【正文】 頭，萬用表指示低電阻值。已被擊穿的電容器，漏電阻阻值接近于零。測試前，先將電解電容的兩引出線短接一下，使其原先所充的電荷釋放。20%常見的色環(huán)電阻為四色環(huán)和五色環(huán)電阻，其中最后一個色環(huán)代表容許誤差，倒數(shù)第二個色環(huán)代表應(yīng)乘10的方次數(shù)，其它色環(huán)代表有效數(shù)字，注意。電阻的標(biāo)稱值及容許誤差常用色環(huán)表示,各顏色代表的數(shù)值如下:黑 棕 紅 橙 黃 綠 藍 紫 灰 白 金 銀 無色 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 177。當(dāng)標(biāo)尺范圍很寬時，應(yīng)采用對數(shù)坐標(biāo)紙。 （4）結(jié)果分析及問題討論。編寫一份高質(zhì)量的實驗報告必須做好以下幾個環(huán)節(jié)： 1．以實事求是的科學(xué)態(tài)度認真做好各次實驗。 切忌無目的地隨意板弄儀器面板上的開關(guān)和旋鈕。(3)信號的傳輸應(yīng)采用具有金屬外套的屏蔽線，而不能用普通導(dǎo)線。 (4)在接通電源之前，要仔細檢查所有的連接線。最好先畫出實物布置圖和布線圖，以免發(fā)生差錯。輸入信號源置實驗板的左側(cè)， 圖緒1 實驗儀器的布局測試用的示波器與電壓表置實驗板的右側(cè)，實驗用的直流電源放中間。例如直流穩(wěn)壓電源應(yīng)置于所需的檔級，并將其輸出電壓調(diào)整到所要求的數(shù)值。考核內(nèi)容包括實驗理論、實驗技能和基本實踐知識三個方面，以口試、筆試和實際操作相結(jié)合的方式在期中或期末進行。 3．按照基本要求，分階段進行實驗。第二個層次是綜合性和提高性實驗，它主要是根據(jù)給定的實驗電路，由學(xué)生自行選擇測試儀器，擬定實驗步驟，完成規(guī)定的電路性能指標(biāo)測試任務(wù)。鍛煉、培養(yǎng)學(xué)生具有初步的模擬電子電路的綜合分析和設(shè)計電路的能力。教材內(nèi)容保持與本課程的教學(xué)大綱一致，依照教學(xué)規(guī)律按照由淺入深、循序暫進的學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)原則，分層次安排實驗內(nèi)容，后一層次的內(nèi)容以前一層次為基礎(chǔ)，逐步加深。 通過實驗手段，使學(xué)生獲得電子技術(shù)方面的基本知識和基本技能，并運用所學(xué)理論來分析和解決實際問題，提高實際工作的能力。 為確保實驗教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)該采取下列基本教學(xué)方法和措施： 1．強調(diào)以實驗操作為主，實驗理論教學(xué)為輔。在完成規(guī)定的基本實驗內(nèi)容后，允許程度較好的學(xué)生選做加做某些實驗內(nèi)容。 （4）對實驗中應(yīng)記錄的原始數(shù)據(jù)和待觀察的波形，應(yīng)先列表待用。電子技術(shù)工作者經(jīng)常要對電子設(shè)備進行安裝、調(diào)試和測量，因此，要求同學(xué)們一開始就注意培養(yǎng)正確、良好的操作習(xí)慣，并逐步積累經(jīng)驗，不斷提高實驗水平。實踐證明，草率的和雜亂無章的接線往往會使線路出現(xiàn)難以排除的故障，以致最后不得不重新接插和安裝全部實驗電路，浪費了很多時間。注意接插用的元器件插腳和連接導(dǎo)線均不能太粗或太細，導(dǎo)線的剝線頭長度約10mm。(2)電路的公共接地端和各種儀表的接地端應(yīng)連接在一起，既作為電路的參考零點（即零電位點），同時又可避免引起干擾，如圖緒2所示。在調(diào)試時，要逐步養(yǎng)成用右手進行單手操作的習(xí)慣，并注意人體與大地之間有良好的絕緣。四、實驗報告的編寫與要求實驗報告是實驗結(jié)果的總結(jié)和反映，也是實驗課的繼續(xù)和提高。 2．實驗報告的主要內(nèi)容包括以下幾個方面 （1）實驗?zāi)康?。實驗所得的?shù)據(jù)可分類記錄在表格中，這樣便于對數(shù)據(jù)進行分析和比較。電阻器的特性指標(biāo)主要有額定功率，阻值和容許誤差。% 　177。電位器好壞的判別方法: 測其兩定片間阻值應(yīng)為標(biāo)稱值，測動片和定片間阻值，且將電位器從一個極端慢慢旋轉(zhuǎn)到另一個極端，其阻值應(yīng)在零和標(biāo)稱值之間連續(xù)變化，整個過程表針不應(yīng)有跳動現(xiàn)象。若表頭指針停留在某一位置上，此時表針?biāo)甘镜碾娮柚?，即為該電容器的漏電阻。電感器與變壓器好壞的判別方法:好的電感器與變壓器的線田電阻應(yīng)該鉸小，變壓器兩個線田繞組之間以及線田繞組與鐵(磁)芯之間應(yīng)該是絕緣的。反之，如果紅色測試筆接二極管陰極，黑色測試筆接二極管陽極，則二極管處于反向偏置狀態(tài)，萬用表指示開路。反之，如果將紅色測試筆接e極，黑色測試筆接c極（相當(dāng)于將三極管c－e極之間的電源反接），則跨接Rb后三極管處于倒置（集電極c和發(fā)射極e互換使用）狀態(tài)，此時，電流放大系數(shù)βR很?。ㄒ话悝翿1）。電容三只，電感一只，變壓器一只 ?！　》糯笃鞯臏y量和調(diào)試一般包括：放大器靜態(tài)工作點的測量與調(diào)試，消除干擾與自激振蕩及放大器各項動態(tài)參數(shù)的測量與調(diào)試等。所以在選定工作點以后還必須進行動態(tài)調(diào)試，即在放大器的輸入端加入一定的輸入電壓ui，檢查輸出電壓uO的大小和波形是否滿足要求?！　?) 電壓放大倍數(shù)AV的測量　　調(diào)整放大器到合適的靜態(tài)工作點，然后加入輸入電壓ui，在輸出電壓uO不失真的情況下，用交流毫伏表測出ui和uo的有效值Ui和UO，則　　　　　　　 　2)　輸入電阻Ri的測量　　為了測量放大器的輸入電阻，按圖24 電路在被測放大器的輸入端與信號源之間串入一已知電阻R，在放大器正常工作的情況下， 用交流毫伏表測出US和Ui，則根據(jù)輸入電阻的定義可得 圖24　輸入、輸出電阻測量電路　　測量時應(yīng)注意下列幾點:　?、?由于電阻R兩端沒有電路公共接地點，所以測量R兩端電壓 UR時必須分別測出US和Ui，然后按UR＝US－Ui求出UR值。單管阻容耦合放大電路的幅頻特性曲線如圖26所示，Aum為中頻電壓放大倍數(shù)，通常規(guī)定電壓放大倍數(shù)隨頻率變化下降到中頻放大倍數(shù)的倍，則通頻帶few＝fH－fL 3CG 9012(PNP) 圖26　幅頻特性曲線 圖27　三極管管腳排列放大器的幅率特性就是測量不同頻率信號時的電壓放大倍數(shù)AU。表2－1　記錄靜態(tài)工作點（IC＝2mA）測 量 值計 算 值UB（V）UE（V）UC（V）RB2（KΩ）UBE（V）UCE（V）IC（mA） 　在放大器輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號uS，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓Ui10mV，同時用示波器觀察放大器輸出電壓uO波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測量下述三種情況下的UO值，并用雙蹤示波器觀察uO和ui的相位關(guān)系，記入表2－2。輸入f＝1KHz的正弦信號，在輸出電壓uo不失真的情況下，用交流毫伏表測出US，Ui和UL記入表26?！　　１緦嶒炓噪妷捍?lián)負反饋為例，分析負反饋對放大器各項性能指標(biāo)的影響?？山普J為Rf并接在輸出端。表32　基本放大器的各項性能指標(biāo)基本放大器US(mv)Ui(mv)UL(V)UO(V)AVRi(KΩ) RO(KΩ) 負反饋放大器US(mv)Ui(mv)UL(V)UO(V)AVfRif(KΩ)ROf(KΩ) 　　2) 測量通頻帶接上RL，保持1)中的US不變，然后增加和減小輸入信號的頻率，找出上、下限頻率fh和fl，記入表3－3?！　。ㄈˇ?＝β2＝100）。開環(huán)電壓增益　Aud=∞輸入阻抗　　　ri=∞輸出阻抗　　　ro=0帶寬 few=∞失調(diào)與漂移均為零等。2) 反相加法電路電路如圖42所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 R3＝R1 // R2 // RF圖41 反相比例運算電路 圖42 反相加法運算電路　 3) 同相比例運算電路圖43(a)是同相比例運算電路，它的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 R2＝R1 // RF當(dāng)R1→∞時，UO＝Ui，即得到如圖43(b)所示的電壓跟隨器。圖44 減法運算電路 圖45 積分運算電路 　　在進行積分運算之前，首先應(yīng)對運放調(diào)零。12V電源，輸入端對地短路，進行調(diào)零和消振。實驗時要注意選擇合適的直流信號幅度以確保集成運放工作在線性區(qū)。3)　預(yù)先調(diào)好直流輸入電壓Ui＝，接入實驗電路，再打開K2，然后用直流電壓表測量輸出電壓UO，每隔5秒讀一次UO，記入表45，直到UO不繼續(xù)明顯增大為止。因此，對于每個周期的輸入信號，T2和T3管交替工作，負載RL上輸出完整的正弦波。（1）測量最大不失真輸出功率Po(max)輸入端接1kHz的正弦信號ui，輸出端用示波器觀察輸出電壓uo的波形。（3）功放管靜態(tài)電流調(diào)好后，如無特殊情況，不要隨意調(diào)整Rw2的位置。表5－2 測量OTL功率放大電路的上限頻率fH和下限頻率fL?。║i= mV）f0(1KHZ)Uo(V)=Au=五、實驗總結(jié)，并與理論估算值相比較，分析產(chǎn)生差異的原因。當(dāng)整流電路為橋式嬉流電路時，U3≈，輸出電壓的脈動較大。W7805為集成三端式穩(wěn)壓器，能將輸入電壓變換成十分穩(wěn)定5V電壓輸出。記錄到下表上括號內(nèi)，關(guān)電源開關(guān)。用示波器分別測U3pp、U4pp記錄到下表。脈動系數(shù)定義: s=輸出電壓基波的最大值Uo1m/輸出電壓的平均值U0(AV)六、預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)教材中有關(guān)穩(wěn)壓電源的內(nèi)容。由于集成電路工作可靠、外圍電路簡單、安裝、調(diào)試工作量減少等優(yōu)點，受到專業(yè)人員的青睞。集成功率放大器通常有OTL和OCL兩種電路結(jié)構(gòu)形式。目前的高級音響設(shè)備大多已采用“多頻段頻率均衡”電路來達到更好地校正頻響效果。當(dāng)RW2滑向D點時，實現(xiàn)高音衰減。頻帶寬度一般在40 Hz ~ 15 kHz ，諧波失真小于1% ~ %，內(nèi)部具有完善的保護電路，開環(huán)增益為50 dB ~ 90 dB。常用功率放大的電路形式有OTL和OCL兩種，為提高效率，一般工作于接近乙類。五、參考資料圖76 TDA2030結(jié)構(gòu)與原理框圖 TDA2030功率集成電路具有轉(zhuǎn)換速率高、失真小、輸出功率大、外圍電路簡單等特點，采用5腳塑料封裝結(jié)構(gòu)，如圖76（a）所示。14V、負載電阻為4Ω時，輸出功率達18W。 當(dāng)因RL過小而使IO 400 mA (峰峰值)時，輸出三極管自動限流，以免損壞電路元器件。波形點數(shù)的減少，將直接影響函數(shù)信號波形的質(zhì)量，而數(shù)字量輸入速率的提高也是有限的。這種電路結(jié)構(gòu)簡單，并具有良好的正弦波和方波信號。 根據(jù)實驗任務(wù)中對輸出電壓、輸出電流及輸出功率的要求，原則上在輸出級只需采用不同的負反饋方式便可。圖82模擬電路實現(xiàn)方案1圖83模擬電路實現(xiàn)方案2四、單元電路分析、方波發(fā)生器（1）比較器＋RC電路由運算放大器A、R0、RRDZ1和DZ1組成的滯回比較器與RC電路組成的三角波、方波發(fā)生器電路如圖84所示。各個恒流源電路的恒流原理請讀者自行分析，這里不再討論。 對稱調(diào)節(jié)點U197。② 零位調(diào)節(jié)點V?2 運算放大器A2同相輸入端的電壓，是由Uo1和Uo2疊加而成，即有： 當(dāng)=U?2時，A2翻轉(zhuǎn)。本實驗需要討論的是，把三角電壓波形轉(zhuǎn)換成正弦電壓波形的正弦函數(shù)轉(zhuǎn)換電路。折線法的轉(zhuǎn)換原理是，根據(jù)輸入三角波的電壓幅度，不斷改變函數(shù)轉(zhuǎn)換電路的傳輸比率，也就是用多段折線組成的電壓傳輸特性，實現(xiàn)三角函數(shù)到正弦函數(shù)的逼近，或者是把三角電壓波形通過正弦函數(shù)轉(zhuǎn)換電路的逐段校正，輸出近似的正弦電壓波形。濾波法的轉(zhuǎn)換原理是，把峰值為Um的三角波用傅里葉級數(shù)展開：由上式可以看出，若三角波的頻率變化范圍不大，則可用低通濾波器濾去高次諧波，保留基波成份，正弦波與三角波之間具有固定的幅度關(guān)系。 當(dāng)U?2 ≠ 0時，若U?2 0，則三角波上移；若U?2 0，則三角波下移。1 圖88三角波、方波發(fā)生器波形穩(wěn)態(tài)時，Uoi波形可表示成：當(dāng)時，；而當(dāng)時，故有 當(dāng)時，；而當(dāng)時，故有 所以，當(dāng)時，波形的占空比為50%。在一般使用情況下，U197。圖84比較器＋RC電路 圖85比較器＋RC電路波形 由波形圖可以看出，在比較器沒有翻轉(zhuǎn)之前，Uo為一常數(shù)（如）。這也將在單元電路分析中進行詳細介紹。原因是積分電路的積分時間常數(shù)通常是不變的，而隨著方波信號頻率的改變，積分電路輸出的三角波幅度將同時改變。 模數(shù)結(jié)合的實現(xiàn)方案，一般是用模擬電路產(chǎn)生函數(shù)信號波形，而用數(shù)字方式改變信號的頻率和幅度。圖81 方波、三角波的技術(shù)指標(biāo)三、方案討論 根據(jù)實驗任務(wù)的要求，對信號產(chǎn)生部分，一般可采用多種實現(xiàn)方案：如模擬電路實現(xiàn)方案、數(shù)字電路實現(xiàn)方案、模數(shù)結(jié)合的實現(xiàn)方案等。參考文獻：何小艇主編，電子系統(tǒng)設(shè)計（第三版），浙江大學(xué)出版社，實驗八 低頻函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個低頻函數(shù)信號發(fā)生器。它的內(nèi)部電路包含由恒流源差動放大電路構(gòu)成的輸入級、中間電壓放大級，復(fù)合互補對稱式OCL電路構(gòu)成的輸出級；啟動和偏置電路以及短路、過熱保護電路等。由圖可知，電路采用了同相輸入方式。 根據(jù)本實驗的任務(wù)和要求，完全可采用集成芯片來實現(xiàn)功率的放大。6dB/oct斜率變化，假設(shè)給出低頻段處和高頻段處的提升量，且，則有： 有關(guān)上述公式的推導(dǎo)，請參閱相關(guān)參考資料。本系統(tǒng)采用反饋式音調(diào)控制電路，如圖73所示。 根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及其設(shè)計要求，本實驗將不包括話筒放大器和均衡放大器等內(nèi)容，而只涉及音調(diào)控制放大與功率放大，如圖71所示。 作為音響系統(tǒng)中的放大設(shè)備，它接受的信號源有多種形式，通常有話筒輸出、唱機輸出、錄音輸出和調(diào)諧器輸出。二、 設(shè)計要求