北京交通大学 模电实验报告(精心制作) - 图文(8)

2019-08-29 00:01

将运放输入端输入频率为f=1KHz的正弦波信号电压,同时也输入示波器的一个通道观察其波形,并测量出它的峰峰值电压Uip-p。将运算放大器的输出电压输入示波器的另一个通道,在观察的波形不失真的情况下,测量出其峰峰值电压Uop-p。电压放大倍数

Au=Uop-p/Uip-p。将信号发生器频率f分别往高端和低端逐渐调节,并保持Uip-p不变的条件下。测量输出电压Uop-p,当Uop-p下降到频率f=1KHz时的0.707倍时,读出此时高端对应的频率fH和低端对应的频率fL,同频带B=fH-fL。

(7)用场效应管组成的放大电路或运算放大器同样会产生所研究的失真吗?

会,因为场效应管也有不同的工作区,通过调整静态工作点的位置可以产生不同的失真。

(8)当温度升高,晶体管组成的电路刚刚产生静态工作点漂移,使电路产生某种失真,此时由场效应管组成的电路也同样失真吗?为什么?

不会,因为场效应管只有多子参与导电,而三极管有多子和少子两种载流子参与导电,因少子浓度受温度影响较大,所以场效应管比三极管温度稳定性好。所以温度升高时,场效应管组成的电路不会产生同样失真。

(9)归纳失真现象,并阐述解决失真的技术。

失真现象包括:截止失真,饱和失真,双向失真,交越失真,不对称失真等。

放大电路是一种幅度的变化运算,对于理想的的放大电路,其输出信号应当如实的反映输入信号,即他们尽管在幅度上不同,但波形应当是相同的.但是,在实际放大电路中,由于种种原因,输出信号不可能与输入信号的波形完全相同,产生了失真.

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非线性失真是放大器件的工作点进入了特性曲线的非线性区,使输入信号和输出信号不再保持线性关系而产生的失真.常见非线性失真有五种:饱和失真、截止失真、双向失真、交越失真和不对称失真。当静态工作点太低时,导致输出波形失真,则为截止失真;当静态工作点太高时,导致输出波形失真,则为饱和失真。饱和失真、截止失真是由于静态工作点选择不合适造成的,而双向失真是由于输入信号太大造成的。

它的改进方法:

饱和失真:使静态工作点下移。对于射极偏置电路,方法是增加基极的电压。

截止失真:使静态工作点上移。对于射极偏置电路,方法是减小基极的电压。

双向失真:减小输入信号、增大VCC、调整RC或换晶体管。

交越失真是在乙类功率放大器中,当输入信号变化时,不足以克服三极管的死区电压,三极管不导通电。在正、负半周交替过零处会出现一些失真。

它的改进方法:通过加大电阻阻值或者加两个二极管,产生0.7V压降的静态工作点电压,使三极管在无信号输入时处于临界导通状态工作在线性区域。既是甲乙类功率放大器。

不对称失真,就是由于工艺等因素,导致电路不对称使输出信号的正负半周信号幅度、波形,与输入信号不一致。

它的改进方法:我们可以采用负反馈,减小反馈环内产生的非线性失真。

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线性失真是放大器的频率特性不好,对输入信号中不同频率成分的增益不同或延时不同而产生的失真.线性失真是由于放大电路中有隔直流电容、射极旁路电容、结电容和各种寄生电容,使得它对不同频率的输入信号所产生的增益及相移是不同的.常见的线性失真是相位失真。

五、 总结与体会

5.1 本人所做工作以及合作情况

我们组的成员在任务分工上略有侧重,我主要完成multisim仿真部分与报告理论部分的撰写,也参与了基础部分与交越失真电路板的焊接与调试,而其他两位同学主要负责电路板的焊接与调试。在本次实验过程中,会出现仿真与实际焊接时电路不一致的问题,比如仿真用的电阻,实际焊接时却发现没有买到该阻值的电阻,或是三极管型号与仿真时型号不同。在出现问题之后,我们组员之间进行了充分的交流,在一次又一次修改电路图,调试,分析问题,解决问题的过程中我们不仅提升了自己的知识水平,还提高了我们的合作协调能力。

5.2 收获与体会

对于学工科的学生来说,最重要的就是理论联系实际,在经过理论学习之后,我们需要做的是用所学知识来指导我们设计电路、搭建电路。尽管我们做的实验只是最基本的实验,但是却是一次很好的锻炼自己的机会。从设计电路,到电路板焊接,到最后调试,中间的过程远没有自己想象的那么简单,其中会出现很多自己想象不到的问题,其原因是复杂的,喊一句“啊,为什么我们

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组出不来,你来帮我调调。”是远远不够的。能够独立的分析问题、解决问题才是本次实验想培养我们的能力。在出现问题以后一次次排除原因,最后找到解决方法是一个艰苦的过程,这个过程很漫长,有时候几天也找不到原因,这个时候我们也很郁闷,但是最后通过自己思索,组间交流,查阅资料,最后问题得到解决的时候无疑是很快乐的。我认为这是一个提升自己的过程,也是一个必要的过程,以后的问题将比现在复杂的多,但是有了本次的经验,我将以一种坦然的心态面对未来更大的挑战。

5.3 对本课程的建议

模电实验的基础内容联系课堂内容,这一做法很好,可以让大家对课上学习的内容有一个更为深刻的了解,并能够激励同学们去探究实际焊接调试过程中出现问题的原因,并用已学知识进行解决。拓展内容我希望可以自己发挥,每人自主选题,不用局限于某个特定的电路,这样可以激发同学们的积极性,在选择电路的过程中拓展同学们的知识。

六、 参考文献

[1]路勇. 模拟集成电路基础[M]. 北京:中国铁道出版社, 2012. [3]张巍. 晶体三极管放大电路的非线性失真及其解决办法[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009:264

[4]2006. 三极管放大电路的研究[J]. 电子基础,2006:68 [2]百度文库

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