年秋國開《模擬電子電路》實驗報告一至四題庫

上傳人:hong****2021 文檔編號:49968359 上傳時間:2022-01-19 格式:DOCX 頁數(shù):9 大?。?1.38KB
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1、本文格式為Word版,下載可任意編輯年秋國開模擬電子電路實驗報告一至四題庫 試驗一 集成運放的線性運算電路 溫馨提示:進行試驗操作之前,您可能需要先了解一下 電路仿真軟件Multisim (一)試驗?zāi)康?1把握運放運算電路的測量分析方法。 2鞏固集成運放幾種典型運算電路的用法,把握電路元、器件選擇技巧。 (二)試驗儀器與設(shè)備 1模擬電路試驗箱:包括本試驗所需元器件; 2雙蹤示波器 1 臺; 3萬用電表 1 臺。 (三)試驗原理 1 反相求和運算電路 圖 1-1 為典型的反相求和運算電路,輸出 U o 與輸入 U I 有如下關(guān)系 若設(shè) R 1 =R 2 =R 3 =R F ,上式可簡化為 圖 1

2、-1 反相求和運算電路 2 差分比例運算電路 圖 1-2 為差分比例運算電路,輸出 U o 與輸入 U I 有如下關(guān)系 電路的輸入電阻為 圖 1-2 差分比例運算電路 (四)試驗內(nèi)容與步驟 1 反相求和運算電路試驗 (1)根據(jù)圖 1-1 連接電路; (2)調(diào)整試驗箱上的可調(diào)電阻器,在 01.5V 范圍內(nèi)分別為 U I1 、U I2 、U I3選擇一組給定值; (3)測量輸入電壓 U I1 、U I2 、U I3 和輸出電壓 U o ,將測量結(jié)果填入下表中; (4)重復(fù)(2)、(3),完成三組數(shù)據(jù)測量。 U I1 (V) U I2 (V) U I3 (V) U o (V) 誤差 測量值 計算值

3、第 1 組 第 2 組 第 3 組 2 差動比例運算電路試驗 (1)按圖 1-2 連接電路電路,接通電源; (2)按下表在輸入端加上直流電壓,測量對應(yīng)的輸出電壓,填入表中,并與計算值比較。 U I 10mV 40mV 0.4V 1.2V U I 15mV 50mV 0.6V 2V U I -U I U O (實測值) U O (計算值) (五)作業(yè)要求 預(yù)習(xí)要求 1復(fù)習(xí)第 1 單元有關(guān)內(nèi)容; 2下載或繪制試驗記錄表; 3預(yù)習(xí)雙蹤示波器的使用方法 試驗報告要求 1填寫試驗表格; 2進行試驗小結(jié); 3上傳試驗報告。 試驗二 晶體管放大電路 (一)試驗?zāi)康?1把握共射放大電路的靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)的測量方

4、法; 2鞏固理解晶體管放大電路的電路特性; 3熟識儀器儀表的功能和使用方法。 (二)試驗儀器與設(shè)備 1模擬電路試驗箱:包括本試驗所需元器件; 2示波器 1 臺; 3萬用電表 1 臺; 4低頻信號放射器 1 臺; 5毫伏表 1 臺。 (三)試驗原理 試驗電路如圖 2-1 所示。其中圖(a)為基本共射放大電路,圖(b)為穩(wěn)定工作點的共射放大電路。 圖 2-1 1 靜態(tài)工作點 (1)基本共射放大電路 基極電流: 集電極電流: 集射極電壓: (2)穩(wěn)定工作點的共射放大電路 基極電壓: 集電極電流: 基極電流: 集射極電壓: 2 動態(tài)參數(shù)測量 電壓放大倍數(shù): 式中 , 輸入電阻: 輸出電阻: (四)試驗

5、內(nèi)容與步驟 1 基本共射放大電路測量 (1)靜態(tài)工作點測量 根據(jù)圖 2-1(a)連接電路,用萬用表的直流電壓 10V 檔測量晶體三極管的 U CE ,調(diào)整電位器 R W 使 U CEQ =5V; 萬用表的直流電壓檔(2.5V 檔)測量晶體三極管的 U BE ,此時的 U BE 為U BEQ ; 斷開 R W 與電源的連接,用萬用表的電阻 1k 檔測量 R b 和 R W 的串聯(lián)電阻值,將測量結(jié)果填入下表中,并恢復(fù)電路連接; 更換一個 值較大的晶體三極管,重復(fù)上述測試。 R b U CEQ U BEQ I CQ I BQ V CC 實測值 1 實測值 2 計算值 (2)動態(tài)參數(shù)測量 將低頻信號放

6、射器的信號頻率調(diào)到 1kHz 至 100kHz,電壓調(diào)低至零,并接放大電路輸入端,將毫伏表同時接至電路輸入端; 將示波器截止電路輸出端,將萬用表調(diào)至溝通電壓 20V 檔; 依次打開試驗箱、低頻信號發(fā)生器、毫伏表、示波器和萬用表電源,漸漸調(diào)高輸入信號電壓,增大輸入信號時,留意調(diào)整各儀器的量程; 用示波器觀看輸出波形,隨著輸入信號電壓的增大,找到最大不失真電壓值,將最大輸出電壓值 U o 和對應(yīng)的輸入電壓值 U i 記錄于下表中; 更換一個 值較大的晶體三極管,重復(fù)上述測試。 實測值 1 實測值 2 計算值 U om U i A u 2 穩(wěn)定工作點的共射放大電路 (1)靜態(tài)工作點測量 根據(jù)圖 2-

7、1(b)連接電路,與基本放大電路試驗類似,按下表要求完成各項測試并記錄。 更換一個 值較大的晶體三極管,重復(fù)上述測試。 U BQ U CEQ U BEQ I CQ I BQ 實測值 1 實測值 2 計算值 (2)動態(tài)參數(shù)測量 同樣類似于基本放大電路,按下表要求完成圖 2-1(b)電路的動態(tài)參數(shù)測試并記錄。 實測值 1 實測值 2 計算值 U om U i A u (五)作業(yè)要求 預(yù)習(xí)要求 1復(fù)習(xí)第 2 單元有關(guān)內(nèi)容; 2下載或繪制試驗記錄表; 3預(yù)習(xí)示波器、低頻信號放射器、毫伏表等儀器的使用方法。 試驗報告要求 1填寫試驗表格; 2進行試驗小結(jié); 3上傳試驗報告。 試驗三 波形發(fā)生電路 (一)

8、試驗?zāi)康?1進一步理解 RC 電橋正弦波振蕩電路和非正弦波發(fā)生電路的工作原理; 2把握振蕩電路的調(diào)試和測量方法; 3熟識儀器儀表的功能和使用方法。 (二)試驗儀器與設(shè)備 1模擬電路試驗箱:包括本試驗所需元器件; 2示波器 1 臺; 3萬用電表 1 臺; (三)試驗原理 1 RC 電橋正弦波振蕩電路 圖 3-1 RC 電橋正弦波振蕩電路試驗電路如圖 3-1(a)所示,圖 3-1(b)為振蕩電路的正反饋支路,反饋系數(shù)為 分析可知: 當(dāng) 時, ,幅值達到最大值。由此可畫出它的幅頻特性曲線和相頻特性曲線,見圖 3-2 所示。 為了滿意起振條件,要求 ,即 。 圖 3-2 試驗電路中,可選用電阻 和電位

9、器。轉(zhuǎn)變電位器阻值,可使振蕩器由不起振到起振,再到波形失真。 2 非正弦波發(fā)生電路 圖 3-3 該電路的第一級為滯回比較器,U 01 輸出為方波;其次級為積分運算電路,U 0 輸出為三角波。分析電路可知: 輸出電壓表達式: 輸出電壓幅值: 閾值電壓: 振蕩周期: (四)試驗內(nèi)容與步驟 1 RC 電橋正弦波振蕩電路 按圖 3-1(a)連接電路,接通電源,在輸出端接示波器,觀看電路的輸出波形變化。 將電位器 R W 調(diào)至最大,觀看電路是否有波形輸出,若無波形,表示振蕩器處在停振狀態(tài),若有波形,漸漸增大 R W 使波形消逝; 斷開電源及電阻與運放的連接,用萬用表測量R 1 +R W 值,并記錄下表中

10、; 減小電位器 R W 值至電路起振,用示波器觀看輸出波外形態(tài),找出波形不失真時 R W 最大和最小值; 重復(fù)所述測量方法并記錄 R 1 +R W 值,并記錄示波器觀看到的波形和諧振頻率; 連續(xù)減小電位器 R W 值,觀看并記錄輸出波形的失真狀況。 停振狀態(tài) 起振狀態(tài) 1 (不失真 R W 最大時) 起振狀態(tài) 2 (不失真 R W 最大時) 起振狀態(tài) 3 (波形失真時) R 1 + R W 實測值 計算值 u O 實測波形 頻率 f 0 計算值 2 非正弦波發(fā)生電路 按圖 3-3 連接電路,接通電源,在電路輸出端 U 01 和 U 0 接示波器,觀看兩路輸出波形。 用示波器測量電路輸出端 U

11、01 波形的幅值、周期和脈沖寬度,記錄測量值于下表中; 用示波器測量電路輸出端 U 0 波形的幅值和周期,記錄測量值于下表中; 用示波器的雙蹤顯示功能觀看并記錄兩路波形的相位差,在表格中按示波器的時間對應(yīng)關(guān)系畫出兩路輸出的波形。 電壓幅值 (V) 周期 (ms) 脈沖寬度 (ms) 波形 輸出端 U 01 輸出端 U 0 周期 T 計算值 相位差 (五)作業(yè)要求 預(yù)習(xí)要求 1復(fù)習(xí)第 8 單元有關(guān)內(nèi)容; 2下載或繪制試驗記錄表; 3復(fù)習(xí)用示波器測量電壓幅值、時間周期和相位關(guān)系的方法。 試驗報告要求 1填寫試驗表格; 2進行試驗小結(jié); 3上傳試驗報告。 試驗四 直流穩(wěn)壓電路 (一)試驗?zāi)康?1把握

12、直流穩(wěn)壓電源的整流、濾波和穩(wěn)壓部分的電路參數(shù)測量方法; 2進一步理解直流穩(wěn)壓電源的工作原理。 (二)試驗儀器與設(shè)備 1模擬電路試驗箱:包括本試驗所需元器件; 2調(diào)壓器 1 臺; 3示波器 1 臺; 4萬用電表 1 臺。 (三)試驗原理 1 整流電路 試驗電路如圖 4-1 所示。圖中開關(guān) K 斷開為單相橋式整流電路,合上為電容濾波電路。 圖 4-1 由圖可知,u 2 為正半周時,橋式整流電路的電流流向是 AD 1 R L D 3 B,輸出電壓 u O 近似等于 u 2 ;u 2 為負半周時,電流流向是 BD 2 R L D 4 A,輸出電壓 u O 近似等于-u 2 。相對負載 R L ,電流流

13、向始終由上至下,使輸出電壓 u O 保持上正下負的脈動波。 輸出電壓平均值為 2 濾波電路 負載兩端加了濾波電容后,隨著脈動波的起伏,電容開頭周期性的充電、放電。 時,有一對二極管導(dǎo)通,對電容充電,充電時間常數(shù) 特別小,負載上的電壓與輸入脈動電壓波形全都; 時,全部二極管截止, 電容通過 放電,放電時間參數(shù) ,由于 ,放電很緩慢,使得輸出電壓波形平滑,脈動大大減小,接近直流輸出。當(dāng)時,輸出電壓平均值為 3 濾波電路 試驗電路如圖 4-2 所示。它由調(diào)整管 T、基準(zhǔn)電壓、取樣電阻和比較放大電路組成。其中調(diào)整管 T 是電路的核心,U CE 隨 U I 和負載產(chǎn)生變化以穩(wěn)定 U O 。由R 1 、R

14、 2 和 R 3 構(gòu)成的串聯(lián)分壓電路對輸出電壓 U O 取樣,與基準(zhǔn)電壓共同打算 U O的大小。 圖 4-2 由于某種緣由使輸出電壓 U O 增大或減小時,電路的負反饋功能使其向相反的方向變化,從而起到穩(wěn)定的作用。由于 R 2 是可調(diào)電阻,取樣電阻的分壓比可變,使負載上獲得的穩(wěn)定電壓可調(diào)。調(diào)整范圍是 (四)試驗內(nèi)容與步驟 1 整流濾波電路測量 根據(jù)圖 4-1 連接電路,電容支路的開關(guān) K 斷開,檢查無誤后將電路輸入端接通 220V 溝通電; 用萬用表的溝通電壓檔測量整流電路輸入端溝通電壓有效值 U 2 ,用萬用表的直流電壓檔測量整流輸出電壓 U 0(AV) ,用示波器觀看輸出端的波形,將測得的

15、數(shù)據(jù)和觀看到的波形記錄于下表中; 閉合開關(guān) K,將電容接入電路構(gòu)成濾波電路; 再次用萬用表的直流電壓檔測量經(jīng)過濾波后的輸出電壓 U 0(AV) ,用示波器觀看輸出端的波形,將測得的數(shù)據(jù)和觀看到的波形記錄于下表中。 輸入電壓 U 2 輸出電壓 U 0(AV) 輸出波形圖 整流電路(K 斷開) 實測值 計算值 整流濾波電路(K 閉合) 實測值 計算值 2 穩(wěn)壓電路測量 根據(jù)圖 4-2 連接電路,將其輸入端與圖 4-1 電路輸出端(去掉負載電阻R L )相連接; 調(diào)整調(diào)壓器使穩(wěn)壓電源輸入電壓 U 1 為 220V,測量并記錄變壓器次級電壓 U 2 及穩(wěn)壓電路的輸出電壓 U 0 于下表中; 調(diào)整調(diào)壓器

16、使輸入電壓增減 10,測量電源變壓器初級電壓 U 1 、次級電壓 U 2 及穩(wěn)壓電路的輸出電壓 U 0 ,記錄并計算輸入電壓和輸出電壓調(diào)壓前后的相對變化量。 次級電壓 U 2 輸出電壓 U 0 測量值 相對變化值 測量值 相對變化值 U 1 =220V U 1 增加或減小 10 保持輸入電壓 U 1 =220V 不變,轉(zhuǎn)變穩(wěn)壓電源的負載大小,測量并記錄輸出電壓 U 0 于下表中。 負載狀況 輸出電壓 U 0 測量值 相對變化值 U 1 =220V 接入負載 斷開負載 (五)作業(yè)要求 預(yù)習(xí)要求 1復(fù)習(xí)第 9 單元有關(guān)內(nèi)容; 2下載或繪制試驗記錄表; 3預(yù)習(xí)試驗箱和儀器的使用方法。 試驗報告要求 1填寫試驗表格; 2進行試驗小結(jié); 3上傳試驗報告。 第 9 頁 共 9 頁

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