参考答案 模拟电子技术实验指导书(2012)(2)

2020-02-22 14:15

大。当图3-1中开关K拨向右边时,由于T3的恒流作用,等效的RE极大,显然,KCMR很大。

三、预习要求

1.根据实验电路参数,估算典型差动放大器和具有恒流源的差大器的静态工作点及差模电压放大倍数(取β1=β2=50)。

2.测量静态工作点时,放大器输入端A、B与地应如何连接?

3.实验中怎样获得双端差模信号?怎样获得共模信号?画出A、B端与信号源之间的连接图。 4. 怎样进行静态调零点?用什么仪表测Uo? 四、实验内容

1.按图3-1连接实验电路,开关K拨向左边构成典型差动放大器。 1) 测量静态工作点 ① 调节放大器零点

信号源不接入。将放大器输入端A、B与地短接,接通±12V直流电源,用直流电压表测量输出电压Uo,调节调零电位器RP,使Uo=0。调节要仔细,力求准确。

② 测量静态工作点

零点调好以后,用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻RE两端电压URE,记入表3-1。 表3-1

测量值 UC1(V) 6.75 计算值 2) 测量差模电压放大倍数

接通±12V直流电源,在放大器的输入端A、B之间加入频率f=1KHz的正弦信号约100mv,在输出波形无失真的情况下,用示波器测量 Ui、UC1、UC2、Uo,记入表3-2中,并观察ui、uc1、uc2之间的相位关系及URE随Ui改变而变化的情况。

表3-2 Ui(V) UC1(V) UC2(V) Uo(V) Ad1=Ad=UC1UiUOUiUB1(V) -0.09 UE1(V) -0.78 UC2(V) 6.74 UB2(V) -0.09 UE2(V) URE(V) -0.79 UCE(V) 7.52 10.8 IC(mA) 0.525 IB(mA) 0.009 典型差动放大电路 差动输入 共模输入 0.33 0.21 0.60 1.2 5.5 3.7 3.7 7.4 2.4 2.4 4.8 11.4 22.9 6.6 6.6 13.2 11.0 22.0 0.58 0.60 50mv 0.48 具有恒流源差动放大电路 差动输入 共模输入 3.7 0.33 0.20.60 1.2 5.5 3.7 1 3 1.7 3.7 2.4 6.6 5m10m8mv v v 3 1.7 3.7 2.4 6.6 5m10m8mv v v 50mv 50mv 7.4 4.8 13.2 0 0 0 0.55 0.46 11.2 11.4 11.0 22.0 0.004 ∞ 0.002 ∞ 0.002 ∞ 11.2 22.4 22.4 22.9 AC1=UC1UiUOAC= Ui

0.04 0.009 0.014 6

3) 测量共模电压放大倍数

将放大器A、B短接,信号源接A端与地之间,构成共模输入方式, 调节输入信号f=1kHz,约1V,在单端输出电压无失真的情况下,测量Ui、UC1、UC2、Uo之值记入表3-2,并观察ui、uc1、uc2之间的相位关系及URE随Ui改变而变化的情况。

2.具有恒流源的差动放大电路性能测试

将图3-1电路中开关K拨向右边,构成具有恒流源的差动放大电路。重复内容1-2)、1-3)的要求,记入表3-2。

五、实验报告

1.整理实验数据,列表比较实验结果和理论估算值,分析误差原因。 1)静态工作点和差模电压放大倍数。

2)典型差动放大电路单端输出时的KCMR实测值与理论值比较。

3)典型差动放大电路单端输出时KCMR的实测值与具有恒流源的差动放大器KCMR实测值比较。 2.比较Ui, UC1和UC2之间的相位关系。

3.根据实验结果,总结电阻RE和恒流源的作用。

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实验四/五 多级放大器/负反馈放大器

一、 实验目的

加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。

二、实验原理

负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用。虽然它使放大器的放大倍数降低,但能在多方面改善放大器的动态指标,如稳定放大倍数,改变输入、输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带等。因此,几乎所有的实用放大器都带有负反馈。

负反馈放大器有四种组态,即电压串联,电压并联,电流串联,电流并联。本实验以电压串联负反馈为例,分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。

1.图5-1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路,在电路中通过Rf把输出电压Uo引回到输入端,加在晶体管T1的发射极上。根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈。

主要性能指标如下

1)闭环电压放大倍数Auf

AuAuf= 其中 Au=Uo∕Ui—–基本放大器(无反馈)的电压放大倍数,即开环电压放大倍

1?AuFu数。1+AuFu—–反馈深度,它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。

2)反馈系数 Fu=包括偏置电阻)

RF1Rf?RF1 3)输入电阻 Rif=(1+AuFu)Ri′ Ri′—–基本放大器的输入电阻(不

图5-1带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器

3)输出电阻 Rof=

Ro1?AuoFuRo—–基本放大器的输出电阻

Auo—–基本放大器RL=∞时的电压放大倍数

2、本实验还需要测量基本放大器的动态参数,怎样实现无反馈而得到基本放大器呢?不能简单地断开反馈支路,而是要去掉反馈作用,但又要把反馈网络的影响(负载效应)考虑到基本放大器中去。为此:

1)在画基本放大器的输入回路时,因为是电压负反馈,所以可将负反馈放大器的输出端交流短路,即令uo=0,此时 Rf相当于并联在RF1上。

2)在画基本放大器的输出回路时,由于输入端是串联负反馈,因此需将反馈放大器的输入端(T1 管的射极)开路,此时(Rf+RF1)相当于并接在输出端。可近似认为Rf并接在输出端。

根据上述规律,就可得到所要求的如图5-2所示的基本放大器。

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图5-2 基本放大器

三、预习要求

1.复习教材中有关负反馈放大器的内容。

1.按实验电路5-1估算放大器的静态工作点(β1=β2=50)。

3. 怎样把负反馈放大器改接成基本放大器?为什么要把Rf并接在输入和输入端?

4.估算基本放大器的Au,Ri和Ro;估算负反馈放大器的Auf、Rif和Rof,并验算它们之间的关系。 5.如按深度负反馈估算,则闭环电压放大倍数Auf=?和测量值是否一致?为什么?

6. 如输入信号存在失真,能否用负反馈来改善? 四、实验内容

1.测量状态工作点

按图5-1连接实验电路,取Vcc=+12V,Ui=0,调节Rw1,Rw2,使得UE1=UE2=2.3V。用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点,记入表5-1。

表5-1

UB(V) UE(V) UC(V) 第一级 3.0 2.3 7.1 第二级 3.0 2.3 6.5 2.测无级间负反馈放大器的各项性能指标 将实验电路按图5-2改接,(在实验电路板上只要断开负反馈支路开关即构成基本放大器)。 (1)测量中频电压放大倍数Au,输入电阻Ri和输出电阻Ro。 ①输入f=1000Hz,US约5mv正弦信号输入放大器,用示波器监视输出波形Uo,在Uo不失真的情况下,用用示波器测量US、Ui、UL、Uo,记入表5-2。

表5-2

无反馈放大器 US(mV)峰峰值 32 20 8 150 110 60 Ui(mV) 峰峰值 10 7 2.8 80 60 30 UL(V) 峰峰值 4.2 2.8 1.16 5.2 4.0 2.1 9

负反馈放大器 Uo(V) 峰峰值 7.0 4.9 2.0 6 4.4 2.3 Au 700 700 714 75 73.3 76 Ri(KΩ) Ro(KΩ) 4.5 5.0 5.3 11.4 12.0 10.0 1.6 1.8 1.7 0.36 0.24 0.23

无反馈放大器平均 Ri=4.9k Ro=1.7k;Au =704.7 反馈放大器平均 Ri=11.1k Ro=0.27k;Au =74.8

(2)测量通频带

接上RL,保持(1)中的US不变,然后增加和减小输入信号的频率,使输出电压为中频(即1000Hz时)的输出电压的0.707倍,得出上、下限频率fH和fL,记入表5-3。

表5-3

fL(Hz) fH(KHz) △f(KHz) 无反馈放大器 80 350 350 负反馈放大器 22 1840 1840

3.测试负反馈放大器的各项性能指标

将实验电路恢复为图5-1的负反馈放大电路。 适当加大US(约10mV),在输出波形不失真的条件下,测量负反馈放大器的Auf、Rif和Rof,记入表5-2;测量fHf和fLf,记入表5-3。 四、 实验报告

1.将基本放大器和负反馈放大器动态参数的实测值和理论估算值列表进行比较。 2.根据实验结果,总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。

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