1、2.1 晶體管單級放大器及其頻率特性一、 實驗目的（1） 掌握用Multisim 9.0 仿真軟件分析單級放大器主要性能指標的方法。（2） 掌握晶體管放大器靜態工作點的測試和調整方法，觀察靜態工作點對放大器輸出波形的影響。（3） 測量放大器的放大倍數、輸出電阻和輸出電阻。（4） 測量放大電路的幅頻特性。二、實驗原理及電路實驗電路如圖所示，采用基極固定分壓式偏置電路。電路在接通直流電源Vcc而未加入輸入信號（Vi=0）時，三極管三個極電壓和電流稱為靜態工作點。 QUOTE (2.1-1) QUOTE (2.1-2) QUOTE (2.1-3) QUOTE (2.1-4)1.靜態工作點的選擇和測量

2、放大器的基本任務是不失真地放大小信號。為此應設置合適的靜態工作點。為了獲得最大不失真的輸出電壓，靜態工作點應選在輸出特性曲線上交流負載線的中點。若工作點選的太高則易引起飽和失真；而選得太低，又易引起截止失真。靜態工作點的測量是指在接通電源電壓后放大器輸入端不加信號（通過隔直流電容C1將輸入端接地）時，測量晶體管集電極電流和管壓降。其中管壓降可直接用萬用表直流電壓檔測CE極間的電壓即得，而集電極電流則有直接發和間接法兩種。（1）直接法：將萬用表（電流檔）串聯在集電極電路直接測量。此法精度高，但是要斷開集電極回路，比較麻煩。（2）間接法：用萬用表（直流電壓檔）先測出RC（或RE）上的電壓降，然后根

3、據已知RC（或RE）算出ICQ（或IEQ），此法簡單，在實驗中常用，但其測量精度稍差。為了減小誤差，應選用內阻較高的電壓表。對于晶體管放大電路，根據設計目的的不同，靜態工作點的選擇也有不同的原則。一般來說，在沒有特殊要求的情況下，靜態工作點的選擇，從理論上的說，就是使其處于交流負載線的中點，也就是讓輸入信號能夠達到最大限度的不失真。因此，在本實驗中，靜態工作點的調整，就是用示波器觀察波形，讓輸出信號達到最大限度的不失真。當按照上述的要求搭接電路，在輸入端引入正弦信號，用示波器觀察輸出。靜態工作點具體的調整步驟如下表：表2.1-1 靜態工作點調整現象動作歸納現象出現截止失真出現飽和失真兩種失真都

4、出現無失真動作減小RW增大RW減小輸入信號加大輸入信號根據示波器上觀測到的現象，做出不同的調整動作，反復進行。當加入輸入信號。兩種失真同時出現，減小輸入信號，兩種失真同時消失，可以認為此時的靜態工作點正好處于交流負載線的中點，就是最佳的靜態工作點。去掉輸入信號，測量此時的VCQ，就得到靜態工作點。2.電壓放大倍數的測量電壓放大倍數是指放大器輸出電壓Vo與輸入電壓Vi之比。 QUOTE 用示波器分別測出輸出電壓和輸入電壓，便可直接求得電壓放大倍數，放大電路的電壓放大倍數與負載Rl有關。3.輸入電阻和輸出電阻的測量（1）輸入電阻。放大電路的輸入電阻Ri可用電流電壓法測量求得。在輸入回路中串接一外接

5、電阻R=1k，用示波器分別測出電阻兩端的電壓VS和Vi，則可求得放大電路的輸入電阻為 QUOTE （2.1-6）電阻R值不宜過大，否則易引入干擾；但也不能取得太小，否則測量誤差較大。通常取與Ri為同一數量級比較合適。（2）輸出電阻。放大電路的輸出電阻Ro可通過測量放大電路輸出端開路時的輸出電壓Vo，帶上負載Rl后的輸出電壓Vo，經計算求得。由此可得輸出電阻為 QUOTE 4.單級放大器的頻率特性的測量放大器電壓放大倍數Av的大小隨頻率變化的關系稱為幅頻特性。當輸出信號的幅值下降到中頻段的0.707倍時所對應的頻率值即fL 和fH，通頻帶為：三、實驗內容1.靜態工作點的調整和測量（1）如圖所示接

6、入信號發生器和示波器。（2）在輸入端加入1kHz、幅度為20mV（峰-峰值）的正弦波，如圖所示。調節電位器使示波器所顯示的輸出波形達到最大不失真。（3）撤掉信號發生器，使輸入信號電壓Vi=0，用萬用表測量三極管三個極分別對地的電壓，記錄表中，并與估算值進行比較。表2.1-1 靜態工作點（仿真）理論估算值實際測量值VbVcVeVceIcVbVcVeVceIc3.757V5.896V3.015V2.844V3.052mA3.973V5.404V3.314V2.09V3.299mA2.電壓放大倍數的測量（1）輸入信號為1kHz、幅度為20mV（峰峰值）的正弦信號，輸出端開路時，用示波器分別測出輸入輸

7、出電壓，計算放大倍數。（2）放大電路輸出端接入負載電阻，保持輸入電壓不變，測出此時的輸出電壓，并計算此時的放大倍數，分析負載對放大電路電壓放大倍數的影響。（3）用示波器雙蹤觀察輸入輸出波形，比較它們之間的相位關系。3.輸入電阻和輸出電阻的測量（1）用示波器分別測出電阻兩端的電壓Vs和Vi，計算出輸入電阻Ri的大小。（2）根據測得的負載開路時的輸出電壓和接入負載時的輸出電壓便可算出輸出電阻Ro。表1-2 放大電路動態指標測試、計算結果理論估算值實際測量值參數ViVoAvRiRoViVoAvRiRo負載開路973.4mV1.901V-1932.23k1.89k985.1mV1.92V-1972.2

8、5k1.91kRL=3K980.1mV0.973V-982.25k996.0mV0.982V-992.28k4.單級放大器的頻率特性的測量（1）信號發生器輸入信號頻率為1KHz、幅度為20mV的正弦信號，輸出端接入3K的負載電阻，用示波器分別測出Vi和Vo的大小，算出電壓放大倍數。（2）保持輸入信號電壓Vi的幅值不變，分別增大和減小輸入信號的頻率，再測量放大器的輸出電壓Vo。當輸出電壓下降到中頻值的1/2時對應的頻率，即為放大器的上限截止頻率fH或下限截止頻率，計算BW。實驗結果展示：表1-3 單級放大電路頻率特性測試、計算結果理論估算值實際測量值參數fLfHfLfHRL=3K四、實驗分析一、

9、靜態工作點的理論估算值和實際測量值之間的誤差原因：1）近似認為ICQ=IEQ，使得VCEQ偏小，IC偏大；2）近似計算三極管的體電阻為特定值，此特定值偏大；3）忽略三極管的極間電阻和極間電容；4）選用的元件有一定的精度差別，使得結果有偏差。二、輸入電阻和輸出電阻理論估算值和實際測量值之間的誤差原因：1）近似計算忽略三極管極間電容電阻對測量的影響；2）示波器有一定的內部參數未予考慮；3）選用的元件有一定的精度差別，使得結果有偏差；2.多級負反饋放大電路的研究一、實驗目的（1）掌握用仿真軟件研究多級負反饋放大電路。（2）學習集成運算放大器的應用，掌握多級集成運放電路的工作特點。研究負反饋對放大器性

10、能的影響，掌握負反饋放大器性能指標的測試方法。測試開環和閉環的電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻、反饋網絡的反饋系數和通頻帶；比較電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻和通頻帶在開環和閉環時的差別；觀察負反饋對非線性失真的改善。二、實驗原理及電路（1）基本概念在電子電路中，將輸出量（輸出電壓或輸出電流）的一部分或全部通過一定的電路形式作用到輸出回路，用來影響其輸入量（放大電的輸入電壓或輸入電流）的措施稱為反饋。若反饋的結果使凈輸入量減小，則稱之為負反饋；反之，稱之為正反饋。若反饋存在于直流通路，則稱為直流反饋；若反饋存在于交流通路，則稱之為交流反饋。交流反饋存在四種組態：電壓串聯負反饋，電壓并聯負反饋

11、，電流串聯負反饋，電流并聯連負反饋。引入交流負反饋后，可以改善電路多方面的性能：提高放大倍數的穩定性、改變輸入電阻、展寬通頻帶、減小非線性失真等。（2）放大器的基本參數1）開環參數。將反饋支路的開關打到B點，便可得到開環的放大電路。由此可以測得開環時放大電路的電壓放大倍數AV、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro、反饋網絡的電壓反饋系數FV和通頻帶BW，即 Av=Vo/Vi Ri=ViR/(Vi-VN) Ro=(Vo/Vo-1)RL （2.5-1） Fv=Vf/Vo BW=fH-fL其中：VN為N點對地的交流電壓；VO為負載RL開路時的輸出電壓；Vf為B點對地的交流電壓；fH和fL分別為放大器的上下限頻

12、率，其定義為放大器的放大倍數下降到中頻放大倍數的 QUOTE 時的頻率值。即：|Av(j fH)|=1/2|Av|=0.707|AvI| |Av(j fL)|=1/2|Av|=0.707|AvI| （2.5-2） 2)閉環參數。通過開環時的放大電路的電壓放大倍數Av、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro、反饋網絡的電壓反饋系數Fv和上下限頻率fH和fL，可以計算求得多級負反饋放大電路的閉環電壓放大倍數Av、輸入電阻Ri，輸出電阻Ro和通頻帶BWf的理論值，即：Avf=Av/(1+AvFv)Rif=Ri(1+AvFv) （2.5-3） Rof=Ro/(1+AvFv) （其中：Av=Vo/Vi） BWf=f

13、Hf-fLf (其中：fHf=fH(1+AvFu) fLf=fL/(1+AvFu) 測量放大電路的閉環特性時，應將反饋電路的開關接到P點，以構成反饋網絡。此時需要適當加大輸入信號電壓Vi，使輸出電壓Vo（接入負載RL時的測量值）達到開環時的測量值，然后分別測出Vi，VN，Vf，BWf及VO（負載開路的時候的測量值）的大小，并由此得到負反饋放大電路閉環特性的實際測量值為 QUOTE QUOTE QUOTE QUOTE 上述所得的結果應與開環測試時的所得的理論值近似相等，否則應找出原因后重新測量。在上述測試中，應保證各點信號波形與輸入信號為同頻率且不失真的正弦波，否則應找出原因，排除故障后再進行測

14、量。二、實驗內容實驗電路如圖所示，多級集成運放負反饋放大電路（2）調節J1，使開關A端與B端相連，測試電路的開環基本特性。將信號發生器輸出調為1kHz、20mVpp正弦波，然后接入放大器的輸入端，得到網絡的波特圖；多級集成運放網絡開環波特圖保持輸入信號不變，用示波器觀察輸入和輸出的波形；接入負載RL，用示波器分別測出Vi，VN，Vf，Vo，記入表2.5-1中；將負載RL開路，保持輸入電壓的大小不變，用示波器測出輸出電壓Vo，記入表2.5-1中；從波特圖上讀出放大器的上限頻率fH和下限頻率fL計入表2.5-1中；由測試結果，根據式（2.5-1）計算放大電路開環時的Av，Ri，Ro和Fv的值，并由

15、式（2.5-3）計算放大器閉環時Avf，Rif和Rof的理論值，計入表2.5-1中。調節J1，使開關A端與P端相連，測試電路的開環基本特性。將信號發生器輸出調為1kHz、20mVpp正弦波，然后接入放大器的輸入端，得到網絡的波特圖；接入負載RL，逐漸增大輸入信號Vi，使輸出電壓Vo達到開環時的測量值，然后用示波器分別測出Vi，VN和Vf，記入表2.5-1中；將負載RL開路，保持輸入電壓的大小不變，用示波器測出輸出電壓Vo，記入表2.5-1中；從波特圖上讀出放大器的上限頻率fH和下限頻率fL計入表2.5-1中；由上述結果計算出閉環時的Avf，Rif，Rof和Fv的實際值，計入表2.5-1中；由波

16、特圖測出上、下限頻率，計算通頻帶BW。三、實驗結果展示表2.5-1 負反饋放大電路仿真測試數據Vi(mV)VN(mV)Vf(mV)Vo（V）Vo（V）AvAvfAvAvfRiRifRoRofFv開環19.9960.1740.1473.9883.288199.916410.09k1.0k4.47*10-5理論/198.1162.810.16k991/閉環62.98442.23942.0883.2913.29252.352.330.36k4.70.0128通頻帶BW：（1）開環時實際值：fL=1.603Hz fH=40.61kHz BW=40.61kHz（2）閉環時理論值：fL=1.591Hz f

17、H=40.91kHz BWf=40.91kHz（3）閉環時實際值：fL=1.114Hz fH=155.11kHz BWf=155.11kHz四、實驗分析及心得1）引入負反饋后，閉環網絡相比于開環網絡，其電壓增益降低，帶寬增加（上限截止頻率增大，下限截止頻率減小），增益帶寬積BW不變。引入負反饋，使得放大器凈輸入信號的幅值降低，穩定了增益幅值。2）理論計算與實際閉環測試的誤差分析： eq oac(,1)忽略所有的電容對于信號的影響； eq oac(,2)開環測試的實驗參數在閉環測試時發生不可估計的改變； eq oac(,3)閉環測試時，加大信號源的電壓得到的是近似相等于開環測試時的輸出電壓； e

18、q oac(,4)計算是將元件均視為理想器件 通過這次實驗我掌握了用仿真軟件研究多級負反饋放大電路，學習集成運算放大器的應用，了解了多級集成運放電路的工作特點。通過研究負反饋對放大器性能的影響，我掌握負反饋放大器性能指標的測試方法。在實驗中我遇到了一些困難，但是通過解決這些困難也是我更進一步的認識了多級負反饋放大電路得應用。收獲了很多。也鍛煉了我的動手能力。2.7 集成運算放大器的基本應用一、實驗目的（1）了解并掌握由集成運算放大器的比例、加法、減法和積分等基本運算電路的功能。（2）掌握集成運算放大器的基本應用，為綜合應用奠定基礎。二、實驗原理及電路 集成運算放大器是一種具有高電壓放大倍數的直

19、接耦合多級放大器件。當外部接入由不同的線性或非線性元器件組成輸入和負反饋電路時，可以靈活的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。在大多數情況下，將運放視為理想的，即在一般的討論中，以下的三條基本結論是普遍適用的：（1）開環電壓增益AV=。（2）運算放大器的兩個輸入端電壓近似相等，即V+=V-，稱為“虛短”。（3）運算放大器的同向和反向兩個輸入端的電流可視為零，即I+=I-=0，稱為“虛斷”。應用上述理想運算放大器的原則，可以簡化運算放大器電路的計算，得出實驗的結論。1.反相比例運算電路輸出電與輸入電壓之間的關系為：當R2=R1=R4時，

20、VO=-(Vi1+Vi2)。2.同相比例運算電路輸出電與輸入電壓之間的關系為：當R2=R1，R3=R4時， QUOTE 3.反相加法電路4.積分運算電路在理想條件下，輸出電壓VO等于 QUOTE 式中VC(0)是t=0時刻電容C兩端的電壓值，即為初始值。如果Vi是幅值為E的階躍電壓，并設VC(0)=0，則 QUOTE 即輸出電壓VO和時間成正比。顯然RC的數值越大，達到給定的VO值的所需時間更長。積分輸出電壓所能達到的最大值受集成運算放大器最大輸出范圍的限制。三、實驗內容1.加法電路實驗電路如圖所示。函數發生器均輸入頻率為1kHz幅值為1V的正弦信號，使輸出波形不失真，觀察并計錄結果。實驗結果

21、顯示如下：a輸出波形b輸入與輸出波形2.積分電路實驗電路如圖所示，函數發生器輸入頻率為1kHz，幅度為1V的方波，觀察輸出波形，與理論值進行比較。實驗結果顯示如下：四、實驗分析（1）誤差分析：本次試驗結果接近理論值，誤差很小，主要由于仿真計算和電阻的誤差所致，較好地完成實驗。（2）實驗中的思考：1.如果輸入三角波，根據數學積分結果是一個拋物線，進行仿真得到相似的結果。2.如果反向加法電路均輸入正弦波，當滿足下述條件時候，才能得到穩定的正弦波：凈輸入的兩種正弦波在相位上要滿足：A-B=2n2.8 RC文氏電橋振蕩器一、實驗目的（1）學習RC正弦波振蕩器的組成及其振蕩條件。（2）學會測量、調試振蕩

22、器。二、實驗原理文氏電橋振蕩電路又稱RC串并聯網絡正弦波振蕩電路，它是一種較好的正弦波產生電路，適用于產生頻率小于1MHz，頻率范圍寬，波形較好的低頻振蕩信號。從結構上看，正弦波震蕩器是沒有輸入信號的，為了產生正弦波，必須在放大電路里加入正反饋，因此放大電路和正反饋網絡是振蕩電路的最主要部分。但是，這樣兩部分構成的振蕩器通常是得不到正弦波的，這是由于正反饋量很難控制，故還需要加入一些其它電路。如圖所示，是用運算放大器組成的文氏電橋RC正弦波震蕩電路：圖2.8-1 文氏電橋RC正弦波振蕩電路圖中R1，R2，R5構成負反饋支路，R3，R4，C1，C2的串并聯選頻網絡構成正反饋之路并兼做選頻網絡，二

23、極管構成穩幅電路。調節電位器R5可以改變負反饋的深度，以滿足振蕩電路的振幅條件和改善波形。二極管D1，D2要求溫度穩定性好且特性匹配，這樣才能保證輸出波形正負半周對稱，同時接入R4以消除二極管的非線性影響。若R3=R4，C1=C2，則振蕩頻率為f0=1/2RC，正反饋的電壓與輸出電壓同相位（此為電路振蕩的相位平衡條件），且正反饋的系數為1/3。為滿足電路的起振條件，放大器的電壓放大倍數AV3，其中AV=1+RP/R1，RP=R5+R2。由此可得出當RP2R1時，可滿足自激振蕩的振幅起振條件。在實際應用中RP略大于R1，這樣既可以滿足起振條件，又不會因為過大而引起波形嚴重失真。此外，若對所有的頻

24、率成分不加選擇的反饋放大，則無法輸出正弦信號。為了輸出單一的正弦波，還必須進行選頻，僅僅使某一頻率的正弦信號被放大和反饋形成震蕩，而使其它的頻率成分被抑制。由于振蕩的頻率為f0=1/2RC，故在電路中可變換電容來進行振蕩的頻率的粗調，可用電位器代替R3，R4來進行頻率的細調。電路起振以后，由于元件的不穩定性，如果電路增益增大，輸出幅度將越來越大，最后由于二極管的非線性限幅，這必然產生非線性失真。反之，如果增益不足，則輸出幅度減小，可能停振，為此振蕩電路要有一個穩幅電路。圖中負反饋支路的兩個二極管即為自動限幅元件，主要利用二極管的正向電阻隨所加電壓而改變的特性，來自動調節負反饋深度。三、實驗內容

25、電路如圖所示，按實驗電路圖連接好仿真電路。用示波器觀測有無正弦波輸出。若無輸出，可調節Rp使Vo為無明顯失真的正弦波，并觀察Vo值是否穩定。用毫伏表測量Vo和Vf的有效值和頻率，并將結果記錄至表2.8-1中。圖2.8-2 正弦波振蕩電路表2.8-1 正弦波震蕩器仿真測試數據記錄VfVofH/fLC1=C2=0.01F1.150V394.751mV1.573kHz3.1 具有前級濾波的功率放大器一、實驗目的（1）掌握在仿真情況下測試濾波器的波特圖與上限頻率。（2）熟悉集成音頻功率放大器的工作原理，掌握測試集成音頻功率放大器性能指標的方法，體會功率放大器的作用。（3）熟悉濾波器在實際中的應用，體會

26、濾波器在音頻功率放大器中的作用。（4）提高電路級聯時的聯調能力，學會分析和調試復雜電路。二、實驗原理及電路1.集成功率放大器TDA2030介紹TDA2030為單片低頻類AB放大器集成電路。它的輸出功率大，典型輸出功率為18W，輸出電流峰值最大可達3.5A（16V或28V），諧波失真低，并且有負載短路保護以及過熱和安全工作區保護，可以單電源使用，也可以雙電源使用，也可橋式連接使用，特別適合于組裝高性能的功率放大器。TDA2030使用方便、外圍所需元件少，一般不需要調試即可成功。其管腳排列如下圖所示：注：TDA2030輸出功率較大，因此需加裝散熱器。而TDA2030的負電源引腳（3腳）與散熱器相連

27、，所以在裝散熱器時，要注意散熱器不能與其他的元器件相接觸。2.實驗原理（1）基本概念。在放大器的輸出端，電壓、電流和功率三者都是相互伴隨而同時存在的，以提供負載足夠大的的功率為主要目標的放大器，稱為功率放大器，簡稱“功放”。其作用就是把信號進行功率放大，提供不失真的一定功率的信號，當負載一定時，要求功率放大器輸出功率盡可能大，輸出非線性失真盡可能小。其應用十分廣泛，如驅動揚聲器、電機、計算機顯示器和電視機掃描偏轉線圈等，都是功率放大器的應用實例。以音響系統為例，很多情況下主機的額定輸出功率不能帶動整個音箱的系統，這時就需要在主機和播放設備之間加裝功率放大器來填補所需的功率缺口，功率放大器在整個

28、音響系統當中起到了組織協調的樞紐作用，在某種程度上主宰了整個系統能否提供良好的音質輸出。（2）基本參數。功率放大器的基本參數有： eq oac(,1)直流電源供給功率PE。直流電源供給功率，是指在功率放大器中直流電源實際輸出的功率。在實際應用中，直流電源的輸出電流I隨著輸入信號的幅度而變化。因此，通常可以在放大器的輸入端施加一穩定幅值的信號測量。 QUOTE （2.6-1） eq oac(,2)最大不失真輸出功率Pom。最大不失真輸出功率，是指在加大輸入信號，直至輸出電壓波形臨界失真時的輸出功率。 QUOTE （Vom為有效值） （2.6-2） eq oac(,3)電路的最大效率 QUOTE

29、（2.6-3） eq oac(,4)功率放大器的增益AV QUOTE （2.6-4） eq oac(,5)功率放大器的帶寬。對于一般的交流放大電路，輸出幅值隨輸入信號頻率的的變化稱為幅頻特性。在一個較寬的頻率范圍內，幅頻特性曲線是平坦的，即若放大器的輸入電壓幅值不變，在此范圍內輸出電壓值不隨輸入信號的頻率而變化。保持輸入信號幅值不變，降低輸入信號的頻率，當輸出電壓降至曲線平坦部分電壓值的0.707倍時的輸入信號的頻率稱為下限頻率，記為fL。保持輸入信號的幅值不變，升高輸入信號的頻率，當輸出電壓下降至曲線平坦部分電壓值的0.707倍時的輸入信號頻率稱為上限頻率，記為fH。fL和fH之間的頻率范圍

30、，稱為放大器的通頻帶或帶寬BW。 QUOTE 三、實驗內容(一)實驗室操作部分1.功率放大器如圖連接電路，在輸入端加1kHz，1Vpp的正弦波信號，逐漸加大輸入電壓的幅值，直至示波器觀察到Vo的波形為臨界失真（即輸出信號最大）為止。用示波器測出Vi和Vo，計算并將結果填表。保持輸入信號幅度不變，逐漸增加輸入信號頻率，直到輸出波形減小為原來的0.707倍，此時信號頻率即為放大器的上限頻率；逐漸減小輸入信號頻率，測的放大器的下限頻率，記入表中。表 功率放大器測試數據記錄ViVoAvVccIPePomfH /fz四、實驗報告和分析（1）分析：當負載降低時，直流電源的輸出功率基本不變，但是電路的效率變

31、大，最大輸出功率變大。（2）功率放大器和運算放大器的區別：功放是相對用途來說的,也是相對負載來說的。從輸出功率上看：功放強調對信號進行功率放大，負載阻抗較低，既要求放大電壓，同時要求輸出足夠的輸出電流。例如TDA2030，它的電壓增益可以做到40DB,電流輸出可以達到4.5A。2.10 電壓比較器與矩形波發生器一、實驗目的（1）了解電壓比較器的工作原理并熟悉遲滯比較器的原理和功能。（2）學習用集成運算放大器組成矩形波發生器的工作原理。（3）掌握集成運算放大器的基本運用，為綜合應用奠定基礎。（4）進一步熟悉仿真軟件的應用。二、實驗原理及電路1.波形產生電路下圖為由集成運算放大器構成的輸出脈沖寬度

32、可調的矩形波發生器。設接通電源后輸出電壓Vo=+Vz二極管D1導通，D2截止，Vo經R3向C充電，充電時間常數為R3C。三、實驗內容2.占空比可調的方波（1）如圖連接電路。（2）用示波器觀察Vo、Vc的波形，畫出波形比較它們的相位關系。（3）用示波器測出Vo、Vc的幅值頻率（4）調節電位器Rp，用示波器觀察輸出電壓的變化，當T1=T2時（占空比D=50%），測量電阻R3的大小，分析實測值與理論值的誤差。占空比為50%時方波輸入輸出波形3.3 電壓/頻率轉換電路實驗目的掌握用仿真軟件模擬測試分析電壓/頻率轉換電路。學習電壓/頻率轉換電路，了解電路工作原理。學習電路參數的調整。實驗原理和電路電壓/

33、頻率轉換電路(Voltage Frequency Converter,VFC)的功能是將輸入直流電壓轉換成頻率與其數值成正比的輸出電壓，故稱為電壓控制振蕩電路(Voltage Controlled Oscillator,VCO)，簡稱壓控振蕩電路。可以認為電壓/頻率轉換電路是一種模擬量到數字量的轉換電路。直流電源直流電源積分器比較器開關電路圖3.3-1 電壓/頻率轉換框圖本實驗的流程框圖如圖3.3-1所示。根據框圖，用兩個運算放大器分別組成積分器與比較器，得到電壓/頻率轉換電路，如實驗原理圖所示。圖3.3-2 實驗原理圖圖中運算放大器UIA與電容及電阻構成積分電路。UIA的反向輸入端電位與同向輸入端電位幾乎相等，即 (3.3-1)式中Vi是控制電壓，它是正值。將R3=R4帶入式(3.3-1)，得 (3.3-2)運算放大器UI