【文章內(nèi)容簡介】 總結(jié):即器件在放大區(qū)的直流電流增益幾乎與晶體管兩端的電壓值無關(guān)，體現(xiàn)了基極電流對集電極電流的控制作用。實踐四 射極跟隨器一、射極跟隨器共基電極放大電路又叫射極跟隨器，因為它的電壓從射極輸出且與輸入電壓大小幾乎相等，相位一致，就好像輸出電壓總是跟隨輸入電壓的變化一樣。射極跟隨器并不能放大電壓，他能夠放大電流，它的輸入電阻高，輸出電阻低，電路的動態(tài)性能比較好，適合做多級放大電路的初級和末級。但由于差動放大電路和功率放大電路的出現(xiàn)，在高性能運放的輸入級和輸出級一般不使用射極跟隨器。，是單管共集放大電路，在該實驗中，我們主要完成以下工作：測量靜態(tài)工作點；測量動態(tài)參數(shù)；觀察輸入、輸出波形。 射極跟隨器實驗電路二、靜態(tài)工作點的測試，先進行靜態(tài)工作點調(diào)試，由于射極跟隨器的電壓不能被放大，所以在調(diào)試靜態(tài)工作點時需要加比較高的輸入電壓才能觀察到失真的出現(xiàn)，一般從1V加起，逐漸加大。靜態(tài)工作點調(diào)整合適后，測量靜態(tài)工作點。 射極跟隨器的靜態(tài)工作點測試電路 射極跟隨器的靜態(tài)工作點測量值12三、測量動態(tài)參數(shù)動態(tài)參數(shù)仍然是電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻和帶寬。，運行仿真，把信號發(fā)生器的頻率調(diào)為1kHz。于是可以算出個動態(tài)參數(shù)。電壓放大倍數(shù)：， 射極跟隨器動態(tài)參數(shù)的測量 射極跟隨器輸出電阻的測量輸入電阻：輸出電阻：保持輸入信號不變，空載和接負載時分別測得輸出電壓，可計算輸出電阻如下：通過計算可以發(fā)現(xiàn)，此射極跟隨器的輸入電阻高達200kΩ，電壓放大倍數(shù)接近1但小于1。四、觀察輸入輸出波形首先，要保證輸出電壓波形不失真。現(xiàn)在主要目的是觀察對比輸入輸出電壓波形，驗證輸出電壓是否與輸入電壓大小相等、方向相同。由此可驗證射極跟隨器名稱的由來。 射極跟隨器的輸入輸出波形實踐五 差動放大器一、差動放大器差動放大器用在多級放大電路的第一級，主要目的是減少零漂。與單管共射放大電路相比，差動放大器使用了雙倍的元件卻得到同樣的電壓放大倍數(shù)，但它卻具有相當高的共模抑制比，即對共模信號的放大倍數(shù)近似為零。差動放大器的實驗主要測電路的靜態(tài)工作點、單端和雙端輸出時的差模電壓放大倍數(shù)、共模電壓放大倍數(shù)及共模抑制比。 差動放大器實驗電路，其中，TRRRE3構(gòu)成恒流源，T3的集電極電流為恒流源的輸出。兩位開關(guān)K用來選擇差動放大器射極接電阻還是恒流源，當K撥到左邊，差動放大器接10k的射極電阻RE，撥到右邊接恒流源，共模抑制比能力更強。RW是調(diào)零電阻，在仿真時，因為我們可以做到差動對管及相應(yīng)的元件完全對稱，而在實際中卻不能，利用調(diào)零電阻RW來調(diào)節(jié)兩個共射放大電路的對稱性。開關(guān)SW1用來在測靜態(tài)工作點時短接信號源。二、電路調(diào)零在測各參數(shù)之前，先進行電路調(diào)零。，在TT2管兩集電極之間接一直流伏特表，閉合開關(guān)SW1，把開關(guān)K打在左側(cè)，這時電路中全部為直流電量。調(diào)節(jié)滑動變阻器RW，使電表的讀數(shù)接近零為止。調(diào)零完成，去掉電壓表，保持RW的觸頭位置不變。 差動放大器調(diào)零電路三、測量靜態(tài)工作點在只有直流電源作用的情況下，測得電路中的基極電位、射極電位、集電極電位和集電極電流。 差動放大器的靜態(tài)工作點測量電路 差動放大器靜態(tài)工作點測量值四、單端輸出時的放大倍數(shù)和共模抑制比打開SW1，在差模輸入端接一信號源，并聯(lián)交流毫伏表，運行仿真，調(diào)節(jié)信號源的頻率為1kHz，調(diào)節(jié)信號源的幅值使交流毫伏表的讀數(shù)約為170mV。在T1管的集電極接一交流毫伏表。最好在T1管集電極接示波器，觀察輸出電壓波形不失真為準。 差動放大器的單端輸出差模電壓放大倍數(shù)測量電路先把開關(guān)K撥到左側(cè)，；再把開關(guān)K撥到右側(cè)。可計算出射極分別接電阻和恒流源時的單端輸出差模電壓放大倍數(shù)為，把TT2管的兩輸入端并聯(lián)，再接一頻率為1kHz、有效值約為170mV的共模輸入信號。先把開關(guān)K撥到左側(cè)，；再把開關(guān)K撥到右側(cè)。可分別計算出發(fā)射極接電阻和恒流源時的單管輸出共模電壓放大倍數(shù)為， 差動放大器的單端輸出差模電壓放大倍數(shù)測量電路計算結(jié)果表明，單端輸出時的共模電壓放大倍數(shù)小于差模電壓放大倍數(shù)，理想情況下，由于射極電阻較大，共模抑制比能力強，共模電壓放大倍數(shù)應(yīng)接近零，但這里無論接10k的射極電阻還是接恒流源，共模電壓放大倍數(shù)都不理想，即共模電壓放大倍數(shù)并沒有降下來。但T1和T2管接射極電阻和接恒流源兩種情況下，第二種接法共模電壓放大倍數(shù)要小些，效果更好些。這只是測試電路，日常應(yīng)用中的共模輸入電壓一般來自溫度或其他因素，非我們故意加之，而是系統(tǒng)輸入中所不能剔除的部分，通過差動電路來抑制。把單端輸出時的差模電壓放大倍數(shù)比上共模電壓放大倍數(shù)，它們的絕對值即共模抑制比，能反映一個電路對共模信號的抑制能力，此值越大越好。，五、雙端輸出時的放大倍數(shù)和共模抑制比按照前面介紹的差模輸入信號和共模輸入信號的接法，在輸入端分別接1kHz、有效值約為170mV的差模和共模輸入信號，在T1和T2管的集電極之間接一交流電壓表。可算出雙端輸出時的差模電壓放大倍數(shù)、共模電壓放大倍數(shù)以及共模抑制比分別為， 差動放大器的雙端輸出差模測量電路 差動放大器的雙端輸出共模測量電路可見，雙端輸出時的共模抑制能力最強。而我們平時所見的電路大部分在差動電路后面還要接單端輸入電路，故單端輸出應(yīng)用比較多，這就要求射極電阻足夠大，最好接理想恒流源，它的電阻接近∞。六、輸出波形的觀察，如果輸入信號的正極性端接T1管的基極，由于共射電路的倒相性，單端輸出從T1管的集電極對地的輸出電壓是和輸入差模信號倒相的，相反，對于同樣的輸入信號，從T2管的集電極輸出電壓是和輸入電壓同相的，請大家把單端輸出的波形仿真出來。，如果選擇T1管的集電極為輸出電壓的正極性端，則輸出電壓與輸入電壓同相，否則相反。請大家仿真出結(jié)果。實踐六 RC正弦波振蕩器一、RC正弦波振蕩器正弦波振蕩器由四部分組成，分別是放大電路、選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋電路和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。正弦波振蕩器電路的典型特征是無交流輸入信號，卻在輸出端 了正弦波輸出信號。它的原理是，在直流電源閉合的一瞬間，頻率豐富的干擾信號串入振蕩電路的輸入端，經(jīng)過放大后出現(xiàn)在電路的輸出端，但由于幅值很小而頻率又雜，不是我們希望的輸出信號。此信號在經(jīng)過選頻兼正反饋網(wǎng)絡(luò)，把某一頻率信號篩選出來（而其他信號被抑制），再送回放大電路的輸入端，整個電路的回路增益應(yīng)略大于1，這樣不斷的循環(huán)放大，得到失真的輸出信號，最后經(jīng)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)可輸出一個頻率固定、幅值穩(wěn)定的正弦波信號。 正弦波振蕩器的結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)正弦波振蕩電路選頻網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)來區(qū)分和命名正弦波振蕩器電路，RC電路有RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路、三節(jié)RC移相式振蕩電路和雙星形型振蕩電路；LC電路有變壓器反饋式振蕩電路、電容三點式和電感三點式振蕩電路以及石英晶體振蕩電路等。二、RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路 RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路，這個電路共由三部分組成：Q1和Q2組成的兩級共射極放大電路，RCRC2組成的串并聯(lián)選頻兼正反饋網(wǎng)絡(luò)以及RW和RF組成的電壓串聯(lián)負反饋穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。先把滑動變阻器RW調(diào)到最上邊，使引入負反饋最弱，放大電路的放大倍數(shù)最大。合上開關(guān)SW1，出現(xiàn)失真波形。慢慢向下調(diào)節(jié)RW，加大負反饋作用。 正弦波振蕩電路輸出波形（調(diào)整前）（調(diào)整后）三、RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路頻率電路的頻率由R1（R2）和C1（C2）決定，即，一個正弦波周期所占的格數(shù)為5格，算出周期為1ms，即頻率為周期的倒數(shù)1kHz，這與通過參數(shù)計算的結(jié)果基本一致。（調(diào)整后帶周期格數(shù)）實踐七 直流可調(diào)穩(wěn)壓電源的設(shè)計一、設(shè)計可調(diào)直流穩(wěn)壓電源具體要求如下：（1）~37V；（2）；（3）%。二、題目分析直流穩(wěn)壓電源的作用是通過把50Hz的交流電變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓從而使電路變成恒定的直流電壓，供給負載。設(shè)計出的直流穩(wěn)壓電源應(yīng)不以電網(wǎng)電壓的波動和負載的變換而改變。 直流穩(wěn)壓電源的組成直流穩(wěn)壓電源種類很多，常用的是串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源，而由于集成技術(shù)的發(fā)展，集成穩(wěn)壓器件方便而可靠，逐漸代替了串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源中的調(diào)整管及相關(guān)電路。主要的集成穩(wěn)壓器件有：固定式穩(wěn)壓器件78XX和79XX系列；可調(diào)式穩(wěn)壓器件W11W217和W317等等。可調(diào)式穩(wěn)壓器件LM117/LM317是美國國家半導體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。LM117/，%，%，80dB紋波抑制比，輸出短路保護，過流、過熱保護，調(diào)整管安全工作區(qū)保護，標準三端晶體管封裝。LM117/LM317內(nèi)置有過載保護、安全區(qū)保護等多種保護電路。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標準三端穩(wěn)壓器高得多的紋波抑制比。LM117/。調(diào)整端的電流可忽略不計，因而有 集成可調(diào)直流穩(wěn)壓器件的接法其中，是集成穩(wěn)壓器件的輸出參考電壓。，改變的值，的值即可改變。當短路時，最小，；當大于零時，都大于，最大可達37V。三、電路設(shè)計根據(jù)以上分析，我們來設(shè)計一個由集成穩(wěn)壓器件構(gòu)成的直流可調(diào)穩(wěn)壓電源。，來分步設(shè)計變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓幾部分電路。直流電源通常從市電取電，把220V、50Hz的單相交流電先降壓，變成所需的交流電，然后再整流。根據(jù)橋式整流電路和電容濾波電路的輸出與輸入電壓的比例關(guān)系，從輸出電壓的最大值37V倒推，可以算出所使用的降壓變壓器的副邊電壓有效值應(yīng)為28V左右。（其中，變壓器原邊電感值為1H，） 變壓電路的仿真圖整流采用常用的二極管橋式整流電路。根據(jù)經(jīng)驗，一般濾波電路常用的濾波電容有2200uF和1100uF兩種，但要注意它的耐壓值要大于電路中所承受的電壓，并注意電壓的極性的接法是上正下負。如果要詳細計算濾波所需的電容值，可采用以下公式式中，為濾波之后的最大電壓，為濾波之后的紋波電壓，即最大電壓與最小電壓的差值，R為負載電阻，為工頻50Hz。此式適用于全波整流，而半波整流時濾波電容的計算則把上式中分母上的2去掉，為一般來說，；。，我們還要在濾波電容兩端并聯(lián)一電源指示電路，電路調(diào)試時，如果發(fā)光二極管亮，則說明濾波之前的電路無故障；否則可判斷出前面電路有問題。計算與發(fā)光二極管串聯(lián)的電阻值。發(fā)光二極管亮的最小電流，一般為幾mA，這里取6mA。發(fā)光二極管導通時兩端的管壓降在2V左右。而濾波之后的電壓為串聯(lián)電阻集成穩(wěn)壓電路的核心器件是LM317，在實際應(yīng)用中要注意加裝散熱片。為了保護集成器件在接反的狀態(tài)下不被燒毀，在輸入輸出端之間以及輸出與調(diào)節(jié)端之間分別接反向保護二極管1N4001。 集成穩(wěn)壓電路由于調(diào)接端的輸出電流僅為100mA，可以忽略不計。電路的最大輸出電壓為37V，所以滑動變阻器的最大值可以算出。一般設(shè)R2為100~200Ω，典型值為120Ω，這里設(shè)為200Ω。在實際接線時，這個電阻應(yīng)盡可能地靠近LM317元件來接，因為它本來應(yīng)是LM317內(nèi)部電阻。，，這樣最大值達不到37V，理論上只有32V左右，,有些誤差。四、直流可調(diào)穩(wěn)壓電源 直流可調(diào)穩(wěn)壓電源完整電路，電容C2和C3分別為去抖和濾波作用。C2并聯(lián)在滑動變阻器兩端，可防止滑動變阻器在調(diào)節(jié)過程中由于抖動而產(chǎn)生的諧波，一般經(jīng)驗值為10uF。C3為輸出側(cè)二次濾波，其目的是去掉輸出電壓波形中細小的紋波。C1與C3的關(guān)系一般為22倍。實踐八 555定時器一、555定時器555定時器是一個非常有用的模擬數(shù)字混合器件。其中，雙極型555定時器的電源電壓為5~16V，最大負載電流為200mA。CMOS型7555定時器的電源電壓為3~18V，最大負載電流為4mA。 555定時器的內(nèi)部框圖555定時器因其內(nèi)部有三個5k串聯(lián)電阻而得名。，C1和C2為兩個模擬器件，接成了電壓比較器；G1和G2兩個與非門接成了低電平輸入有效的鎖存器，G4為反相緩沖器，驅(qū)動輸出；T為三極管，發(fā)射極1端應(yīng)接地。 555定時器輸入輸出之間的關(guān)系輸入輸出低低導通高2Vcc/3Vcc/3低導通高2Vcc/3Vcc/3不變不變高2Vcc/3Vcc/3高關(guān)斷高2Vcc/3Vcc/3高關(guān)斷二、555定時器組成的多諧振蕩器555定時器外接一個電容充放電電路即可構(gòu)成一個無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，在3端產(chǎn)生方波信號，且頻率可調(diào)。 集成555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器在555定時器的電源8端和接地1端之間從上到下串接電阻RR2和電容C1。把555定時器的6端和2端連在一起，再接到電容C1上端，即兩個比較器的外部輸入電壓都取為電容C1上的變化量，再與各自的固定電壓2Vcc/3和Vcc/3比較，觸發(fā)鎖存器，使三極管飽和導通。因7端接在R1上方，此時相當于接地，C1通過R1放電。然后RR2和C1回路再充電，反復進行的結(jié)果，將導致3端輸出方波。555定時器接成多諧振蕩器時的頻率計算公式為其中。 多諧振蕩器示波器的波形三、555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)電路555定時器接成單穩(wěn)態(tài)電路時，通過外部觸發(fā)可產(chǎn)生