模拟电子电路实验报告

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1、模拟电子电路基础实验-实验报告北京联合大学模拟电子电路基础实验实验报告课程名称： 模拟电子电路基础实验 学 院： 信息学院 专 业： 电子信息工程 姓 名： 班 级： 学 号： 指导教师： 成 绩： 2011年 05 月 03 日- 2 -目 录目 录- 1 -实验一 BJT单管放大电路-基本共射放大电路11.实验目的 和 实验元器件准备12.电路原理 和 Multisim7电路仿真13.实验任务、实验操作步骤、数据记录及数据处理24.本次实验总结、问题分析及解决方案3实验二 负反馈放大电路-分立器件负反馈放大器51.实验目的 和 实验元器件准备52.电路原理 和 Multisim7电路仿真5

2、3.实验任务、实验操作步骤、数据记录及数据处理64.本次实验总结、问题分析及解决方案7实验三 运算电路-比例运算电路81.实验目的 和 实验元器件准备82.电路原理 和 Multisim7电路仿真83.实验任务、实验操作步骤、数据记录及数据处理94.本次实验总结、问题分析及解决方案10实验四 RC正弦波震荡电路111.实验目的 和 实验元器件准备112.电路原理 和 Multisim7电路仿真113.实验任务、实验操作步骤、数据记录及数据处理124.本次实验总结、问题分析及解决方案13实验五 分立器件功率放大器141.实验目的 和 实验元器件准备142.电路原理 和 Multisim7电路仿真

3、143.实验任务、实验操作步骤、数据记录及数据处理154.本次实验总结、问题分析及解决方案16实验一 BJT单管放大电路-基本共射放大电路1.实验目的 和 实验元器件准备实验目的、掌握基本共射放大电路的基本调试方法、掌握放大电路电压放大倍数、输入电阻、输出电路的基本分析方法、了解方法电路频率特性的分析方法、理解放大电路静态工作点对交流特性的影响、理解电路产生非线性失真的原因实验元器件双极性晶体管 3DG61只电阻 5.1k3只，24k2只，1.8k、51各一只电容 10F3只变阻器 1M、10k各一只2.电路原理 和 Multisim7电路仿真图1.1.1 BJT单管共射放大电路Multisi

4、m7仿真图3.实验任务、实验操作步骤、数据记录及数据处理（1）、调试电路的静态工作点Q、参照图5.2.2正确连接电阻分压式静态工作点稳定放大电路。布线前应确认直流电流源Vcc的机型、数值。、关闭信号源Us将电路的输入断电对地短路。接通直流电源Vcc。调节可变电阻Rb22，使BJT的发射极电位与Multisim7分析结果接近、分析静态工作点Q、关闭直流电源，测量Rb2、记录表格中数据表格1.1.1Ue/VUc/VUb/VUbe/VUce/VIc/mAIb/ARb2/G估算值0.410.51.00.610.40.0151.0201.1仿真值0.42310.7880.9760.56810.3690.

5、0140.93419.521.106 实测值0.39210.6750.9500.5710.4020.0150.92519.51.1（2）、分析电路的电压放大倍数Au表格1.1.2Ui/mVUo/mVAu估算值510020仿真值4.9296.04219.52实测值4.9095.9419.57（3）、分析电路的输出电阻Ro、将负载电阻Rl与电路断开，接通直流电源和信号源，在输入信号电压不失真的条件下，用交流毫伏表测量此时的空载输出电压Uo。、计算电路处处电阻，填写表格表格1.1.3Ui/mVUo/mVUo/mVRl/kRo/k估算值50.070.155.111仿真值4.920.0710.145.1

6、10实测值4.900.0690.135.19.84.本次实验总结、问题分析及解决方案本次实验，BJT单管放大器是我们模拟电子电路基础实验中第一个做的实验。相对应的，其理论知识也是我们在模拟电子电路基础教程中属于比较基本的三极管知识。应当说这个实验作为我们模电实验的入门实验，是比较合适的。一开始，我并没有很重视这个实验，因为觉得仅仅是一个三极管共射组态接法，只要接好电路就很容易出结果的，所以老师布置的预习任务，也并没有那么认真的去完成，而是马马虎虎做了一下简单的预习看了一下课本。但是真正走上实验台的时候才发现自己的不足，很多实验仪器的用法已经生疏甚至遗忘，一些最基本的实验箱上的元器件都找不到位置

7、。在实验过程中，我还是出现了一些小的问题。例如，第一次搭好电路，然后把输入输出信号接到示波器上却发现，输出信号不但没有被放大，反而是缩小了，即使调节滑动变阻器，输出信号与输入信号只能1:1放大。经过检查思考，我认为问题出在放大器上，因为即使把滑动变阻器调零也仅仅是1:1放大，也就是说三极管并没有工作起到放大作用。检查过后发现，由于Vcc也就是直流的+12V电压没有接入电路，没有给三极管提供电压使得管子工作在工作区内，所以信号必然没有被放大。接上这个电压后，示波器上的输出信号立刻就被放大了几十倍。本次实验虽然仅仅是一个比较简单的实验，但从实验中我学习到了，不论多么简单的实验，都要认真对待认真预习

8、。在实验过程中，也一定要认真细心。否则一小点错差都会造成很大的误差和错误的实验结果。实验二 负反馈放大电路-分立器件负反馈放大器1.实验目的 和 实验元器件准备实验目的、掌握多集基本放大电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带的基本测试方法、掌握闭环放大电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带的基本测试方法、理解俯瞰对对放大电路性能的影响实验元器件准备双极性晶体管 3DG62只电阻 51k、24k、1.8k、47k、20k、1.5k、2k、51各一只，5.1k、1k、100各两只，3k3只电容 10F5只2.电路原理 和 Multisim7电路仿真图2.1.1 分立器件电压串联负反馈3

9、.实验任务、实验操作步骤、数据记录及数据处理（1）、调试电路的静态工作点Q（2）、分析空载电路的频率响应特性、断开负载Rl，想电路输入f1=1kHz，Ui=1mV的正弦信号。、分析基本放大电路空载是的不是真电压放大倍数和通频带。表2.1.1Ui/mVUo1/uVUo2/mVAu1Au2Aufl/kHzfh/kHzBW/kHz仿真值15.0620.1084.524.7221.364.123.8916.97实测值0.94.90.14.54.620.94.014.0216.48、参照Multisim7仿真过程将基本放大电路转接为空载是的反馈fandango电路。分析空载时反馈放大电路的电压放大倍数和

10、通频带。、分析空载时反馈电路的反馈深度表2.1.3Ue1/mVUo2/mVFAu1+AuF估算值无无4.521.3692.46仿真值4.221.4591.58实测值4.320.0193.56（3）、分析带负载电路的频率响应特性仿照第（2）项，对电路带负载是的频率响应参数Au、BW、Auf、BWf、1+AuF进行分析，并将分析结果记入表格中（4）、分析电路的输出电阻（5）、分析电路的输入电阻（6）、观察负反馈对电路产生非线性失真的改善作用4.本次实验总结、问题分析及解决方案本次实验，是在昨晚BJT单管放大实验后紧接着做的实验，由于前边单管放大电路浪费了大量的时间，所以很多同学都没有时间继续做负反

11、馈放大实验。而且我们做本次实验的时候，模拟电子电路理论课还没有讲解到负反馈部分，理论知识跟不上也导致本次实验成功率较低。虽然我赶在下课之前把实验做出来并在示波器上显示除了加入负反馈之前和加入后的波形，但是实验结果还是有一些小的问题的。例如，负反馈实验中我最终显示出来的波形周期特别小，即是频率很高，把示波器上的水平时间量调节到最小，显示出来的波形周期依然还是很小，对实验结果的观察测量造成了很大的不便。检查后，我发现，在上个实验中已经使用过的滑动变阻器的阻值处在较高的数值上，而且，负反馈部分的一个开关，在应当打开的时候一直处于闭合状态，由此导致我的实验结果显示在示波器上是那样的结果。由于时间紧迫，

12、在我调节滑动变阻器的时候就下课了，实验室急于关门所以本次实验我没能够做出来一个比较完美的实验结果。但是从做出的实验结果中，我可以清晰的观察到，在负反馈支路的开关闭合之前，输入和输出波形还是同相的，但是当开关闭合也就是负反馈加入电路中后，输出波形立刻跟输入波形反相，而且幅度有了减小。由此可以得出负反馈实验的结论。实验三 运算电路-比例运算电路1.实验目的 和 实验元器件准备实验目的、掌握常用比例运算电路的基本设计和调试方法、掌握比例运算电路的基本分析方法、理解比例运算电路的基本性能特点实验元器件集成运算放大器 LM3241只电阻 5.1k、10k、20k、100k、200k各2只2.电路原理 和

13、 Multisim7电路仿真图3.1.1 反相比例运算电路Multisim仿真图3.实验任务、实验操作步骤、数据记录及数据处理（1）、反相比例运算电路、设计比例系数K=-10的运算电路、调试静态工作点、分析比例系数K、分析输入电阻Ri在输入Ui=100mV、fi=100Hz正弦信号的条件下，分析电路的输入电阻Ri，并将结果记录到表格中、分析输入电阻Ro表格3.1.1Ui/mV2010020050010001200估算值Uo/mV1050100250500600K11.21.41.21.41.3仿真值Uo/mV9.85198.4271.5496601.4K11.11.31.11.11.2实测值U

14、o/mV20.1100.5195.453410531215K11.121.51.31.41.2、分析上限截止频率fu分析电路的上限截止频率fu，并定性描绘电路的幅频特性曲线|Au|=f（f）和相频特性曲线。（2）、同相比例运算电路设计比例系数K=11的同相比例运算电路，仿照反相比例运算电路自行拟定实验任务及步骤。（3）、电压跟随器自行设计实验电路，并拟定实验任务及步骤4.本次实验总结、问题分析及解决方案做完本次比例运算放大电路后，感觉这个实验应该是我们模电实验中，难度最小的一个实验。因为在实验中使用哦元器件数量很少，而且连接方式简单。由于实验较为简单，所以在实验工程中没有出现大的问题，或者是实

15、验结果偏差比较大的现象，总体来说实验比较顺利的进行完了。在实验中，可以称得上问题的，其实是一段导线上面。实验过程中，当我搭建好电路，接通电源的时候，发现示波器上并没有输出信号的波形，一开始我以为是接入输出信号的2通道没有调节好造成的。但是通过调节示波器的设置发现，不论怎么调节，2通道都显示不出任何的波形。然后我把电路都拆开，挨个用万用表检查各个元器件的情况，发现三个电阻都没有问题，最后检测导线，果然发现其中一根导线是不能接通的，替换成一根良好的导线后，示波器上终于输出了正常的波形。经过本次实验，我学习到了，实验这种课程，除了要具备应该具有的理论知识，良好的动手能力，更要养成良好的实验习惯，才能

16、把一个实验顺利成功的做好。就比如我的这次实验，如果我从第一次上试验台开始做实验的时候，就养成良好的实验习惯，在实验开始之前首先用万用表把所有的导线检查一下的话，就不会出现这种低级错误。于是在以后的实验里边，我都吸取了这次实验的教训，每次实验开始前都首先检查导线，养成了良好的习惯，在以后的几次实验中，也就再也没有出现过因为导线的问题导致实验不能做出来的后果了。实验四 RC正弦波震荡电路1.实验目的 和 实验元器件准备实验目的、掌握常用正弦波震荡电路的基本工作原理、掌握正弦波震荡电路的基本设计、分析和调试方法、理解正弦波震荡的基本性能特点实验元器件集成运算放大器 F7411只电阻 5.1k3只，2

17、4k2只，1.8k、51各一只电容 10F3只变阻器 1M、10k各一只2.电路原理 和 Multisim7电路仿真图4.1.1 RC震荡电路Multisim7仿真图3.实验任务、实验操作步骤、数据记录及数据处理（1）、连接电路参照图5.8.4搭建电路，运算放大器仍然可以选用LM324（2）、震荡的复制平和条件调试、逐渐加大Rf1的阻值，使电路输入的正弦波不失真且幅值最大。体会电路的起振条件、将调试结果记入表格，分析幅值平衡条件表4.1.1To/msUo/VU+/VU-/VFARn/k估算值0.50211.9786.785.573.265.1269.87仿真值0.49611.8756.755.

18、483.255.6771.25实测值0.13411.6456.615.503.155.7470.00（3）、震荡的相位平衡条件分析4.本次实验总结、问题分析及解决方案本次RC正弦震荡实验是我们模电实验中比较复杂的一个实验，因为这个实验使用的元器件相对于前边已经做过的实验来说有些过，接线方式更加复杂，而且技巧性也稍微高一些。首先，做成这个实验的很重要的一点是要在实验箱上找到合适的原件。因为本次实验中用到的元器件在实验箱上有很多能够被替代的元器件，但是大部分器件位置都不是好，相距太远使得电路经常接触不好。所以选择好合适的元器件是本次实验的第一个关键点。然后只要把线全部接对。这是示波器上应该可以显示

19、出一个周期性的非规律性波形，有点类似于方波去掉高频后的失真波形，这时再调整华东变阻器，示波器上的波形就会随着滑动变阻器的变化而变化，慢慢规律起来向正弦信号逼近。最后调节示波器的设置然后就可以得到正弦信号的波形了。实验五 分立器件功率放大器1.实验目的 和 实验元器件准备实验目的、掌握分立OTL功率放大电路的工作原理及其基本调试方法、掌握功率放大电路性能指标的基本分析方法、理解影响功率放大电路性能指标的常见因素、理解放大电路静态工作点对交流特性的影响、理解电路产生非线性失真的原因实验元器件双极性晶体管 90132只，90121只二极管 1N41482只电阻 102只，47k、27k、5.1k、1

20、k、47各一只电容 220F2只，4.7F1只扬声器 81只2.电路原理 和 Multisim7电路仿真图6.1.1 OTL分立器件功率放大电路3.实验任务、实验操作步骤、数据记录及数据处理（1）、连接电路（2）、调试静态工作点仿照Multisim7调试电路，使得Ue=Vcc/2。分析各晶体管的静态典韦，将调试结果记入表格（3）、交越失真分析表5.1.1Ui/VD1、D2正常工作D1、D2短路Uo峰值2.268VUi峰值179.069mVUo产生失真，不再是正弦波，峰值分别为1.955V和-1.773VUi不变，峰值179.068mVfi/Hz（4）、功率指标分析表格5.1.2Uim/uVUo

21、m/mVPom/mWIcc（AV）/mAPv/mW/%Pt/mWPcm/mW估算值951.251046.320538%404302仿真值931.260103.66.308204.336%403.5303.4实测值94.51.24102.86.208203.634.5%402.6301.84.本次实验总结、问题分析及解决方案本次实验是本次模拟电子电路实验中做的最后一个实验。实验的理论知识比较复杂，而且需要测量仿真的数值也比较多，但是，在做的过程中，这个实验确实几个实验中最简单的。因为在我们的实验箱上，已经有了一个连接好的完整的分立功率放大电路。所以这个实验操作过程并不复杂。一开始，我所用的实验箱在连接好后，并不能输出正常的结果，经过检查，导线都是完好的，几个实验箱上面的电阻电容也都是完好的，所以最后只能总结为，电路中的运算器是坏掉的。在仔细检查过实验箱后我发现，在实验箱分立放大电路旁边用签字笔写的“坏”的字样。于是我重新更换了一个实验箱，再次做过搭接好电路后，连接上示波器上后可以明显观察到电压被放大。测试后把电路的输出端接到8 的扬声器后也顺利的输出了声音。15