电子电路实验

电子电路实验 模拟电子部分

第一节模拟电路的基础实验 第二节模拟电路的设计实验第三节电子电路综合实验

第一节模拟电路的基础实验 低频放大器

实验一低频放大器 1．实验目的（1）研究基本放大电路工作点及特性参数的测试。（2）研究电路参数对工作点的影响。（2）研究负反馈对放大器性能的影响。（3）进一步熟悉放大器性能指标的测量方法。（4）加深对负反馈放大器工作原理的理解。预备知识

实验一低频放大器 2．本实验体现了那些理论知识和实验知识（1）本综合测试实验几乎包含了放大电路相关的所有重要的知识点（如：三极管、基本放大电路、工作点、负反馈的基本概念、负反馈放大器的工作原理、放大器频率特性的概念。）（2）应用到了输入、输出电阻的测试方法；电压增益的测试方法；通频带的测试方法。实验仪器

实验一低频放大器 3．实验仪器：（1）信号发生器一台、示波器一台。（2）实验电路板一块；（3）或面包板、元器件及导线若干；实验原理

实验一低频放大器 4．实验原理： 1）静态工作点的选取与调整 2）负反馈放大器的概念 3）放大器的性能指标与测试方法 4）负反馈对放大器性能指标的影响实验电路

实验一低频放大器 4．实验电路：

实验一低频放大器 6．实验内容： 1）测量无反馈时的工作点及电路参数Ucc、Rc、Rb1的变化对静态工作点的影响。 2）测量放大器的性能指标（ Au、Ri、Ro） 3）测量负反馈对放大器性能的影响 *4）要想进一步扩展同频带，给出一个切实可行的方法。（选作）实验报告

实验一低频放大器 7．实验报告要求: （1）实验前根据实验内容的要求预习实验电路的原理、仪器的使用、测试方法。（2）实验后整理测试数据，并对数据进行处理，画出相关曲线；（3）通过实验结果分析负反馈对放大器性能的影响，与理论分析结果项比较。（4）完成实验报告。实验电路

实验一低频放大器 8．教学意图：（1）通过该实验掌握工作点的调试方法、理解低频放大器频率响应的概念及电路参数对工作点的影响；掌握负反馈对放大器性能的影响。（2）掌握放大电路中基本参数的综合测试方法。（3）通过选做题的实验结果，使学生学会发现问题，并学习如何解决问题。（4）本实验综合了放大电路相关的大部分知识点，通过本次实验可以使学生对放大电路有较全面、系统的理解。

实验一低频放大器 ［思考题］ 1.如果在实验电路中，将NPN型晶体管换成PNP型晶体管，试问Ucc及电解电容极性应如何改动？ 2．放大器的外接负载RL对放大器的动态范围有何影响？在什么情况下，可近似认为RL对动态范围没有影响？ 3．调整放大器静态工作点时，为什么要在固定偏置电阻上串联一个可变电阻（电位器），而不直接用电位器代替固定的偏置电阻。

实验一低频放大器 ［思考题］ 4．在示波器上显示的NPN和PNP型晶体管放大器输出电压的饱和失真波形和截止失真波形是否相同？叙述其理由。（从示波器观察到，顶部失真的波形，能直接判定这是哪种失真吗？为什么？） *5．再不降低放大器放大能力的基础上，要使电路的负载能力增强，该如何改变电路？ 6．负反馈对放大器性能的改善程度取决于翻馈深度|1+AB|，|1+AB|是否越大越好？为什么？ *7．您在调试中发现那些元件对放大器的性能影响最明显？为什么？

第二节模拟电路的设计实验 • 实验一：集成直流稳压电源 • 实验二：音响前置放大器 • 实验三：函数发生器 • 实验四：语音放大器 • 实验五：功率放大器

实验一集成直流稳压电源 1．实验目的 • （1）掌握集成稳压电源的实验方法。 • （2）掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源。 • （3）掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。 • （4）进一步培养工艺素质和提高基本技能。设计任务与要求

实验一集成直流稳压电源 3．设计任务与要求: • （1）掌握集成稳压电源的实验方法。 • （2）掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源。 • （3）掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。 • （4）进一步培养工艺素质和提高基本技能。原理框图

实验一集成直流稳压电源 原理框图教学意图

实验一集成直流稳压电源 4．教学意图： 1) 本实验体现了基本元器件,三端稳压器的应用及相关知识。 2）通过本实验使学生掌握元器件的使用和基本参数的测量方法。思考题

实验一集成直流稳压电源 ［思考题］ • （1）桥式整流电容滤波电路的输出电压Ui是否随负载的变化而变化？为什么？ • （2）在测ΔUo时，是否可以用指针式万用表进行测量？为什么？ • （3）在整流滤波电路中若有一个二极管损坏，将会出现什么现象？ • （4）在桥式整流电路中，是否可以用双踪示波器同时观察U1与Uo？ • （5）在本实验中如果输出最大电流扩展到2A如何改进电路？ • （6）纹波电压的定义是什么？可否用万用表的交流档测量纹波电压？

实验二音响前置放大器 1．实验目的（1）掌握差分放大器的主要性能和在实际电路中的应用；（2）掌握差分放大器的基本测试方法；（3）学会具有恒流源的单端输入-单端输出差分放大器设计；（4）学会差分放大器的调试方法。预备知识

实验二音响前置放大器 2．本实验体现了那些理论知识和实验知识本实验体现的知识点为：（1）差分放大器、恒流源的基本原理、性能。（2）应用到的实验技术为：静态工作点的调整与测试；分立元件放大电路的安装、调试技术。设计任务

实验二音响前置放大器 3．设计任务与要求: 1）已知条件：（1）正负直流电源电压分别为：+Ucc=+12V，UEE=-12V；（2）负载电阻为：RL=20k；（3）输入差模电压为Uid=20mV；（4）信号频率为fi=100Hz；采用差分对管BG319（也可选用其他管替代）。设计任务

实验二音响前置放大器 3．设计任务与要求: 2）性能指标：（1）差模增益： AUd>15 （2）输入阻抗： Rid=10k。（3）共模抑制比：KCMR50dB 设计任务

实验二音响前置放大器 3．设计任务与要求: 3）要求（设计步骤与要求）：（1）认真阅读本课题介绍的设计方法与测试技术，写出设计预习报告；（2）根据已知条件及性能指标要求，确定电路及器件型号；设置静态工作点，计算电路元件参数。（3）在实验面包板上安装电路，测量与调整静态工作点，使满足设计计算值要求。

实验二音响前置放大器 3．设计任务与要求: 3）要求（设计步骤与要求）：（4）测试性能指标，调整修改元件参数值，使其满足放大器性能指标要求，将修改后的元件参数值标在设计的电路图上。（5）上述各项完成后，再进行实验研究，研究内容见后面的“实验研究与思考题”部分。（6）所有实验完成后，写出设计性实验报告。教学意图

实验二音响前置放大器 8．教学意图：（1）本设计体现了分立元件的设计方法，通过本次设计使学生掌握传统的设计方法，为理解和掌握集成电路的底层设计打下良好的基础。培养学生基本的电路设计能力。（2）通过本次实验可以帮助学生更好的理解集成运放的参数。

实验二音响前置放大器 ［思考题］ 1．增加Uid，观察传输特性曲线的线件区、非线性区及限幅区，并纪录开始出现上述各区域时的Uid值。 2．使信号发生器的输出领率fi从100Hz开始增加(始终维持Uid＝20mV不变)。直到示波器上显示如图题3．1所示的传输特性曲线时，记下此时对应的fi值。传输特性曲线为什么会出现这钟变化？除了频率还有哪些因素也会造成这种现象，用实验证明之，并解释原因。 3．为什么说恒流源的电流Io不能太大，但也不能太小？

实验二音响前置放大器 ［思考题］

实验三函数发生器 1．实验目的（1）掌握函数发生器的主要性能；（2）掌握函数发生器的基本测试方法；（3）学会函数发生器的设计；（4）学会函数发生器的调试方法。预备知识

实验三函数发生器 2．本实验体现了那些理论知识和实验知识本实验体现的知识点为：（1）比较器、积分器的性能及应用。（2）应用到的实验技术为：函数发生器的安装、调试技术。任务要求

实验三函数发生器 3．设计任务与要求: 1）已知条件：双运放A747一只，差分放大器采用课题一设计完成的电路。 2）性能指标要求：（1）频率范围 100Hz~1kHz，1kHz~10kHz；（2）输出电压方波Up-p24V，三角波 Up-p=6V，正弦波Up-p >1V；（3）波形特性方波tr<10s（1kHz，最大输出时），三角波比<2%，正弦波～~<5%。教学意图

实验三函数发生器 4．教学意图： 1）本设计中采用了上个实验中设计的差分放大器，体现了知识的相关性。 2）本设计中采用了集成运放和分立元件电路的综合。培养学生对知识的灵活运用能力。

实验三函数发生器 ［思考题］ 1．三角波的输出幅度是否可以超过方波的幅度？如果正负电源电压不等，输出波形如何?实验证明之。 2．你采取了哪些措施改善输出正弦波的波形? 3．如果使方波的幅度减小为低于电源电压的某一固定电压值，比较器的输出电路应如何变化，画出设计的电路，并实验证明。 4．用差分放大器实现三角波～正弦波的变换，有何优缺点？为什么？ 5．如何将方波—三角波发生器电路改变成矩形波—锯齿波发生器?画出设计的电路，并进行实验验证。绘出波形。

实验四低频功率放大器 1．实验目的 • （1）掌握电子电路故障检查的一般方法。 • （2）加深对相关理论知识的理解。 • （3）进一步提高理论联系实际分析问题解决问题的能力。预备知识

实验四低频功率放大器 2．本实验体现了那些理论知识和实验知识本实验体现的知识点为：（1）甲类乙类功放的基本原理、性能。（2）应用到的实验技术为：静态工作点的调整与测试；分立元件放大电路的安装、调试技术。任务要求

实验四低频功率放大器 3．设计任务与要求: • （1）设计一个功率放大器电路，输出波形有明显的交越失真。 • （2）检测失真原因，设计电路，调整静态工作点使输出波形应有明显变化。 • （3）设计一个功率放大器电路，使其有明显的自激振荡。 • （4）设计消除振荡的电路，加上消振电路后有明显的效果。教学意图

实验四低频功率放大器 4．教学意图：（1）本实验通过对功率放大器的设计，使学生掌握功率放大器的基本原理。（2）通过设计、安装调试学会器件及参数的选择，特别是对功率管的选择。（3）通过实验掌握分析问题和排除故障的方法.

实验四低频功率放大器 ［思考题］ 1．静态电源电流，由那些参数决定，如何计算？ 2．直流输出电压，由那些参数决定，如何计算？ 3．功率放大电路中，二极管、三极管将如何选取？

第三节模拟电子综合性实验 语音放大器

实验一语音放大电路 1．实验目的 (1)掌握分立或集成运算放大器的工作原理及其应用; (2)掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法; (3)了解语音识别知识。预备知识

实验一语音放大器 2．本实验体现了那些理论知识和实验知识本实验体现的知识点为：（1）本实验体现了分立元件放大器或集成运放、有源滤波器、功率放大器的设计；（2）体现了电子电路各个模块之间的联合调试技术。任务要求

实验一语音放大器 3．设计任务与要求: 1）已知条件：语音放大电路由“前置放大器”、“有源带通滤波器”、“功率放大器”、“扬声器”几部分构成。并且可以采用前几个实验的设计结果，或作适当的参数调整来实现本实验的要求。实验报告

实验一语音放大器 3．设计任务与要求: 2）性能指标：各基本单元电路的设计条件分别为：（1）前置放大器输入信号：Uid10mV 输入阻抗：Ri=100k。共模抑制比： KCMR60dB （2）有源带通滤波器带通频率范围：300Hz~3kHz（可采用设计三的结果）设计任务

实验一语音放大器 3．设计任务与要求: （3）功率放大器最大不失真输出功率：Pom5W 负载阻抗：RL=4 电源电压：+5 V，+12V，-12V （4）输出功率连续可调直流输出电压：50mV（输出短路时）静态电源电流：100mA（输出短路时） (5)使用前面所设计的电源提供直流电压和用MOS电路完成前置放大电路。 (6）对所设计的电路进行仿真。 (7）人为加入噪声干扰，并将其滤除。设计步骤

实验一语音放大器 3）设计步骤与要求：（1）选取单元电路及元件根据设计要求和已知条件，确定前置放大电路，有源带通滤波电路，功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的元件参数。（2）前置放大电路的组装与调试测量前置放大电路的差模电压增益Aud，共模电压增益Auc时，共模抑制比KCMR则，带宽BW1，输入电阻Ri等各项技术指标，并与设计要求值进行比较。（3）有源带通滤波电路的组装与调试测量有源带通滤波电路的差模电压增益Aud，带宽BW2，并与设计要求进行比较。

实验一语音放大器 （4）功率放大电路的组装与调试测量功率放大电路的最大不失真输出功率Po,max、电源供给功率PDC、输出效率η、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。（5）整体电路的联调与试听 *（6）应用EWB软件对电路进行仿真分析，分析以下内容：前置放大器差模电压增益：共模电压增益、差模输入电阻、共模抑制比；有源带通滤波器的幅频响应。(选做) 教学意图

实验一语音放大器 4．教学意图：（1）将实验二、四、五中设计的模块在此进行综合——构成了一个实用的小系统；培养了学生的系统综合能力。（2）本实验的调试过程体现了模拟电路模块之间的参数衔接及匹配关系，培养学生对系统参数的协调能力。

实验一语音放大器 ［思考题］ 1．复习差分放大电路，有源滤波电路及功率放大电路的工作原理，熟悉静态与动态的调试方法。 2．报据设计任务与要求，确定各级的电压增益和各级的电路方案，并计算和选取外电路的元件参数。 3．计算放大电路的性能指标：前置输入级：差模电压增益Aud1，共模电压增益Auc1，共模抑制比KCMR，输入电阻Ri。有源滤波级：通带电压增益A2，带宽BW2。功率放大级：最大不失真输出功率Pom，电源提供的直流功率PAV，效率。

实验一语音放大器 ［思考题］（4）根据测试内容，自拟实验方法和调试步骤。 *（5）应用EWB平台仿真前置放大电路与有源滤波电路。（6）在有源二阶HPF实验中，采用集成电路LM741（其开环增益AUo=80dB，上限截止频率fH=7Hz）时，当闭环增益AUf=2大约能维持到什么频率?

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