模电实验报告

图 1-3 双踪示波器显示两相位不同的正弦波

式中: XT—— 一周期所占格数

X—— 两波形在X轴方向差距格数

记录两波形相位差于表1-3。 表1-3

两波形 X轴差距格数 X= 相 位 差 实 测 值 θ= 计 算 值 θ= 一周期格数 XT=

为数读和计算方便,可适当调节扫速开关及微调旋钮,使波形一周期占整数格。

五、实验总结

1、 整理实验数据,并进行分析。 2、 问题讨论

1)如何操纵示波器有关旋钮,以便从示波器显示屏上观察到稳定、清晰的波形?

2) 用双踪显示波形,并要求比较相位时,为在显示屏上得到稳定波形,应怎样选择下列开关的位置?

6 a) 显示方式选择(Y1;Y2;Y1+Y2;交替;断续) b) 触发方式(常态;自动) c) 触发源选择(内;外)

d) 内触发源选择(Y1、Y2、交替)

3、函数信号发生器有哪几种输出波形?它的输出端能否短接,如用屏蔽 线作为输出引线,则屏蔽层一端应该接在哪个接线柱上?

4、交流毫伏表是用来测量正弦波电压还是非正弦波电压?它的表头指示 值是被测信号的什么数值?它是否可以用来测量直流电压的大小? 六、预习要求

1、 阅读实验附录中有关示波器部分内容。

2、 已知C=0.01μf、R=10K,计算图1-2 RC移相网络的阻抗角θ。

实验二 晶体管共射极单管放大器

一、实验目的

1、 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。

2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。

3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理

图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号ui后,在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反,幅值被放大了的输出信号u0,从而实现了电压放大。

7 图2-1 共射极单管放大器实验电路

在图2-1电路中,当流过偏置电阻RB1和RB2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流IB时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算

UCE=UCC-IC(RC+RE)

电压放大倍数

输入电阻 Ri=RB1 RB2 rbe 输出电阻 RO≈RC

由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。

放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、 放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量

测量放大器的静态工作点,应在输入信号ui=0的情况下进行, 即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压UE或UC,然后算出IC的方法,例如,只要测出UE,即可用

算出IC(也可根据,由UC确定IC),

8 同时也能算出UBE=UB-UE,UCE=UC-UE。

为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试

放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I(或UCE)的调整与测试。 C

静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时uO的负半周将被削底,如图2-2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即uO的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的输入电压ui,检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。

(a) (b)

图2-2 静态工作点对uO波形失真的影响

改变电路参数UCC、RC、RB(RB1、RB2)都会引起静态工作点的变化,如图2-3所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点,如减小RB2,则可使静态工作点提高等。

图2-3 电路参数对静态工作点的影响

最后还要说明的是,上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的,

9 应该是相对信号的幅度而言,如输入信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。

2、放大器动态指标测试

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2-4 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2-4 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2-4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

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