实验2 单级晶体管共射放大电路调试已测试
３．测量放大电路的空载电压放大倍数和带负载电压放大倍数。
（1）空载电压放大倍数的测量：
将函数发生器的信号输出信号再次接入放大电路的输入端，并在表2中记录输入电压Ui有效值的大小；电源上电，用交流毫伏表测量图2电路空载时的输出电压有效值Uoo，记录在表2中。（注意测量输出电压前先选择毫伏表量程为10V档，将探头接入电路后再逐渐减小量程，使指针位于表头的中部范围，读取数据时根据量程选择刻度。）
（2）带负载电压放大倍数的测量：
将负载电阻RL接入电路，图2-3所示，然后测量放大器的输出电压有效值UoL，记录在表2中。
图2-3带负载电压放大倍数的测量电路
表2 放大电路的交流性能指标测量
测量值 Ui（mV） Uoo（V） UoL（V） 计算值 Auo AuL （3）根据下式以及各测量值计算空载电压放大倍数Auo和带负载电压放大倍数AuL：
UooUi空载电压放大倍数 Auo=
带负载电压放大倍数AuL=
UoLUi
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实验2 单级晶体管共射放大电路调试已测试
4．波形观察
（1）输入波形与输出波形的相位关系
在图2-3电路中利用双踪示波器同时观测输入波形和输出波形，并在图2-4（a）中记录不失真情况下的波形。（注意示波器的垂直显示方式设为“断续”，耦合方式都设为“AC”） （2）观察电路元件参数变化对放大器性能的影响
调整RW1（逆时针旋），使RW1↓，直到输出信号波形uo的幅度出现明显变化。在图2-4（b）中记录失真波形。记录后，请顺时针旋RW1 ，使输出信号波形uo恢复正常。 （3）观察输入信号对放大电路的影响
增大输入信号，直到输出信号波形uo的幅度出现明显变化。在图2-4（C）中记录失真波形。
（a） （b） （c）
图 2-4 测试电路的输入/输出波形
四、实验设备
1．DML－1系列模拟电子电路实验系统 2．XJ4318双踪示波器
3．XJ1631函数信号发生器 5．SB2238B台式数字万用表 五、实验预习要求
1．复习单管交流放大器的电路组成、放大原理。 2．掌握静态工作点、晶体管发射结电阻
rbe 1台
1台 1台
1台
4．AS2294晶体管毫伏表 1台
、电压放大倍数的概念和分析方法。
3．熟悉实验内容和步骤，复习双踪示波器、函数发生器和交流毫伏表的操作方法。考虑如果在电容C2的右端测量UCE测量值会是多少？ 4．分析输出电压Uoo和UoL的测量值应该哪个大？ 六、实验思考题
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实验2 单级晶体管共射放大电路调试已测试
１．用示波器观察图2-3中晶体管集-射电压uCE和输出电压uo的波形时，如果采用直流耦合方式两者是否相同？用交流耦合方式呢？为什么？ 七、实验报告要求
１．完成数据处理和步骤4记录的波形图绘制。
２．计算空载电压放大倍数和带2.7kΩ负载时的电压放大倍数，并比较理论计算与实测结果，分析可能导致差异的原因。 3．回答思考题。
4．记录实验中发生的问题和处理方法。
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实验3 集成运算放大器在信号运算方面的应用
实验3 集成运算放大器在信号运算方面的应用
一、实验目的
1． 了解集成运算放大器的特点和性能。 2． 理解集成运算放大器线性应用的基本条件 3． 掌握集成运算放大器在信号放大方面的应用
4． 掌握集成运算放大器在模拟信号运算（加、减）方面的应用 二、实验原理
集成运放是一种高增益直流放大器，即开环增益很高。当集成运放的输出端与同相输入端有信号通路或输入、输出端无电路连接时，工作于非线性状态，可以实现各种电压比较或信号发生功能。
当集成运放的输出端与反相输入端有信号通路时，具有深度负反馈特性，输入、输出信号成线性关系。集成运放工作于线性状态时，呈“虚短”、“虚断”特点，“虚短”即同相输入端电压等于反相输入端电压；“虚断”是指输入电阻无穷大，输入端电流约为0。通过不同的外围电路，集成运放可对输入信号实现各种不同的线性处理功能，如信号的同相或反相放大功能，加、减、乘、除、微分、积分、对数、指数等运算功能。
1．反相比例放大
图1电路的电压信号ui从集成运放的反相端输入，由于“虚短”特性，集成运放的两个输入端同电位，都为参考地零电位。由于“虚断”特性，通过电阻R1和RF的电流相等，方向
相同。根据KVL，uo=－
uiR1RF。所以，在理想情况
下，反相比例放大器的闭环增益为
Au?uoui＝?RFR1 （3-1）
输入、输出电压具有反相比例放大关系。选择不同的RF和R1可以获得不同的放大倍数Au。一般
RF取值在几十千欧至几百千欧范围，过大或过小会
产生一些问题。当取RF＝R1时， uo=－ui ，电路为电压反相器，没有放大功能。
运放同相输入端所接电阻R2为平衡电阻。平衡电阻的作用是为了保持集成运算放大器输
入端等效电阻对称，减小输入失调电流对输出电压的影响。为保证集成运放两个输入端的对地等效电阻相同，反相比例放大器的平衡电阻R2=R1// RF。 2．同相比例放大
图2电路的电压信号ui通过电阻R2从集成运放的同相端输入，由于“虚短”、“虚断”特性，集成运放的两个输入端都为参考地电位，通过电阻R1和RF的电流相等，方向相同。根据
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实验3 集成运算放大器在信号运算方面的应用
KVL，
uiR1?uo?uiRF。所以，在理想情况下，放
大器的闭环增益为
Au?uoui＝1?RFR1 （3-2）
输入、输出电压具有同相比例放大关系。只
要RF取有限值，电压放大倍数Au恒大于1。当R1??（开路）时，放大器电压放大倍数Au为1，输出电压uo恒等于输入电压ui，具有同相电压跟随作用，称为电压跟随器。
运放同相输入端所接电阻R2也是平衡电阻，其阻值大小对比例系数Au没有影响。为保证集成运放两个输入端的对地等效电阻相同，同相比例放大器的平衡电阻R2也等于R1与RF并联。 3．反相比例加法运算
根据信号输入端的不同，加法器有同相和反相两种形式。图3电路的两个电压输入信号ui1、 ui2分别通过电阻R1、R2从集成运放的反相端输入。由于“虚短”、“虚断”特性，集成运放的两个输入端都为参考地电位，通过电阻R1、R2的电流叠加后流过反馈电阻RF，根据KCL
可得
ui1R1?ui2R2?ui?uoRF，即输出电压与输入电
压的关系为
uo??(RFR1ui1?RFR2ui2) （3-3）
当输入电阻阻值相同（R1=R2）时，输出电压与输入电压相加和成比例，相位相反，故
称为反相比例加法器。图3中集成运放同相输
入端的电阻R3是平衡电阻，为保证集成运放两个输入端的对地等效电阻相同，平衡电阻R3=R1//R2// RF 。 4．差动比例运算
图4电路的两个电压输入信号ui1、ui2通过电阻R1、R2分别从集成运放的反相端和同相端
输入。由于 “虚断”特性，集成运放的同相输入
端电位u+为电阻R2和R3分压值，即
u??ui2R3R2?R3 （3-4）
通过电阻R1和RF的电流相等，方向相同。
由于 “虚短”特性，集成运放的反相输入端电位u-与u+相同，因此有
ui1?u?R1?u??uoRF （3-5）
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