电子方面导航试验.doc

单管电压放大器
一 实训目的
1. 学习调整放大器静态工作点的方法。
2．掌握放大器主要性能指标的测试方法。
3．观察静态工作点对输出波形的影响。
4．进一步熟悉电子仪器的使用方法。
二 实训仪器
1.低频信号发生器1台
2.双路晶体管毫伏表1块
3.直流稳压电源1个
4.二踪示波器 1台
5.万用表1块
三 实训原理
1.实训电路
图2-3-1 单管电压放大器实验电路图

实训电路如图2-3-1所示。图中RS作为测量放大器输入电阻时的信号源内阻用，RW为调整工作点而设置的电位器。图中的D、C之间连接时，电路接成无反馈电路，反之则为有反馈电路。 
2．工作原理
(1)放大器的静态工作点：其静态工作点一般由下列几个参数描述：

当电源电压、负载电阻不变时，改变基极电流值，可改变放大器的静态工作点。当静态工作点偏高时，放大器将产生饱和失真；反之，当静态工作点偏低时，放大器将产生截止失真。
(2)主要性能指标
①电压放大倍数

式中：
②输入电阻

③输出电阻

④通频带

3．主要参数的测试方法
(1)静态工作点的测试：测试静态工作点通常采用下面两种方法。
①测电流法
此方法必须在晶体管各电极中串接毫安表进行测量，其优点是测试直观且较 为准确，但由于测试前要断开电路，不太方便，故常采用测电压法。
②测电压法
在图2-3-1中，调整RW确定合适的发射极电压UEQ，由（RF很小，可忽略不计），可求得IEQ值。对于无Re的电路，则可先测出集电极电压UCQ，再由求得ICQ之值。
(2)电压放大倍数的测试
测量时，按图2-3-2接好测试电路。使各仪器及放大器正常工作后，将信号发生器的频率调到中频区域上，幅度调到所要求的Ui数值上。然后用毫伏表分别测量Ui与Uo之值，按计算实际测量的电压放大倍数。
(3)幅频特性的测试
放大器的幅频特性是指放大器的电压放大倍数幅值与输入信号频率之间的关系曲线。故测试幅频特性就是测试不同输入信号频率上的电压放大倍数。为此在测量放大倍数的基础上，只要改变信号发生器的频率（从高到低或从低到高均可），而Ui值不变，即可计算出相应的电压放大倍数。测试时，在曲线变化较明显的部分多测几个点，以便反映幅频曲线的真实情况。
图2-3-2 电压放大倍数测试图

(4)输入电阻的测试
测试输入电阻的电路如图2-3-3所示。调节信号发生器的输出电压，使放大器的输出电压为一定值Uo，然后分别测试Rs两端对地电压Us与Ui，则有

(5)输出电阻的测试
测试输出电阻的电路如图2-3-3所示。将图中开关K断开（即负载电阻RL开路），由信号发生器加入输入电压Ui，测得放大器的输出电压记为UO1。然后保持Ui不变，将开关k闭合（即接入负载电阻RL），再测得放大器的输出电压记为UO。则

图 2-3-3 输入、输出电阻测试示意图
四 实训方法
1．加电源电压调整、测试、计算静态工作点。
(1) 加入电压VCC=9V，调整RW使UEQ=1.6V，再测UBQ、UCQ之值，并记录。
(2)计算表2-3-1中其余各电压、电流值（β取100）。
表2-3-1 静态工作点记录表格
测量项目与单位
VCC
UCQ
UBQ
UEQ
UCEQ
UBEQ
ICQ
IBQ
单位（V）或（mA）
测量值与计算值

2．测试电压放大倍数
(1)在BC两端加入Ui=10mV，f=1KHz的输入信号。
(2)用示波器观察放大器的输出波形是否失真，若失真，则应重调静态工作点。
(3)用毫伏表测量在不同负载电阻时的输出电压Uo值，并计算出相应的电压放大倍数，将结果填入表2-3-2中。
表2-3-2 放大倍数AU及输出电阻RO记录表格
负载电阻RL
RL1
RL2
RL3
RC
测量项目
1KΩ
3．3KΩ
11KΩ
开路
UO（V）

AU（倍）

Ro（KΩ）

3．计算输出电阻值Ro
利用测量输出电阻公式计算不同负载电阻时的输出电阻Ro，并将计算结果填入表2-3-2中。
4．测试放大器的动态范围UOPP。
(1)保持静态工作点不变，观察在负载电阻为3.3KΩ时放大器的输出波形。
(2)调节信号发生器的输出电压“正弦幅度或输出细调”旋钮，逐渐增大输入信号，直至示波器上刚刚出现失真波形为止。然后稍微减小输入信号，使输出波形的失真刚好消失。
(3)用毫伏表测量此时的输出电压，并记录。
(4)用公式计算放大器的最大不失真输出电压的动态范围值。
5．测量放大器的输入电阻值
(1)静态工作点与测试放大倍数时相同，即。
(2)将的输入信号加到AC两端，然后再测量值。
(3)利用测量输入电阻公式计算输入电阻值。
6．测量放大器的通频带fbw（RL=11KΩ）。
(1)记下输入信号在f=1KHz时Ui与UO的数值。
(2)改变信号发生器的频率值，使之增大直到使UO1=0.707 UO时（此时Ui=10mV），读取此时的信号频率值，即为fH值。
(3)改变信号发生器的频率值，使之减小直到使UO2=0.707 UO时（此时Ui=10mV）, 读取此时的信号频率值，即为fL值。
(4)计算放大器的通频带fbw之值。
7．观测放大器静态工作点变化对输出波形的影响。
(1)减小上偏置电阻Rb1值，观察输出波形变化情况
①去掉输入信号（将输出“正弦幅度”或“输出细调”减小到最小即可），调整RW，使UEQ=2.4V，再测量UCQ、UEQ之值，并记录。
②加入输入信号Ui＝5 mV，观察放大器的输出波形，说明波形属于何种失真？分析失真的原因。
(2)增大上偏置电阻Rb1值，观察输出波形变化情况
①去掉输入信号，调整RW，使UEQ≈0.01V，再测量UCQ、UEQ之值，并记录。
②加入输入信号Ui＝10 mV，观察放大器的输出波形，说明波形属于何种失真？分析失真的原因。
(3)按表2-3-3中所示测量和计算有关的电压、电流值，将结果填入表中。并将所观察到的正常输出波形、失真波形一并填入表中。
表2-3-3 静态工作点变化对输出波形影响记录表格
项目
Rb1参数
静态工作点
输出波形及性质

正常

减小

增大

五 实训要点
1．使用信号发生器前应将“输出细调或正弦幅度”调到最小，然后接通电源，进行预热。以防使输入信号过大，产生不良影响。
2．几个仪器共同使用时，必需遵守“共地”连接的原则。
3．严禁信号发生器、稳压电源的输出端短路，以防损坏仪器。
4．实验完毕按有关规定恢复仪器的面板开关旋钮的位置。
六 考核要求
1．列表整理放大器在不同负载电阻时及的测量值和计算值，并说明负载大小对放大倍数及输出电阻的影响。
2．列表整理放大器的静态工作点变化时各个测量值、计算值与波形图。
3．讨论当放大器的静态工作点变化（变高与变低）时分别会产生何种失真波形？阐明克服失真的办法。
4．列表整理放大器的输入电阻和通频带的测量值与计算值。

阻容耦合放大器
一 实训目的
1.根据给出的单级放大电路进行电路安装。
2.研究单级低频小信号放大器静态工作点的意义。
3.掌握放大器主要性能指标的测试方法。
4.掌握用射随器提高放大器负载能力的方法。
二 实训仪器
1.直流稳压电源1个
2.函数信号发生器1台
3.双踪示波器1台
4.晶体管毫伏表1块
5.万用表1块
三 实训原理
在晶体管放大器的三种组态中，由于共射极
放大器既有电流放大，又有电压放大，所以在以
信号放大为目的时，一般用共射放大器。分压式
电流负反馈偏置是共射放器广为采用的偏置形式，
实验原理图（见右图所示）。它的分析计算方法，
调整技术和性能的测试方法等，都带有普遍意义，
并适用多级放大器。
电路中Rc为晶体管的直流负载，其交流负载由Rc与外接负载RL组成。由Rb1、Rb2及Re组成电流反馈式偏置电路，发射极交流旁路电容Ce是用来消除Re对信号增益的影响，隔直电容Cl、C2是将前一级输出的直流电压隔断，以免影响后一级的工作状态，同时将前一级输出的交流信号耦合到后一级。
四 实训内容
1.静态工作点
放大器的静态工作点是指当放大器没有信号输入时，晶体管各极的直流电流和直流电压在特性曲线上所决定的点。
静态工作点选择是否合理，将直接影响放大特性的好坏，为使信号得到不失真的放大，放大器的工作点一般选在线性区的中点。但在小信号放大器中，由于输入信号小，运用范围也小，工作点可选低一些，以减少直流功耗。
通常，为了使工作点稳定，应先稳定ICQ，而ICQ≈IEQ，因此，只要稳定了IEQ也就稳定了ICQ，如能满足I1≥IBQ，VB≥VBE，则几乎与晶体管的参数无关，可近似值看成是恒定的。而ICQ≈IEQ， 这样可以看成是稳定的。实际中Rb1通常用一固定电阻与电位器串联，以便调整工作点IBQ。
2.动态范围（最大输出幅度）
放大器的最大不失真输出信号的峰值称为放大器的动态范围：则
VOPP=2VOm
故动态范围的大小，与VCC、RC及工作点均有关系。只要选择适当，就能保证得到所需的动态范围。
3.频率特性
Av与 f 的关系（用逐点法测量）
下表中测量频率的点数应按2-5-1的规律进行
频率范围由20Hz～200KHz。
（注意：测量带负载的输出电压VOL,且当 f 改变时，保持 Vi 不变）
f(Hz)
20
50
100
200
500
1k
2k
VOL((mv)

f(Hz)
5k
10k
20k
50k
100k
150k
200k
VOL((mv)

幅频特性曲线的描绘，对横坐标的取值取对数，得：
Lg20=1.3 Lg50=1.69，Lg100=2.0 Lg200=2.3 ，Lg500=2.69 …
其结果几乎以等间隔分布，因此，横坐标用对数标注显得更为方便，如下图：
f (Hz)

画图时，曲线用频率的对数值(Lgf )与Av（纵坐标不取对数）描点所得,它的横坐标只是用对数间隔标注，坐标标记仍是频率f ,而不是用频率的对数(Lgf )表示。

0 1020 50 100 1k 10k 100k 1000k
AV -（f ） 曲线
4.放大倍数的测量
放大倍数是反映放大电路对信号放大能力的一个参数，有电压放大倍数、电流放大倍数之分，电压放大倍数是指输入，输出电压的有效值（或峰值）之比：
放大倍数的测量，实际上是交流电压的测量，对于低频正弦电压，可用晶体管毫伏表直接测量Vi及Vo。而对非正弦电压可通过示波器比较法进行测量。测量仪器连接如图所示。
测量放大倍数的方框图

为了避免不必要的机壳间的感应和干扰，必须将所有仪器的接地端连接在一起。
示波器接在放大器的输出端，用于观察输出信号是否有失真（对于正弦波电压，应无明显的削波现象），因而，测量放大倍数，必须是在输出信号不失真条件下的放大倍数。如果信号波形已经失真，再测量放大倍数就毫无意义了。
五 实训步骤
1.根据给出的单级放大电路进行电路安装。
2.静态工作点的调试：用万用表的直流电压档测量所设计电路中集电极对地，发射极对地的电压时，如果VC=VCC或VCE=0，则说明IC=0，晶体管工作在截止区；如果VC太小，即VE=VCE≤0.5V，则说明IC太大，使RC上降压过大，晶体管工作在饱和区。上述两种情况都是静态工作点选择不合理，应调整Rb1,，使ICQ，VCE符合规定值。
在判明放大器不截止，也不饱和后，调节Rb1值，使工作点达到计算值，测量晶体管各极电压值，并记录。
3．测量放大倍数AV
按图接好电路，调节信号发生器，使输入f=1000Hz，vi=10mVrms的信号接至放大器的输入端，用示波器观察输出波形，在波形不失真的情况下，用晶体管毫伏表测量出v0数据填入记录表中。
4．研究负载RL的改变，对电压放大倍数的影响
将外接载RL分别换成1KΩ和5.1KΩ，在波形不失真的情况下，测量V0，数据填入记录表中。
5． 按照下表测量并绘制该电路的频率响应特性曲线
f(Hz)
20
50
100
200
500
1k
2k
VOL((mv)

f(Hz)
5k
10k
20k
50k
100k
150k
200k
VOL((mv)

6．提高部份
观察静态工作点的变化，对放大器输出波形的影响：保持VCC、RC及vi不变，改变Rb1值，使工作点偏低(引起截止失真)和偏高(引起饱和失真)，用示波器观察并绘下放大器输出的波形，并用VE、VB、VCE测试数据说明是何种失真波形。

六 考核要求
（一）、实训报告
1.用EDA技术对电路进行仿真，打印出仿真结果以备与实验测试结果相比较。
2.根据给定的电路，计算电路参数。
3.整理和计算测量效据，并列成表格。
（二）、实训研究拓展研究
1.在测量过程中，为什么所有仪器的公共端(接地端)要连接在一起?
2.在计算放大倍数Av时，输入信号vi用低频信号发生器输出端开路测量得的值和用低频信号发生器输入接入放大器测得的值，有什么不同?在什么条件下，可以近似看成一样?
3.单管放大器，在输入正弦信号不变的条件下：
（1）使其有最大不失真输出波形，应调整什么元件．
（2）Rb1变大，工作点如何变化?
（3）VCC升高，工作点如何变化?
4．判别放大器工作在截止或饱和的方法有哪些?

负反馈放大器
一 实训目的
1.研究负反馈对放大器性能的影响；
2.进一步掌握放大器的电压增益和输出电阻的测量方法。
3.掌握用正弦测试方法对负反馈放大器性能的测量；
4.加深理解负反馈对放大器性能的影响；
5.进一步熟悉和正确使用常用电子仪器。
二 实训仪器
1. 信号发生器1台
2. 电子管毫伏表1块
3. 双踪示波器1台
4. 数字万用表1块
5.其它所需实验器件
三 实训原理
实验电路图

1.把放大器输出量（电压或电流）的一部分或全部通过一定的方式 送回输入回路的过程，称为反馈。反馈有正反馈有负反馈，若反馈削弱了输入信号的作用，使放大倍数减小，则称为负反馈。反馈有交流反馈和直流反馈，交流反馈用于改善放大器的动态性能，直流反馈用于稳定工作点。
根据输出取样方式和输入端比较方式的不同，可以分为四种：
电压串联负反馈 电流串联负反馈 电压并联负反馈 电流并联负反馈
2.电路中Rf与Re1为电压串联负反馈。此反馈的存在，会使：
（1）电压放大倍数减小（以换取性能的改善）；
（2）改善非线性失真等放大器的性能；
（3）输入电阻增大（由于串联负反馈的存在）；
（4）输出电阻减小（由于电压负反馈的存在）；
（5）稳定静态工作点。
3.负反馈使放大器的性能指标得以改善：
（1）提高放大器增益的稳定性；
（2）改变放大器输入、输出阻抗，以满足系统匹配的不同需要；
（3）提高放大器的信噪比；
（4）扩展放大器的通频带；
（5）提高放大器输入信号的动态范围
3.测试方法
（1）输出电阻的测量
两次电压法：
保持输入信号电压不变测出无负载电阻RL时的输出电压Uo=Us，接入负载电阻RL，测出此刻负载电阻RL两端输出电压U'o，带入公式计算(Uo/U'o-1)RL
(2) 幅频特性的测量
指放大器放大倍数随频率变化的规律
测试方法：点频法；扫频法
点频法: 保持输入信号幅度不变，改变输入信号的频率，测量相应的输出电压值。取得不同频率点对应的输出电压，即可绘制幅频特性曲线。
频带宽度：用晶体管毫伏表分别测出在增大和降低频率时，输出电压下降为中频段输出电压的0.707倍时的频率值，求出放大器的带宽 。
(3) 相位差的测试
双踪示波法（截距法）
示波器垂直方式选择“双踪”显示方式，两通道的零基线重合。
被测的两个信号分别接到示波器的两个垂直通道。
调节相关旋钮，使屏幕上出现两条大小适中的稳定波形
X: 信号一个周期在水平方向所占格数（div）
X1：过基线的对应点A，B间的水平距离（截距）
相位差Ф
四 实训步骤
电路参数如下：RS=1.5K，Rb1=51K+1M（可调），Rb2=24K，RC1=5.1K，Re1=1.5K，Rb1’=47K+680K（可调），Rb2’=20K，RC2=3K，Re2=1K，RL=1.5K，C1=C2=C3=10μF，Ce=47μF，Rf=3K，VCC=12V
1、开环电路——未接入负反馈
（1）设置静态工作点：
a、按图连接电路，RF暂时不接，使电路开环；
b、静态工作点设置：调Rb1使VC1为6V左右；调Rb2使VC2为6~7V；
c、在输入端接入频率为1KHZ，幅度为1mV的交流信号，用示波器观察输出波形，调整工作点使输出信号不失真，测量静态工作点并将数据录入表1中；注意测量静态工作点时应断开输入信号；
（2）按表2要求测量并填表、计算未接入负载RL时（即空载）的数据，
（3）按入负载RL=1.5k，按表2要求测量并填表、计算，比较结果。
表1 静态工作点测量

静态工作点
第一级
第二级
VC1
VB1
VE1
IC1=VE/Re1
VC2
VB2
VE2
IC2=VE/Re2
空载

负载

2、闭环电路——接入负反馈
（1）接入RF，按表3要求测量并填表、计算，比较闭环放大倍数、输入输出电阻的变化；
表2 开环、闭环测量

RL（kΩ）
vS(mV)
vi（mV）
v0（mV）
AV（AVF）
Ri
Ro
开环
∞（空载）
1

1.5
1

闭环
∞（空载）
1

1.5
1

注意：表2中的电压放大倍数、输入、输出电阻的求法如实验八，即：
AV=V0/Vi Ri=RSVi/(VS-Vi) Ro=RL(Vo/VoL –1)
其中V0为空载（即负载开路）时的输出电压，V0L为接入负载时的输出电压。
（2）负反馈对失真的改善作用：
a.仍将电路开环（不接RF），逐步加大输入信号的幅度，使输出信号出现失真（注意不要过分失真），记录此输出波形的幅度；
b.将电路闭环（接入RF），保持输入信号不变，观察输出波形的失真情况，适当增加输入幅度，使输出幅度接近开环时失真波形幅度，观察是否失真。
五 实训要点
1.单电源使用，红正黑负
2.负载RL仅在测量输出电阻时作为取样电阻使用.
3.相位差的观测点可以是Us和Uo
4.在观测相位差时注意给定的频率点，以及基线要重合
六 考核要求
（一）、基本项要求
1.整理数据，填写表格。
2.从实验数据及波形中是否可得出如下结论：
加入电压串联负反馈后，电压放大倍数减小、非线性失真减小、输入电阻增大、输出电阻减小。
（二）、发挥项要求
1、如何改进提高闭环电路（接入负反馈）的特性？
2、负反馈电路在实际中的应用？
3、自己设计提高反馈对放大电路失真的抑制效率。

直流稳压电源
一 实训目的
1.掌握单相桥式整流﹑滤波电路的工作原理。
2.掌握输入交流电压与输出直流电压之间的关系。
3.学习集成稳压电源的工作原理和使用方法。
二 实训仪器
1.双踪示波器
2.交流毫伏表1块
3.直流电压表1块
4.直流毫安表1块
5.数字万用表1块
6.单级放大、集成稳压实验板1块
7.模拟电子技术实验箱1个
三 实验原理
整流电路主要是利用半导体二极管的单向导电性把交流电压换成单向脉动电压，然后在由滤波电路把脉动电压大部分交流成分滤掉，从而得到比较平滑的直流电压。图1为单相桥式整流滤波电路

图1单相桥式整流滤波电路

W7800系列稳压器内部电路是串联型晶体管稳压电路，由调节环节、比较环节、取样电路和基准电压四部分组成。此外还有过流、过热保护电路等环节。由于集成芯片体积小，稳定性高，使用安全可靠，所以应用十分广泛。
本实验是采用三端稳压集成芯片7812组成直流稳压电源电路。如图2所示，其中7812为集成三端稳压器；其中7812为集成三端稳压器；C1用以抵消输入端较长引线的电感效应，防止产生自激振荡，一般选几百微法，耐压50伏即可；C2是为了瞬时增减负载电流时引起输出电压有较大的波动，一般选几十微法至上百微法，耐压36伏即可。

图2
四 实训内容
1.设计并连接单相桥式整流电路
将实验装置上可调工频电源0-25/1A电压作为整流电路输入电压U2，调整工频电源使其输出电压为15V，测量负载电阻RL两端整流输出平均电压U0的值，并用示波器分别观察输入，输出波形。记入表1
表1

输入电压（U2）
输出电压（U0）
数值（V）

波形

2、设计并连接具有滤波的单相桥式整流电路
调节工频电源使其输出15V，作为整流滤波电路的输入电压U2，调节负载电阻RW，使负载电流分别为0mA、30mA、60mA。同时用示波器和直流电压表观测输出电压的波形及数值随RW变化的情况，并将输出波形及数值记录表2。
表2

IL（mA）
工频电压（U2）
输出电压（UL）
输出电压波形
空载
0

RL=RW+120
30

调节RW
60

3﹑设计并连接具有单相桥式整流﹑电容滤波﹑集成稳压电源电路，在下列两种情况下，测量并设计表格记录输入电压和输出电压的数值；
（1）当电源电压保持15V不变时，调节负载电阻，使负载电流分别为0mA、30mA和60mA时，用直流电压表测量直流输出电压UO、UL及U12，并记录；
表3
U2（V）
IL（mA）
UL（A）
U12（V）
UO（V）
15
0

15
30

15
50

(2)保持负载电流50mA不变，使电源电压波动，将实验装置上可调工频电源电压作为稳压电源的输入电压，调节工频电源电压使其输出电压值分别为U2=17V、15V和13V用直流电压表观测相应输出电压UO、UL以及U12数值并记录；
表4
U2（V）
IL（mA）
UL（V）
U12（V）
U0（V）
17
50

15
50

13
50

五 实训预习要求
1.复习单相桥式整流﹑滤波﹑稳压电路的工作原理。
2.根据实验要求，选择好各元件参数。
六、考核要求
（一）、基本要求
1.写出设计报告（确定器件参数，并画出实验原理图）。
2.整理实验数据，设计并填写实验数据表格，以实测数据验证以下关系：
（1）UL=0.9U2
（2）单相桥式整流电路,纯电容负载时输出与输入电压关系：UL=1.4U2
（3）由7812构成的串联型稳压电路中输出电压与输入电压及调整电压关系：U0=UL+U12
（二）、综合提高要求

集成运算放大器
一 实训目的
　 1.掌握运算放大器主要指标的测试方法。
2.通过对运算放大器μA741指标的测试，了解集成运算放大器组件的主要参数的定义和表示方法。
二 实训设备与器件
　1.±12V 直流电源
2.交流毫伏表1块
3.函数信号发生器1台
4.直流电压表1块
5.双踪示波器1台
6.集成运算放大器1个
7.电阻器、电容器若干
三 实训原理
　　集成运算放大器是一种线性集成电路，和其它半导体器件一样，它是用一些性能指标来衡量其质量的优劣。为了正确使用集成运放，就必须了解它的主要参数指标。集成运放组件的各项指标通常是由专用仪器进行测试的，这里介绍的是一种简易测试方法。
本实验采用的集成运放型号为μA741（或F007），引脚排列如图7－1所示，它是八脚双列直插式组件，②脚和③脚为反相和同相输入端，⑥脚为输出端，⑦脚和④脚为正、负电源端，①脚和⑤脚为失调调零端，①⑤脚之间可接入一只几十KΩ的电位器并将滑动触头接到负电源端。 ⑧脚为空脚。
1.μA741主要指标测试

图7－1 μA741管脚图 图7－2 U0S、I0S测试电路
1）输入失调电压U0S
　　理想运放组件，当输入信号为零时，其输出也为零。但是即使是最优质的集成组件，由于运放内部差动输入级参数的不完全对称，输出电压往往不为零。这种零输入时输出不为零的现象称为集成运放的失调。
输入失调电压U0S 是指输入信号为零时，输出端出现的电压折算到同相输入端的数值。
失调电压测试电路如图7－2所示。闭合开关K1及K2，使电阻RB短接，测量此时的输出电压U01 即为输出失调电压，则输入失调电压
实际测出的U01可能为正，也可能为负，一般在1～5mV，对于高质量的运放U0S在1mV以下。
测试中应注意：a.将运放调零端开路。
　　　　　b.要求电阻R1和R2，R3和RF的参数严格对称。
　2）输入失调电流I0S
输入失调电流I0S 是指当输入信号为零时，运放的两个输入端的基极偏置电流之差， ，输入失调电流的大小反映了运放内部差动输入级两个晶体管β的失配度，由于IB1 ，IB2 本身的数值已很小（微安级），因此它们的差值通常不是直接测量的，测试电路如图7－2所示，测试分两步进行
a.闭合开关K1及K2，在低输入电阻下，测出输出电压U01 ， 如前所述，这是由输入失调电压U0S 所引起的输出电压。
b.断开K1及K2，两个输入电阻RB接入，由于RB 阻值较大，流经它们的输入电流的差异，将变成输入电压的差异，因此，也会影响输出电压的大小，可见测出两个电阻RB接入时的输出电压U02 ，若从中扣除输入失调电压U0S 的影响，则输入失调电流I0S 为

一般,I0S 约为几十～几百nA(10-9A)，高质量运放IOS低于1nA。
测试中应注意：a.将运放调零端开路。b.两输入端电阻RB必须精确配对。
3）开环差模放大倍数Aud
　 集成运放在没有外部反馈时的直流差模放大倍数称为开环差模电压放大倍数，用Aud 表示。它定义为开环输出电压U0与两个差分输入端之间所加信号电压Uid 之比

按定义Aud 应是信号频率为零时的直流放大倍数，但为了测试方便，通常采用低频（几十赫芝以下）正弦交流信号进行测量。由于集成运放的开环电压放大倍数很高，难以直接进行测量，故一般采用闭环测量方法。 Aud的测试方法很多，现采用交、直流同时闭环的测试方法，如图7－3所示。

图7－3 Aud测试电路
　　被测运放一方面通过RF、R1、R2完成直流闭环，以抑制输出电压漂移，另一方面通过RF和RS实现交流闭环，外加信号uS经R1、R2分压，使uid 足够小，以保证运放工作在线性区，同相输入端电阻R3应与反相输入端电阻R2相匹配，以减小输入偏置电流的影响，电容C 为隔直电容。被测运放的开环电压放大倍数为

通常低增益运放Aud约为60～70db，中增益运放约为80db，高增益在100db以上，可达120～140db。
测试中应注意：a、测试前电路应首先消振及调零。
　　　　　　　 b、被测运放要工作在线性区。
　　　　　　　 c、输入信号频率应较低，一般用50～100HZ ，输出信号幅度应较小，且无明显失真。
4）共模抑制比CMRR集成运放的差模电压放大倍数Ad与共模电压放大倍数AC之比称为共模抑制比：

共模抑制比在应用中是一个很重要的参数，理想运放对输入的共模信号其输出为零，但在实际的集成运放中，其输出不可能没有共模信号的成分，输出端共模信号愈小，说明电路对称性愈好，也就是说运放对共模干扰信号的抑制能力愈强，即CMRR愈大。CMRR的测试电路如图7－4所示。
集成运放工作在闭环状态下的差模电压放大倍数为
当接入共模输入信号Uic时，测得U0C，则共模电压放大倍数为
得共模抑制比

图7－4 CMRR测试电路
测试中应注意：a、消振与调零
　　　　　　　　　b、R1与R2、R3与RF之间阻值严格对称
　　 　 　　c、输入信号Uic 幅度必小于集成运放的最大共模输入电压范围 Uicm
　5） 共模输入电压范围Uicm
　　集成运放所能承受的最大共模电压称为共模输入电压范围，超出这个范围，运放的CMRR会大大下降，输出波形产生失真，有些运放还会出现“自锁”现象以及永久性的损坏。
　　Uicm的测试电路如图7-5所示，被测运放接成电压跟随器形式，输出端接示波器，观察最大不失真输出波形，从而确定Uicm值。
　6） 输出电压最大动态范围UOPP
　 集成运放的动态范围与电源电压、外接负载及信号源频率有关。测试电路如图7－6所示。改变uS幅度，观察u0削顶失真开始时刻，从而确定u0的不失真范围，这就是运放在某一定电源电压下可能输出的电压峰峰值UOPP。

图7－5 Uicm测试电路 图7－6 UOPP测试电路
　　2.集成运放在使用时应考虑的一些问题
1) 输入信号选用交、直流量均可， 但在选取信号的频率和幅度时，应考虑运放的频响特性和输出幅度的限制。
2) 调零。为提高运算精度，在运算前， 应首先对直流输出电位进行调零，即保证输入为零时，输出也为零。当运放有外接调零端子时，可按组件要求接入调零电位器RW，调零时，将输入端接地，调零端接入电位器RW，用直流电压表测量输出电压U0，细心调节RW，使U0为零（即失调电压为零）。如运放没有调零端子，若要调零，可按图7－7所示电路进行调零。
一个运放如不能调零，大致有如下原因：① 组件正常，接线有错误。② 组件正常，但负反馈不够强（RF／R1 太大），为此可将RF短路，观察是否能调零。③ 组件正常，但由于它所允许的共模输入电压太低，可能出现自锁现象，因而不能调零。为此可将电源断开后，再重新接通，如能恢复正常，则属于这种情况。④组件正常，但电路有自激现象，应进行消振。⑤组件内部损坏，应更换好的集成块。

(a) (b)
图7－7 调零电路
3) 消振。一个集成运放自激时，表现为即使输入信号为零， 亦会有输出，使各种运算功能无法实现，严重时还会损坏器件。在实验中，可用示波器监视输出波形。为消除运放的自激，常采用如下措施
　 ①若运放有相位补偿端子，可利用外接RC补偿电路，产品手册中有补偿电路及元件参数提供。②电路布线、元、器件布局应尽量减少分布电容。③在正、负电源进线与地之间接上几十μF的电解电容和0.01～0.1μF 的陶瓷电容相并联以减小电源引线的影响。
四 实训内容
　　实验前看清运放管脚排列及电源电压极性及数值，切忌正、负电源接反。
　1.测量输入失调电压U0S
　　按图7－2连接实验电路，闭合开关K1、K2，用直流电压表测量输出端电压U01 ，并计算U0S 。记入表7－1。
　 2.测量输入失调电流I0S
　　实验电路如图 7－2，打开开关 K1、K2，用直流电压表测量 U02，并计算I0S 。记入表7－1。
表7－1
UOS(mV)
IOS(nA)
Aud(db)
CMRR(db)
实测值
典型值
实测值
典型值
实测值
典型值
实测值
典型值

2～10

50～100

100～106

80～86
3、测量开环差模电压放大倍数Aud
　　按图7－3连接实验电路，运放输入端加频率100Hz ，大小约30～50mV正弦信号，用示波器监视输出波形。用交流毫伏表测量U0和Ui，并计算Aud 。记入表7－1。
　4、测量共模抑制比CMRR
　　按图7－4连接实验电路，运放输入端加 f＝100Hz ，UiC＝1～2V正弦信号，监视输出波形。测量U0C 和UiC，计算AC及CMRR。记入表7－1。
5、 测量共模输入电压范围Uicm及输出电压最大动态范围UOPP。
五 实训总结
　1.将所测得的数据与典型值进行比较。
　2.对实验结果及实验中碰到的问题进行分析、讨论。
六 实训预习要求
　1.查阅μA741 典型指标数据及管脚功能。
　2.测量输入失调参数时， 为什么运放反相及同相输入端的电阻要精选，以保证严格对称。
3.测量输入失调参数时，为什么要将运放调零端开路， 而在进行其它测试时，则要求对输出电压进行调零。
4.测试信号的频率选取的原则是什么？

电子电路读图与测试
一 实训目的
1.了解电路功能，掌握电子电路读图方法
2.分析判断电路故障、对电路进行维修
3.对中等复杂程度的电路图进行分析，并能对常见故障做出正确判断。
二 实训要求
1. 掌握各种常用元器件的符号
2. 掌握基本电路图的种类和基本画法
3. 掌握电路方框图的功能，会对电路进行方框图的划分
4. 学习电路读图的基本方法和基本步骤
5. 学习分析典型电路图（分立件电路图.集成电路图纸）
6. 对指定的电路进行分析，并能对常见故障进行分析和正确判断
三 实训原理
电路图有两种，一种是说明模拟电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物，用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。这种图长期以来就一直被叫做电路图。
另一种是说明数字电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件，用线条把它们按逻辑关系连接起来，它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的