模拟电子技术实验指导书电信系.doc

模拟电子技术
实验指导书

王行娟 主编

湖北工业大学商贸学院电子信息工程系目 录

实 验 要 求 1
低频实验箱简介 2
实验一 常用电子仪器的使用 4
实验二 单级阻容耦合放大器 6
实验三 差分放大器 10
实验四 集成运算放大器的基本应用 13
实验五 函数信号发生器 17
实验六 负反馈放大器 21
实验七 互补对称功率放大器（选做） 25
实验八 集成电路RC正弦波振荡器（选做） 29

实 验 要 求
1、实验前必须充足预习，完毕指定的预习任务，预习规定如下：
（1）认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必要的结果。
（2）完毕各实验“预习规定”中指定的内容。
（3）熟悉实验任务。
（4）复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。
2、使用仪器和实验箱前必须了解其性能，操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。
3、实验时接线要认真，互相仔细检查，拟定无误才干接通电源，初学或没有把握应经指导教师审查批准后再接通电源。
4、模拟电路实验注意：
（1）在进行小信号放大实验时，由于所用信号发生器及连接电缆的缘故，往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定，有些信号源调不到毫伏以下，实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。一般可用实验箱中电阻组成衰减器，这样连接电缆上信号电平较高，不易受干扰。
（2）做放大器实验时如出现波形削顶失真甚至变成方波，应检查工作点设立是否对的，或输入信号是否过大，由于实验箱所用三极管hfe较大，特别是两级放大电路容易饱和失真。
5、实验时应注意观测，若发现有破坏性异常现象（例如有元件冒烟，发烫或有异味）应立即并断电源，保持现场，报告指导老师。找出因素，排除故障，经指导老师批准再继续实验。
6、实验过程中需要改接线时，应关断电源后才干拆、接线。
7、实验过程中应仔细观测实验现象，认真记录实验结果（数据、波形、现象）。所记录的实验结果经指导老师审阅签字后再拆除实验线路。
8、实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头、并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。
9、实验后每个同学必须按规定独立完毕实验报告。

低频实验箱简介
一、电源部分（1）直流（DC）电源：提供±12V、±5V以及从1~20V可以线性调节的电源。
（2）交流（AC）电源：提供交流15V电源。

二、信号源部分
提供从40HZ~200KHZ的信号源，信号波形可选择为方波，三角波或正弦波，幅度及频率都可调。

三、其它元件部分
实验箱有电动机、灯泡、喇叭、麦克风、信号变压器等部分，以提供实验时使用。

四、实验板部分
1、模块化：
本实验箱采用模块化设计，箱底有±12V、±5V以及Grand电源部分，可将需用实验仪拆到平台上使用。

2、短路保护
本实验箱具有短路保护功能，当正负电源短路时，实验箱将发出警报。
3、实验板
实验板分为白色板、蓝色板和接线板。白色板的线路已经连接，但是元件未焊接上去，需要实验者用连线的方式接上去。

白色板
蓝色板的线路已经连接，并且元件已经焊接上去，大小就如板上所标，实验者只需连接虚线部分就可做实验。

蓝色板
接线板部分横向孔之间不导通，纵向孔之间导通，以供实验在需要时外接一些实验箱上没有的线路。

实验一 常用电子仪器的使用

一、实验目的：
学习、掌握常用电子仪器的调整和对的使用方法。
二、实验说明：
示波器、信号发生器、直流稳压电源、晶体管毫伏表及数字万用表是电子技术实验常用的几种仪器。
信号发生器用来产生频率，幅度都可调，波形可选择的信号。
直流稳压电源为各种实验电路提供供电电源。
示波器是一种用来观测各种周期电压（或电流）波形的仪器。常用的有日本岩崎SS-7802、日本建伍CS-4125、西安友太DOS-622等示波器，它们都为20MHZ以下的通用型示波器。
三、预习规定：
1、复习有关仪器的原理、指标、调试及使用方法。
2、阅读实验指导书，了解实验基本内容和环节。
3、预习报告中所列有关内容和待填表格，在实验前需交实验指导教师批阅。
四、实验内容：
1、示波器的使用
（1）示波器的调整
示波器接通电源，待预热后顺时针调节“辉度”旋钮，将触发方式开关置AUTO，并使Y轴、X轴位移旋钮置中，屏幕上显示出一条扫描基线，调“聚集”旋钮使基线细而清楚。
（2）练习并掌握下列旋钮的作用
调整函数信号源输出2V、1KHZ信号，作为示波器输入信号。调节示波器有关旋钮，使屏幕上显示出清楚而稳定、幅度为4格的三个完整波形，按表1—1逐个了解各旋钮功能，注意每次动一个旋钮，作完后恢复原状，再作另一个旋钮。
表1—1
信号源
V／div位置

Vp-p值
格数

电压值

换算成有效值

相对误差

（3）用示波器测量信号幅度
调整信号源ƒ=1KHZ，输出为2V。示波器“微调”旋钮至“校准”位置，适当改变V/div的位置，测试表1—2的内容。
表1—2
旋钮名称
屏幕显示结果记录
功能分析
逆时针旋
位置适中
顺时针旋
↑↓

←
→

LEVEL

TIME／div
细 调

V／div
细 调

V／div

TIME／div

五、实验报告规定：
1、根据实验记录，列表整理、计算实验数据，描绘观测到的波形图。
2、通过本实验总结如何对的使用示波器。
实验二 单级阻容耦合放大器
一、实验目的：
1、学会放大器电路的设计、安装及调试方法。
2、学会测量放大器的静态工作点及其调整方法。
3、掌握放大器的放大倍数的测量方法。
4、进一步掌握双踪示波器、函数发生器、万用表和直流稳压源的使用方法。
二、预习规定
1、复习单级共射放大电路静态工作点的设立。
2、复习模拟电路电压放大倍数的计算方法。
三、实验原理：
1、电路原理图：

图2—1 分压式阻容耦合共射放大器
图2-1所示的阻容耦合共射放大器采用的是分压式电流负反馈偏置电路。放大器的静态工作点Q重要由Rb1、Rb2、Re、Rc及电源电压+Vcc所决定。该电路运用电阻Rb1、Rb2分压的固定基极电位VBQ。假如满足条件I1>>IBQ，当温度升高时：ICQ↑→VEQ↑→VBE↓→IBQ↓→ICQ↓，结果克制了ICQ的变化，从而获得稳定的静态工作点。
2、静态工作点的选取
（1）电路静态工作点的拟定
对于小信号放大器，一般取ICQ=0.5~2mA，VEQ=（0.5~0.5）Vcc。一旦电路拟定后，静态工作点可由下式计算：
ICQ≈IEQ=VEQ/Re
ICQ=β IBQ
VCEQ=VCC- ICQ（RC-Re）
（2）静态工作点的测量与调整
测量工作点重要是测量ICQ、VCEQ和VBEQ，由于IBQ很小（μA数量级），一般不测量，只公式计算。静态工作点的测量方法如下：
a．输入端不输入信号，并将输入端短路，将直流稳压源调到Vcc值，然后接入电路。
b．检查放大器各级电压，判断电路是否正常工作。用万用表的直流电压档测量图2-1中VCQ和VEQ的电压值。若VCQ、VCC或VEQ为0，说明ICQ=0，晶体管工作在截止区；若VCQ太小，即VCQ-VEQ=VCEQ≤0.5V，说明ICQ太大，使Rc上压降太大，晶体管工作在饱和区；若VCEQ为正几伏，说明晶体管工作在放大区。然后测量VB和VE的电压值，则VBE=VB-VE，正常的VBE值，锗管VBE=0.2V，硅管VBE=0.7V。当各级电压都正常时，说明晶体管处在放大工作状态。
但测量的工作点不符合规定期，一般调节上偏置电阻RB1的大小来改变IBQ的值，以达成符合工作点电流ICQ和电压VCEQ的规定。

三极管三种工作状态极间电压的典型关系（参考值）
三极管类型
截止状态
放大状态
饱和状态
Uce
Ube
1
2
Uce
Ube
Uce
Ube
NPN硅管
Uc
＜0.5V
或负值
≈ Uc
0.6~0.7V
0.2~0.3V
0.7V
PNP锗管
Uc
＞-0.1V
或正值
1
2
≈ Uc
-0.3V
-0.1V
-0.3V
3、电路的性能指标与测试方法
晶体管放大器的重要性能指标有电压放大倍数AV，输入电阻Ri，输出电阻Ro及通频带BW，这里重点介绍电压放大倍数的计算与测试，方法如下：
（1）电压放大倍数
式中RL=RC//RL，rbe为晶体管输入电阻，即

测量电压放大倍数实验事实上是测量放大器的输入电压Vi和输出电压Vo的值，在波形不失真的条件下，假如测出Vi（有效值）或Vim（峰值）与Vo（有效值）或Vom（峰值），则
三、实验内容：
1、静态工作点的测量与调整。按图2-5,组装单级共射放大电路，经检查无误后，按通电源+12V。
2、输入信号短接到地。
3、调节电位器，并用万用表直流电压档测量三极管的各个电极的电压，保证三极管工作在放大状态。
2、电位器调节好后，将测量值记于表2-1中。
表2—1
VCQ
VEQ
VBQ
VCEQ
VBEQ
ICQ=VEQ/Re

图2—5 设计举例的实验电路
3、测量放大倍数AV
将函数发生器接入电路的输入端，调节函数发生器使其输出f=1KHZ，VS=0.3V，在输出不失真的情况下，用示波器观测Vi和Vo电压的幅值和相位。，将记录结果填入表2—2中。
表2—2
Vi
VO
AV =VO/Vi

六、实验报告：
1、认真记录和整理测试数据，按规定填入表格并画出波形图。
2、对测试结果进行理论分析，找出产生误差的因素。
七、实验器材：
电子线路实验箱 一台
双踪示波器 一台
万用表 一只
元器件及工具 一套
连线　　　　　　　　　 若干
其中，模拟电子线路实验箱用到函数发生器、直流稳压电源模块，元器件模组以及“单级共射放大电路”电路模板。
实验三 差分放大器
一、实验目的：
1、熟悉差分放大器的工作原理。
2、掌握差分放大器的基本测试方法。
3、掌握差分放大电路的动态参数测量方法。
4、学会设计具有恒流源的差分放大电路的调试。
二、预习规定
1、复习差分放大器工作原理及其性能分析方法。
2、阅读实验原理，熟悉实验内容及环节。
二、实验原理：

图3-1 带恒流源的差分放大电路
实验电路见图3-1，这是一个带恒流源的差动放大电路。它具有静态工作点稳定、对共模信号有高克制能力，而对差模信号有放大能力的特点。根据结构，该电路有四种形式：单端输入、单端输出；单端输入、双端输出；双端输入、单端输出和双端输入、双端输出。以下是差分放大器4种接法的差模电压增益的情况如下：
差模特性
连接方式
差模电压增益
AVD
双端输入-双端输出

单端输入-双端输出
同上
双端输入-单端输入

单端输入-单端输出
同上
* 未考虑信号源内阻RS，忽略RP。
从表中看出，不管是双端输入还是单端输入，其输入电阻Rid均相等。双端输出时的差模特性完全相同，单端输出时的差模特性也完全相同。
差模电压增益AVD的测量方法是，输入差模信号Vi的正弦波，设差分放大器为单端输入—双端输出接法，用双踪示波器观测VC1及VC2，（它们应是一对大小相等、极性相反的不失真正弦波），用晶体管毫伏表分别测量VC1、VC2的值后，用下式计算：
双端输出时的差模电压增益： （6）
假如VC1与VC2不相等，则说明放大器的参数不完全对称。若VC1与VC2相差较大，则应重新调整静态工作点，使电路性能尽也许对称。
四、实验内容及环节：
1、按照实验原理图3-2 所示，连接电路。

图3-2 带恒流源差分放大电路的连接线路图
2、测量静态工作点
(1) 放大器的调零
将输入端短路并接地，接通直流电源12V。为调节电路的对称性，用万用表电压档测量三极管Q1、Q2的集电极对地的电压，并调节330欧电位器，使其满足VC1Q =VC2Q；
(2) 测量静态工作点
零点调好后，再调节10K电位器，并用万用表直流电压档测量Q1、Q2各极对地电压，并使VC1Q、VC2Q的电压值适中，以保证三极管工作在放大区。测量结果填入表3-1中。
表3-1
VC1Q
VC2Q
VB1Q
VB2Q
VE1Q
VE2Q

3、测量交流信号差模电压放大倍数
(1) 调节信号源，使其输出f=500Hz，Vi=0.2V；
(2) 电路结构选择单端输入，双端输出的方式，并将信号源接入到电路中；
(3) 用示波器分别观测电路中VC1和VC2的波形，并读取幅值。计算差模电压放大倍数。数据记录在表3-2中
(注意：输入交流信号时．用示波器监视，波形，若出现失真现象时，可减小输入电压值，使，都不失真为止。)
表3-2
信号源Vi
VC1
VC2
放大倍数AVD

五、实验报告规定
1、整理实验数据，计算Avd。
2、总结差分放大电路的性能和特点。
六、实验器材：
模拟电子线路实验箱 一台
双踪示波器 一台
万用表 一台
连线 若干
其中，模拟电子线路实验箱用到信号发生器、直流稳压电源模块，元器件模组以及“差动放大电路”模板。
实验四 集成运算放大器的基本应用
一、实验目的：
1、掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路。
2、掌握比例、求和运算电路的特点及性能。
3、学会上述电路的测试和分析方法。
4、掌握各电路的工作原理。
二、预习规定
1、复习比例运算电路的工作原理。
2、复习求和运算电路的工作原理。
三、实验原理及参考电路
（一）、比例运算电路
1．工作原理
比例运算（反相比例运算与同相比例运算）是应用最广泛的一种基本运算电路。
a．反相比例运算,最小输入信号等条件来选择运算放大器和拟定外围电路元件参数。
如下图所示。

输入电压经电阻R1加到集成运放的反相输入端，其同相输入端经电阻R2接地。输出电压经RF接回到反相输入端。通常有： R2=R1//RF
由于虚断，有 I+=0 ，则u+=-I+R2=0。又因虚短，可得：u-=u+=0
由于I-=0，则有i1=if，可得：
由此可求得反相比例运算电路的电压放大倍数为：
b．同相比例运算

输入电压接至同相输入端，输出电压通过电阻RF仍接到反相输入端。R2的阻值应为R2=R1//RF。
根据虚短和虚断的特点，可知I-=I+=0,
则有
且 u-=u+=ui，可得：

（二）求和运算电路
1．反相求和
基本电路如下图所示

根据“虚短”、“虚断”的概念

当R1=R2=R，则
2．同相求和
由读者自己分析。
四、实验内容
1. 反相比例放大器
实验电路如图4-1所示。接好电路后，接通12v的直流电源。

图4-1 反相比例放大器实验电路
由给定的实验模块进行电路设计，在输入端加人频率的正弦信号，测量输出端的信号电压Vo并用示波器观测Vo,Vi的相位关系，记录于表4.1中。
表4.1
Vi(V)
Vo(V)
Vi波形
Vo波形

实测值
计算值

2. 同相比例放大器

图4-2 同相比例放大器实验电路
由给定的实验模块进行电路设计，在输人端加入频率的正弦信号，测量输出端的信号电压Vo并用示波器观测Vo，Vi的相位关系，记录于表4.2中。
表4.2
Vi(V)
Vo(V)
Vi波形
Vo波形

实测值
计算值

3．反相求和放大电路
实验电路如图4-3所示。按表4.3内容进行实验测量。
表4.3
Vi1（V）
0.3
-0.3
Vi2（V）
0.2
0.2
Vo（V）

图4-3反相求和放大电路

五、实验报告规定
1．总结本实验中3种运算电路的特点及性能。
2．分析理论计算与实验结果误差的因素。
六、实验仪器
模拟电子线路实验箱 一台
双踪示波器 一台
万用表 一台
连线 若干
其中，模拟电子线路实验箱用到信号发生器、直流稳压电源模块，元器件模组以及“比例求和运算电路”模板。
实验五 函数信号发生器
一、实验目的：
1、掌握波形发生器的基本设计方法。
2、掌握波形发生器的调试和测量。
3、熟悉波形变换方法及了解误差因素
二、预习规定
1、复习方波发生电路的工作原理。
2、复习三角波发生电路的工作原理。
三、实验原理：
1．方波发生器
方波产生电路是一种可以直接产生方波或矩形波的非正弦信号发生电路。由于方波波包含极丰富的谐波，因此，这种电路又称为多谐振荡器。
方波波产生电路如图5-1所示，它是在迟滞比较器的基础上，把输出电压经Rf、C反馈集成运放的反相端。在运放的输出端引入限流电阻R和两个稳压管而组成的双向限幅电路。

图5-1 方波产生电路
图5-2画出了在时的一个方波的典型周期内输出端及电容C上的电压波形。当 时， ，则在的时间内电容C上的电压vc将以指数规律由 向+Vz方向变化， 得出

图5-2 方波波形
通常将矩形波为高电平的连续时间与振荡周期的比称为占空比。对称方波的占空比为50%。如需产生占空比小于或大于50%的矩形波，只需适当改变电容C的正、反向充电时间常数即可。
2．锯齿波发生器
锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。锯齿波产生电路的种类很多，这里仅以图5-4所示的锯齿波电压产生电路为例，讨论其组成及工作原理。

图5-4 锯齿波产生电路
(ⅰ)电路组成
由图5-4可见，它涉及同相输入迟滞比较器（A1）和充放电时间常数不等的积分器（A2）两部分，共同组成锯齿波电压产生电路。
(ⅱ)工作原理

图5-5 锯齿波波形
设 时接通电源，有 ，则–VZ经R6向C充电，使输出电压按线性规律增长。当vO上升到门限电压 使 时，比较器输出vO1由–VZ上跳到+ VZ，同时门限电压下跳到VT–值。以后经R6和D、R5两支路向C反向充电，由于时间常数减小，vO迅速下降到负值。当vO下降到下门限电压VT–使 时，比较器输出vO1又由+VZ下跳到–VZ。如此周而复始，产生振荡。由于电容C的正向与反向充电时间常数不相等，输出波形vO为锯齿波电压，vO1为矩形波电压，如图5-5所示。可以证明，设忽略二极管的正向电阻，其振荡周期为
（10）
显然，图5-4所示电路，当R5、D支路开路，电容C的正、反向充电时间常数相等时，此时，锯齿波就变成三角波，图5-4所示电路就变成方波（vO1）-三角波（vO）产生电路，其振荡周期为。
四、实验内容
1．方波发生电路

图5-6 方波产生实验电路
（1）实验电路如图5-6所示。
（2）按电路图5-6连接好电路，用示波器观测Vc、Vo1波形及频率。
2．三角波发生电路
实验电路如图所示5-7所示。

图5-7 三角波发生实验电路
按图接线，用示波器观测输出波形，并将输出波形描绘在坐标纸上，分别观测Vo1及Vo2的波形并记录在下图中。

图5-7绘制各级电压波形
五、实验报告规定
1、用记录所有的输出波形。
2、写出实验心得体会。
六、实验器材
模拟电子线路实验箱 一台
双踪示波器 一台
万用表 一台
连线 若干
其中，模拟电子线路实验箱用到信号发生器、直流稳压电源模块，元器件模组以及“波形发生电路”模板
实验六 负反馈放大器
一、实验目的
1、加深理解负反馈对放大电路性能的影响
2、掌握放大电路开环与闭环特性的测试方法
二、预习规定
1、复习电压串联负反馈的有关章节，熟悉电压串联负反馈电路的工作原理以及对放大电路性能的影响。
2、阅读实验原理，熟悉实验内容及环节。
三、实验原理
1、基本概念及分类：
负反馈放大器就是采用了负反馈措施（即将输出信号的部分或所有通过反馈网络送回输入端，以削弱原输入信号）的放大器。
负反馈放大器有电压串联、电压开联、电流串联和电流并联四种基本组态。

由其方框图有，D=1+AF称为反馈深度，当D＞＞1时，。
2、负反馈放大器对性能的影响：
（1）放大倍数的稳定性提高。

该式表白：引入负反馈后，放大器闭环放大倍数的相对变化量比开环放大倍数的相对变化量减少了（1+AF）倍，即闭环增益的稳定性提高了（1+AF）倍。
（2）负反馈可扩展放大器的通频带
引入负反馈后，放大器闭环时的上、下截止频率分别为：

可见，引入负反馈后，向高端扩展了倍，从而加宽了通频带。
（3）减小非线性失真及克制噪声。
（4）对输入、输出电阻的影响。
串联负反馈输入电阻增长，并联负反馈输入电阻减小；电压负反馈输出电阻减小，电流负反馈输出电阻增大。
四、实验内容及环节：
负反馈共有四种类型，本实验仅对“电压串联”负反馈进行研究。实验电路由两级共射放大电路引入电压串联负反馈，构成负反馈放大器。其电路图6-1所示：

图6-1 负反馈放大器实验电路
1、测量电路在线性放大状态时的静态工作点
从信号源输出f＝1KHz，Vi＝100mv正弦信号，调节Rw1、Rw2，使Vo波形达成最大不失真。关闭信号源，并使Vi=0，用电压表测量Q1、Q2的静态工作点，记入下表。
表6-1

VCQ
VBQ
VEQ
Q1

Q2

2、研究负反馈对放大器性能的影响
（1）观测负反馈对放大器电压放大倍数的影响
将开关K接地或接1,分别测量基本放大器的电压放大倍数Av和负反馈放大器的电压放大倍数Avf。

Vi
Vo
K接地

K接1

K接地时：Av =
K接1时：Avf =
（2）研究负反馈对放大器电压放大倍数稳定性的影响
当电源电压Vcc由+12V减少到+9V（或增长到+15V）时，其他条件同上，分别测量相应的Av和Avf，按下列公式计算电压放大倍数的稳定度，并进行比较。

Vcc=12V
Vcc=9V
K接地
Vo
Av（+12V）
Vo
Av（+9V）

K接1
Vo
Avf（+12V）
Vo
Avf（+9V）

（3）观测负反馈对非线性失真的影响
开环状态下，保持输入信号频率,用示波器观测输出波形刚刚出现失真时的情况，记录Vo的幅值。然后加入负反馈形成闭环，并加大，使幅值达成开环时相同值，再观测输出波形的变化情况。对比以上两种情况，得出结论。
结论：

五、实验报告规定
1．认真整理实验数据和波形，填入相应表格中。
2．分析实验结果，总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。
七、实验元、器件
模拟电子线路实验箱 一台
双踪示波器 一台
万用表 一台
连线 若干
其中，模拟电子线路实验箱用到信号发生器、直流稳压电源模块，元器件模组以及“电压串联负反馈放大电路”模板。

实验七 互补对称功率放大器（选做）
一、实验目的
1、了解互补对称功率放大电器的调试方法。
2、测量互补对称功率放大电器的最大输出功率、效率。
3、了解互补对称功率放大电器的其他性能指标的测量方法。
4、熟悉改善互补对称功率放大电器性能的方法。
二、预习规定
1、复习互补对称功率放大电器的工作原理。
2、在抱负情况下，计算实验电路的最大输出功率、管耗、直流电源供应的功率和效率。
三、实验原理
1．甲乙类单电源互补对称电路工作原理

图7-1互补对称功率放大器原理电路
图7-1是采用一个电源的互补对称原理电路，图中的T3组成前置放大级，T2和T1组成互补对称电路输出级。在输入信号vi =0时，一般只要R1、R2有适当的数值，就可使IC3 、VB2和VB1达成所需大小，给T2和T1提供一个合适的偏置，从而使K点电位VK=VC=VCC/2 。
当加入信号vi时，在信号的负半周，T1导电，有电流通过负载RL，同时向C充电；在信号的正半周，T2导电，则已充电的电容C起着双电源互补对称电路中电源-VCC的作用，通过负载RL放电。只要选择时间常数RLC足够大（比信号的最长周期还大得多），就可以认为用电容C和一个电源VCC可代替本来的+VCC和-VCC两个电源的作用。
值得指出的是，采用一个电源的互补对称电路，由于每个管子的工作电压不是本来的VCC，而是VCC/2，即输出电压幅值Vom最大也只能达成约VCC/2，所以前面导出的计算Po、PT、和PV的最大值公式，必须加以修正才干使用。修正的方法也很简朴，只要以VCC/2代替本来的公式中的VCC即可。
2．自举电路的工作原理

图7-2 带自举电路的互补对称功率放大器原理电路
图7-1电路虽然解决了工作点的偏置和稳定问题，但在实际运用中还存在其他方面的问题。如输出电压幅值达不到Vom=VCC/2。现分析如下。
在额定输出功率情况下，通常输出级的BJT是处在接近充足运用的状态下工作。例如，当vI为负半周最大值时，iC3最小，vB1接近于+VCC，此时希望T1在接近饱和状态工作，即vCE1= VCES，故K点电位vK= +VCC-VCES » VCC。当vi为正半周最大值时，T1截止，T2接近饱和导电，vK=VCES»0。因此，负载RL两端得到的交流输出电压幅值Vom= VCC/2。
上述情况是抱负的。事实上，图7-1的输出电压幅值达不到Vom= VCC/2，这是由于当vi为负半周时，T1导电，因而iB1增长，由于Rc3上的压降和vBE1的存在，当K点电位向+VCC接近时，T1的基流将受限制而不能增长很多，因而也就限制了T1输向负载的电流，使RL两端得不到足够的电压变化量，致使Vom明显小于VCC/2。
如何解决这个矛盾呢？假如把图7-1中D点电位升高，使VD >+VCC，例如将图中D点与+VCC的连线切断，VD由另一电源供应，则问题即可以得到解决。通常的办法是在电路中引入R3C3等元件组成的所谓自举电路，如图7-2所示。
在图7-2中，当vI =0时，vD=VD=VCC-Ic3R3 ，而vK=VK=VCC/2，因此电容T1两端电压被充电到VC3=VCC/2-Ic3R3。
当时间常数R3C3足够大时，vC3（电容C3两端电压）将基本为常数（vC3 »VC3），不随vi而改变。这样，当vi为负时，T1导电，vK将由VCC/2向更正方向变化，考虑到vD=vC3+vK=VC3+vK ，显然，随着K点电位升高，D点电位vD也自动升高。因而，即使输出电压幅度升得很高，也有足够的电流iB1，使T1充足导电。这种工作方式称为自举，意思是电路自身把vD提高了。
3．参考实验电路
本实验参考电路如图7-3所示。
R4

图7-3 互补对称功率放大器实验电路图
*请读者按照自举电路的工作原理，将此实验参考电路扩展成带自举电路的互补对称功率放大器，完毕对比实验。
4．几项重要指标及其测量方法
（1）最大输出功率
抱负情况下，互补对称功率放大电路的最大输出功率为

测量方法：给放大器输入1kHz的正弦信号电压，逐渐加大输入电压幅值，当用示波器观测到输出波形为临界削波时，用毫伏表测出此时的输出电压Vo，则最大输出功率为：
（2）直流电源供应的平均功率
在抱负情况下，（即时）
（3）效率η
（4）最大输出功率时三极管的管耗PT：
四、实验内容
1．按图7-3所示在实验箱上连接好电路，给T1、T2发射结加正偏压，调节Rp，使。
2．调节信号发生器，将1kHz的正弦信号输入放大器。逐渐加大输入电压的幅值，用示波器观测输出电压为临界削波时，用毫伏表测出输出电压，并记录此时的直流电流I和电源电压Vcc，算出、、和。将数据填入表7-1中。
表7-1

3．保持输入信号电压不变，记录输出电压的波形。
*4．自行设计加入自举电路，反复环节二，将实验结果填入表7-2，对比两组数据。
表7-2

五、实验报告规定
1．列出实验结果，说明实际值与抱负值偏离的重要因素。
2．（选做）给出添加自举电路的元件参数选定理由，必要时写出估算过程。
六、思考题
1．无输入信号时，T1、T2的管耗是多少？
2．实验参考电路中各个电容分别有何作用？
七、实验器材
模拟电子线路实验箱 一台
（信号源、元件库、互补对称功率放大电路模块和直流稳压电源）
双踪示波器 一台
连线 若干
毫伏表 一台

实验八 集成电路RC正弦波振荡器（选做）
一、实验目的
1．掌握桥式RC正弦波振荡器的电路构成原理。
2．熟悉正弦波振荡器的高速测试方法。
3．观测RC参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测定方法。
二、预习规定
1．复习RC桥式振荡器的工作原理。
2．图8-2所示电路中，调节R1起什么作用，两个二极管起什么作用？
三、实验原理与参考电路
1．基本RC桥式振荡
电路如图所示，它由两部分组成，即放大电路和选频网络。由图中可知由于Z1、Z2和R1、Rf正好形成一个四臂电桥，因此这种振荡电路常称为RC桥式振荡电路。

图8-1 RC桥式振荡电路
由图可知，在 时，经RC反馈网络传输到运放同相端的电压 与 同相，即有 和 。这样，放大电路和由Z1、Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统，可以满足相位平衡条件，因而有也许振荡。
实现稳幅的方法是使电路的Rf/R1值随输出电压幅度增大而减小。起振时规定放大器的增益 >3,例如，Rf用一个具有负温度系数的热敏电阻代替，当输出电压 增长使Rf的功耗增大时，热敏电阻Rf减小，放大器的增益下降，使 的幅值下降。假如参数选择合适，可使输出电压幅值基本恒定，且波形失真较小。
由于集成运放接成同相比例放大电路，它的输出阻抗可视为零，而输入阻抗远比RC串并联网络的阻抗大得多，可忽略不计，因此，振荡频率即为RC串并联网络的 。RC串并联网络构成正弦振荡电路的正反馈,在 处,正反馈系数 ，而R1和Rf当构成电路中的负反馈，反馈系数 。F+与F-的关系不同，导致输出波形的不同。
2．如图8-2 ，RC桥式振荡电路由RC串并联网络和同放大电路组成，图中RC选频网络形成正反馈电路，并由它决定振荡频率f0,Ra和Rb形成负反馈回路，由它决定起振的幅值条件和调节波形的失真与稳幅控制。
在满足的条件下，该电路的：
振荡频率
起振幅值条件
即
式中为二极管的正向动态电阻。
四、实验内容
1．按图一所示电路接线
2．用示波器观测输出波形

图8-2
3．按表8.1内容测试数据
表8.1
R1
C1
f．
10K
0.1u
测量值
估算值
10K
0.047u

20K
0.1u

4．调整Rp观测波形的变化。
5．解出两只二极管，再调整Rp，观测波形变化，分析出现现象的因素，及二极管的作用。
图一所示电路中，改变振荡频率时为保持其振荡条件不被破坏，必须使两个电阻或两个电容同步调节，使工艺增长了难度，采用图二所示电路，就可以只调一个电阻，即可调频，又可以保持振荡条件。

图8-3
（1）按图8-3，接好电路。
（2）调节RP2，使电路起振，输出电压幅度浮动
（3）调整RP1，记录输出电压V0的频率变化范围，同时观测波变化情况。
五、实验报告规定
1．根据实验数据、分析、比较两电路的优缺陷。
2．分析理论计算填写实验值误差的因素。
3．分析反馈电位器及二极管的作用，用实验数据加以说明。
六、思考题
1．图8-4中，正反馈文路是由_____组成，这个网络且______特性，要改变振荡频率，只要改变_____或_______的数值即可。
2．图8-4中，1Rp和R1组成______反馈，其中______是用来调节放大器的放大倍数，使Au＞3的。

图8-4
七、实验元件与仪器
模拟电子线路实验箱 一台
双踪示波器 一台
万用表 一台
连线 若干
其中，模拟电子线路实验箱用到信号发生器、直流稳压电源模块，元器件模组以及“集成电路RC正弦波振荡器”模板