第四篇模擬電子實驗實訓目錄常用電子儀器的使用1二極管整流與濾波2三極管特性測試3晶體管共射極單管放大器4負反饋放大器5模擬運算電路6低頻OTL功率放大器7

串聯型晶體管直流穩壓電源8集成直流穩壓電源9RC正弦波振蕩器10目錄集成運算放大器的應用——波形發生器11函數信號發生器的組裝與調試12用運算放大器組成萬用電表的設計與調試13電子節能鎮流器的制作141.實驗目的2.實驗原理3.實驗設備與器件4.實驗內容5.實驗總結6.預習要求實驗一、常用電子儀器的使用回主目錄1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。上一頁下一頁返回一、實驗目的實驗一、常用電子儀器的使用上一頁下一頁返回

在模擬電子電路實驗中，經常使用的電子儀器有示波器、函數信號發生器、直流穩壓電源、交流毫伏表及頻率計等。它們和萬用電表一起，可以完成對模擬電子電路的靜態和動態工作情況的測試。實驗中要對各種電子儀器進行綜合使用，可按照信號流向，以連線簡捷，調節順手，觀察與讀數方便等原則進行合理布局，各儀器與被測實驗裝置之間的布局與連接如圖4.1.1所示。接線時應注意，為防止外界干擾，各儀器的共公接地端應連接在一起，稱共地。信號源和交流毫伏表的引線通常用屏蔽線或專用電纜線，示波器接線使用專用電纜線，直流電源的接線用普通導線。二、實驗原理實驗一、常用電子儀器的使用上一頁下一頁返回圖4.1.1模擬電子電路中常用電子儀器布局圖1.示波器示波器是一種用途很廣的電子測量儀器，它既能直接顯示電信號的波形，又能對電信號進行各種參數的測量?，F著重指出下列幾點：實驗一、常用電子儀器的使用上一頁下一頁返回（1）尋找掃描光跡將示波器Y軸顯示方式置“Y1”或“Y2”，輸入耦合方式置“GND”，開機預熱后，若在顯示屏上不出現光點和掃描基線，可按下列操作去找到掃描線：①適當調節亮度旋鈕。②觸發方式開關置“自動”。③適當調節垂直（）、水平（）“位移”旋鈕，使掃描光跡位于屏幕中央。（若示波器設有“尋跡”按鍵，可按下“尋跡”按鍵，判斷光跡偏移基線的方向。）

（2）雙蹤示波器一般有五種顯示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1＋Y2”三種單蹤顯示方式和“交替”“斷續”二種雙蹤顯示方式?！敖惶妗憋@示一般適宜于輸入信號頻率較高時使用。“斷續”顯示一般適宜于輸入信號頻率較底時使用。（3）為了顯示穩定的被測信號波形，“觸發源選擇”開關一般選為“內”觸發，使掃描觸發信號取自示波器內部的Y通道。（4）觸發方式開關通常先置于“自動”調出波形后，若被顯示的波形不穩定，可置觸發方式開關于“常態”，通過調節“觸發電平”旋鈕找到合適的觸發電壓，使被測試的波形穩定地顯示在示波器屏幕上。實驗一、常用電子儀器的使用有時，由于選擇了較慢的掃描速率，顯示屏上將會出現閃爍的光跡，但被測信號的波形不在X軸方向左右移動，這樣的現象仍屬于穩定顯示。上一頁下一頁返回5）適當調節“掃描速率”開關及“Y軸靈敏度”開關使屏幕上顯示一～二個周期的被測信號波形。在測量幅值時，應注意將“Y軸靈敏度微調”旋鈕置于“校準”位置，即順時針旋到底，且聽到關的聲音。在測量周期時，應注意將“X軸掃速微調”旋鈕置于“校準”位置，即順時針旋到底，且聽到關的聲音。還要注意“擴展”旋鈕的位置。根據被測波形在屏幕坐標刻度上垂直方向所占的格數（div或cm）與“Y軸靈敏度”開關指示值（v/div）的乘積，即可算得信號幅值的實測值。根據被測信號波形一個周期在屏幕坐標刻度水平方向所占的格數（div或cm）與“掃速”開關指示值（t/div）的乘積，即可算得信號頻率的實測值。實驗一、常用電子儀器的使用上一頁下一頁返回2.函數信號發生器

函數信號發生器按需要輸出正弦波、方波、三角波三種信號波形。輸出電壓最大可達20VP－P。通過輸出衰減開關和輸出幅度調節旋鈕，可使輸出電壓在毫伏級到伏級范圍內連續調節。函數信號發生器的輸出信號頻率可以通過頻率分檔開關進行調節。

函數信號發生器作為信號源，它的輸出端不允許短路。3.交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作頻率范圍之內，用來測量正弦交流電壓的有效值。為了防止過載而損壞，測量前一般先把量程開關置于量程較大位置上，然后在測量中逐檔減小量程。實驗一、常用電子儀器的使用三、實驗設備與器件1、函數信號發生器2、雙蹤示波器3、交流毫伏表上一頁下一頁返回實驗一、常用電子儀器的使用1.用機內校正信號對示波器進行自檢。四、實驗內容（1）掃描基線調節上一頁下一頁返回

將示波器的顯示方式開關置于“單蹤”顯示（Y1或Y2），輸入耦合方式開關置“GND”，觸發方式開關置于“自動”。開啟電源開關后，調節“輝度”、“聚焦”、“輔助聚焦”等旋鈕，使熒光屏上顯示一條細而且亮度適中的掃描基線。然后調節“X軸位移”（

）和“Y軸位移”()旋鈕，使掃描線位于屏幕中央，并且能上下左右移動自如。實驗一、常用電子儀器的使用將“y軸靈敏度微調”旋鈕置“校準”位置，“y軸靈敏度”開關置適當位置，讀取校正信號幅度，記入表4.1.1。1上一頁下一頁返回校準“校正信號”幅度2校準“校正信號”頻率將“掃速微調”旋鈕置“校準”位置，“掃速”開關置適當位置，讀取校正信號周期，記入表4.1.1。3測量“校正信號”的上升時間和下降時間調節“y軸靈敏度”開關及微調旋鈕，并移動波形，使方波波形在垂直方向上正好占據中心軸上，且上、下對稱，便于閱讀。通過掃速開關逐級提高掃描速度，使波形在X軸方向擴展（必要時可以利用“掃速擴展”開關將波形再擴展10倍），并同時調節觸發電平旋鈕，從顯示屏上清楚的讀出上升時間和下降時間，記入表4.1.1。標準值實測值

幅

度Up-p(V)頻率f(KHz)上升沿時間μS下降沿時間μS表4.1.1實驗一、常用電子儀器的使用上一頁下一頁返回2.用示波器和交流毫伏表測量信號參數調節函數信號發生器有關旋鈕，使輸出頻率分別為100Hz、1KHz、10KHz、100KHz，有效值均為1V（交流毫伏表測量值）的正弦波信號。改變示波器“掃速”開關及“Y軸靈敏度”開關等位置，測量信號源輸出電壓頻率及峰峰值，記入表4.1.2。信號電壓頻率示波器測量值信號電壓毫伏表讀數

（V）示波器測量值周期（ms）頻率（Hz）峰峰值（V）有效值（V）100Hz1KHz10KHz100KHz表4.1.2實驗一、常用電子儀器的使用上一頁下一頁返回3.測量兩波形間相位差（1）觀察雙蹤顯示波形“交替”與“斷續”兩種顯示方式的特點Y1、Y2均不加輸入信號，輸入耦合方式置“GND”，掃速開關置掃速較低擋位（如0.5s／div擋）和掃速較高擋位（如5μS／div擋），把顯示方式開關分別置“交替”和“斷續”位置，觀察兩條掃描基線的顯示特點，記錄之。（2）用雙蹤顯示測量兩波形間相位差實驗一、常用電子儀器的使用按圖4.1.2連接實驗電路，將函數信號發生器的輸出電壓調至頻率為1KHz，幅值為2V的正弦波，經RC移相網絡獲得頻率相同但相位不同的兩路信號ui和uR，分別加到雙蹤示波器的Y1和Y2輸入端。1上一頁下一頁返回圖4.1.2兩波形相位差測量電路為便于穩定波形，比較兩波形相位差，應使內觸發信號取自被設定作為測量基準的一路信號。2把顯示方式開關置“交替”擋位，將Y1和Y2輸入耦合方式開關置“⊥”擋位，調節Y1、Y2的（）移位旋鈕，使兩條掃描基線重合。實驗一、常用電子儀器的使用將Y1、Y2

輸入耦合方式開關置“AC”擋位，調節觸發電平、掃速開關及

Y1、Y2

靈敏度開關位置，使在熒屏上顯示出易于觀察的兩個相位不同的正弦波形ui及uR，如圖4.1.3所示。根據兩波形在水平方向差距X，及信號周期XT，則可求得兩波形相位差。3圖4.1.3雙蹤示波器顯示兩相位不同的正弦波式中：

XT——一周期所占格數

X——兩波形在X軸方向差距格數記錄兩波形相位差于表4.1.3。一周期格數兩波形X軸差距格數相

位

差實

測

值計

算

值XT＝X＝θ＝θ＝表4.1.3為數讀和計算方便，可適當調節掃速開關及微調旋鈕，使波形一周期占整數格。實驗一、常用電子儀器的使用五、實驗總結1、整理實驗數據，并進行分析。2、問題討論：如何操縱示波器有關旋鈕，以便從示波器顯示屏上觀察到穩定、清晰的波形？3、函數信號發生器有哪幾種輸出波形？它的輸出端能否短接，如用屏蔽線作為輸出引線，則屏蔽層一端應該接在哪個接線柱上?4、交流毫伏表是用來測量正弦波電壓還是非正弦波電壓？它的表頭指示值是被測信號的什么數值？它是否可以用來測量直流電壓的大??？上一頁下一頁返回六、預習要求2、已知C＝0.01μf、R＝10K，計算圖5.1.2RC移相網絡的阻抗角θ。

1、閱讀實驗附錄中有關示波器部分內容。上一頁下一頁返回實驗一、常用電子儀器的使用1.實驗目的2.實驗原理3.實驗設備與器件4.實驗內容5.實驗總結6.預習要求實驗二、二極管整流與濾波回主目錄1熟悉單相橋式整流、濾波電路的組成和連接方法。2學習單相橋式整流、濾波電路的一般測試方法。3加深理解單相橋式整流、濾波的作用和特性上一頁下一頁返回一、實驗目的實驗二、二極管整流與濾波本實驗是采用的單相橋式整流、濾波電路。整流電路是把交流電轉交為直流電的過程，利用二極管的單向導電性可實現這個過程。二、實驗原理圖4.2.1所示為橋式整流和濾波電路。對于單相橋式整流電路輸出直流平均電壓為：上一頁下一頁返回其中，U2為電源變壓器的次級電壓有效值。實驗二、二極管整流與濾波圖4.2.1單相橋式整流、濾波電路為了平滑整流后的電壓波形，減小其紋波成分，必須在整流電路后面加濾波電路。圖1是電容濾波電路，加濾波電容后的輸出電壓為：實驗二、二極管整流與濾波上一頁下一頁返回三、實驗設備與器件1、電源變壓器2、橋式整流塊3、電容4、可調電阻5、雙蹤示波器6、萬用表上一頁下一頁返回實驗二、二極管整流與濾波按圖4.2.1所示在實驗工作臺上連接電路，檢查無誤后接通電源，用萬用表測量各點直流電壓和交流電壓。填入表4.2.1中。

1、測量單相橋式整流電路K1和K2斷開時的輸出電壓和觀察輸出波形。四、實驗內容表4.2.1上一頁下一頁返回變壓器輸出電壓U2（V）整

流

輸

出

電

壓

U0（V）估算值測量值實驗二、二極管整流與濾波（1）保持負載不變，增大濾波電容，觀察輸出電壓數值與波形變化情況，填入表4.2.2中。（2）保持電容不變，改變負載電阻，觀察輸出電壓數值與波形變化情況，填入表4.2.2中。2、測量單相橋式整流電容濾波電路的輸出直流電壓UL和觀察輸出電壓波形與流過整流二極管的脈動電壓波形。表4.2.2上一頁下一頁返回變壓器輸出電壓U2（V）00輸

出

電

壓U0（V）估算值Uo=1.2U2(V)負載不變（RL=1kΩ）濾波電容不變（C=200μF）C=100μFC=200μFRL=5.1kΩRL=∞實驗二、二極管整流與濾波五、實驗總結上一頁下一頁返回1、整理實驗數據，將測得的輸出電壓和理論計算值進行比較。2、把整流后的輸出電壓值和整流濾波后的輸出電壓值進行比較，看看有什么不同，不同在哪里。3、分析本次實驗結果，總結實驗收獲。實驗二、二極管整流與濾波六、預習要求2、橋式整流和橋式濾波的輸出電壓有什么關系？

1、復習有關橋式整流和喬式濾波的內容，根據公式計算輸出電壓和輸入電壓的關系。上一頁下一頁返回實驗二、二極管整流與濾波1.實驗目的2.實驗原理3.實驗設備與器件4.實驗內容5.實驗總結6.預習要求實驗三、

三極管特性測試回主目錄上一頁下一頁返回1學會測試判斷三極管的基極、發射極和集電極。2深入理解晶體三極管輸入、輸出特性曲線的物理意義。一、實驗目的實驗三、三極管特性測試二、實驗原理

三極管內部有二個PN結，即集電結的發射結，與二極管相似，三極管內部的兩個PN結同樣具有單向導電性。因此可以用萬用表電阻擋判斷其基極B和管型。例如測NPN型三極管，當用黑表筆接基極B，用紅表筆分別搭試集電極C和發射極E，測得阻值均較?。环粗砉P位置對換后，測得電阻均較大。1、先判斷基極和管型但在測試時未知電極和管型，因此對三個電極腳調換測試直到符合上述測量結果為止。然后，再根據在公共端電極上表筆所代表的電源極性，可判斷出基極B和管型，若公共極是陽性，該管型就是NPN型管，反之則是PNP型管。實驗三、三極管特性測試上一頁下一頁返回在判定基極和管型的基礎上，對余下的二個管腳，任意假設一個為集電極，則另一個就視為發射極萬用表兩表筆分別與C、E相連接，連接極性需視管型而定，圖中是NPN型三極管，故黑表筆與假設的C極相連，紅表筆與E相連。然后觀察指針偏轉角度，再假設另一管腳為C極，重復測一次。比較二次指針偏轉角的大小，大的一次，表明IC大，管子處于放大狀態工作，則這次假設的C、E極是正確的。2、發射極與集電極的判別

實驗三、三極管特性測試上一頁下一頁返回三、實驗設備與器件實驗三、三極管特性測試上一頁下一頁返回判斷基極和管型四、實驗內容1分別測量已知晶體管三極管各極間的正、反向電阻值。填入表4.3.1中表4.3.1晶體管型號B、E間電阻值（kΩ）B、C間電阻值（kΩ）C、E間電阻值（kΩ）NPN型正向反向正向反向正向反向PNP型實驗三、三極管特性測試上一頁下一頁返回判斷無標志三極管的管腳和類型。2要求判斷2~3只無標志晶體三極管，數據填入表4.3.2中。測量時假設三個腳分別為A、B、C表4.3.2上一頁下一頁返回晶體管型號A、B間阻值B、C間阻值A、C間阻值

類型ABC質量1

極

極

極2

極

極

極3

極

極

極實驗三、三極管特性測試測試三極管的輸入特性曲線3上一頁下一頁返回實驗電路如圖4.3.1所示，分別在UcE=0V和UcE=2V兩鐘情況下，按實驗表4.3.3給出的IB值，測各對應的UBE值填入實驗表4.3.3中。根據表中數據在坐標紙上繪出UcE=0V及UCE=2V條件下輸入特性曲線。圖4.3.1晶體三極管測試電路條件

IB(μa)0251020304050UcE=0VUBE(V)UCE=2VUBE(V)表4.3.3實驗三、三極管特性測試測試三極管的輸出特性曲線3上一頁下一頁返回按照實驗表4.3.4給出的UcE值和IB值，測各相應的Ic的值填入實驗表中。根據表中數據在坐標紙上繪出特性曲線。表4.3.4

UcE012345101112IB=0IB=20IB=40IB=60IB=80實驗三、三極管特性測試五、實驗總結上一頁下一頁返回1、整理實驗數據，說明NPN型三極管與PNP型三極管測量的異同點。2、畫出三極管輸入和輸出特性曲線。3、總結輸入和輸出特性曲線的特性。實驗三、三極管特性測試六、預習要求2、預習三極管的輸入輸出特性曲線的特點。1、了解NPN型三極管和PNP型三極管的不同特點。上一頁下一頁返回實驗三、三極管特性測試1.實驗目的2.實驗原理3.實驗設備與器件4.實驗內容5.實驗總結6.預習要求實驗四、

晶體管共射極單管放大器回主目錄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。一、實驗目的實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回圖4.4.1為電阻分壓式工作點穩定單管放大器實驗電路圖。二、實驗原理圖4.4.1共射極單管放大器實驗電路它的偏置電路采用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。實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回在圖4.4.1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5～10倍），則它的靜態工作點可用下式估算：UCE＝UCC－IC（RC＋RE）電壓放大倍數

輸入電阻Ri＝RB1//RB2//rbe輸出電阻RO≈RC實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回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。實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回一般實驗中，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，即可用

算出IC（也可根據同時也能算出UBE＝UB－UE，UCE＝UC－UE。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。，由UC確定IC），1、放大器靜態工作點的測量與調試

靜態工作點的測量1測量放大器的靜態工作點，應在輸入信號ui＝0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。實驗四、

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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。2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。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4.4.2(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4.4.2(b)所示。圖4.4.2靜態工作點對uO波形失真的影響實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回改變電路參數UCC、RC、RB（RB1、RB2）都會引起靜態工作點的變化，如圖4.4.3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。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的要求，靜態工作點最好盡量靠近交流負載線的中點。圖4.4.3電路參數對靜態工作點的影響實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回2、放大器動態指標測試

電壓放大倍數AV的測量1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。實驗四、

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輸入電阻Ri的測量2為了測量放大器的輸入電阻，按圖4.4.4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4.4.4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點，所以測量R兩端電壓UR時必須分別測出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R＝1～2KΩ。實驗四、

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輸出電阻R0的測量3按圖4.4.4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。即可求出實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回最大不失真輸出電壓UOPP的測量（最大動態范圍）4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），用示波器觀察uO，當輸出波形同時出現削底和縮頂現象（如圖4.4.5）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4.4.5靜態工作點正常，輸入信號太大引起的失真實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回放大器幅頻特性的測量5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4.4.6所示。4.4.6幅頻特性曲線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：fBW＝fH－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。實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回三、實驗設備與器件4.4.7晶體三極管管腳排列實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回四、實驗內容

實驗電路如圖4.4.1所示。各電子儀器可按實驗一中圖4.1.1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IC＝2.0mA（即UE＝2.0V），用直流電壓表測量UB、UE、UC及用萬用電表測量RB2值。記入表4.4.1。測

量

值計

算

值UB（V）UE（V）UC（V）RB2（KΩ）UBE（V）UCE（V）IC（mA）表4.4.1IC＝2mA實驗四、

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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Ui≈10mV，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4.4.2.RC（KΩ）RL(KΩ)Uo(V)AV觀察記錄一組uO和u1波形2.4∞1.2∞2.42.4表4.4.2

Ic＝2.0mAUi＝10mV實驗四、

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3、觀察靜態工作點對電壓放大倍數的影響置RC＝2.4KΩ，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，測量數組IC和UO值，記入表4.4.3。表4.4.3IC(mA)UO(V)AVRC＝2.4KΩRL＝∞測量IC時，要先將信號源輸出旋鈕旋至零（即使Ui＝0）。實驗四、

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4、觀察靜態工作點對輸出波形失真的影響置RC＝2.4KΩ，RL＝2.4KΩ，ui＝0，調節RW使IC＝2.0mA，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4.4.4中。每次測IC和UCE

值時都要將信號源的輸出旋鈕旋至零。表4.4.4IC(mA)UCE(V)u0波形失真情況管子工作狀態RC＝2.4KΩRL＝∞實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回五、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，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、分析討論靜態工作點變化對放大器輸出波形的影響。實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回六、預習要求2、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？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β＝100，RB1＝20KΩ，RB2＝60KΩ，RC＝2.4KΩ，RL＝2.4KΩ。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RO3、當調節偏置電阻RB2，使放大器輸出波形出現飽和或截止失真時，晶體管的管壓降UCE怎樣變化？4、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？5、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？

實驗四、

晶體管共射極單管放大器上一頁下一頁返回實驗五、負反饋放大器1.實驗目的2.實驗原理3.實驗設備與器件4.實驗內容5.實驗總結6.預習要求回主目錄上一頁下一頁返回1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。一、實驗目的實驗五、負反饋放大器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。二、實驗原理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。上一頁下一頁返回實驗五、負反饋放大器1、圖4.5.1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。上一頁下一頁返回圖4.5.1帶有電壓串聯負反饋的兩級阻容耦合放大器主要性能指標如下：閉環電壓放大倍數其中AV＝UO／Ui—基本放大器（無反饋）的電壓放大倍數，即開環電壓放大倍數。

1＋AVFV—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。實驗五、負反饋放大器上一頁下一頁返回（4）輸出電阻（2）反饋系數（3）輸入電阻Rif＝(1＋AVFV)RiRi

—基本放大器的輸入電阻RO—基本放大器的輸出電阻AVO—基本放大器RL＝∞時的電壓放大倍數實驗五、負反饋放大器

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（負載效應）考慮到基本放大器中去。為此:上一頁下一頁返回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uO＝0，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（Rf＋RF1）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4.5.2所示的基本放大器。圖4.5.2基本放大器實驗五、負反饋放大器三、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(β＝50～100)或9011×2

電阻器、電容器若干。上一頁下一頁返回實驗五、負反饋放大器1.測量靜態工作點四、實驗內容按圖5－1連接實驗電路，取UCC＝＋12V，Ui＝0，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4.5.1。上一頁下一頁返回UB（V）UE（V）UC（V）IC（mA）第一級第二級表4.5.1實驗五、負反饋放大器2.測試基本放大器的各項性能指標

將實驗電路按圖4.5.2改接，即把Rf斷開后分別并在RF1和RL上，其它連線不動。上一頁下一頁返回。（1）測量中頻電壓放大倍數AV，輸入電阻Ri和輸出電阻RO。1基本放大器US(mv)Ui(mv)UL(V)UO(V)AVRi(KΩ)RO(KΩ)負反饋放大器US(mv)Ui(mv)UL(V)UO(V)AVfRif(KΩ)ROf(KΩ)表4.5.2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4.5.2。2以f＝1KHZ，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4.5.2。實驗五、負反饋放大器將實驗電路恢復為圖4.5.1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4.5.2；測量fhf和fLf，記入表4.5.3。上一頁下一頁返回(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4.5.3。3.測試負反饋放大器的各項性能指標基本放大器fL(KHz)fH(KHz)△f(KHz)負反饋放大器fLf(KHz)fHf(KHz)△ff(KHz)表4.5.3實驗五、負反饋放大器五、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。上一頁下一頁返回實驗五、負反饋放大器六、預習要求上一頁下一頁返回2、按實驗電路5－1估算放大器的靜態工作點（取β1＝β2＝100）。1、復習教材中有關負反饋放大器的內容。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。實驗五、負反饋放大器實驗六、模擬運算電路1.實驗目的2.實驗原理3.實驗設備與器件4.實驗內容5.實驗總結6.預習要求回主目錄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些問題。一、實驗目的實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回二、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。實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回1.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UO＝Aud（U+－U－）由于Aud=∞，而UO為有限值，因此，U+－U－≈0。即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IIB＝0，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。實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回2.基本運算電路（1）反相比例運算電路電路如圖4.6.1所示。圖4.6.1反相比例運算電路對于理想運放，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R2＝R1//RF。實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回（2）反相加法運算電路電路如圖4.6.2所示。圖4.6.2反相加法運算電路輸出電壓與輸入電壓之間的關系為：R3＝R1//R2//RF實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回（3）同相比例運算電路圖4.6.3(a)是同相比例運算電路圖4.6.3它的輸出電壓與輸入電壓之間的關系為：

R2＝R1//RF當R1→∞時，UO＝Ui，即得到如圖4.6.3(b)所示的電壓跟隨器。圖中R2＝RF，用以減小漂移和起保護作用。一般RF取10KΩ，RF太小起不到保護作用，太大則影響跟隨性。實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回（4）差動放大電路（減法器）電路如圖4.6.4所示。圖4.6.4減法運算電路當R1＝R2，R3＝RF時，有如下關系式

實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回（5）積分運算電路00電路如圖4.6.5所示。圖4.6.5積分運算電路在理想化條件下，輸出電壓uO等于

式中uC(0)是t＝0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(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。實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回三、實驗設備與器件1、±12V直流電源2、函數信號發生器3、交流毫伏表4、直流電壓表5、集成運算放大器μA741×1

電阻器、電容器若干。實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回1.反向比例運算電路四、實驗內容

(1)按圖4.6.1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f＝100Hz，Ui＝0.5V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4.6.1。表4.6.1c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。Ui（V）U0（V）ui波形uO波形AV實測值計算值

Ui＝0.5V，f＝100Hz實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回2.同相比例運算電路

(1)按圖4.6.3(a)連接實驗電路。實驗步驟同內容1，將結果記入表4.6.2。

(2)將圖4.6.3(a)中的R1斷開，得圖4.6.3(b)電路重復內容(1)。

Ui＝0.5V

f＝100Hz表4.6.2Ui（V）UO(V)ui波形uO波形AV實測值計算值實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回3.反向加法運算電路

表4.6.3(1)按圖4.6.2連接實驗電路。調零和消振。(2)輸入信號采用直流信號，圖4.6.6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4.6.3。圖4.6.6簡易可調直流信號源Ui1(V)Ui2(V)UO(V)實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回4.減法運算電路

(1)按圖4.6.4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4.6.4。表4.6.4Ui1(V)Ui2(V)UO(V)實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回5.積分運算電路

實驗電路如圖4.6.5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Ui＝0.5V，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4.6.5，直到UO不繼續明顯增大為止。表4.6.5實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回t(s)051015202530……U0(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。

實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回六、預習要求

2、在反相加法器中，如Ui1

和Ui2

均采用直流信號，并選定Ui2＝－1V，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？1、復習集成運放線性應用部分內容，并根據實驗電路參數計算各電路輸出電壓的理論值。3、在積分電路中，如R1＝100KΩ，

C＝4.7μF，求時間常數。假設Ui＝0.5V，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？實驗六、模擬運算電路上一頁下一頁返回實驗七、低頻OTL功率放大器1.實驗目的2.實驗原理3.實驗設備與器件4.實驗內容5.實驗總結6.預習要求回主目錄1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一、實驗目的上一頁下一頁返回實驗七、低頻OTL功率放大器圖4.7.1所示為OTL低頻功率放大器。二、實驗原理上一頁下一頁返回圖4.7.1OTL功率放大器實驗電路實驗七、低頻OTL功率放大器上一頁下一頁返回

其中由晶體三極管T1組成推動級（也稱前置放大級），T2、T3是一對參數對稱的NPN和PNP型晶體三極管，它們組成互補推挽OTL功放電路。由于每一個管子都接成射極輸出器形式，因此具有輸出電阻低，負載能力強等優點，適合于作功率輸出級。T1管工作于甲類狀態，它的集電極電流IC1由電位器RW1進行調節。IC1

的一部分流經電位器RW2及二極管D，給T2、T3提供偏壓。調節RW2，可以使T2、T3得到合適的靜態電流而工作于甲、乙類狀態，以克服交越失真。靜態時要求輸出端中點A的電位

，可以通過調節RW1來實現，又由于RW1的一端接在A點，因此在電路中引入交、直流電壓并聯負反饋，一方面能夠穩定放大器的靜態工作點，同時也改善了非線性失真。當輸入正弦交流信號ui時，經T1放大、倒相后同時作用于T2、T3的基極，ui的負半周使T2管導通（T3管截止），有電流通過負載RL，同時向電容C0充電，在ui的正半周，T3導通（T2截止），則已充好電的電容器C0起著電源的作用，通過負載RL放電，這樣在RL上就得到完整的正弦波。

C2和R構成自舉電路，用于提高輸出電壓正半周的幅度，以得到大的動態范圍。實驗七、低頻OTL功率放大器上一頁下一頁返回

OTL電路的主要性能指標1.最大不失真輸出功率P0m理想情況下，，在實驗中可通過測量RL

兩端的電壓有效值，來求得實際的2、效率ηPE—直流電源供給的平均功率理想情況下，ηmax

＝78.5％。在實驗中，可測量電源供給的平均電流IdC，從而求得PE＝UCC·IdC，負載上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以計算實際效率了。3、頻率響應詳見實驗二有關部分內容

4、輸入靈敏度輸入靈敏度是指輸出最大不失真功率時，輸入信號Ui之值。實驗七、低頻OTL功率放大器三、實驗設備與器件1、＋5V直流電源2、直流電壓表3、函數信號發生器4、直流毫安表5、雙蹤示波器6、頻率計7、交流毫伏表8、晶體三極管

3DG6(9011)3DG12(9013)3CG12(9012)晶體二極管

IN40078Ω揚聲器、電阻器、電容器若干上一頁下一頁返回實驗七、低頻OTL功率放大器1靜態工作點的測試四、實驗內容上一頁下一頁返回在整個測試過程中，電路不應有自激現象。按圖4.7.1連接實驗電路，將輸入信號旋鈕旋至零（ui=0）電源進線中串入直流毫安表，電位器

RW2置最小值，RW1

置中間位置。接通＋5V電源，觀察毫安表指示，同時用手觸摸輸出級管子，若電流過大，或管子溫升顯著，應立即斷開電源檢查原因（如RW2

開路，電路自激，或輸出管性能不好等）。如無異?，F象，可開始調試。(1)調節輸出端中點電位UA調節電位器RW1

，用直流電壓表測量A點電位，使實驗七、低頻OTL功率放大器上一頁下一頁返回(2)調整輸出極靜態電流及測試各級實驗七、低頻OTL功率放大器輸出管靜態電流調好，如無特殊情況，不得隨意旋動

RW2的位置。在調整RW2

時，一是要注意旋轉方向，不要調得過大，更不能開路，以免損壞輸出管。12上一頁下一頁返回T1T2T3UB(V)UC(V)UE(V)表4.7.1IC2＝IC3＝

mAUA＝2.5V注意實驗七、低頻OTL功率放大器2.最大輸出功率P0m

和效率η的測試上一頁下一頁返回(1)測量Pom(2)測量η實驗七、低頻OTL功率放大器3.輸入靈敏度測試4.頻率響應的測試?L

?0?Hf(Hz)1000U0(V)AV表4.7.2Ui＝

mV在測試時，為保證電路的安全，應在較低電壓下進行，通常取輸入信號為輸入靈敏度的50％。在整個測試過程中，應保持Ui為恒定值，且輸出波形不得失真。上一頁下一頁返回實驗七、低頻OTL功率放大器5.研究自舉電路的作用6.噪聲電壓的測試上一頁下一頁返回用示波器觀察(1)、(2)兩種情況下的輸出電壓波形，并將以上兩項測量結果進行比較，分析研究自舉電路的作用。實驗七、低頻OTL功率放大器五、實驗總結1、整理實驗數據，計算靜態工作點、最大不失真輸出功率P0m、效率η等，并與理論值進行比較。畫頻率響應曲線。2、分析自舉電路的作用。3、討論實驗中發生的問題及解決辦法。上一頁下一頁返回實驗七、低頻OTL功率放大器六、預習要求1、復習有關OTL工作原理部分內容。上一頁下一頁返回2、為什么引入自舉電路能夠擴大輸出電壓的動態范圍？3、交越失真產生的原因是什么？怎樣克服交越失真？4、電路中電位器RW2如果開路或短路，對電路工作有何影響？

5、如電路有自激現象，應如何消除？實驗七、低頻OTL功率放大器實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源1.實驗目的2.實驗原理3.實驗設備與器件4.實驗內容5.實驗總結6.預習要求回主目錄1研究單相橋式整流、電容濾波電路的特性。2掌握串聯型晶體管穩壓電源主要技術指標的測試方法。一、實驗目的上一頁下一頁返回實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源

電子設備一般都需要直流電源供電。這些直流電除了少數直接利用干電池和直流發電機外，大多數是采用把交流電（市電）轉變為直流電的直流穩壓電源。二、實驗原理上一頁下一頁返回直流穩壓電源由電源變壓器、整流、濾波和穩壓電路四部分組成，其原理框圖如圖4.8.1所示。圖4.8.1直流穩壓電源框圖電網供給的交流電壓u1(220V,50Hz)經電源變壓器降壓后，得到符合電路需要的交流電壓u2，然后由整流電路變換成方向不變、大小隨時間變化的脈動電壓u3，再用濾波器濾去其交流分量，就可得到比較平直的直流電壓uI。但這樣的直流輸出電壓，還會隨交流電網電壓的波動或負載的變動而變化。在對直流供電要求較高的場合，還需要使用穩壓電路，以保證輸出直流電壓更加穩定。實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源圖4.8.2是由分立元件組成的串聯型穩壓電源的電路圖。上一頁下一頁返回圖4.8.2串聯型穩壓電源實驗電路其整流部分為單相橋式整流、電容濾波電路。穩壓部分為串聯型穩壓電路，它由調整元件（晶體管T1）；比較放大器T2、R7；取樣電路R1、R2、RW，基準電壓DW、R3和過流保護電路T3管及電阻R4、R5、R6等組成。

整個穩壓電路是一個具有電壓串聯負反饋的閉環系統，其穩壓過程為：當電網電壓波動或負載變動引起輸出直流電壓發生變化時，取樣電路取出輸出電壓的一部分送入比較放大器，并與基準電壓進行比較，產生的誤差信號經T2放大后送至調整管T1的基極，使調整管改變其管壓降，以補償輸出電壓的變化，從而達到穩定輸出電壓的目的。實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源由于在穩壓電路中，調整管與負載串聯，因此流過它的電流與負載電流一樣大。當輸出電流過大或發生短路時，調整管會因電流過大或電壓過高而損壞，所以需要對調整管加以保護。在圖8－2電路中，晶體管T3、R4、R5、R6組成過流保護電路。此電路設計在I0P＝1.2I0時開始起保護作用，此時輸出電流減小，輸出電壓降低。故障排除后電路應能自動恢復正常工作。在調試時，若保護提前作用，應減少R6值；若保護作用遲后，則應增大R6之值。上一頁下一頁返回1輸出電壓U0和輸出電壓調節范圍調節RW可以改變輸出電壓U0。2

最大負載電流I0m

穩壓電源的主要性能指標:實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源上一頁下一頁返回3輸出電阻R0當輸入電壓UI（指穩壓電路輸入電壓）保持不變，由于負載變化而引起的輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比：4

穩壓系數S（電壓調整率）當負載保持不變，輸出電壓相對變化量與輸入電壓相對變化量之比，即5

紋波電壓輸出紋波電壓是指在額定負載條件下，輸出電壓中所含交流分量的有效值（或峰值）。實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源三、實驗設備與器件上一頁下一頁返回實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源1.整流濾波電路測試四、實驗內容上一頁下一頁返回按圖4.8.3連接實驗電路。取可調工頻電源電壓為16V，作為整流電路輸入電壓u2。圖4.8.3整流濾波電路(2)取RL＝240Ω，C＝470μf，重復內容1)的要求，記入表5.8.1。(3)取RL＝120Ω，C＝470μf，重復內容1)的要求，記入表5.8.1。

(1)取RL＝240Ω，不加濾波電容，測量直流輸出電壓UL

及紋波電壓U~L并用示波器觀察u2和uL波形，記入表5.8.1。實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源上一頁下一頁返回電路形式UL（V）2（V）L波形RL=240ΩRL=240ΩC=47OμfRL=120ΩC=470μfU~U~表4.8.1U2＝16V注意①每次改接電路時，必須切斷工頻電源。②在觀察輸出電壓uL波形的過程中，“Y軸靈敏度”旋鈕位置調好以后，不要再變動，否則將無法比較各波形的脈動情況。

實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源2.串聯型穩壓電源性能測試上一頁下一頁返回切斷工頻電源，在圖4.8.3基礎上按圖4.8.2連接實驗電路。(1)初測

穩壓器輸出端負載開路，斷開保護電路，接通16V工頻電源，測量整流電路輸入電壓U2，濾波電路輸出電壓UI（穩壓器輸入電壓）及輸出電壓U0。調節電位器RW，觀察U0的大小和變化情況，如果U0能跟隨RW線性變化，這說明穩壓電路各反饋環路工作基本正常。否則，說明穩壓電路有故障，因為穩壓器是一個深負反饋的閉環系統，只要環路中任一個環節出現故障（某管截止或飽和），穩壓器就會失去自動調節作用。此時可分別檢查基準電壓UZ，輸入電壓UI，輸出電壓U0，以及比較放大器和調整管各電極的電位（主要是UBE和UCE），分析它們的工作狀態是否都處在線性區，從而找出不能正常工作的原因。排除故障以后就可以進行下一步測試。(2)測量輸出電壓可調范圍接入負載RL（滑線變阻器），并調節RL，使輸出電流I0≈100mA。再調節電位器RW，測量輸出電壓可調范圍U0min～U0max。且使RW動點在中間位置附近時U0＝12V。若不滿足要求，可適當調整R1、R2之值。實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源上一頁下一頁返回(3)測量各級靜態工作點

調節輸出電壓U0＝12V，輸出電流I0＝100mA，測量各級靜態工作點，記入表4.8.2。T1T2T3UB（V）UC（V）UE（V）表4.8.2U2＝16VU0＝12VI0＝100mA

(4)測量穩壓系數S

取I0＝100mA，按表8－3改變整流電路輸入電壓U2（模擬電網電壓波動），分別測出相應的穩壓器輸入電壓UI及輸出直流電壓U0，記入表4.8.3。測試值計算值U2（V）UI（V）UO（V）S14S12＝

1612S23＝18表4.8.3實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源上一頁下一頁返回(5)測量輸出電阻R0取U2＝16V，改變滑線變阻器位置，使I0為空載、50mA和100mA，測量相應的U0值，記入表5.8.4。表4.8.4

(6)測量輸出紋波電壓

取U2＝16V，U0＝12V，I0＝100mA，測量輸出紋波電壓U0，記錄之。測試值計算值I0（mA）U0（V）R0（Ω）空載R012＝5012R023＝100

(7)調整過流保護電路

①斷開工頻電源，接上保護回路，再接通工頻電源，調節RW及RL

使U0＝12V，I0＝100mA，此時保護電路應不起作用。測出T3管各極電位值。

②逐漸減小RL，使I0增加到120mA，觀察U0是否下降，并測出保護起作用時T3管各極的電位值。若保護作用過早或遲后，可改變R6之值進行調整。

③用導線瞬時短接一下輸出端，測量U0值，然后去掉導線，檢查電路是否能自動恢復正常工作。實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源五、實驗總結1、對表4.8.1所測結果進行全面分析，總結橋式整流、電容濾波電路的特點。2、根據表4.8.3和表4.8.4所測數據，計算穩壓電路的穩壓系數S和輸出電阻R0，并進行分析。3、分析討論實驗中出現的故障及其排除方法。上一頁下一頁返回實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源六、預習要求1、復習教材中有關分立元件穩壓電源部分內容，并根據實驗電路參數估算U0的可調范圍及U0＝12V時T1，T2管的靜態工作點（假設調整管的飽和壓降UCE1S≈1V）。2、說明圖5.8.2中U2、UI、U0及

0的物理意義，并從實驗儀器中選擇合適的測量儀表。3、在橋式整流電路實驗中，能否用雙蹤示波器同時觀察

u2和uL波形，為什么？4、在橋式整流電路中，如果某個二極管發生開路、短路或反接三種情況，將會出現什么問題？

5、為了使穩壓電源的輸出電壓U0＝12V，則其輸入電壓的最小值UImin應等于多少？交流輸入電壓U2min

又怎樣確定？上一頁下一頁返回實驗八、串聯型晶體管直流穩壓電源實驗九、集成直流穩壓電源1.實驗目的2.實驗原理3.實驗設備與器件4.實驗內容5.實驗總結6.預習要求回主目錄1研究集成穩壓器的特點和性能指標的測試方法。2了解集成穩壓器擴展性能的方法。一、實驗目的上一頁下一頁返回實驗九、集成直流穩壓電源

隨著半導體工藝的發展，穩壓電路也制成了集成器件。由于集成穩壓器具有體積小，外接線路簡單、使用方便、工作可靠和通用性等優點，因此在各種電子設備中應用十分普遍，基本上取代了由分立元件構成的穩壓電路。集成穩壓器的種類很多，應根據設備對直流電源的要求來進行選擇。對于大多數電子儀器、設備和電子電路來說，通常是選用串聯線性集成穩壓器。而在這種類型的器件中，又以三端式穩壓器應用最為廣泛。W7800、W7900系列三端式集成穩壓器的輸出電壓是固定的，在使用中不能進行調整。W7800系列三端式穩壓器輸出正極性電壓，一般有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七個檔次，輸出電流最大可達1.5A（加散熱片）。同類型78M系列穩壓器的輸出電流為0.5A，78L系列穩壓器的輸出電流為0.1A。若要求負極性輸出電壓，則可選用W7900系列穩壓器。二、實驗原理上一頁下一頁返回實驗九、集成直流穩壓電源圖4.9.1為W7800系列的外形和接線圖。上一頁下一頁返回圖4.9.1W7800系列外形及接線圖它有三個引出端輸入端（不穩定電壓輸入端）標以“1”輸出端（穩定電壓輸出端）標以“3”公共端標以“2”

除固定輸出三端穩壓器外，尚有可調式三端穩壓器，后者可通過外接元件對輸出電壓進行調整，以適應不同的需要。本實驗所用集成穩壓器為三端固定正穩壓器W7812，它的主要參數有：輸出直流電壓U0＝＋12V，輸出電流L:0.1A，M:0.5A，電壓調整率10mV/V，輸出電阻R0＝0.15Ω，輸入電壓UI的范圍15～17V。因為一般UI要比U0大3～5V，才能保證集成穩壓器工作在線性區。實驗九、集成直流穩壓電源圖4.9.2是用三端式穩壓器W7812構成的單電源電壓輸出串聯型穩壓電源的實驗電路圖。上一頁下一頁返回圖4.9.2由W7815構成的串聯型穩壓電源其中整流部分采用了由四個二極管組成的橋式整流器成品（又稱橋堆），型號為2W06(或KBP306)，內部接線和外部管腳引線如圖

4.9.3所示。圖4.9.3橋堆管腳圖濾波電容C1、C2一般選取幾百～幾千微法。當穩壓器距離整流濾波電路比較遠時，在輸入端必須接入電容器C3（數值為0.33μF），以抵消線路的電感效應，防止產生自激振蕩。輸出端電容C4(0.1μF)用以