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模拟电子技术验证性实验报告
实验名称
单级放大电路动态参数测试
实验时间
2012年月日
学生姓名
实验地点
模拟电路实验室
同组人员
专业班级
电技1101B
一、实验目的
1、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。
二、实验主要仪器设备和材料
1、模拟电路实验装置3、交流毫伏表
2、双踪示波器4、万用表
三、实验内容和原理
参见实验二说明
放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压(动态范围)和通频带等。
1、电压放大倍数AV的测量
调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压ui,在输出电压uO不失真的情况下,用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和UO,则
2、输入电阻Ri的测量
为了测量放大器的输入电阻,按图3-1电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R,在放大器正常工作的情况下,用交流毫伏表测出US和Ui,则根据输入电阻的定义可得
图3-1输入、输出电阻测量电路
测量时应注意下列几点:
(1)由于电阻R两端没有电路公共接地点,所以测量R两端电压UR时必须分别测出US和Ui,然后按UR=US-Ui求出UR值。
(2)电阻R的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通常取R与Ri为同一数量级为好,本实验可取R=1~2KΩ。
3、输出电阻R0的测量
按图3-1电路,在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载RL的输出电压UO和接入负载后的输出电压UL,根据:
即可求出:
在测试中应注意,必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。
4、最大不失真输出电压UOPP的测量(最大动态范围)
如上所述,为了得到最大动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的中点。为此在放大器正常工作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节RW(改变静态工作点),用示波器观察uO,当输出波形同时出现削底和缩顶现象(如图3-2)时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出UO(有效值),则动态范围等于。或用示波器直接读出UOPP来。
图3-2静态工作点正常,输入信号太大引起的失真
5、放大器幅频特性的测量
放大器的幅频特性是指放大器的电压放大倍数AU与输入信号频率f之间的关系曲线。单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如图3-3所示,Aum为中频电压放大倍数,通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的倍,,则通频带fBW=fH-fL
放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数Av。为此,可采用前述测Av的方法,每改变一个信号频率,测量其相应的电压放大倍数,测量时应注意取点要恰当,在低频段与高频段应多测几点,在中频段可以少测几点。此外,在改变频率时,要保持输入信号的幅度不变,且输出波形不得失真。
6、干扰和自激振荡的消除
参考相关资料
图3-3幅频特性曲线
四、实验方法、步骤
电路图、电路参数均与实验二相同。
1、测量电压放大倍数
在放大电路输入端加入频率为1KHz的正弦信号uS,调节函数信号发生电路的输出旋钮使放大电路输入电压Ui10mV,同时用示波电路观察放大电路输出电压uO波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的UO值,并用双踪示波电路观察uO和ui的相位关系,记入表3-1。
3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响
置RL=∞,ui适量,调节RP,用示波电路监视输出电压波形,在uO不失真的条件下,测量五组数据IC和UO值,记入表3-2。
注意:测量IC时,要先将信号源输出旋钮旋至零(即使Ui=0)。
4、测量最大不失真输出电压
置RL=1KΩ,按照实验原理(实验二)中的方法,同时调节输入信号的幅度和电位器Rp,用示波电路和交流毫伏表测量UOPP及UO值,记入表3-3。
5、测量输入电阻和输出电阻
置RL=(或RL=1KΩ),IC=。输入f=1KHz的正弦信号,在输出电压uo不失真的情况下,用交流毫伏表测出US,Ui和UL记入表3-4。
保持US不变,断开RL,测量输出电压Uo,记入表3-4。
*6、测量幅频特性曲线
取IC=,RL=。保持输入信号ui的幅度不变,改变信号源频率f,逐点测出相应的输出电压UO,记入表3-5。
为了信号源频率f取值合适,可先粗测一下,找出中频范围,然后再仔细读数。
说明:本实验内容较多,其中6可作为选作内容。
五、实验现象、实验数据记录
表3-1Ic==mv
RL(KΩ)
Uo(mv)
AV
观察记录一组uO和u1波形
∞
(示)
(毫)
1
(示)
(毫)
(示)
(毫)
表3-2RL=∞Ui=10mV
IC(mA)
UO(V)
AV
表3-3RL=1K
IC(mA)
Uim(mV)
Uom(V)
UOPP(V)
表3-4Ic=2mARL=(或RL=1KΩ)
US
(mv)
Ui
(mv)
Ri(KΩ)
计算值
UL(V)
UO(V)
R0(KΩ)
计算值
表3-5Ui=10mV
fL
fo
fn
f(KHz)
UO(V)
AV=UO/Ui
指导教师评语和成绩评定:
实验报告成绩:
指导教师签字:
年月日