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模拟电路实验指导书
(与XSX—3模拟电路实验箱配套使用)
目 录
实验一、 常用电子仪器使用练习 —-—---——-—-----—-—-——--——-—-1
实验二、 单管放大电路 —--———-—-—--—-——--——---———--——--————-4
实验三、 两级阻容耦合放大电路 —----—---———-—-——-—-—-————-—7
实验四、 射极输出器 ——--———-—--—--———---——-—--——---—-———---10
实验五、 差动放大电路 —---—--——-—--—-—-—--—————-—————---— 13
实验六、 比例运算电路 —-—-——---—-————----—-—-—----—-—---—16
实验七、 求和运算电路 —-——-—-——-—-———-———--———-——---———-—--19
实验八、 积分与微分电路 ————---—--—--—-———-—-——-—-——-—--—22
实验九、 串联型稳压电路 -—--——----—-—-———-----—--------—--24
物理与信息科学系 吕集尔 陈洁 黄平编写 2009.12
实验一、常用电子仪器使用练习
一、实验目的
熟悉XSX-3模拟电路实验箱、示波器和万用表的使用方法.
二、实验仪器
1、XSX-3模拟电路实验箱; 2、GOS-6051双踪示波器; 3、UT56数字万用表。
三、仪器简介
1、XSX—3型模拟电路实验箱:
本实验箱配套示波器、万用表等设备可完成17个模拟电路实验,如需要可以根据所提供的实验器件扩展实验项目。其内部功能包括:
(1)函数信号源:产生20Hz~200KHz,幅度0~10Vp—p连续可调的正弦波、三角波(锯齿波)、方波(脉冲波)。
(2)直流数字电压表:范围0~20V(分200mV、2V、20V)三档.
(3)数字真有效值交流毫伏表:测量范围0~20V(分200mV、2V、20V)三档。
(4)直流稳压电源:±5V、0。5A,±12V、0.5A,+1。5~24V,调节范围1.5V~24V.
(5)交流隔离低压电源:AC8V、0。5A;双AC18V、0。5A。
(6)电路实验线路板;
2、GOS—6051双踪示波器:
示波器用于显示电路中各种交流信号的波形,测量信号幅度、频率、周期和相位等。本示波器可直接数字显示信号波形的电压幅度、频率和周期时间。
3、万用表:
万用表可测量交流电压、直流电压、交流电流、直流电流和电阻值,并能测量三极管的直流放大倍数hfe(β值),可测量电容的容量、交流信号的频率等。
注意:万用表使用时要调好档位和量程。测直流电压和电流时要注意表笔的极性。
四、实验内容与步骤
1、XSX-3型模拟电路实验箱与数字万用表联用练习。
利用实验箱内的+5V电源和-5V电源以及实验箱中所给
OUT1
+5v
-5v
定的电位器,自行设计一个能实现+5V~-5V连续可调的电路,
然后按表1。1的要求,调节并测量相应的数据(保留2位小数),
记录在表1.1中并计算相对误差。
注意:正确选择万用表的档位和量程以及表笔极性。
表1.1
实验箱数字电表指示值(V)
—4V
—3V
-1V
2V
4V
万用表测量值(V)
相对误差 (%)
2、示波器、万用表和实验箱中的函数信号发生器、交流毫伏表的联用练习:
(1)示波器的使用:参看示波器面板,熟悉各旋钮和输入端子的作用,主要是聚焦、辉度、扫描时间、Y增幅、X移位、Y移位、电平等。
(2)函数信号发生器的使用:熟悉函数发生器的频段选择,频率调节,波形选择,幅度调节,衰减开关的作用,掌握函数发生器的使用方法.
(3)波形的测量:用示波器探头接函数发生器输出端,用万用表测频率,用箱内数字交流电压表测交流电压有效值,调节函数发生器旋钮,输出正弦波,使频率、电压为表1.2给定的数据,调节示波器的相应旋钮,使波形清晰,亮度适中,波形水平个数、宽度适中且完整,波形在屏幕垂直方向中央且幅度适中,波形稳定。然后,测出波形的周期和幅度(峰—峰值),填入表1.2中.
表1。2
频 率(KHZ) (万用表测)
2
15
交流毫伏表示值(V)(表头)
1
1
峰-峰值 (V) (示波器)
周 期(ms) (示波器)
频 率(KHZ) (示波器)
3、用示波器观察信号发生器输出的三角波和方波波形。
频率和电压值自选。
六、预习:
XSX—3模拟电路实验箱说明书,熟悉实验箱面板,GOS-6051双踪示波器使用说明书。
实验二、单管放大电路
一、实验目的
1。熟悉电路元器件的连接组装.
2.熟悉三极管β值测量方法.
3.掌握放大器静态直流工作点的调整方法及其对放大器特性的影响.
4。学会对放大器静态工作点和交流电压放大倍数AV、输入电阻Ri、输出电阻Ro等参数的测量方法。
二、实验仪器
1、XSX-3模拟电路实验箱; 2、GOS—6051双踪示波器; 3、UT56数字万用表。
三、实验原理
阻容耦合共射极放大电路是多级放大器中最常见的一种放大电路。为使放大器能正常工作而不产生非线性失真,必须设置合适的静态工作点.静态工作点Q设置在三极管输入特性线性部分,同时使Q点位于输出特性的放大区。当输入信号变化时,工作点始终在放大区内,并要求所设置的静态工作点保持稳定,即不随外界因素的变化而变化.如图2。1所示,为分压式偏置共发射极单管放大电路。RP1,RBB11,RB12,组成了分压基极偏置电路,调整RP1即可调整静态工作点.Rb1为基极限流电阻,Rc1为集电极负载电阻,Re、Re1为发射极电阻,
图2.2 单管放大电路链接图
图2。1 单管放大电路原理图
Rs为输入隔离电阻,C1为输入耦合电容,C2输出耦合电容。Rc:集电极电阻, C2:输出耦合电容, Re:发射极电阻, C3:交流信号旁路电容,RL:负载。要使三极管起到放大作用,外加电源的极性必须使三极管的发射结处于正向偏置状态,而集电结处于反向偏置状态。
放大原理:在放大器输入端输入交流
信号电压Vi,在输出端得到放大并反相的交流信号VO=Av·Vi.交流放大倍数: 。
四、实验内容与步骤
1、实验前的准备
(1)按图2。1连接电路,空载(不接负载),Rp调到电阻最大位置。
(2)检查线路无误后,接入+12伏直流稳压电源。
2、静态工作点调整
设置Ic约为1mA。
Ic的测量方法采用间接测量法。因为Ic≈Ie = 1mA,故Ve = Ie。·Re = 1××(510+51)=0.56 (V) ,
即调整Rp1,使得Ve为0.56V,静态工作点的设置完成。然后将所测的的数据填于表2。1中。
静态工作点测量值
Vb(V)
Vc(V)
Ve(V)
Vbe(V)
Vce(V)
0。56
3、放大器动态研究
(1)放大倍数的测量
调整信号发生器输出频率为2KHz,有效值为 10mV的正弦波,接入放大器输入端,用示波器观察输出电压Vo波形。
接入负载RL,分别改变负载电阻RL和Rc,测量输出电压的有效值,填表2。2, 再计算出电压放大倍数。了解Rc、RL对A v的影响。
说明:测量Vi、Vo交流电压时,用箱内mv表。注意转换量程。
给 定 参 数
实 测
实测计算
Rc
RL
Vi (mV)
Vo (mV)
A v= Vo/ Vi
2K
5。1 K
10
2 K
1K
10
5。1K
5。1K
10
5.1K
1K
10
5。1K
∞
10
表2。2
(2)观察波形失真
(1)在没有接人C3的情况下,保持Vi不变,接入RL=5。1K,调RP,改变静态工作点,观察波形出现的饱和失真和截止失真.如果失真不明显,可以增大输入电压Vi的幅度。
(2)在静态工作点正常的情况下,加大Vi的输入幅度,观察波形的刚好产生失真情况并记录此时的输入电压大小Vi。
(3)保持(2)的输入电压大小Vi的值不变,接入C3,观察此时的波形并记录.此时你发现了什么现象?分析其中的原因。
五、研究问题
1、放大器的静态工作点由什么参数决定?通常,如何调整静态工作点?
2、放大器空载和负载时,放大倍数有什么变化?
实验三、两级阻容耦合放大电路
一、实验目的
1。掌握合理设置两级放大器静态直流工作点的方法.
2.学会测量放大器静态直流参数和交流电压放大倍数的方法。验证两级电压放大倍数特点.
二、实验仪器
1、XSX-3模拟电路实验箱; 2、GOS—6051双踪示波器; 3、UT56数字万用表。
三、实验原理
多级放大电路,其放大倍数一般只有几十倍。然而,实际工作中,常常需要对微弱的信号放大几百、几千倍,甚至几万倍,这就需要将若干单级放大电路串连起来,将前级的输出端加到后级的输入端,组成多级放大器,使信号经过多次放大,达到所需的值。多级放大器的连接称为耦合,它必须满足以下要求:(1) 各三极管静态工作点互不影响.(2)各级输出的信号传送到下一级时,尽可能减小衰减和失真。
多级放大器有三种耦合方式,即阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。本实验采用阻容耦合两级放大器来研究多级放大器的有关性能指标.图中电路每一级都是共发射极放大电路,两级之间通过电容C2和Rb2耦合起来。由于电容具有“隔直流、通交流”的作用,因此,各级的静态工作点相互独立,互不影响,这对分析和应用都带来了方便。
实验电路如图3。1所示,图中元器件名称及作用与单管放大器中的对应元件相同。
图3。1图级阻容耦合放大电路原理图
图3。2 两级阻容耦合放大电路
四、实验内容与步骤
1、接线:按图连接两级阻容耦合放大器电路,空载.检查无误后,加入+12V工作电压。
2、设置静态工作点
设置第一级放大电路的静态工作电流Ic1为1mA,第二级的集电极静态电流为1.5 mA。
(调节Rp1, 使Ve1 = (51+510)×10—3 = 0.56V,调节Rp2, 使Ve 2 = 1000×1。5×10—3=1。5V).
(1)在放大器输入端加入1KHz,电压≈1mv的正弦波信号电压Vi,用示波器观察放大器输出电压V02波形(以放大器输出波形不失真为宜)。
(2)去掉输入信号Vi,用数字万用表直流电压200V档测量两级放大器三极管各电极对地静态直流电压值,填入表3.1.(正确结论:Vc>Vb>Ve。)
表3.1 静态直流工作点测量
第 一 级 (V)
第 二 级 (V)
VC1
Vb1
Ve1
Vc2
Vb2
Ve2
3、交流电压放大倍数测量
接入输入信号Vi ,在和RL=∝,RL=5.1KΩ, RL=1KΩ时,分别测量输入信号交流电压Vi(1~2mv),第一级输出交流电压V01和第二级输出交流电压V02,填于表3。2,并计算电压放大倍数.
表3。2 交流工作特性
负载电阻(Ω)
输入/输出电压 (mV)
交流电压放大倍数计算
输入
第一级输出
第二级输出
第一级
第二级
两级
Vi
Vo1
Vo2
AV1
AV2
AV
5.1K
1K
∝
4、两级放大器频率特性测量
输入电压幅值Vi不变,且输出电压V02波形不失真,改变输入信号频率,在空载和负载情况下按表3。2测量记录。
f L的测量:1、保持输入Vi不变且频率调节在1KHZ范围内;
2、测出这时候第二级输出电压V02(用交流毫伏表测);
3、保持输入电压不变,调节频率并使的输出电压的值变为原来的0。7倍即V02=0。7×V02
4、记录下此时的频率(频率用示波器测出V02输出端即可得到)。
f H的测量:1、保持输入Vi不变且频率调节在100 KHZ左右;
2、测出这时候第二级输出电压V02(用交流毫伏表测);
3、保持输入电压不变调节频率并使的输出电压的值变为原来的0。7倍UL=0。7×V02
4、记录下此时的频率(频率用示波器测出V02输出端即可得到)。
表3。2
f L
f H
R = ∞
R = 5。1K
五、研究问题:
1、根据计算结果,分析AV.AV1。AV2间的关系,总结两级放大器AV的特点.
实验四、 射极输出器
一、实验目的
1.了解射极输出器的特性。2。掌握射极输出器各项参数的测量方法。
二、实验仪器
1、XSX-3模拟电路实验箱; 2、GOS-6051双踪示波器; 3、UT56数字万用表。
三、实验原理
射极输出器是一种反馈很深的电压串联负反馈放大器,如图4。1所示。
射极输出器如要特点有:
(1)射极输出器的电压放大倍数可由,而电流放大倍数及功率放大倍数均大于1.
(2)输入电阻高.其输入电阻可表示为:。
可见,发射极电阻等放到基极回路时,将增大到倍.在实验时,我们可以近似地将流过的电流视为输入的信号电流,其中,所以有
(3) 放大器的输出电阻小。如图4。2所示,容易得到其输出电阻为:。
(4)放大器的输出电压与输出电压同相。
(5)具有良好的电压跟随特性。由于设计输出器具有输入电压与输出电压同相位,其电压放大倍数约为1的特点,使其输出电压的幅度和相位能跟随输入电压的变化而变化,因此具有良好的跟随特性。
(6)具有较好的频率特性。
四、实验内容与步骤
1、测量射极输出器的输入、输出电阻
(1)输入电阻的测量
将电路按图4.1接成射极输出器,调节电路的静态工作点,使Ic=1mA。方法是调节Rp2,使,
然后从信号发生器输出一个,输出电压为的正弦波,接入电路,用示波器观察负载电阻的电压波形,以不失真为宜.如果电压波形失真,可以适当的改变输入电压的大小,得到波形不失真的输出电压,用测得的数据代入公式,
求得输入电阻,填写于表4.1中。
表4。1 射极输出器输入电阻的测量与计算
Us (mV)
Ui (mV)
Rs ()
4。7K
(2)输出电阻的测量
测量负载电阻上的输出电压以及空载电压,代入公式,求得输出电阻,并将数据记录于表4.2中.
表4。2 射极输出器输出电阻的测量与计算
Uo(mV)
UOL(mV)
RL()
5.1K
五、研究问题
试从实验现象及测得的数据出发,归纳射极输出器的优点及主要用途.
图4。2 放大器等效模型 图 4.3 射集输出器实物
实验五、 差动放大电路
一、实验目的
1。加深了解差动放大电路的工作特点。
2。了解差动放大电路零点漂移产生的原因及抑制方法。
3。掌握差动放大电路参数的测量方法。
二、实验仪器
图5。1 差动放大电路原理图
1、XSX-3模拟电路实验箱; UT56数字万用表。
三、实验原理
差动放大器又称为差分放大器,它是一种能够有效地抑制零点漂移的直流放大器。它有多种形式的电路结构,图5.1所示为本实验所采用的直流差动放大电路.该电路是由两个完全对称的单管放大电器组成,如果将F点与D点相连,可以组成发射极没有恒流源的差分放大电路,如果F点与E点相连,则组成带发射极带有恒流源的差动放大电路.差动放大电路的输入方式为差模输入,输出方式有单端输出和双端输出.
四、实验内容与步骤
按图5。1连接好实验电路,加上+12V和-12V的工作电压.
1、发射极没有恒流源的差动放大器(将F点与D点相连)
(1)直流工作点调整与测量
令Vi=0(将两个输入端接地)。测量BG1与BG2两个三极管集电极之间输出电压VO,调整调零电位器RP1,使VO = 0V,然后测量三极管各极电位填入表5.1。
表 5.1 静态工作点
对地电压
Vc1
Vb1
Ve1
Vc2
Vb2
Ve2
测量值(V)
(2)测量差模电压放大倍数AVd(双端输出)、AVd1、AVd2(单端输出)。
a。 输入差摸信号:从+5V电源与—5V电源中按图5。3连接,分别调出
Vi1 = +0。1V,Vi2 =-0.1V两个直流输入电压。
即:Vi1 = Vi2 =︱0。1︱V,而两个输入端之间输入电压幅度为Vi = 0.2V.
图5.3 Vi产生电路
b。 测量单端输出差模电压Vod1、Vod2(每个管集电极对地电压)和双端输出差模电压Vod(两集电极间电压),填入表5。2,并计算单端输出差模电压放大倍数和双端输出差模电压放大倍数.
计算方法:单端输出:,,双端:。
(Vc1、Vc2分别是表5.1中集电极静态电压值。Vi = Vi1 — Vi2)。
表5.2 差模放大
测量、计算
输入信号
测 量 值
计 算 值
VOd1(V)
VOd2(V)
Vod(V)
AVd1
AVd2
AVd
Vi1 =-Vi2 = +0。1V
C、测量共模电压放大倍数AVc(双端输出)和AVc1、AVc2(单端输出)。
将两输入端插孔用导线连接,合并成一个输入端(即两输入端并联),
对地输入电压Vic= Vic1= Vic2=+ 0.1V或-0。1V均可,按表5。3内容测量并填表,
计算单端共模电压放大倍数和双端共模电压放大倍数。
(测量和计算方法同表5.2,但Vi = Vi1 =Vi2,即).
表5.3 共模放大
测量、计算
输入信号
测 量 值
计 算 值
VOC1(V)
VOC2(V)
VoC(V)
AVC1
AVC2
AVC
Vi1 = Vi2 = +0。1V
2、发射极有恒流源的差动放大器(将F点与E点相连)
将F点与E点相连,按照1重做上述实验,填写表格5.4,5。5,5.6,计算相关的数据。
注意:进行静态工作点的调试时,先将RP1与RP2均置于中间位置,然后仔细微调RP1, 使Vo约为0V,然后仔细调整RP2 ,使Vo的值最逼近0V即可。
表 5。4 带恒流源静态工作点
对地电压
Vc1
Vb1
Ve1
Vc2
Vb2
Ve2
测量值(V)
表5.5 带恒流源差模放大
测量、计算
输入信号
测 量 值
计 算 值
VOd1(V)
VOd2(V)
Vod(V)
AVd1
AVd2
AVd
Vi1 =-Vi2 = +0.1V
表5.6 带恒流源共模放大
测量、计算
输入信号
测 量 值
计 算 值
VOC1(V)
VOC2(V)
VoC(V)
AVC1
AVC2
AVC
Vi1 = Vi2 = +0。1V
五、研究问题
1、分析理论值与实测值误差原因。
2、带有恒流源的差动放大器与没有恒流源的差动放大器相比有什么优点?
实验六、比例运算电路
一、实验目的
1、了解集成运算放大器组成比例电路的特点及性能. 2、掌握各种比例电路的测试和分析方法。
3、学会设计放大器的电压放大倍数.
二、实验仪器 1、XSX-3模拟电路实验箱;2、UT56数字万用表.
三、实验原理
集成运放是高增益的直流放大器。若在它的输出端和输入端之间加入反馈网络,则可以实现不同的电路功能。例如,加入线性负反馈,可以实现放大功能以及加、减、微分、积分等模拟运算功能;加入非线性负反馈,可以实现对数、反对数、乘、除等模拟运算功能.
为了分析方便,通常把运算放大器视为理想器件,满足理想化条件的运放应具有无限大的开环电压增益、无限大的差模输入电阻、无限大的共模抑制比、无限大的开环带宽、零输出电阻以及零失调和漂移。
1、图6。1所示电路,是以UA741集成块组成的反相比例放大器,Rf引入电压并联负反馈.本电路闭环电压放大倍数(增益),输出电压, (负号表示Vo与Vi反相)。
2、图6。2所示电路,是以UA741集成块组成的同相比例放大器,Rf引入电压串联负反馈。放大器的闭环电压放大倍数(增益),输出电压 。
3、图6.3所示电路是以UA741集成 组成的电压跟随器,是同相输入比例放大器的特殊形式,
具有更高的输入阻抗和更低的输出阻抗。特点:, Vo =Vi.
图6.1 反相比例放大器 图6。2 同相比例放大器 图6.3 电压跟随器
;
四、实验内容与步骤
1、反相比例放大器特性测量(自行设计电压放大倍数)
要求:实验前,先自行设计的比值。
预选输入电压Vi值,并估算对应的输出电压Vo值,填入表6.1。
注意:由于集成块UA741最大输出电压Vo约为12V,
设计时须使Vo<12V.
表6.1 设计值 Rf = ,R1 = , Avf = .
直流输入电压Vi(V)
+
-
+
-
+
输出电压Vo
估算值(V)
实测值(V)
实测计算AVf = Vo/Vi
实验时,按图6.1连接实验电路,在集成放大器的输入端接入直流信号源。调整直流信号源对应旋钮,输入表6.1 的Vi设置值,测量Vo值填表(用数字万用表200V直流电压档),并标注Vo极性,计算AVf值。
2、同相比例放大器特性测量
按图6.2连接实验电路,调整直流信号源对应旋钮,用数字万用表按表6。2内容测量数据填表,标注Vo极性,计算AVf值。
表6.2 设计值 Rf = ,R1 = , Avf = .
Vi(V)
-
-
-
+
+
Vo(V)
实测计算AVf
3、电压跟随器特性测量
按图6.3连接实验电路。自选输入电压Vi,按表6.3内容测量Vi和Vo,填于表3中,标注Vo极性,了解输出电压Vo与输入电压Vi的跟随特性。
直流输入电压Vi(V)
+
-
+
-
+
-
输出电压Vo
估算值(V)
实测值(V)
实测计算AVf
表6.2
说明:本实验Vi也可以用交流电压作为输入信号进行,结论相同。
五、研究问题
1、总结三种运算电路的特点.(Vi与Vo相位关系,影响AVf值的因素)
2、同相输入比例放大器在什么条件下,成为电压跟随器?
六、要求: 预先选好各个电阻值,设计放大倍数。
附:图6。4 集成运算放大器应用实验电路
实验七 求和运算电路
一、实验目的
1、了解集成运算放大器组成求和(加、减法)电路的特点及性能.
2、学会求和电路的测试和分析方法。
二、实验仪器
1、XSX-3模拟电路实验箱; 2、UT56数字万用表。
三、实验原理
利用集成运放的理想化条件,可以认为,当运放工作在线性区域时,只要输出电压为有限值,输入差
模电压就必将趋于零,同时,由于输入电阻趋于无限大,流进放大器两输入端的电流也就趋于零,利用这两条重要法则,对于分析各种运放电路,将十分方便.
图7。1所示电路为同相输入式求和运算电路,简称加法器.它是一个同相放大器。它可以扩展为更多个输入值的加法运算.加法器也可以用反相放大器组成。
图7。2所示电路为双端输入式减法运算电路。
图7。1 反相加法运算电路
图7.2 减法运算电路
1、对于双端输入式加法运算电路,有 平衡条件R1=R3=10KΩ Rf=100KΩ
R = R1 // R3 // Rf
2、对于双端输入式减法电路,有前提条件R1=R3=10KΩ,R4= Rf =20KΩ
四、实验内容与步骤
自行选取各电阻值,设计各放大器的放大倍数。
1、加法电路
(1)按图7。1连接实验电路。图中取R1=R3=10KΩ Rf=100KΩ
R = R1 // R3 // Rf≈10KΩ
(2)从实验箱中直流信号源设置和。
按表7.1, 预选两个输入电压,测量输出电压,填表,并与计算值比较。
表7.1 设计值: R1 = 10KΩ, R3 = 10KΩ , Rf = 100KΩ 。
实测值
计算值
2、减法电路
按图7。2连接实验电路,图中R值自选。
连接输入信号,按表2内容 预选两个输入电压,测量输出电压填表,并与计算值比较。
表7。2 设计值: R1 = , R3 = , Rf = 。
实测值
计算值
五、研究问题
比较实测值与理论值,分析产生误差的原因。
六、要求:
预先选好各个电阻值。预选两个输入电压值,计算输出电压(不能大于14V)。
自拟实验步骤,完成实验任务。
实验八 积分与微分电路
一、实验目的
1、学会用运算放大器组成积分和微分电路。
2、学会分析积分和微分电路的特点及性能。
二、实验仪器
1、XSX-3模拟电路实验箱; 2、GOS—6051双踪示波器; 3、UT56数字万用表.
三、实验原理
积分电路是一种常用的波形变换电路,它是将矩形波变换为三角波的一种电路。电路的输出电压为输入电压的积分。其输出电压取自电容,电路的时间常数远大于输入脉冲宽度.同相输入和反向输入均可以构成积分运算电路,本实验仅讨论反相积分电路。如图8.1所示。
微分电路是另一种常用的波形变换电路,它可将矩形脉冲或方波变换成尖脉冲电压。
图8。2 集成微分电路
把积分电路中的C和R互换位置就构成了微分电路。其输出电压取自电阻,电路的时间常数远小于输入脉冲宽度.
图8.1 集成积分电路
图1 积分电路
四、实验内容与步骤
1、积分电路
按图8。1接线,输入f=100z, 幅度为2V的方波信号和正弦波信号,记录其输出波形和幅度。改变电路的频率,观察输出波形和幅度的变化情况。
1、 微分电路
设计一个RC微分电路,使频率为100Hz、幅度为2V的方波电压通过此电路变为尖峰波电压。选定R、C后,按图8.2接线,输入该方波信号,记录其输出波形和幅度。改变电路的频率,观察输出波形和幅度的变化情况。
五、研究问题
1、 画出各观测波形,标出其幅度、频率。
2、 总结积分、微分电路的特点.
实验九、串联型稳压电路
一、实验目的
1、了解串联型稳压电路组成及工作原理.
2、掌握稳压电路的调整及参数的测量方法.
二、实验仪器
1、XSX—3模拟电路实验箱; 2、GOS-6051双踪示波器; 3、UT56数字万用表。
三、实验电路
带有放大环节的串联式稳压电源原理图如图9.1所示,与构成复合调整管,与负载串联,组成
图9。1 整流、滤波、稳压电源电路
串联式输出电压调整电路。为比较电压放大管,为基准电压稳压管.R5、Rw、R6为取样电路,根据输出电压变化取样,与基准电压比较,得到误差电压,经放大后,集电极输出电压控制,的工作点,自动调整输出电压保持不变而稳压.
如图9.2为实验稳压电源实际电路:
图9.2 整流、滤波、稳压电源实验电路
1、 稳压过程:
设↑→Vbe3↑→Ic3↑→Vc3↓→Vb2↓→Vb1↓→Vbe1↓→Ic1↓→Rce1↑→Vce1↑→↓
自动将输出电压稳定在设定值。 反之亦然。
四、实验内容与步骤
1、测量稳压电源输的静态工作点及调整范围
(1)在1.5~24V的直流电源中取=13V送到稳压电源的输入端,输出负载电阻取=510,调整电位器,使得=8V(调不到8V,也可以调到8V左右),测量静态工作点,填写表9。1
表9。1
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(2)在=13V的条件下,分别取为510与100,调节电位器,测量输出电压范围。
=510,
=100,
2、测量稳压电源稳的稳定度S(稳定系数)。
改变输入电压Vi =13V±10%,(选择Vi =11V~14V),测对应的填入表.根据电压稳定度公式计算:(Vi =13V,Vo = 8V)。此时,取=510.将测量结果及计算结果填写在表9.2中。
电压稳定度S的测量计算
Vi=14V
Vi=12V
计算值
Vo
Vo
△Vi
△Vo
S
说明:电压稳定度S的物理意义:在某一输入电压Vi附近,Vi每变化1V,输出电压的变化量(S越小,稳压器的稳压效果越好)。
表9。2
3、稳压电源内阻的测量:
(1)设输入电压为13V,接入=510的负载电阻作为电源的输出负载,调节,使得输出电压=8V,测量两端电压,并计算此时的负载电流
(2)保持上述条件不变,将=510改为=100,测量两端电压,并计算此时的负载电流
电源内阻的计算:
五、研究问题
1、根据表9.1静态工作点测量值,分析三极管、及的工作状态。
2、如果要扩大该稳压电源的输出电压调节范围,你认为应采取哪些有效的措施?
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