壓降UCE怎樣變化？ 6、改變靜態工作點對放大器的輸入電阻Ri有否影響？改變外接電阻RL對輸出電阻RO有否影響？ 7、在測試AV，Ri和RO時怎樣選擇輸入信號的大小和頻率？為什么信號頻率一般選1KHz，而不選100KHz或更高？ 8、測試中，如果將函數信號發生器、交流毫伏表、示波器中任一儀器的二個測試端子接線換位（即各儀器的接地端不再連在一起），將會出現什么問題？注：附圖21所示為共射極單管放大器與帶有負反饋的兩級放大器共用實驗模塊。如將K1、K2斷開，則前級（）為典型電阻分壓式單管放大器；如將K1、K2接通，則前級（）與后級（）接通，組成帶有電壓串聯負反饋兩級放

21、大器。附圖21實驗四負反饋放大器一、實驗目的加深理解放大電路中引入負反饋的方法和負反饋對放大器各項性能指標的影響。二、實驗原理負反饋在電子電路中有著非常廣泛的應用,雖然它使放大器的放大倍數降低，但能在多方面改善放大器的動態指標，如穩定放大倍數，改變輸入、輸出電阻，減小非線性失真和展寬通頻帶等。因此，幾乎所有的實用放大器都帶有負反饋。負反饋放大器有四種組態，即電壓串聯，電壓并聯，電流串聯，電流并聯。本實驗以電壓串聯負反饋為例，分析負反饋對放大器各項性能指標的影響。1、圖41為帶有負反饋的兩級阻容耦合放大電路，在電路中通過Rf把輸出電壓uo引回到輸入端，加在晶體管T1的發射極上，在發射極電阻RF1

22、上形成反饋電壓uf。根據反饋的判斷法可知，它屬于電壓串聯負反饋。主要性能指標如下1) 閉環電壓放大倍數 其中AVUOUi 基本放大器（無反饋）的電壓放大倍數，即開環電壓放大倍數。 1AVFV 反饋深度，它的大小決定了負反饋對放大器性能改善的程度。圖41 帶有電壓串聯負反饋的兩級阻容耦合放大器2) 反饋系數3)輸入電阻Rif(1AVFV )Ri Ri 基本放大器的輸入電阻4) 輸出電阻 RO 基本放大器的輸出電阻 AVO 基本放大器RL時的電壓放大倍數2、本實驗還需要測量基本放大器的動態參數，怎樣實現無反饋而得到基本放大器呢？不能簡單地斷開反饋支路，而是要去掉反饋作用，但又要把反饋網絡的影響（負

23、載效應）考慮到基本放大器中去。為此: 1) 在畫基本放大器的輸入回路時，因為是電壓負反饋，所以可將負反饋放大器的輸出端交流短路，即令uO0，此時 Rf相當于并聯在RF1上。2)在畫基本放大器的輸出回路時，由于輸入端是串聯負反饋，因此需將反饋放大器的輸入端（T1 管的射極）開路，此時（RfRF1）相當于并接在輸出端。可近似認為Rf并接在輸出端。根據上述規律，就可得到所要求的如圖42所示的基本放大器。圖42 基本放大器三、實驗設備與器件1、12V直流電源2、函數信號發生器3、雙蹤示波器 4、 頻率計5、 交流毫伏表 6、 直流電壓表7、 晶體三極管3DG6×2(50100)或9011&#

24、215;2 電阻器、電容器若干。四、實驗內容1、測量靜態工作點按圖41連接實驗電路，取UCC12V，Ui0，用直流電壓表分別測量第一級、第二級的靜態工作點，記入表4-1。表41UB（V）UE（V）UC（V）IC（mA）第一級第二級2、測試基本放大器的各項性能指標將實驗電路按圖42改接，即把Rf斷開后分別并在RF1和RL上，其它連線不動。1)測量中頻電壓放大倍數AV，輸入電阻Ri和輸出電阻RO。 以f1KHZ，US約5mV正弦信號輸入放大器， 用示波器監視輸出波形uO，在uO不失真的情況下，用交流毫伏表測量US、Ui、UL，記入表42。表4-2 基本放大器US(mv)Ui(mv)UL(V)UO(

25、V)AVRi(K)RO(K)負反饋放大器US(mv)Ui(mv)UL(V)UO(V)AVfRif(K)ROf(K)保持US不變，斷開負載電阻RL（注意，Rf不要斷開），測量空載時的輸出電壓UO，記入表42。2)測量通頻帶接上RL，保持1)中的US不變，然后增加和減小輸入信號的頻率，找出上、下限頻率fh和fl，記入表43。3、測試負反饋放大器的各項性能指標將實驗電路恢復為圖41的負反饋放大電路。 適當加大US（約10mV），在輸出波形不失真的條件下，測量負反饋放大器的AVf、Rif和ROf， 記入表42；測量fhf和fLf，記入表43。表43基本放大器fL(KHz)fH(KHz)f(KHz)負反

26、饋放大器fLf(KHz)fHf(KHz)ff(KHz) *4、觀察負反饋對非線性失真的改善1)實驗電路改接成基本放大器形式，在輸入端加入f1KHz 的正弦信號，輸出端接示波器，逐漸增大輸入信號的幅度，使輸出波形開始出現失真，記下此時的波形和輸出電壓的幅度。2)再將實驗電路改接成負反饋放大器形式，增大輸入信號幅度，使輸出電壓幅度的大小與1)相同，比較有負反饋時，輸出波形的變化。五、實驗總結1、將基本放大器和負反饋放大器動態參數的實測值和理論估算值列表進行比較。2、根據實驗結果，總結電壓串聯負反饋對放大器性能的影響。六、預習要求1、復習教材中有關負反饋放大器的內容。2、按實驗電路41估算放大器的靜

27、態工作點（取12100）。3、怎樣把負反饋放大器改接成基本放大器？為什么要把Rf并接在輸入和輸出端？4、估算基本放大器的AV，Ri和RO；估算負反饋放大器的AVf、Rif和ROf，并驗算它們之間的關系。5、如按深負反饋估算，則閉環電壓放大倍數AVf？ 和測量值是否一致？為什么？6、如輸入信號存在失真，能否用負反饋來改善？7、怎樣判斷放大器是否存在自激振蕩？如何進行消振？注：如果實驗裝置上有放大器的固定實驗模塊，則可參考實驗二附圖21進行實驗。實驗五射極跟隨器一、實驗目的1、 掌握射極跟隨器的特性及測試方法2、 進一步學習放大器各項參數測試方法二、實驗原理射極跟隨器的原理圖如圖51所示。 它是一

28、個電壓串聯負反饋放大電路，它具有輸入電阻高，輸出電阻低，電壓放大倍數接近于1，輸出電壓能夠在較大范圍內跟隨輸入電壓作線性變化以及輸入、輸出信號同相等特點。圖51 射極跟隨器射極跟隨器的輸出取自發射極，故稱其為射極輸出器。1、輸入電阻Ri 圖51電路 Rirbe(1)RE 如考慮偏置電阻RB和負載RL的影響，則 RiRBrbe(1)(RERL) 由上式可知射極跟隨器的輸入電阻Ri比共射極單管放大器的輸入電阻RiRBrbe要高得多，但由于偏置電阻RB的分流作用，輸入電阻難以進一步提高。輸入電阻的測試方法同單管放大器，實驗線路如圖52所示。圖52 射極跟隨器實驗電路即只要測得A、B兩點的對地電位即可

29、計算出Ri。2、輸出電阻RO 圖51電路如考慮信號源內阻RS，則 由上式可知射極跟隨器的輸出電阻R0比共射極單管放大器的輸出電阻RORC低得多。三極管的愈高，輸出電阻愈小。輸出電阻RO的測試方法亦同單管放大器，即先測出空載輸出電壓UO，再測接入負載RL后的輸出電壓UL，根據 即可求出 RO 3、電壓放大倍數圖51電路 1上式說明射極跟隨器的電壓放大倍數小于近于1，且為正值。 這是深度電壓負反饋的結果。但它的射極電流仍比基流大(1)倍， 所以它具有一定的電流和功率放大作用。4、電壓跟隨范圍電壓跟隨范圍是指射極跟隨器輸出電壓uO跟隨輸入電壓ui作線性變化的區域。當ui超過一定范圍時，uO便不能跟隨

30、ui作線性變化，即uO波形產生了失真。為了使輸出電壓uO正、負半周對稱，并充分利用電壓跟隨范圍，靜態工作點應選在交流負載線中點，測量時可直接用示波器讀取uO的峰峰值，即電壓跟隨范圍；或用交流毫伏表讀取uO的有效值，則電壓跟隨范圍U0PP2UO三、實驗設備與器件1、12V直流電源2、函數信號發生器3、雙蹤示波器 4、交流毫伏表5、直流電壓表 6、頻率計7、3DG12×1 (50100)或9013 電阻器、電容器若干。四、實驗內容按圖52組接電路 1、靜態工作點的調整接通12V直流電源，在B點加入f1KHz正弦信號ui，輸出端用示波器監視輸出波形，反復調整RW及信號源的輸出幅度，使在示波

31、器的屏幕上得到一個最大不失真輸出波形，然后置ui0，用直流電壓表測量晶體管各電極對地電位，將測得數據記入表51。 表51UE(V)UB(V)UC(V)IE（mA） 在下面整個測試過程中應保持RW值不變（即保持靜工作點IE不變）。 2、測量電壓放大倍數Av 接入負載RL1K，在B點加f1KHz正弦信號ui，調節輸入信號幅度，用示波器觀察輸出波形uo，在輸出最大不失真情況下，用交流毫伏表測Ui、UL值。記入表52。表52Ui（V）UL（V）AV3、測量輸出電阻R0接上負載RL1K，在B點加f1KHz正弦信號ui，用示波器監視輸出波形，測空載輸出電壓UO，有負載時輸出電壓UL，記入表53。表53U0

32、（V）UL（V）RO(K)4、測量輸入電阻Ri在A點加f1KHz的正弦信號uS，用示波器監視輸出波形，用交流毫伏表分別測出A、B點對地的電位US、Ui，記入表54。表54US（V）Ui（V）Ri(K)5、測試跟隨特性 接入負載RL1K，在B點加入f1KHz正弦信號ui，逐漸增大信號ui幅度，用示波器監視輸出波形直至輸出波形達最大不失真，測量對應的UL值，記入表55。表55Ui(V)UL(V) 6、測試頻率響應特性保持輸入信號ui幅度不變，改變信號源頻率，用示波器監視輸出波形，用交流毫伏表測量不同頻率下的輸出電壓UL值，記入表56。表56f(KHz)UL(V)五、預習要求1、復習射極跟隨器的工作

33、原理。2、根據圖52的元件參數值估算靜態工作點，并畫出交、直流負載線。六、實驗報告1、 整理實驗數據，并畫出曲線ULf(Ui)及ULf(f)曲線。2、 分析射極跟隨器的性能和特點。附：采用自舉電路的射極跟隨器在一些電子測量儀器中，為了減輕儀器對信號源所取用的電流，以提高測量精度，通常采用附圖51所示帶有自舉電路的射極跟隨器，以提高偏置電路的等效電阻，從而保證射極跟隨器有足夠高的輸入電阻。附圖51有自舉電路的射極跟隨器 實驗八集成運算放大器的基本應用(I) 模擬運算電路 一、實驗目的1、研究由集成運算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運算電路的功能。2、了解運算放大器在實際應用時應考慮的一

34、些問題。二、實驗原理集成運算放大器是一種具有高電壓放大倍數的直接耦合多級放大電路。當外部接入不同的線性或非線性元器件組成輸入和負反饋電路時，可以靈活地實現各種特定的函數關系。在線性應用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對數等模擬運算電路。理想運算放大器特性在大多數情況下，將運放視為理想運放，就是將運放的各項技術指標理想化，滿足下列條件的運算放大器稱為理想運放。開環電壓增益Aud=輸入阻抗ri=輸出阻抗ro=0帶寬 fBW=失調與漂移均為零等。理想運放在線性應用時的兩個重要特性：（1）輸出電壓UO與輸入電壓之間滿足關系式UOAud（U+U）由于Aud=，而UO為有限值，因此，U+U0。即

35、U+U，稱為“虛短”。（2）由于ri=，故流進運放兩個輸入端的電流可視為零，即IIB0，稱為“虛斷”。這說明運放對其前級吸取電流極小。上述兩個特性是分析理想運放應用電路的基本原則，可簡化運放電路的計算。基本運算電路1) 反相比例運算電路電路如圖81所示。對于理想運放， 該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關系為 為了減小輸入級偏置電流引起的運算誤差，在同相輸入端應接入平衡電阻R2R1 / RF。圖81 反相比例運算電路 圖82 反相加法運算電路2)反相加法電路電路如圖82所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關系為 R3R1 / R2 / RF 3) 同相比例運算電路圖83(a)是同相比例運算電路，它的輸

36、出電壓與輸入電壓之間的關系為 R2R1 / RF當R1時，UOUi，即得到如圖83(b)所示的電壓跟隨器。圖中R2RF，用以減小漂移和起保護作用。一般RF取10K， RF太小起不到保護作用，太大則影響跟隨性。(a) 同相比例運算電路 (b) 電壓跟隨器圖8-3 同相比例運算電路 4) 差動放大電路（減法器）對于圖8-4所示的減法運算電路，當R1R2，R3RF時， 有如下關系式 圖84 減法運算電路圖 8-5 積分運算電路 5) 積分運算電路反相積分電路如圖85所示。在理想化條件下，輸出電壓uO等于式中uC(o)是t0時刻電容C兩端的電壓值，即初始值。如果ui(t)是幅值為E的階躍電壓，并設uc

37、(o)0，則即輸出電壓 uO(t)隨時間增長而線性下降。顯然RC的數值越大，達到給定的UO值所需的時間就越長。積分輸出電壓所能達到的最大值受集成運放最大輸出范圍的限值。在進行積分運算之前，首先應對運放調零。為了便于調節，將圖中K1閉合，即通過電阻R2的負反饋作用幫助實現調零。但在完成調零后，應將K1打開，以免因R2的接入造成積分誤差。K2的設置一方面為積分電容放電提供通路，同時可實現積分電容初始電壓uC(o)0，另一方面，可控制積分起始點，即在加入信號ui后， 只要K2一打開， 電容就將被恒流充電，電路也就開始進行積分運算。三、實驗設備與器件1、±12V直流電源2、函數信號發生器3、

38、交流毫伏表 4、直流電壓表5、集成運算放大器A741×1 電阻器、電容器若干。四、實驗內容實驗前要看清運放組件各管腳的位置；切忌正、負電源極性接反和輸出端短路，否則將會損壞集成塊。1、反相比例運算電路1) 按圖81連接實驗電路，接通±12V電源，輸入端對地短路，進行調零和消振。2) 輸入f100Hz，Ui0.5V的正弦交流信號，測量相應的UO，并用示波器觀察uO和ui的相位關系，記入表8-1。表8-1Ui0.5V，f100HzUi（V）U0（V）ui波形uO波形AV實測值計算值2、同相比例運算電路1) 按圖83(a)連接實驗電路。實驗步驟同內容1，將結果記入表82。 2)

39、將圖83(a)中的R1斷開，得圖83(b)電路重復內容1)。表82Ui0.5Vf100HzUi（V）UO(V)ui波形uO波形AV實測值計算值3、 反相加法運算電路1) 按圖82連接實驗電路。調零和消振。2) 輸入信號采用直流信號，圖86所示電路為簡易直流信號源，由實驗者自行完成。實驗時要注意選擇合適的直流信號幅度以確保集成運放工作在線性區。用直流電壓表測量輸入電壓Ui1、Ui2及輸出電壓UO，記入表83。圖86 簡易可調直流信號源表8-3Ui1(V)Ui2(V)UO(V)4、減法運算電路1) 按圖84連接實驗電路。調零和消振。2) 采用直流輸入信號，實驗步驟同內容3，記入表84。 表84Ui

40、1(V)Ui2(V)UO(V)5、積分運算電路實驗電路如圖85所示。1)打開K2，閉合K1，對運放輸出進行調零。 2)調零完成后，再打開K1，閉合K2，使uC(o)0。3)預先調好直流輸入電壓Ui0.5V，接入實驗電路，再打開K2，然后用直流電壓表測量輸出電壓UO，每隔5秒讀一次UO，記入表8-5，直到UO不繼續明顯增大為止。 表85 t(s)051015202530U0(V)五、實驗總結1、 整理實驗數據，畫出波形圖（注意波形間的相位關系）。2、 將理論計算結果和實測數據相比較，分析產生誤差的原因。 3、 分析討論實驗中出現的現象和問題。六、預習要求1、 復習集成運放線性應用部分內容，并根據

41、實驗電路參數計算各電路輸出電壓的理論值。2、 在反相加法器中，如Ui1 和Ui2 均采用直流信號，并選定Ui21V，當考慮到運算放大器的最大輸出幅度(±12V)時，Ui1的大小不應超過多少伏？3、 在積分電路中，如R1100K， C4.7F，求時間常數。假設Ui0.5V，問要使輸出電壓UO達到5V，需多長時間（設uC(o)0）？4、 為了不損壞集成塊，實驗中應注意什么問題？實驗九集成運算放大器的基本應用（） 電壓比較器 一、實驗目的 1、 掌握電壓比較器的電路構成及特點 2、 學會測試比較器的方法 二、實驗原理電壓比較器是集成運放非線性應用電路，它將一個模擬量電壓信號和一個參考電壓相

42、比較，在二者幅度相等的附近，輸出電壓將產生躍變，相應輸出高電平或低電平。比較器可以組成非正弦波形變換電路及應用于模擬與數字信號轉換等領域。圖91所示為一最簡單的電壓比較器，UR為參考電壓，加在運放的同相輸入端，輸入電壓ui加在反相輸入端。 (a)電路圖 (b)傳輸特性圖91 電壓比較器 當uiUR時，運放輸出高電平，穩壓管Dz反向穩壓工作。輸出端電位被其箝位在穩壓管的穩定電壓UZ，即 uOUZ 當uiUR時，運放輸出低電平，DZ正向導通，輸出電壓等于穩壓管的正向壓降UD，即 uoUD 因此，以UR為界，當輸入電壓ui變化時，輸出端反映出兩種狀態。高電位和低電位。 表示輸出電壓與輸入電壓之間關系的特性曲線，稱為傳輸特性。 圖101(b)為(