模拟电子技术实验报告

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1、模拟电子技术基础实验实验报告目录一、共射放大电路二、集成运算放大器三、RC正弦波振荡器四、方波发生器五、多级负反馈放大电路六、有源滤波器七、复合信号发生器一、共射放大电路1实验目的(1) 掌握用Multisim 13仿真软件分析单极放大电路主要性能指标的方法。(2) 熟悉常用电子仪器的使用方法，熟悉基本电子元器件的作用。(3) 学会并熟悉“先静态后动态”的电子线路的基本调试方法。(4) 分析静态工作点对放大器性能的影响，学会调试放大器的静态工作点。(5) 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。(6) 测量放大电路的频率特性。2实验器材(1) 双路直流稳压电

2、源一台；(2) 函数信号发生器一台；(3) 示波器一台；(4) 毫伏表一台；(5) 万用表一台；(6) 三极管一个；(7) 电阻电位器；(8) 模拟电路实验箱；3实验原理及电路实验电路如下图所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直 流电源Vcc而未加入输入信号(Vi=O)时，三极管三个极电压和电流称为 静态工作点。根据XSC1的显示，按如下方法进行操作：现象出现截止失真出现饱和失真操作减小R7增大R7当滑动变阻器R7设置为11%时，有最大不失真电压。静态工作点测量将交流电源置零，用万用表测量静态工作点。12VV-iAIkQkD C5-If10pP1：；10|JF ；:万用表A设蛊A|ff

3、l6.253 VanaevA设蛊6.253 V万用表-XMM3理论估算值实际测量值%UCQUEQUCEQ%UBQUCQUEQUCEQ%3.98V6.03V3.28V2.75V2.98mA3.904V6.253V3.186V3.067V2.873mA4总结与讨论1. Q点过低一一信号进入截止区2. Q点过高信号进入饱和区:U7：Xifkfl: H%：Q12N5551万用表-XMM12S73 mALO.二、集成运算放大器1实验目的加深对集成运算放大器的基本应用电路和性能参数的理解。了解集成运算放大器的特点，掌握集成运算放大器的正确使用方法和基本应 用电路。 掌握由运算放大器组成的比例、加法、减法、

4、积分和微分等基本运算电路的 功能。进一步熟悉仿真软件的使用。2. 实验原理集成运放是一种具有高电压放大倍数的直接耦合器件。当外部接入有不同的 线性或非线性元器件组成的输入负反馈电路时，可以灵活的实现各种函数关系，在线性应用方面，可组成加法、减法、比例。积分、微分、对数等模拟运 算电路。在大多数情况下，将运放视为理想的，即在一般讨论中，以下三条基本结论 是普遍使用的：开环电压增益Au运放的两个输入端电压近似相等，即V =V，称为“虚短”+ -运放的同相和反相两个输入端的电流可视为零，即I = I = 0,称为“虚断”+ -应用理想运放的三条基本原则，可简化运放电路计算，得出本次实验结论。 3实验

5、仪器(1) 双路直流稳压电源一台(2) 函数发生器一台(3) 示波器一台(4) 集成运算放大器(5) 电阻若干(6) 电容(7) 模拟电路实验箱4减法电路减法放大器实际是反相放大器和同相放大器的组合，如题所示对于理想 放大器，改电路的输出电压与输入电压之间的关系为Vo=(1+Rf/R1)R子(R2+R3)Vi2- (Rf/R1) Vi1实验要求Vo=Vi1-3Vi2输出信号Vo峰峰值为IV。实验电路及示波器实测vi1/mV650Vi2/mV50Vo/mV500三、RC正弦波振荡器1实验目的学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件和原理。学会使用、调试振荡器。2实验仪器（1）双路直流稳压电源（2）

6、函数发生器（3）示波器（4）集成运算放大器（5）电阻若干 电位器电容 二极管（6）模拟电路实验箱3实验原理RC桥式振荡电路是一种较好的正弦波产生电路，适用于产生频率小于 1MHz，频率范围宽，波形较好的低频振荡信号。因为没有输入信号，为了产生正弦波，必须在电路里加入正反馈。下图是用 运算放大器组成的电路，图中R 3, R4构成负反馈支路，R 1，R2，q, C2的串并 联选频网络构成正反馈支路并兼作选频网络，二极管构成稳幅电路。调节电位器R可以改变负反馈的深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。二极管D,，D21 2要求温度稳定性好且特性匹配，这样才能保证输出波形正负半周对称，同时接入 r4以消

7、除二极管的非线性影响。管主要是电路起振后，由于元件参数的不稳定性，如果电路增益增大，输出幅度将越 来越大，最后由于二极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。反之，如果增 益不足，则输出幅度减小，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。图中两 个二极管主要是利用二极管的正向电阻随所加电压而改变的特性，来自动调节负 反馈深度。小波器-刈口示波器实测4. 实验结论图中R1=R2=R,C1=C2=C则电路的振荡频率f0=1/2 n RC 实验测得 fO=1.562kHz 若改变R或C可改变震荡频率。 为了使电路起振，要求放大器的放大倍数Av满足 Av=1+（Rp+R4）/R33 可得 Rp+R42R3

8、在实际运用中 Rp+R4 略大于 2R3 就可以了，这样既可以满足起振条件，又 不会失真。四、方波发生器1、实验目的1. 了解电压比较器的工作原理并熟悉迟滞比较器的原理和功能。2. 学习用集成运算放大器组成矩形波发生器方法。2、实验原理 实际应用中通过电压比较可以产生方波，电容充放电使其变化的电压与经过Rf反馈回来的电压进行比较可得到方波，二极管D1、D2与电阻Rp、R3组成的电 路控制电容的充放电时间从而控制方波的占空比，稳压二极管Vz限制和确认方波 的幅度。3. 实验仪器（1）双路直流稳压电源（2）函数发生器（3）示波器（4）集成运算放大器（5）电阻若干 电位器电容 二极管 稳压二极管（6

9、）模拟电路实验箱4. 占空比为50%的方波电路示波器-矯口示波器实测5.实验结果输出高电平时间:T 二 RC ln(1 +i -输出低电平时间:2 R=R C ln(1 + 1)4R1振荡频率：f =-占空比：D=ttR3R + R34根据实验要求占空比D=50% 可见调节电位器Rp改变R 3的大小，即可调节输出脉冲的宽度。五、多级负反馈放大电路1、实验目的1. 掌握Multisim 13仿真研究多级负反馈放大电路。2. 学习集成运算放大器的应用，掌握多级集成运放电路的工作特点。3. 研究负反馈对放大器性能的影响，掌握负反馈放大器的性能工作指标的测试方 法。4. 测试开闭环的电压放大倍数，输入

10、电阻，输出电阻，反馈网络的电压反馈系数 和通频带。5. 比较电压放大倍数在开闭环的差别。6. 观察负反馈对非线性失真的改善作用。2、实验原理在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定 的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电 流）的措施称为反馈。若反馈的结果使净输入量减小，则称之为负反馈；反之，称之为正反馈。若反馈 存在于直流通路，则称为直流反馈；若反馈存在于交流通路，则称为交流反馈。交流负反馈有四种组态：电压串联负反馈；电压并联负反馈；电流串联负反 馈；电流并联负反馈。若反馈量取自输出电压，则称之为电压反馈；若反馈量取 自输出电流，则称之

11、为电流反馈。输入量、反馈量和净输入量以电压形式相叠加，称为串联反馈；以电流形式 相叠加，称为并联反馈。3、实验器材1. 双路直流稳压电源一台2. 函数信号发生器一台3. 示波器一台4. 毫伏级电压表一台5. 万用表一块6. 集成运算放大器两片7. 电阻8. 模拟电路实验箱一台4、多级集成负反馈电路5、实验数据V/mViV/mVNV/mVfV /V0V/V0A vAvR/QiR/QOFVFl/HzFh/kHz开环9.9930.87121.081.991.64199.164.11K9750.0121.52541.24测试708196理论122.858.755.332.7K2870.512计算6闭环

12、33.48721.7022.461.741.6552.249.428.4K2670.0130.549151.1测试00958开环通频带BW=41.25kHz2，闭环通频带理论值BWF=122.86kHz,闭环通频 带实际测量BW=151.18kHzX POB.OZHV)； o两孑 I阿ReverseTims 155.343 ms 157. 750 ms2.407 maScale:丄仃 ls/DivChannel_A -a. 343 mV *3,996 mV IS.3-43 mVChannel AChannel ETriggerScales 10 mV/DivScale:1 V/DivEdmu：

13、tli bJ A 35-. PO0.DIV)： 0 PO0.(P8V)!0Level:ovType |2ing. | |Nor. | Auto | 曲口门鼻 jChannel_B -1.696 V 1.99 1 V 3.6S7 V示波器实测6、实验结论引入负反馈明显展宽了通频带，但降低了放大倍数。 引入电压串联负反馈增大了输入电阻，减小了输出电阻。六、有源滤波器1、实验目的熟悉RC有源滤波器的设计方法。掌握滤波器上下限频率的测试方法，了解滤波器在实际中的应用。2、实验原理由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一 定范围内的频率通过，抑制或者急剧衰减频率范围以外的信号。

14、因受到运算放大 器带宽的限制，这类滤波器仅适用于低频范围。根据频率范围可分为低通、高通、 带通和带阻四种滤波器。3、实验器材1. 双路直流稳压电源一台2. 函数信号发生器一台3. 示波器一台4. 二极管两个，稳压二极管02DZ4两个5. 万用表一块6. 集成运算放大器两片7. 电阻，电容，电位器8. 模拟电路实验箱一台4、电路仿真(1) 二阶低通滤波器VEEVEE-12V-12VR1 Ftt WV- :mo:&-Sk2 :：6.8KO :;R4 i-AArR3 -%VI S7KCIR3V-.Aa?ka -:Ul：:U1：rjV-JV Cf 丰馳4F： Cf:丰哦4HTC2 ic；O47uF：I

15、CLMTjjF：12V13VV =1.OOv时的仿真数据输入频率/Hz1001502002503004006008001000Vo/v1.581.571.551.551.511.310.920.570.38Av1.581.571.551.551.511.310.920.570.38Av/dB3.9293.8953.8033.7993.5842.341-0.801-4.884-8.468(2) 高通滤波器(3)二阶带通滤波器Bode PlQtter-XBP1丰 L mHz *T2 卡 +_2-TlTimehasaSCeilP：Tine153.11 ms153.411 ms0.000 sChann

16、l_AW.56&V1O.5I5&V3.ODO VChannLB1.Q2.3 V2.823 VO.ODO VChannel AQ ms/DlvY pos.但町:5 WvScale:ChnnieljlT-iggrEdge:Level:GNDExtAC0应|-Single Normal Autn&t注意事项：方波的输出幅度应等于电源电压。三角波的输出幅度应不超过电源电 压。（2）三角波正弦波变换利用同向加法器的传输特性，可以实现三角波-正弦波的转换 三角波-正弦波变换电路三角波-正弦波变换仿真结果Four channelosciIIoscope-XSC1T2-T1Time6.637 ms5.637

17、ms0.00D sChannel 上Zhnnnel_BChannel_Z622.979 mV622.979 mVQ.ODO VChannel_D1.349 V1.34 V0.000 VReverseSnveENDTimebaseChannel_ATrigger5calt：; 100 us/DivScale:500 mV/Div:引萨：LzJ 1ExtSC p&s.(Div): 0Y pos.(Div): 0口 十：日_evel：|o1 Vc|汀|中刃XE|V|dc| -1Single Normal |.uto| Mone A | Ext（3）方波-三角波-正弦波变换电路图i；4我:M32IAD

18、:；VEIVCCKSC1. 1CWO：11CL骨4L-Ws )6；2Kn.4.47阳 Kqt=A Q :3别的唯itliVEE12VD6GHF-伽FVEEUER14卿:I W324A DvR9HF WE 1VEE:-Wv- : 血0RT -FU廿乂:iOKfl:0:伽仿真结果Four channel oscilloscope-XSCITimeCJiannd _JChannel_BChannel_CChannel_D29.624 T5-512.94 mV220.0&9 mV299.592 mV-569.4&9 rnV29.624 ms-512.944 mV220 089 mV-298.582 mV-569.4S9 mVD.DOD s0.000 VD.DOO VD.DDO VD.OOD VChannel A500 mV/DivT1 十+T2-T1TimehaseScale:X pos.(Div:4、实验结论 输出了正弦波信号。Scale;Y pos.(Civ):AC0-Ext1rTriggerEdge:Lwsl:Single Normal |Auto| Non& |a | Ext