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文檔簡(jiǎn)介

1、.目 錄實(shí)驗(yàn)一 常用電子測(cè)量?jī)x器的使用2實(shí)驗(yàn)二 晶體管共射單管放大器10實(shí)驗(yàn)三 晶體管兩級(jí)放大器15實(shí)驗(yàn)四 負(fù)反饋放大器17實(shí)驗(yàn)五 差動(dòng)放大器20實(shí)驗(yàn)六 低頻功率放大器25實(shí)驗(yàn)七 集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用29實(shí)驗(yàn)八 集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用33實(shí)驗(yàn)九 集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用37實(shí)驗(yàn)十 集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用41實(shí)驗(yàn)十一 串聯(lián)穩(wěn)壓電路45實(shí)驗(yàn)十二 溫度控制電路的調(diào)試(控溫電路)49實(shí)驗(yàn)一 常用電子測(cè)量?jī)x器的使用一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握常用電子儀器的使用方法;2、掌握電壓、頻率等的測(cè)量方法。二、 實(shí)驗(yàn)儀器及器材:雙蹤示波器、信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字萬用表表、交流毫伏表等。三、 實(shí)驗(yàn)原理:在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)

2、里,測(cè)試和定量分析電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的工作狀況時(shí),最常用的電子儀器有:示波器、低頻信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、晶體管毫伏表、萬用表等,如下圖所示。(具體操作詳見儀器使作說明書)1、 示波器1. 有關(guān)儀器的電路原理和使用方法請(qǐng)參閱有關(guān)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)室所提供的儀器使用說明書。2. 示波器上波形的顯示和觀察(1) 掃描基線的顯示接通示波器的電源,打開電源開關(guān),將示波器的輸入探頭短接,預(yù)熱 約5 分鐘后,依次調(diào)節(jié)輝度旋鈕、垂直移位旋鈕,即可在示波器的屏幕上觀察到亮度適中的掃描基線。再調(diào)節(jié)示波器的聚焦旋鈕,可使掃描基線更加清晰。對(duì)于單蹤示波器,只有一條掃描基線,對(duì)于雙蹤示波器可顯示一條掃描基線,也可顯示兩條掃描

3、基線。當(dāng)需要觀察的信號(hào)只有一個(gè)時(shí),可將示波器的“垂直功能鍵”選在單通道的“通道 1 ”或“通道 2 ”。這時(shí),屏幕上只顯示通道 1 或通道 2 的掃描基線。當(dāng)需要同時(shí)觀測(cè)兩個(gè)信號(hào)時(shí),須將“垂直功能鍵”的“雙通道”鍵按下,這時(shí)屏幕上將同時(shí)顯示通道 1 和通道 2 的兩根掃描基線。一般正常使用的示波器,開機(jī)后在屏幕上會(huì)很快顯示出掃描基線。如果開機(jī)約 5 分鐘后,還沒有掃描基線出現(xiàn),可能是由于“輝度”旋鈕開的太小或者“Y 移位”旋鈕的位置偏離中間位置太遠(yuǎn)而使掃描基線移到屏幕的有效范圍之外。這時(shí),應(yīng)試調(diào)“輝度”旋鈕或“Y 移位”旋鈕,找到掃描基線。(2) 信號(hào)波形的顯示 信號(hào)的輸入:在屏幕上觀察到掃描

4、基線后,就可以將被測(cè)信號(hào)通過示波器探頭輸入示波器,進(jìn)行觀察和測(cè)量。如果被測(cè)信號(hào)只有一個(gè),則可以通過通道 1 的探頭或通道 2 的探頭將信號(hào)輸入其中的一個(gè)通道。如果要同時(shí)觀測(cè)兩個(gè)被測(cè)信號(hào),則需要將信號(hào)同時(shí)通過通道 1 和通道 2 的探頭輸入。示波器的探頭上有衰減開關(guān),開關(guān)有“×1”和“×10”兩檔。開關(guān)打到“×1”檔,表示輸入信號(hào)不通過衰減而直接輸入示波器。開關(guān)打到“×10”檔,表示輸入信號(hào)通過探頭衰減 10 倍 ( 20dB )。一般采用“×1”檔,在輸入信號(hào)的幅度太大時(shí),才采用“×10”檔。 信號(hào)波形的穩(wěn)定顯示:當(dāng)信號(hào)通過探頭輸入示

5、波器后,一般情況下還不能馬上顯示一個(gè)穩(wěn)定的信號(hào)。這時(shí)需要選擇合適的“觸發(fā)源”和“觸發(fā)電平”才能使波形穩(wěn)定。對(duì)雙蹤示波器而言,“觸發(fā)源”一般有“通道 1 觸發(fā)”、“通道 2 觸發(fā)”、“交替觸發(fā)”和“外觸發(fā)”四種。當(dāng)兩個(gè)輸入通道都有信號(hào)輸入即雙蹤顯示時(shí),使用前三種觸發(fā)方式的任意一種都可以得到穩(wěn)定的波形顯示。當(dāng)只有一個(gè)通道 (例如通道 1 ) 有信號(hào)輸入時(shí),只能選擇本通道觸發(fā) (例如“通道 1 觸發(fā)”) 或“交替觸發(fā)”。“觸發(fā)源”選定以后,再調(diào)節(jié)“觸發(fā)電平”旋鈕,便會(huì)得到穩(wěn)定的波形顯示。 信號(hào)波形的位置調(diào)節(jié):配合調(diào)節(jié)“Y 移位”旋鈕和“X 移位”旋鈕可以使波形顯示在屏幕的任意位置上。 信號(hào)波形的幅度

6、調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)示波器的“垂直靈敏度”(即 V / DIV ) 波段開關(guān)和“垂直靈敏度微調(diào)”旋鈕,可以改變屏幕上波形的幅度。波段開關(guān)起“粗調(diào)”作用,微調(diào)旋鈕起“細(xì)調(diào)”作用。通過二者的配合調(diào)節(jié),可以在屏幕上得到任意幅度的波形。 信號(hào)波形個(gè)數(shù)的調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)示波器的“掃描時(shí)間”(即 t / cm 或 TIME / DIV ) 波段開關(guān)和“掃描時(shí)間微調(diào)”旋鈕,就可以改變屏幕上顯示的波形的個(gè)數(shù)。通過二者的配合調(diào)節(jié),就可以在屏幕上得到便于觀察的幾個(gè)信號(hào)波形。3. 信號(hào)波形幅度的測(cè)量通過對(duì)信號(hào)波形幅度的測(cè)量,可以得到信號(hào)所代表的電壓值 (直接測(cè)得) 或電流值 (通過換算求得)。測(cè)量的方法和步驟是:(1) 將“垂直靈

7、敏度微調(diào)”旋鈕置于校準(zhǔn) ( CAL ) 位置。(2) 調(diào)節(jié)“垂直靈敏度”波段開關(guān),使信號(hào)波形顯示為便于測(cè)量的幅度 (即幅度不能太 大或太小)。(3) 測(cè)量結(jié)果:被測(cè)信號(hào)的電壓峰-峰值P-P 等于波形在屏幕上垂直方向所占的格數(shù)與該通道的“垂直靈敏度”波段開關(guān)的指示值 V / DIV 以及探頭衰減量的乘積,即 4. 正弦信號(hào)波形周期和頻率的測(cè)量對(duì)信號(hào)波形周期和頻率的測(cè)量實(shí)際上都是對(duì)時(shí)間的測(cè)量。測(cè)量的方法和步驟是:(1) 將“水平掃描時(shí)間微調(diào)”旋鈕置于校準(zhǔn) ( CAL ) 位置。(2) 調(diào)節(jié)“掃描時(shí)間”波段開關(guān),使在屏幕上顯示幾個(gè)便于測(cè)量的完整波形 ( 即不應(yīng)太多、太少或不完整 )。(3) 測(cè)量結(jié)果

8、:信號(hào)的周期就是屏幕上波形的兩個(gè)峰值點(diǎn)或兩個(gè)谷值點(diǎn)之間所對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔。其值等于屏幕上該兩點(diǎn)之間的波形在水平方向上所占的格數(shù)與“掃描時(shí)間”波段開關(guān)所指示的值 t / DIV 的乘積,即信號(hào)的頻率為周期的倒數(shù),即 利用上述方法還可以測(cè)量波形上任意兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。示波器的應(yīng)用很廣,它可以來測(cè)試各種周期性變化的電信號(hào)波形,可測(cè)量電信號(hào)的幅度、頻率等。示波器的種類很多,本實(shí)驗(yàn)主要使用雙蹤示波器,其原理和使用詳細(xì)參見相關(guān)資料,現(xiàn)著重指出以下幾點(diǎn):1) 尋找掃描光跡點(diǎn)在開機(jī)半分鐘后,如仍找不到光點(diǎn),可調(diào)節(jié)亮度旋鈕,并按下“尋跡”板鍵,從中判斷光點(diǎn)位置,然后適當(dāng)調(diào)節(jié)垂直()和水平()移位旋鈕,將光點(diǎn)移至

9、熒光屏的中心位置。2) 為顯示穩(wěn)定的波形,需注意示波器面板上的下列幾個(gè)控制開關(guān)(或旋鈕)的位置。a、“掃描速率”開關(guān)()它的位置應(yīng)根據(jù)被觀察信號(hào)的周期來確定。b、“觸發(fā)源選擇”開關(guān)(內(nèi)、外)通常選為內(nèi)觸發(fā)。c、“內(nèi)觸發(fā)源選擇”開關(guān)(拉)通常置于常態(tài)(推進(jìn)位置)些時(shí)對(duì)單一從或輸入的信號(hào)均能同步,僅在需要雙路同時(shí)顯示時(shí),為比較兩個(gè)波形的相對(duì)位置,才將其置于拉出(拉)位置,此時(shí)觸發(fā)信號(hào)僅取自,故僅對(duì)由輸入的信號(hào)同步。d、“觸發(fā)方式”開關(guān)通常可先置于“自動(dòng)”位置,以必須同時(shí)調(diào)節(jié)電平旋鈕,使波形穩(wěn)定。3) 示波器有五種顯示方式屬單蹤顯示有“”、“”、“”;屬雙蹤顯示有“交替”與“斷續(xù)”。作雙蹤顯示時(shí),通

10、常采用“交替”顯示方式,僅當(dāng)被觀察信號(hào)頻率很低時(shí)(如幾十赫茲以下),為在一次掃描過程中同時(shí)顯示兩個(gè)波形,才采用“斷續(xù)”顯示方式。4)在測(cè)量波形的幅度時(shí),應(yīng)注意Y軸靈敏度“微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置(順時(shí)鐘旋到底)。在測(cè)量波形的周期時(shí),應(yīng)將掃描速率“微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置(順時(shí)鐘旋到底)。2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器按需要可輸出正弦波、方波、三角波三種信號(hào)波形。輸出信號(hào)幅度可連續(xù)調(diào)節(jié),幅度可以調(diào)節(jié)到mV級(jí),輸出信號(hào)頻率可進(jìn)行調(diào)節(jié),頻范圍較廣,上限頻率可達(dá)1MHZ以上。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器作為信號(hào)源,實(shí)驗(yàn)箱自帶的簡(jiǎn)易信號(hào)源精度有限,只能定性分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,在做實(shí)驗(yàn)時(shí)最好自備信號(hào)源。3、 數(shù)字萬用表可測(cè)量直流交流

11、電壓,電流,電阻等功能任何萬用表都可以,用數(shù)字萬用表便于讀數(shù),由于本實(shí)驗(yàn)箱測(cè)量交流電壓時(shí)一般萬用表頻率規(guī)格不能滿足,故要用交流毫伏表。另外用萬用表測(cè)電流時(shí)先估計(jì)電流的最大值,調(diào)節(jié)最大檔來測(cè)量電流,以免燒壞表內(nèi)的保險(xiǎn)管,然后在測(cè)量時(shí)逐擋減少量程。4、 交流毫伏表交流毫伏表只能工作在其頻率范圍內(nèi),用來測(cè)量正弦交流電壓的有效值。為了防止過載而損壞,測(cè)量前一般先把量程開關(guān)置于量程較大位置處,然后在測(cè)量逐擋減少量程。交流毫伏表接通電源后,將輸入端短接,進(jìn)行調(diào)零,然后斷開短路線,即可進(jìn)行測(cè)量。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟:1、熟悉相關(guān)儀器面板、按鈕及旋鈕的名稱和功能;2、交流電壓信號(hào)幅值的測(cè)量:使低頻信號(hào)發(fā)生器信號(hào)

12、頻率為1kHz、信號(hào)幅度為5V,適當(dāng)選擇示波器靈敏度選擇開關(guān)“V/div”的位置,使示波器屏上能觀察到完整而穩(wěn)定的正弦波,則此時(shí)屏上縱向坐標(biāo)表示每格的電壓伏特?cái)?shù),根據(jù)被測(cè)波形在縱向調(diào)試所占格數(shù)便可讀出電壓的數(shù)值,將信號(hào)發(fā)生器的分貝衰減置于表1中要求的位置并其結(jié)果記入表中。表1幅度測(cè)量輸出衰減(dB)0204060示波器V/div位置        峰峰波形高度(格)        峰峰電壓V        電壓有效值        注意

13、:若使用10:1示波器探頭時(shí),應(yīng)將探頭本身的衰減量考慮進(jìn)去。3、交流信號(hào)頻率的測(cè)量將示波器掃描速率中的“微調(diào)”旋鈕置于校準(zhǔn)位置,在預(yù)先校正好的條件下,此時(shí)掃描速率開關(guān)“t/div”的刻度值表示屏幕橫向坐標(biāo)每格所表示的時(shí)間值。根據(jù)被測(cè)信號(hào)一個(gè)完整周期波形在橫向所占的格數(shù)直接讀出信號(hào)的周期,若要測(cè)量頻率,只需將測(cè)得的周期求倒數(shù)即可。按表2所示頻率,由信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào),用示波器測(cè)出周期并計(jì)算頻率,將所測(cè)量結(jié)果與已知頻率進(jìn)行比較。表2周期測(cè)量信號(hào)頻率(kHz)1510100200掃描速度(t/div)          一個(gè)周期占有水平格數(shù) 

14、;         信號(hào)頻率          4、用信號(hào)發(fā)生器分別輸出幅度為1V、頻率為1KHz及幅度為0.1V、頻率為10KHz的正弦波、方波和三角波,用示波器觀察輸出信號(hào)的波形;用毫伏表測(cè)量其有效值,記錄數(shù)據(jù)及波形。調(diào)節(jié)信號(hào)幅度為1V、頻率為1KHz、占空比為30%的波形并記錄。5、 調(diào)節(jié)以上波形占空比,觀察測(cè)其變化范圍。 說明使用示波器觀察信號(hào)波形時(shí),為達(dá)到下列要求應(yīng)怎樣進(jìn)行調(diào)節(jié):(1)波形清晰且亮度適中;(2)波形在熒光屏中央且大小適中;(3)波形完整;(4)波形穩(wěn)定。五、思考題:1、總結(jié)用示波

15、器測(cè)量信號(hào)幅度及周期的方法。2、示波器和毫伏表讀數(shù)的關(guān)系。*;示波器前面板說明CRT顯示屏INTEN:軌跡及光點(diǎn)亮度控制鈕FOCUS:軌跡聚焦調(diào)整鈕TRACE ROTATION:使水平軌跡與刻度線成平行的調(diào)整鈕POWER:電源主開關(guān)壓下此鈕可接通電源電源指示燈會(huì)發(fā)亮再按一次開關(guān)凸起時(shí)則切斷電源。FILTER:濾光鏡片可使波形易于觀察。VERTICAL垂直偏向VOLTS/DIV:垂直衰減選擇鈕以此鈕選擇CH1及CH2的輸入信號(hào)衰減幅度范圍為5mV/DIV5V/DIV共10檔。AC-GND-DC:輸入信號(hào)耦合選擇按鍵組AC:垂直輸入信號(hào)電容耦合,截止直流或極低頻信號(hào)輸入。GND:按下此鍵則隔離信號(hào)

16、輸入,并將垂直衰減器輸入端接地,使之產(chǎn)生一個(gè)零電壓參考信號(hào)。DC:垂直輸入信號(hào)直流耦合,AC與DC信號(hào)一齊輸入放大器。CH1(X)輸入:CH1的垂直輸入端在X-Y模式中為X軸的信號(hào)輸入端。 VARIABLE:靈敏度微調(diào)控制至少可調(diào)到顯示值的1/2.5。在CAL位置時(shí)靈敏度即為檔位顯示值。當(dāng)此旋鈕拉出時(shí)(×5 MAG 狀態(tài)) 垂直放大器靈敏度增加5倍。CH2(Y)輸入 :CH2的垂直輸入端在X-Y模式中為Y軸的信號(hào)輸入端。vPOSITION:軌跡及光點(diǎn)的垂直位置調(diào)整鈕VERT MODE:CH1及CH2選擇垂直操作模式CH1:設(shè)定本示波器以CH1單一頻道方式工作。CH2:設(shè)定本示波器以C

17、H2單一頻道方式工作。DUAL:設(shè)定本示波器以CH1及CH2雙頻道方式工作此時(shí)并可切換ALT/CHOP模式來顯示兩軌跡。ADD:用以顯示CH1及CH2的相加信號(hào)當(dāng)CH2 INV鍵為壓下狀態(tài)時(shí)即可顯示CH1及CH2的相減信號(hào)。CH1&CH2 DC BAL.:調(diào)整垂直直流平衡點(diǎn)詳細(xì)調(diào)整部驟請(qǐng)參照4-11 DC BAL的調(diào)整。ALT/CHOP:當(dāng)在雙軌跡模式下放開此鍵則CH1&CH2以交替方式顯示。(一般使用于較快速之水平掃描文件位) 當(dāng)在雙軌跡模式下按下此鍵則CH1&CH2以切割方式顯示。(一般使用于較慢速之水平掃描文件位)CH2 INV:此鍵按下時(shí)CH2的訊號(hào)將會(huì)被反向。

18、CH2輸入訊號(hào)于ADD模式時(shí)CH2觸發(fā)截選訊號(hào)( Trigger Signal Pickoff )亦會(huì)被反向。TRIGGER觸發(fā)SLOPE:觸發(fā)斜率選擇鍵+: 凸起時(shí)為正斜率觸發(fā)當(dāng)信號(hào)正向通過觸發(fā)準(zhǔn)位時(shí)進(jìn)行觸發(fā)。-: 壓下時(shí)為負(fù)斜率觸發(fā)當(dāng)信號(hào)負(fù)向通過觸發(fā)準(zhǔn)位時(shí)進(jìn)行觸發(fā)。EXT TRIG. IN:TRIG. IN輸入端子可輸入外部觸發(fā)信號(hào)。欲用此端子時(shí)須先將SOURCE選擇器置于EXT位置。TRIG. ALT:觸發(fā)源交替設(shè)定鍵當(dāng)VERT MODE選擇器在DUAL或ADD位置且SOURCE選擇器置于CH1或CH2位置時(shí)按下此鍵本儀器即會(huì)自動(dòng)設(shè)定CH1與CH2的輸入信號(hào)以交替方式輪流作為內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)

19、源。SOURCE:內(nèi)部觸發(fā)源信號(hào)及外部EXT TRIG. IN輸入信號(hào)選擇器。CH1:當(dāng)VERT MODE選擇器在DUAL或ADD位置時(shí)以CH1輸入端的信號(hào)作為內(nèi)部觸發(fā)源。CH2:當(dāng)VERT MODE選擇器在DUAL或ADD位置時(shí)以CH2輸入端的信號(hào)作為內(nèi)部觸發(fā)源。LINE:將AC電源線頻率作為觸發(fā)信號(hào)。EXT:將TRIG. IN端子輸入的信號(hào)作為外部觸發(fā)信號(hào)源。TRIGGER MODE:觸發(fā)模式選擇開關(guān)AUTO: 當(dāng)沒有觸發(fā)信號(hào)或觸發(fā)信號(hào)的頻率小于25Hz時(shí)掃描會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生。NORM: 當(dāng)沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)掃描將處于預(yù)備狀態(tài)屏幕上不會(huì)顯示任何軌跡。本功能主要用于觀察£25Hz之信號(hào)。TV

20、-V: 用于觀測(cè)電視訊號(hào)之垂直畫面訊號(hào)。TV-H: 用于觀測(cè)電視訊號(hào)之水平畫面訊號(hào)。LEVEL:觸發(fā)準(zhǔn)位調(diào)整鈕旋轉(zhuǎn)此鈕以同步波形并設(shè)定該波形的起始點(diǎn)。將旋鈕向 “+”方向旋轉(zhuǎn)觸發(fā)準(zhǔn)位會(huì)向上移;將旋鈕向 “-” 方向旋轉(zhuǎn),則觸發(fā)準(zhǔn)位向下移。水平偏向TIME/DIV:掃描時(shí)間選擇鈕掃描范圍從0.2µS/DIV到0.5µS/DIV共20個(gè)檔位。X-Y:設(shè)定為X-Y模式。SWP. VAR:掃描時(shí)間的可變控制旋鈕若按下SWP. UNCAL鍵并旋轉(zhuǎn)此控制鈕掃描時(shí)間可延長(zhǎng)至少為指示數(shù)值的2.5倍該鍵若未壓下時(shí)則指示數(shù)值將被校準(zhǔn)。´10 MAG:水平放大鍵按下此鍵可將掃描放大10

21、倍。3POSITION4:軌跡及光點(diǎn)的水平位置調(diào)整鈕其它功能 CAL(2Vp-p):此端子會(huì)輸出一個(gè)2Vp-p, 1kHz的方波, 用以校正測(cè)試棒及檢查垂直偏向的靈敏度。GND:本示波器接地端子實(shí)驗(yàn)二 晶體管共射單管放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法,學(xué)會(huì)分析靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器性能的影響。2 掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測(cè)試方法。3 熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。二、實(shí)驗(yàn)儀器1 雙蹤示波器2 萬用表3 交流毫伏表4 信號(hào)發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)原理圖2-1 單級(jí)阻容耦合晶體管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖2-1為電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖

22、。它的偏置電路采用RB2和RB1組成的分壓電路,并在發(fā)射極中接有電阻RE,以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)在放大器的輸入端加入輸入信號(hào)Ui后,在放大器的輸出端便可得到一個(gè)與Ui相位相反,幅值被放大了的輸出信號(hào)U0,從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。 在圖2-1電路中,當(dāng)流過偏置電阻RB1和RB2的電流遠(yuǎn)大于晶體管T的基極電流IB時(shí)(一般510倍),則它的靜態(tài)工作點(diǎn)可用下式估算,UCC為供電電源,此為+12V。 (2-1) (2-2) (2-3) 電壓放大倍數(shù) (2-4) 輸入電阻 (2-5) 輸出電阻 (2-6)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量與調(diào)試1) 靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量 測(cè)量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn),應(yīng)在輸入信號(hào)Ui=0的情

23、況下進(jìn)行,即將放大器輸入端與地端短接,然后選用量程合適的數(shù)字萬用表,分別測(cè)量晶體管的集電極電流IC以及各電極對(duì)地的電位UB、UC和UE。一般實(shí)驗(yàn)中,為了避免斷開集電極,所以采用測(cè)量電壓,然后算出IC的方法,例如,只要測(cè)出UE,即可用算出IC(也可根據(jù),由UC確定IC),同時(shí)也能算出。2) 靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試 放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試是指對(duì)三極管集電極電流IC(或UCE)調(diào)整與測(cè)試。 靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適,對(duì)放大器的性能和輸出波形都有很大的影響。如工作點(diǎn)偏高,放大器在加入交流信號(hào)以后易產(chǎn)生飽和失真,此時(shí)uO的負(fù)半周將被削底,如圖2-2(a)所示,如工作點(diǎn)偏低則易產(chǎn)生截止失真,即uO的正半周被縮頂(一般

24、截止失真不如飽和失真明顯),如圖2-2(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(diǎn)以后還必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試,即在放大器的輸入端加入一定的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(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的位置。 (a)飽和失真 (b)截止失真圖2-2 靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)U0波形失真的影響改變電路參數(shù)UCC,RC,RB(RB1,RB2)都會(huì)引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變化,如圖2-3所示,但通常多采用調(diào)節(jié)偏電阻RB2的方法來改變靜態(tài)工作點(diǎn),如減小RB2,則可使靜態(tài)工作點(diǎn)提高等。最后還要說明的是,上面所說的工作點(diǎn)“偏高”或“偏低”不是絕對(duì)的,應(yīng)該是相對(duì)信號(hào)的幅度而言,如信號(hào)幅度很小,即使工

25、作點(diǎn)較高或較低也不一定會(huì)出現(xiàn)失真。所以確切的說,產(chǎn)生波形失真是信號(hào)幅度與靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置配合不當(dāng)所致。如須滿足較大信號(hào)的要求,靜態(tài)工作點(diǎn)最好盡量靠近交流負(fù)載線的中點(diǎn)。 圖2-3 電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 2. 放大器動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試放大器動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)試包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓(動(dòng)態(tài)范圍)和通頻帶等。1) 電壓放大倍數(shù)AV的測(cè)量調(diào)整放大器到合適的靜態(tài)工作點(diǎn),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(cè)出ui和uo的有效值Ui和Uo,則AV= (2-7)2) 輸入電阻Ri的測(cè)量為了測(cè)量放大器的輸入電阻,按圖2-4電路在被測(cè)放大器的輸入端與信號(hào)源之間串

26、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(cè)出US和Ui,則根據(jù)輸入電阻的定義可得 R= (2-8)測(cè)量時(shí)應(yīng)注意 測(cè)量R兩端電壓UR時(shí)必須分別測(cè)出US和Ui,然后按UR=US-Ui求出UR值。 電阻R的值不宜取得過大或過小,以免產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差,通常取R與Ri為同一數(shù)量級(jí)為好,本實(shí)驗(yàn)可取R=12K。3) 輸出電阻RO的測(cè)量按圖2-4電路,在放大器正常工作條件下,測(cè)出輸出端不接負(fù)載RL的輸出電壓UO和接入負(fù)載后輸出電壓UL,根據(jù) U= (2-9)即可求出RO RO=()R (2-10)在測(cè)試中應(yīng)注意,必須保持RL接入前后輸入信號(hào)的大小不變。圖2-4 輸入、輸出電阻測(cè)量電路4) 最大

27、不失真輸出電壓UOPP的測(cè)量(最大動(dòng)態(tài)范圍) 如上所述,為了得到最大動(dòng)態(tài)范圍,應(yīng)將靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。為此在放大器正常工作情況下,逐步增大輸入信號(hào)的幅度,并同時(shí)調(diào)節(jié)RW(改變靜態(tài)工作點(diǎn)),用示波器觀察uo,當(dāng)輸出波形同時(shí)出現(xiàn)削底和縮頂現(xiàn)象(如圖2-5)時(shí),說明靜態(tài)工作點(diǎn)已調(diào)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。然后反復(fù)調(diào)整輸入信號(hào),使波形輸出幅度最大,且無明顯失真時(shí),用交流毫伏表測(cè)出UO(有效值),則動(dòng)態(tài)范圍等于2UO。或用示波器直接讀出UOPP來。 圖2-5 靜態(tài)工作點(diǎn)正常,輸入信號(hào)太大引起的失真5) 放大器頻率特性的測(cè)量放大器的頻率特性是指放大器的電壓放大倍數(shù)AV與輸入信號(hào)頻率f之間的關(guān)系曲線。

28、單管阻容耦合放大電路的幅頻特性曲線如圖2-6所示: 圖2-6 幅頻特性曲線Avm為中頻電壓放大倍數(shù),通常規(guī)定電壓放大倍數(shù)隨頻率變化下降到中頻放大倍數(shù)的1/倍,即0.707Avm所對(duì)應(yīng)的頻率分別稱為下限頻率fL和上限頻率fH,則通頻帶fBW=fH-fL (2-11)放大器的幅頻特性就是測(cè)量不同頻率信號(hào)時(shí)的電壓放大倍數(shù)AV。為此可采用前述測(cè)AV的方法,每改變一個(gè)信號(hào)頻率,測(cè)量其相應(yīng)的電壓放大倍數(shù),測(cè)量時(shí)要注意取點(diǎn)要恰當(dāng),在低頻段與高頻段要多測(cè)幾點(diǎn),在中頻可以少測(cè)幾點(diǎn)。此外,在改變頻率時(shí),要保持輸入信號(hào)的幅度不變,且輸出波形不能失真。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1連線在實(shí)驗(yàn)箱的晶體管系列模塊中,按圖2-1所示連接電

29、路:DTP5作為信號(hào)Ui的輸入端,DTP4(電容的正級(jí))連接到DTP26(三極管基極),DTP26連接到DTP57,DTP63連接到DTP64(或任何GND),DTP26連接到DTP47(或任何10K電阻),再由DTP48連接到100K電位器(RW)的“1”端,“2”端和“3”端相連連接到DTP31,DTP27(三極管射極)連接到DTP51,DTP27連接到DTP59(或DTP60),DTP24連接到DTP32(或DTP33),DTP25先不接開路,最后把電源部分的+12V連接到DTP31。 注:后續(xù)實(shí)驗(yàn)電路的組成都是這樣按指導(dǎo)書提供的原理圖在實(shí)驗(yàn)箱相應(yīng)模塊中進(jìn)行連線,把分立元件組合在一起構(gòu)成

30、實(shí)驗(yàn)電路。2測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量條件:輸入接地即使Ui=0.在步驟1連線基礎(chǔ)上,DTP5接地(即Ui=0),打開直流開關(guān),調(diào)節(jié)RW,使IC=2.0mA(即UE=2.4V),用萬用表測(cè)量UB、UE、UC、RB2值。記入表2-1。表2-1 IC=2.0mA測(cè) 量 值計(jì) 算 值UB(V)UE(V)UC(V)RB2(K)UBE(V)UCE(V)IC(mA)3測(cè)量電壓放大倍數(shù)調(diào)節(jié)一個(gè)頻率為1KHz、峰峰值為50mV的正弦波作為輸入信號(hào)Ui 。斷開DTP5接地的線,把輸入信號(hào)連接到DTP5,同時(shí)用雙蹤示波器觀察放大器輸入電壓Ui(DTP5處)和輸出電壓Uo(DTP25處)的波形,在Uo波形不失真的

31、條件下用毫伏表測(cè)量下述三種情況下(1.不變實(shí)驗(yàn)電路時(shí);2.把DTP32和DTP33用連接線相連時(shí);3.斷開DTP32和DTP33連接線,DTP25連接到DTP52時(shí))的Uo值(DTP25處),并用雙蹤示波器觀察Uo和Ui的相位關(guān)系,記入表2-2。表2-2 IC=2.0mA Ui= mV (有效值)RC(K)RL(K)U0(V)AV觀察記錄一組U0和Ui波形2.4注意:由于晶體管元件參數(shù)的分散性,定量分析時(shí)所給Ui為50mV不一定適合,具體情況需要根據(jù)實(shí)際給適當(dāng)?shù)腢i值,以后不再說明。由于Uo所測(cè)的值為有效值,故峰峰值Ui需要轉(zhuǎn)化為有效值或用毫伏表測(cè)得的Ui來計(jì)算AV值。切記萬

32、用表、毫伏表測(cè)量都是有效值,而示波器觀察的都是峰峰值。4觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響 在步驟3的RC=2.4K,RL= 連線條件下,調(diào)節(jié)一個(gè)頻率為1KHz、峰峰值為50mV的正弦波作為輸入信號(hào)Ui連到DTP5。調(diào)節(jié)RW,用示波器監(jiān)視輸出電壓波形,在uo不失真的條件下,測(cè)量數(shù)組IC和UO的值,記入表2-3。測(cè)量IC時(shí),要使Ui=0(斷開輸入信號(hào)Ui,DTP5接地)。表2-3 RC=2.4K RL= Ui= mV(有效值)IC(mA)2.0U0(V)AV實(shí)驗(yàn)三 晶體管兩級(jí)放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握兩級(jí)阻容放大器的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析方法。2 加深理解放大電路各項(xiàng)性能指標(biāo)。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1雙蹤示

33、波器3 萬用表3交流毫伏表4信號(hào)發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)電路圖如下所示: 圖3-1 兩級(jí)放大電路實(shí)驗(yàn)電路圖 1阻容耦合因有隔直作用,故各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)互相獨(dú)立,只要按實(shí)驗(yàn)二分析方法,一級(jí)一級(jí)地計(jì)算就可以了。 2兩級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析1)中頻電壓放大倍數(shù)的估算 (3-1) 單管基本共射電路電壓放大倍數(shù)的公式如下: 要特別注意的是,公式中的不僅是本級(jí)電路輸出端的等效電阻,還應(yīng)包含下級(jí)電路等效至輸入端的電阻,即前一級(jí)輸出端往后看總的等效電阻。2)輸入電阻的估算兩級(jí)放大電路的輸入電阻一般來說就是輸入級(jí)電路的輸入電阻,即: (3-5)3) 輸出電阻的估算兩級(jí)放大電路的輸出電阻一般來說就是輸出級(jí)電路的輸出電

34、阻,即: (3-6) 3兩級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)1)幅頻特性 已知兩級(jí)放大電路總的電壓放大倍數(shù)是各級(jí)放大電路放大倍數(shù)的乘積,則其對(duì)數(shù)幅頻特性便是各級(jí)對(duì)數(shù)幅頻特性之和,即: (3-7)2) 相頻特性 兩級(jí)放大電路總的相位為各級(jí)放大電路相位移之和,即 (3-8)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1在實(shí)驗(yàn)箱的晶體管系列模塊中,按圖3-1所示正確連接電路,Ui、Uo懸空,接入+12V電源。2測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)在步驟1連線基礎(chǔ)上,在Ui=0情況下,打開直流開關(guān),第一級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)已固定,可以直接測(cè)量。調(diào)節(jié)100K電位器使第二級(jí)的IC2=1.0mA(即UE2=0.43V),用萬用表分別測(cè)量第一級(jí)、第二級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn),記入表3-1。表3

35、-1UB(V)UE(V)UC(V)IC(mA)第一級(jí)第二級(jí)3測(cè)試兩級(jí)放大器的各項(xiàng)性能指標(biāo)調(diào)節(jié)一個(gè)頻率為1KHz、峰峰值為50mV的正弦波作為輸入信號(hào)Ui 。用示波器觀察放大器輸出電壓Uo的波形,在不失真的情況下用毫伏表測(cè)量出Ui、U0,算出兩級(jí)放大器的倍數(shù),輸出電阻和輸入電阻的測(cè)量按實(shí)驗(yàn)二方法測(cè)得,U01 與U02分別為第一級(jí)電壓輸出與第二級(jí)電壓輸出。AV1為第一級(jí)電壓放大倍數(shù),AV2(U02/U01)為第二級(jí)電壓放大倍數(shù),AV為整個(gè)電壓放大倍數(shù),根據(jù)接入的不同負(fù)載測(cè)量性能指標(biāo)記入表3-2。表3-2負(fù)載Ui(mV)U01(V)U02(V)U0(V)AV1AV2AVRi(K)R0(K)RL=RL

36、=10K4測(cè)量頻率特性曲線保持輸入信號(hào)Ui的幅度不變,改變信號(hào)源頻率f,逐點(diǎn)測(cè)出RL=10K時(shí)相應(yīng)的輸出電壓UO,用雙蹤示波器觀察U0與Ui的相位關(guān)系,自作表記錄數(shù)據(jù)。為了頻率f取值合適,可先粗測(cè)一下,找出中頻范圍,然后再仔細(xì)讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)四 負(fù)反饋放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過實(shí)驗(yàn)了解串聯(lián)電壓負(fù)反饋對(duì)放大器性能的改善。2了解負(fù)反饋放大器各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法。2掌握負(fù)反饋放大電路頻率特性的測(cè)量方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1雙蹤示波器 2萬用表3模電實(shí)驗(yàn)箱4信號(hào)發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)原理圖4-1 負(fù)反饋放大器實(shí)驗(yàn)電路圖圖4-1為帶有負(fù)反饋的兩級(jí)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

37、的發(fā)射極上,在發(fā)射極電阻RF1上形成反饋電壓Uf。根據(jù)反饋網(wǎng)絡(luò)從基本放大器輸出端取樣方式的不同,可知它屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋。基本理論知識(shí)參考課本。電壓串聯(lián)負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響主要有以下幾點(diǎn):1負(fù)反饋使放大器的放大倍數(shù)降低,AVf的表達(dá)式為: AVf= (4-1)從式中可見,加上負(fù)反饋后,AVf比AV降低了(1+AVFV)倍,并且|1+AVFV|愈大,放大倍數(shù)降低愈多。深度反饋時(shí), (4-1)2 反饋系數(shù) FV= (4-3)3負(fù)反饋改變放大器的輸入電阻與輸出電阻負(fù)反饋對(duì)放大器輸入阻抗和輸出阻抗的影響比較復(fù)雜。不同的反饋形式,對(duì)阻抗的影響不一樣。一般并聯(lián)負(fù)反饋能降低輸入阻抗;而串聯(lián)負(fù)反饋則提高輸

38、入阻抗,電壓負(fù)反饋使輸出阻抗降低;電流負(fù)反饋使輸出阻抗升高。輸入電阻:Rif =(1+AVFV)Ri (4-4)輸出電阻 Rof= (4-5)4負(fù)反饋擴(kuò)展了放大器的通頻帶 引入負(fù)反饋后,放大器的上限頻率與下限頻率的表達(dá)式分別為: (4-6) (4-7) (4-8)可見,引入負(fù)反饋后,fHf向高端擴(kuò)展了(1+AVFV)倍,fLf向低端擴(kuò)展了(1+AVFV)倍,使通頻帶加寬。5負(fù)反饋提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性。 當(dāng)反饋深度一定時(shí),有 (4-9)可見引入負(fù)反饋后,放大器閉環(huán)放大倍數(shù)AVf的相對(duì)變化量比開環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)變化量減少了(1+AVFV)倍,即閉環(huán)增益的穩(wěn)定性提高了(1+AVFV)倍。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)

39、容1按圖4-1正確連接線路,K先斷開即反饋網(wǎng)絡(luò)(Rf+Cf)先不接入。2測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)打開直流開關(guān),使US=0,第一級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)已固定,可以直接測(cè)量。調(diào)節(jié)100K電位器使第二級(jí)的IC2=1.0mA(即UE2=0.43V),用萬用表分別測(cè)量第一級(jí)、第二級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn),記入表4-1。表4-1UB(V)UE(V)UC(V)IC(mA)第一級(jí)第二級(jí)3. 測(cè)試基本放大器的各項(xiàng)性能指標(biāo)調(diào)節(jié)一個(gè)頻率為1KHz、峰峰值為50mV的正弦波作為輸入信號(hào)Ui 。用示波器觀察放大器輸出電壓Uo的波形,在不失真的情況下用毫伏表測(cè)量出Ui、U0,算出兩級(jí)放大器的倍數(shù),輸出電阻和輸入電阻的測(cè)量按實(shí)驗(yàn)二方法測(cè)得,U01 與U

40、02分別為第一級(jí)電壓輸出與第二級(jí)電壓輸出。AV1為第一級(jí)電壓放大倍數(shù),AV2(U02/U01)為第二級(jí)電壓放大倍數(shù),AV為整個(gè)電壓放大倍數(shù),根據(jù)接入的不同負(fù)載測(cè)量性能指標(biāo)記入表4-2。表4-2負(fù)載Ui(mV)U01(V)U02(V)U0(V)AV1AV2AVRi(K)R0(K)RL=RL=2.7K4. 測(cè)試負(fù)反饋放大器的各項(xiàng)性能指標(biāo)在接入負(fù)反饋支路Rf=1K的情況下,測(cè)量負(fù)反饋放大器的Avf、Rif、Rof及fHf和fLf值并將其值填入表4-3中,輸入信號(hào)頻率為1KHz,Ui的峰峰值為50mV。 表4-3 數(shù)值 KUS(mV)Ui(mV)U0(V)AVRi(K)R0(K)fH(KHz)fL(H

41、z)基本放大器 (K斷開)RL=RL=2.7K負(fù)反饋放大器(K閉合)RL=RL=2.7K 注:測(cè)量值都應(yīng)統(tǒng)一為有效值的方式計(jì)算,絕不可將峰峰值和有效值混算,示波器所測(cè)量的為峰峰值,萬用表和毫伏表所測(cè)量的為有效值。測(cè)fH和fL時(shí),輸入U(xiǎn)i=50mV,f=1KHz的交流信號(hào),測(cè)得中頻時(shí)的U0值,然后改變信號(hào)源的頻率,先f增加,使U0值降到中頻時(shí)的0.707倍,但要保持Ui=50mV不變,此時(shí)輸入信號(hào)的頻率即為fH,降低頻率,使U0值降到中頻時(shí)的0.707倍,此時(shí)輸入信號(hào)的頻率即為fL。實(shí)驗(yàn)五 差動(dòng)放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深理解差動(dòng)放大器的工作原理,電路特點(diǎn)和抑制零漂的方法。2學(xué)習(xí)差動(dòng)放大電路靜態(tài)工作

42、點(diǎn)的測(cè)試方法。3學(xué)習(xí)差動(dòng)放大器的差模、共模放大倍數(shù)、共模抑制比的測(cè)量方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1雙蹤示波器 2萬用表3模電實(shí)驗(yàn)箱4信號(hào)發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)原理 圖7-1 恒流源差動(dòng)放大器圖7-1所示電路為具有恒流源的差動(dòng)放大器,其中晶體管T1、T2稱為差分對(duì)管,它與電阻RB1、RB2、RC1、RC2及電位器RW1共同組成差動(dòng)放大的基本電路。其中RB1=RB2,RC1=RC2,RW1為調(diào)零電位器,若電路完全對(duì)稱,靜態(tài)時(shí),RW1應(yīng)處為中點(diǎn)位置,若電路不對(duì)稱,應(yīng)調(diào)節(jié)RW1,使U01、U02兩端靜態(tài)時(shí)的電位相等。晶體管T3、T4與電阻RE3、RE4、R和RW2共同組成鏡像恒流源電路,為差動(dòng)放大器提供恒定電流I0。

43、要求T3、T4為差分對(duì)管。R1和R2為均衡電阻,且R1=R2,給差動(dòng)放大器提供對(duì)稱的差模輸入信號(hào)。由于電路參數(shù)完全對(duì)稱,當(dāng)外界溫度變化,或電源電壓波動(dòng)時(shí),對(duì)電路的影響是一樣的,因此差動(dòng)放大器能有效的抑制零點(diǎn)漂移。1差動(dòng)放大電路的輸入輸出方式如圖7-1所示電路,根據(jù)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的不同方式可以有四種連接方式。即:(1)雙端輸入雙端輸出 將差模信號(hào)加在US1、US2兩端,輸出取自U01、U02兩端。(2)雙端輸入單端輸出 將差模信號(hào)加在US1、US2兩端,輸出取自U01或U02到地的信號(hào)。(3)單端輸入雙端輸出 將差模信號(hào)加在US1上,US2接地(或US1接地而信號(hào)加在US2上),輸出取自U0

44、1、U02兩端。(4)單端輸入單端輸出 將差模信號(hào)加在US1上,US2接地(或US1接地而信號(hào)加在US2上),輸出取自U01或U02到地的信號(hào)。連接方式不同,電路的性能參數(shù)不同。2靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算靜態(tài)時(shí)差動(dòng)放大器的輸入端不加信號(hào),由恒流源電路得 (5-1)I0為IR的鏡像電流。由電路可得 (5-2)由上式可見I0主要由-VEE(-12V)及電阻R、RW2、RE4決定,與晶體管的特性參數(shù)無關(guān)。差動(dòng)放大器中的T1、T2參數(shù)對(duì)稱,則IC1=IC2=I0/2 (5-3) (5-4) (5-5) 由此可見,差動(dòng)放大器的工作點(diǎn),主要由鏡像恒流源I0決定。3差動(dòng)放大器的重要指標(biāo)計(jì)算 (1)差模放大倍數(shù)AVd

45、 由分析可知,差動(dòng)放大器在單端輸入或雙端輸入,它們的差模電壓增益相同。但是,要根據(jù)雙端輸出和單端輸出分別計(jì)算。在此分析雙端輸入,單端輸入自己分析。 設(shè)差動(dòng)放大器的兩個(gè)輸入端輸入兩個(gè)大小相等,極性相反的信號(hào)Vid=Vid1-Vid2。 雙端輸入雙端輸出時(shí),差動(dòng)放大器的差模電壓增益為 (5-6) 式中。AVi為單管電壓增益。 雙端輸入單端輸出時(shí),電壓增益為 (5-7) 式中。 (2)共模放大倍數(shù)AVC 設(shè)差動(dòng)放大器的兩個(gè)輸入端同時(shí)加上兩個(gè)大小相等,極性相同的信號(hào)即Vic=Vi1=Vi2. 單端輸出的差模電壓增益 (5-8) 式中為恒流源的交流等效電阻。即 (5-9) (5-10) (5-11)由于

46、一般為幾百千歐,所以 則共模電壓增益AVC1,在單端輸出時(shí),共模信號(hào)得到了抑制。 雙端輸出時(shí),在電路完全對(duì)稱情況下,則輸出電壓A0C1=VOC2,共模增益為 (5-12) 上式說明,雙單端輸出時(shí),對(duì)零點(diǎn)漂移,電源波動(dòng)等干擾信號(hào)有很強(qiáng)的抑制能力。注:如果電路的對(duì)稱性很好,恒流源恒定不變,則U01與U02的值近似為零,示波器觀測(cè)U01與U02的波形近似于一條水平直線。共模放大倍數(shù)近似為零,則共模抑制比KCMR為無窮大。如果電路的對(duì)稱性不好,或恒流源不恒定,則U01、U02為一對(duì)大小相等極性相反的正弦波(示波器幅度調(diào)節(jié)到最低檔),用長(zhǎng)尾式差動(dòng)放大電路可觀察到U01、U02分別為正弦波,實(shí)際上對(duì)管參數(shù)

47、不一致,受信號(hào)頻率與對(duì)管內(nèi)部容性的影響,大小和相位可能有出入,但不影響正弦波的出現(xiàn)。 (3)共模抑制比KCMR差動(dòng)放大電器性能的優(yōu)劣常用共模抑制比KCMR來衡量,即:或 (dB) (5-13)單端輸出時(shí),共模抑制比為: (5-14)雙端輸出時(shí),共模抑制比為: (5-15)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1參考本實(shí)驗(yàn)所附差動(dòng)放大模塊元件分布圖,對(duì)照實(shí)驗(yàn)原理圖圖7-1所示正確連接原理圖:從FTP16連接到電位器RW2(10K)的一端,另一端接地,F(xiàn)TP12接到CTP52,F(xiàn)TP8接入CTP54,CTP53接地,F(xiàn)TP11連接FTP14,F(xiàn)TP1接+12V電源,F(xiàn)TP15接-12V電源,這樣實(shí)驗(yàn)電路連接完畢。2調(diào)整靜態(tài)

48、工作點(diǎn)打開直流開關(guān),不加輸入信號(hào),將輸入端US1、US2兩點(diǎn)對(duì)地短路,調(diào)節(jié)恒流源電路的RW2,使I0=1mA,即I0=2VRC1/RC1。再用萬用表直流檔測(cè)量差分對(duì)管T1、T2的集電極的電壓VC1、VC2,如果VC1 C20應(yīng)調(diào)整RW1使?jié)M足VC1 C2=0。3測(cè)量差模放大倍數(shù)AVd將US2端接地,從US1端輸入示數(shù)Vid =200mV(峰峰值)、f=1KHz的差模信號(hào),先用示波器測(cè)量Vid,再用示波器分別測(cè)出雙端輸出差模電壓Vod(Uo1-Uo2)和單端輸出電壓Vod1(Uo1)、Vod2(Uo2) (Vod的測(cè)量方法:用兩個(gè)探頭,分別測(cè)Vod1、Vod2的波形,微調(diào)檔相同,按下示波器Y2反

49、相按鍵,在顯示方式中選擇疊加方式即可得到所測(cè)的差分波形)。并計(jì)算出差模雙端輸出的放大倍數(shù)Avd和單端輸出的差模放大倍數(shù)AVd1或Avd2。記入表一中。4測(cè)量共模放大倍數(shù)AVC將輸入端US1、US2兩點(diǎn)連接在一起,R1與R2從電路中斷開,從US1端輸入示數(shù)10V(峰峰值),f=1KHz的共模信號(hào),用毫伏表分別測(cè)量T1、T2兩管集電極對(duì)地的共模輸出電壓UOC1和UOC2且用示波器觀察他們的波形,則雙端輸出的共模電壓為UOC=UOC1-UOC2,并計(jì)算出單端輸出的共模放大倍數(shù)AVC1(或AVC2)和雙端輸出的共模放大倍數(shù)AVC。5根據(jù)以上測(cè)量結(jié)果,分別計(jì)算雙端輸出,和單端輸出共模抑制比。即KCMR(單)和KCMR(雙)。表一:測(cè)量差模放大倍數(shù)AVdVid單端輸出Uo1(Uo2)AVd1(Avd2)雙端輸出Uo1-Uo2Avd測(cè)量共模放大倍數(shù)AVCViC單端輸出UOC1(UOC)AVC1(AVC2)雙端輸出UOCAVC共模抑制比KCMR(單)KCMR(雙)6用一固定電阻RE=

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