模拟电子技术讲义(印刷版)

目录一实验室常用电子仪器的使用-----------------------------------------1二单级、三极管共射极单管放大器-----------------------------------3三场效应管放大器--------------------------------------------------------6四负反馈放大器-----------------------------------------------------------9五三极管射极跟随器---------------------------------------------------11六差动放大器------------------------------------------------------------13七集成运算放大器指标测试------------------------------------------15八集成运算放大器的基本应用─—模拟运算实验--------------18九用集成运算放大器来构成波形发生器---------------------------21十集成运放器的基本应用──信息处理：有源滤波器----------23十一电压比较器实验---------------------------------------------------25十二电压—频率转换电路---------------------------------------------27十三低频功率放大器---------------------------------------------------28十四低频功率放大器（2）--------------------------------------------31十五RC正弦波振荡器实验---------------------------------------------33十六整流滤波电路实验------------------------------------------------35十七串联型直流稳压电源实验---------------------------------------37十八集成稳压电源LM317---------------------------------------------39十九晶闸管可控整流电路---------------------------------------------42二十晶闸管调光电路---------------------------------------------------44二一温度监测与控制电路实验---------------------------------------45天津市中教仪教学仪器设备技术有限公司地址：天津市河西区怒江道9号电话：[phone]一实验室常用电子仪器的使用一、实验目的1.了解实验室常用的电子仪器：示波器、信号源、交流毫伏表、频率计的主要技术指标、性能，并学会正确的使用方法。2.通过实际操作初步掌握用双踪示波器观测正弦信号并读取波形参数的方法。二、实验设备与器件1.TX053129多功能信号发生器2.双踪示波器SR83.交流毫伏表4.TX053326频率计5.TX083302电子学综合实验板Ⅱ三、实验内容1.测量示波器本身的自校准信号（波形：方波；频率：f=1KHz±2%；电压幅度：Vm=1V±30%；占空比：50%；此信号用于示波器进行自检）。（1）调出“校准信号”波形（A）用示波器探头将“校准信号”输出端与YA（或YB）输入插口接通，调节示波器各相关旋钮，将触发方式开关置“自动”位置，触发源选择开关置“常态”，根据“校准信号”的频率和幅值正确选择扫速度开关（t/div）及Y轴灵敏度开关（v/div）的位置，则此时应在荧光屏上显示一个或数个周期的方波。（B）分别将触发方式开关置“高频”位置，并同时调节触发器电平旋钮，调节稳定波形。体会一下不同触发方式的操作特点。（2）调校“校准信号”幅度将Y轴灵敏度微调旋钮置“校准”位置，Y轴灵敏度开关置适当位置，读取校准信号的幅值，将其记入表1-1。表1-1标称值实测值校准信号幅度1V（P-P）频率1KHz上升沿时间≤2μs下降沿时间≤2μs（3）调校“标准信号”频率将扫描速度微调旋钮置“校准”位置，扫描速度开关置适当位置，读取“标准信号”的周期，并用频率计进行校核，将得到的结果记入表1-1。（4）测量“校准信号”的上升时间和下降时间。调节“Y轴灵敏度”开关位置及微调旋钮，并移动波形，使方波波形在垂直方向上正好占据中心轴上，且上、下对称，以便读取波形的参数。通过旋钮扫描速度开关逐级提高扫描速度，使波形在X轴方向扩展（必要时可以利用“扫描速度扩展”开关将波形再扩展10倍），并同时调节触发电平旋钮，从便从荧光屏上能清楚地读取方波的上升时间和下降时间，并将其值记入表1-1。2.观测信号源输出的音频信号的电压波形及频率使多功能信号发生器输出音频信号的频率分别为100Hz，1KHz，10KHz，100KHz（频率计测量值），电压的有效值均为1V（交流毫伏表测量值）。天津市中教仪教学仪器设备技术有限公司地址：天津市河西区怒江道9号电话：[phone]改变示波器扫描速度开关位置及Y轴灵敏度开关位置，观测信号源输出音频信号的频率及电压峰值，将其记入表1-2。表1-2信号电压频率（频率计读数）实测值信号电压幅值（毫伏表读数）V实测值周期（ms）频率（Hz）峰值（V）有效值（V）100Hz1KHz10KHz100KHz3.测量两个信号之间的相位差。（1）观察双踪波器显示波形“交替”与“断续”两种显示方式的特点YA，YB均先不加输入信号，扫描速度开关置较低档位（如0.5s/div档）和较高档位（如5μs/div档），把显示方式开关分别置于“交替”和“断续”位置，观察两条扫描线的显示特点，记忆之。（2）用双踪示波器显示测量两波形间的相位关系①按图1-1连接实验电路。将多功能信号发生器的音频信号输出调节为：频率f=1KHz，电压幅值VA=2V，经R、C（接自TX083302）移相网络，将此音频信号移相变成频率，电压幅值相同，相位不同的两路信号VA和VB分别接至示波器的YA和YB输入端。②将显示方式开关置“交替”档位，将YA和YB输入耦合方式开关置“⊥”档位，调节YA和YB的↑↓移位旋钮，使两条扫描基线重合，再将YA和YB输入耦合方式开关置“AC”档位，调节扫描速度开关及YA和YB灵敏度开关的位置，同时将内触发源选择开关拉出，此时在荧光屏上将显示出VA和VR两个相位不同的正弦波，其相位依如下关系式：360)()(divXdivXT式中：φ＝相位角差XT＝信号波形一周期在X轴方向所占刻度的总格数X＝两波形在X轴方向差距格数按上式计算并实际观测两波形的相位差，将结果填入表1-3。表1-3信号波形一周期所占总格数两波形在X轴方向差距格数相位差实测值计算值XT=X=φ=φ=天津市中教仪教学仪器设备技术有限公司地址：天津市河西区怒江道9号电话：[phone]二单级、三极管共射极单管放大器一、实验目的1.学会调整晶体三极管放大器的直流静态工作点。2.掌握放大器电压放大倍数、输入电阻及最大不失真输出电压的测试方法。3.分析静态工作点对放大器性能的影响。4.熟悉常用电子仪器及模拟实验设备的使用。二、实验设备与器件1.TX053325双路直流稳压电源2.TX083319电源板3.TX053329多功能信号发生器4.双踪示波器（SR8）5.交流毫伏表6.TX053118直流电压表7.TX053119直流电流表8.TX053326频率计9.TX083302电子学综合实验Ⅱ三、实验内容1.按图2-1接好电路，这里需要注意的是：为防止干扰，各仪器的公共端必须连在一起，同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆或屏蔽线。（注意：屏蔽线的外包金属网应牢牢接在公共接地端上）。2.测量静态工作点接通电源前，先将RW调到最大，将直流电流表按所示极性串接好，接通+5V电源，调节RW，使IC≈1mA（电流值可从所串接的直流电流表读出）；用直流电压表测量VB，VE，VC，用万用表测量RB的值，记入表2-1。天津市中教仪教学仪器设备技术有限公司地址：天津市河西区怒江道9号电话：[phone]表2-1测量值计算值VB（V）VE（V）VC（V）RB(K)IC（mA）VBE（V）VCE（V）IC（mA）3.测量电压放大倍数在放大器输入端A送入f=1KHz的正弦信号VS，调节音频信号源输出旋钮，使VS=10mV，用示波器观察输出电压V0的波形，在波形不失真的前提下，用交流毫伏表测量下述三种情况的VO值，并用示波器同时观察VO和Vi的相位关系，记入表2-2表2-2IE=1.0mAVS=10mV，Vi=mVRC（KΩ）RL（K）AVVO（V）记录Vi和VO的波形2.7∞1∞2.72.74.用示波器观察直流静态工作点对放大倍数和波形失真度的影响。使RC=2.7KΩ，RL=∞，Vi适当，调节RW，用示波器监视输出电压V0波形，在VO波形不失真的条件下，测量几组IC和VO值，记入表2-3。表2-3RC=2.7KΩRL=∞Vi=mVIC（mA）2.0VO（V）AV注：（1）测量IC时，应调整音频信号源输出旋钮，使其输出为零（即Vi=0）（2）AV为三极管共射放大器的电压放大倍数。下一步用示波器重点观测变动直流静态工作点对输出波形失真度的影响。使RC=2.7K，RL=2.7K，Vi=0，调节RW使IC=1.0mA测出VCE的值；再加入并逐步加大输入音频信号电压Vi，使此时输出电压VO足够大，且不失真；而后保持输入信号Vi不变，分别增大和减小RW（即减小或增大IC），使波形出现失真，绘出此时VO的波形，并测出失真情况下的IC和VCE值，记入表2-4。请注意，每次测IC和VCE值时都要将信号源的输出旋钮复零。表2-4RC=2.7KΩRL=2.7KΩVi=mVIC（mA）VCE（V）VO波形失真情况三极管工作状态2.05.测量最大不失真输出电压使RC=RL=2.7KΩ为了获得三极管共射放大器的最大动态范围，应将直流静态工作点调至交流负载线的中点。为此，应同时调节RW及输入音频信号的幅度，用示波器观察VO的波形，当输出波形同时出现削底和缩顶现象，且削底及缩顶基本对称时，说明直流静态工作点已调至交流负载线的中点。然后细微调整音频信号源输出旋钮，使输入信号幅度略减，而输出信号幅度最大，且无明显失真时，用交流毫伏表测量Vo（有效值）其动态范围等于2Vo，而用示波器可观测天津市中教仪教学仪器设备技术有限公司地址：天津市河西区怒江道9号电话：[phone]到Vop（峰值），及VOPP（峰—峰值）将结果记入表2-5。表2-5RC=2.7KΩRL=2.7KΩIC（mA）Vi（mV）Vo（V）Vopp（V）有效值=有效值=*6.测量输入电阻Ri和输出电阻RO*7.测量三极管共射放大器的幅频特性曲线注：带有“*”号的6、7两项实验内容，可视实际情况由实验指导老师决定取舍。天津市中教仪教学仪器设备技术有限公司地址：天津市河西区怒江道9号电话：[phone]三场效应管放大器一、实验目的1.了解结型场效应管的性能、特点及主要参数。2.进一步熟悉放大器动态参数的测试方法二、实验设备1.TX053325双路直流稳压电源2.TX083319电源板3.TX053129多功能信号发生器4.双踪示波器5.交流毫伏表6.TX053119直流电压表7.TX083302电子学综合实验板Ⅱ三、实验内容1.静态工作点的测量和调整*（1）按下表所列出的结型场效应管3DJ6F的典型参数值及测试条件、用图示仪测量实验中所使用的结型场效应管的特性曲线及参数，记录下来备用。表3-1参数名称IDSS（mA）UP（V）Gm（μA/V）测试条件VDS=10