【正文】 中是一個很重要的參數(shù)，理想運(yùn)放對輸入的共模信號其輸出為零，但在實際的集成運(yùn)放中，其輸出不可能沒有共模信號的成分，輸出端共模信號愈小，說明電路對稱性愈好，也就是說運(yùn)放對共模干擾信號的抑制能力愈強(qiáng)，即CMRR愈大。圖5－5 Uicm測試電路 圖5－6 UOPP測試電路　　集成運(yùn)放在使用時應(yīng)考慮的一些問題 　1) 輸入信號選用交、直流量均可， 但在選取信號的頻率和幅度時，應(yīng)考慮運(yùn)放的頻響特性和輸出幅度的限制。為此可將電源斷開后，再重新接通，如能恢復(fù)正常，則屬于這種情況。③在正、～ 的陶瓷電容相并聯(lián)以減小電源引線的影響。記入表5－1。 六、預(yù)習(xí)要求 　查閱μA741 典型指標(biāo)數(shù)據(jù)及管腳功能。所以必須抑制干擾、噪聲和消除自激振蕩，才能進(jìn)行正常的調(diào)試和測量。另外可加低噪聲的前置差動放大電路。電源變壓器要遠(yuǎn)離放大器前級，必要時可以把變壓器也用金屬盒罩起來，以利隔離。當(dāng)接地點(diǎn)如圖中實線所示時，功率級的輸出電流是比較大的，此電流通過導(dǎo)線產(chǎn)生的壓降，與電源電壓一起，作用于前置級，引起擾動，甚至產(chǎn)生振蕩。也可以用一個小(a) (b)圖6－5電阻電容或單一電容（一般100PF～，由試驗決定）， 進(jìn)行高頻濾波或負(fù)反饋，以壓低放大電路對高頻信號的放大倍數(shù)或移動高頻電壓的相位，從而抑制高頻振蕩（如圖6－5所示）?！　《?、實驗原理圖1－1為電阻分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定單管放大器實驗電路圖?！　?放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測量與調(diào)試　　1)　靜態(tài)工作點(diǎn)的測量　　測量放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)在輸入信號ui＝0的情況下進(jìn)行， 即將放大器輸入端與地端短接，然后選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表，分別測量晶體管的集電極電流IC以及各電極對地的電位UB、UC和UE。如不滿足，則應(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的位置?！　、?電阻R的值不宜取得過大或過小，以免產(chǎn)生較大的測量誤差，通常取R與Ri為同一數(shù)量級為好，本實驗可取R＝1～2KΩ。為此，可采用前述測AU的方法，每改變一個信號頻率，測量其相應(yīng)的電壓放大倍數(shù)，測量時應(yīng)注意取點(diǎn)要恰當(dāng)，在低頻段與高頻段應(yīng)多測幾點(diǎn)，在中頻段可以少測幾點(diǎn)。3kΩ，頻響Δf=100Hz～100kHz。 2．?dāng)M定調(diào)整測試內(nèi)容、步驟及所需儀器，可畫出測試電路和記錄表格，完成一份預(yù)習(xí)報告。元件標(biāo)稱值字符朝外以便檢查，焊接時一個鉚釘孔內(nèi)一般只允許焊入2～3個線頭。測量靜態(tài)工作點(diǎn)只要把以上數(shù)值測量出來即可，但在測量時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。當(dāng)頻率改變時，信號發(fā)生器的輸出電壓可能變化，應(yīng)及時調(diào)整，維持電壓恒定。這樣，不但不能解決問題，相反還會發(fā)生更大的故障，甚至損壞元器件及測量儀器。理想運(yùn)算放大器特性在大多數(shù)情況下，將運(yùn)放視為理想運(yùn)放，就是將運(yùn)放的各項技術(shù)指標(biāo)理想化，滿足下列條件的運(yùn)算放大器稱為理想運(yùn)放。對于理想運(yùn)放， 該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 為了減小輸入級偏置電流引起的運(yùn)算誤差，在同相輸入端應(yīng)接入平衡電阻R2＝R1 // RF。積分輸出電壓所能達(dá)到的最大值受集成運(yùn)放最大輸出范圍的限值?！　》聪啾壤\(yùn)算電路　　1) 按圖2－1連接實驗電路，接通177。2) 輸入信號采用直流信號，圖2－6所示電路為簡易直流信號源，由實驗者自行完成。 2)　調(diào)零完成后，再打開K1，閉合K2，使uC(o)＝0。假設(shè)Ui＝，問要使輸出電壓UO達(dá)到5V，需多長時間（設(shè)uC(o)＝0）？　　 為了不損壞集成塊，實驗中應(yīng)注意什么問題？第三章　反饋放大器的設(shè)計實驗　　一、實驗?zāi)康摹　〖由罾斫夥糯箅娐分幸胴?fù)反饋的方法和負(fù)反饋對放大器各項性能指標(biāo)的影響。1＋AVFV — 反饋深度，它的大小決定了負(fù)反饋對放大器性能改善的程度?！　”?－1UB（V）UE（V）UC（V）IC（mA）第一級第二級測試基本放大器的各項性能指標(biāo)　　將實驗電路按圖3－2改接，即把Rf斷開后分別并在RF1和RL上，其它連線不動?！　?)再將實驗電路改接成負(fù)反饋放大器形式，增大輸入信號幅度，使輸出電壓幅度的大小與1)相同，比較有負(fù)反饋時，輸出波形的變化?！　《?、實驗原理　　由集成運(yùn)放構(gòu)成的正弦波、方波和三角波發(fā)生器有多種形式，本實驗選用最常用的，線路比較簡單的幾種電路加以分析。　　調(diào)整反饋電阻Rf（調(diào)RW），使電路起振，且波形失真最小。主要用于產(chǎn)生方波，或?qū)θ遣ㄒ蟛桓叩膱龊?。圖4－4為方波、三角波發(fā)生器輸出波形圖。12V電源，調(diào)節(jié)電位器RW，使輸出波形從無到有，從正弦波到出現(xiàn)失真。保持輸入幅值（3V）不變，從低到高改變頻率，當(dāng)信號源達(dá)某一頻率時，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)輸出將達(dá)最大值（約1V），且輸入、輸出同相位?！　∷摹嶒瀮?nèi)容　　 RC橋式正弦波振蕩器　　按圖4－1連接實驗電路。如要互不影響，則可通過改變Rf（或Cf）來實現(xiàn)振蕩頻率的調(diào)節(jié)。圖42所示為由滯回比較器及簡單RC 積分電路組成的方波—三角波發(fā)生器。R3的接入是為了削弱二極管非線性的影響，以改善波形失真?！　∪绨瓷钬?fù)反饋估算，則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)AVf＝？ 和測量值是否一致？為什么？　　如輸入信號存在失真，能否用負(fù)反饋來改善？怎樣判斷放大器是否存在自激振蕩？如何進(jìn)行消振？第四章 波形產(chǎn)生電路的設(shè)計實驗　　一、實驗?zāi)康摹　?學(xué)習(xí)用集成運(yùn)放構(gòu)成正弦波、方波和三角波發(fā)生器。 適當(dāng)加大US（約10mV），在輸出波形不失真的條件下，測量負(fù)反饋放大器的AVf、Rif和ROf， 記入表3－2；測量fhf和fLf，記入表3－3。圖3－2 基本放大器　　三、實驗設(shè)備與器件　　?。?2V直流電源　　　　　　函數(shù)信號發(fā)生器　　　雙蹤示波器　　　　　　 頻率計　　 交流毫伏表　　　　　　 直流電壓表　　 晶體三極管3DG62(β＝50～100)或90112 電阻器、電容器若干。根據(jù)反饋的判斷法可知，它屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋。 在反相加法器中，如Ui1 和Ui2 均采用直流信號，并選定Ui2＝－1V，當(dāng)考慮到運(yùn)算放大器的最大輸出幅度(177?！　?表2－4Ui1(V)Ui2(V)UO(V)　　積分運(yùn)算電路　　實驗電路如圖2－5所示。表2－2　　　Ui＝　　f＝100HzUi（V）UO(V)ui波形uO波形AV實測值計算值　　 反相加法運(yùn)算電路1) 按圖2－2連接實驗電路。12V直流電源　　函數(shù)信號發(fā)生器　　交流毫伏表 　 直流電壓表　　集成運(yùn)算放大器μA7411 電阻器、電容器若干。如果ui(t)是幅值為E的階躍電壓，并設(shè)uc(o)＝0，則即輸出電壓 uO(t)隨時間增長而線性下降。上述兩個特性是分析理想運(yùn)放應(yīng)用電路的基本原則，可簡化運(yùn)放電路的計算。當(dāng)外部接入不同的線性或非線性元器件組成輸入和負(fù)反饋電路時，可以靈活地實現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。，不但要認(rèn)真觀察測量，還要記錄，并善于進(jìn)行分析、判斷。(3)動態(tài)(性能指標(biāo))的測試與電路參數(shù)修改按設(shè)計電路進(jìn)行測量放大器的主要性能指標(biāo)。 (2)靜態(tài)工作點(diǎn)的測試與調(diào)整 靜態(tài)工作點(diǎn)是由各級電流和電壓來描述的。組裝時，應(yīng)盡量按照電路的形式與順序布線，要求做到元件排列整齊，密度均勻，不互相重迭，連接線要盡量做到短和直，避免交叉，必須交叉時要使用絕緣導(dǎo)線。上述選題任選其一。 2．設(shè)計選題B 設(shè)計一單級放大電路。圖 1－5 靜態(tài)工作點(diǎn)正常，輸入信號太大引起的失真　　5)　放大器幅頻特性的測量放大器的幅頻特性是指放大器的電壓放大倍數(shù)AU與輸入信號頻率f 之間的關(guān)系曲線?！　》糯笃鲃討B(tài)指標(biāo)測試　　放大器動態(tài)指標(biāo)包括電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、最大不失真輸出電壓（動態(tài)范圍）和通頻帶等。這些情況都不符合不失真放大的要求。因此，除了學(xué)習(xí)放大器的理論知識和設(shè)計方法外，還必須掌握必要的測量和調(diào)試技術(shù)?！　?掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測試方法。例如輸入和輸出線靠的太近，產(chǎn)生正反饋作用?！∵x擇合理的接地點(diǎn)　　在各級放大電路中，如果接地點(diǎn)安排不當(dāng)，也會造成嚴(yán)重的干擾。整個輸入級用單獨(dú)金屬盒罩起來，外罩接地。還有，電路中的地線接得不合理，也會引起干擾。另外，由于安裝、布線不合理，負(fù)反饋太深以及各級放大器共用一個直流電源造成級間耦合等，也能使放大器沒有輸入信號時，有一定幅度和頻率的電壓輸出，例如收音機(jī)的尖叫聲或“突突……”的汽船聲，這就是放大器發(fā)生了自激振蕩。 五、實驗總結(jié) 　將所測得的數(shù)據(jù)與典型值進(jìn)行比較。 表5－1UOS(mV)IOS(nA)Aud(db)CMRR(db)實測值典型值實測值典型值實測值典型值實測值典型值2～1050～100100～10680～86　 測量開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aud 　　按圖5－3連接實驗電路，運(yùn)放輸入端加頻率100Hz ，大小約30～50mV正弦信號，用示波器監(jiān)視輸出波形。為消除運(yùn)放的自激，常采用如下措施：①若運(yùn)放有相位補(bǔ)償端子，可利用外接RC補(bǔ)償電路，產(chǎn)品手冊中有補(bǔ)償電路及元件參數(shù)提供。② 組件正常，但負(fù)反饋不夠強(qiáng)（RF／R1 太大），為此可將RF短路，觀察是否能調(diào)零。測試電路如圖5－6所示。　　　　　　　　　b、被測運(yùn)放要工作在線性區(qū)。 　　　　　　　　b、兩輸入端電阻RB必須精確配對。 輸入失調(diào)電壓U0S 是指輸入信號為零時，輸出端出現(xiàn)的電壓折算到同相輸入端的數(shù)值。 二、實驗原理　　集成運(yùn)算放大器是一種線性集成電路，和其它半導(dǎo)體器件一樣，它是用一些性能指標(biāo)來衡量其質(zhì)量的優(yōu)劣。一般說來，表頭指針偏轉(zhuǎn)愈大，返回速度愈慢，則說明電容器的容量愈大，若指針返回到接近零位（高阻值），說明電容器漏電阻很大，指針?biāo)甘倦娮柚?，即為該電容器的漏電阻。如果有一只二極管已經(jīng)擊穿短路，那么測AB的正、反向電壓時。因此，比較CE極兩種不同電源極性接法，便可判斷C極和E極了。 （a）　NPN型　　 　(b)PNP型圖4－4　晶體三極管的偏置情況當(dāng)三極管基極B確定后，便可判別集電極C和發(fā)射極E，同時還可以大致了解穿透電流ICEO和電流放大系數(shù)223。Ω”插孔）帶正電，黑表筆（插在“COM”插孔）帶負(fù)電。晶體二極管管腳極性、質(zhì)量的判別晶體二極管由一個PN結(jié)組成，具有單向?qū)щ娦?，其正向電阻小（一般為幾百歐）而反向電阻大（一般為幾十千歐至幾百千歐），利用此點(diǎn)可進(jìn)行判別。（4）適當(dāng)調(diào)節(jié)t/cm旋鈕,讀取此時信號波形的周期T，（當(dāng)使用擴(kuò)展旋鈕時又應(yīng)如何計算?）。表31 US=5V f=1000Hz信號源輸出衰減（dB） 0 20 40 60信號源頻率（H） 100晶體管毫伏表測量值（V） 5（2）函數(shù)信號發(fā)生器輸出幅度的調(diào)節(jié)方法 調(diào)節(jié)“衰減”旋鈕（0dB、20dB、40dB、60dB）和幅度調(diào)節(jié)鈕，可在輸出端得到所需的電壓。5V的插孔處有電壓輸出；而0～18V電源，若輸出正常，其相應(yīng)的指示燈的亮度則隨輸出電壓的升高而由暗漸趨明亮。為避免干擾信號，大多數(shù)儀器是采用單端輸入、單端輸出的形式。測試時應(yīng)避免在測試表筆與電路接通時改變功能選擇開關(guān)，因為這樣做的后果與錯用功能檔位是一樣的，都會損壞儀器、儀表。低頻信號發(fā)生器： 為電路提供各種頻率和幅度的輸入信號。 6．實驗數(shù)據(jù)處理 認(rèn)真整理和處理實驗數(shù)據(jù)，注意確定實驗數(shù)據(jù)的有效數(shù)字位數(shù)。應(yīng)引起大家的重視。 (3)設(shè)置若干個不同的故障，總結(jié)其對電路的影響。 3．再列出本次設(shè)計實驗所用元器件的清單，在實驗前一周交實驗室。 2．計算機(jī)軟件仿真法 計算機(jī)軟件仿真法是利用計算機(jī)速度快、存儲容量大的特點(diǎn)，在計算機(jī)這一現(xiàn)代化“實驗裝置”上采用數(shù)學(xué)模擬的方法，運(yùn)用各種軟件直接模擬電子線路的功能，完成各種電路性能分析和技術(shù)指標(biāo)的測量。 隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，新器件、新電路不斷涌現(xiàn)，要認(rèn)識和應(yīng)用門類繁多的新器件和新電路，最有效的方法就是實驗。 由于編者水平所限，書中難免會有錯誤和不妥之處，懇切希望廣大讀者和同行給予批評指正。每個功能電路中均詳細(xì)介紹了電路原理、設(shè)計步驟、計算方法、典型電路及調(diào)試過程等內(nèi)容。模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計指導(dǎo)書應(yīng)用電子教研室二OO五年三月前言 本書是根據(jù)高等院校工科無線電、電子類專業(yè)的本課程教學(xué)大綱，并結(jié)合教學(xué)實際編寫而成的一本設(shè)計性實驗課教材。從功能電路的作用出發(fā)，編入4種功能電路、12個設(shè)計選題。本書除了適合于大專院校的電類專業(yè)、自控專業(yè)以及儀器儀表專業(yè)外，還可作為夜大、電大等同類專業(yè)的教材。在這一過程中，不僅要鞏固深化基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)概念并付諸于實踐，更要培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和基本工程素質(zhì)(其中應(yīng)特別注意動手能力的培養(yǎng))，以適應(yīng)將來實際工作的需要。它存在的缺點(diǎn)是：元器件和材料消耗大；實驗周期長；難以模擬電路中的某些故障；難以勝任大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的設(shè)計性實驗任務(wù)。設(shè)計電路時，計算要正確，步驟要清楚，畫出的電路要完整，元器件符號要標(biāo)準(zhǔn)化，參數(shù)要符合系列化標(biāo)準(zhǔn)值，并列出元器件潦單，完成一份設(shè)計報告。 (2