【正文】 了便于調(diào)節(jié)，將圖中K1閉合，即通過電阻R2的負反饋作用幫助實現(xiàn)調(diào)零。但在完成調(diào)零后，應(yīng)將K1打開，以免因R2的接入造成積分誤差。K2的設(shè)置一方面為積分電容放電提供通路，同時可實現(xiàn)積分電容初始電壓uC(o)＝0，另一方面，可控制積分起始點，即在加入信號ui后，只要K2一打開， 電容就將被恒流充電，電路也就開始進行積分運算?！　∪?、實驗設(shè)備與器件　　177。12V直流電源　　函數(shù)信號發(fā)生器　　交流毫伏表 　 直流電壓表　　集成運算放大器μA7411 電阻器、電容器若干?！　∷摹嶒瀮?nèi)容　　實驗前要看清運放組件各管腳的位置；切忌正、負電源極性接反和輸出端短路，否則將會損壞集成塊?！　》聪啾壤\算電路　　1) 按圖2－1連接實驗電路，接通177。12V電源，輸入端對地短路，進行調(diào)零和消振。　　2) 輸入f＝100Hz，Ui＝，測量相應(yīng)的UO，并用示波器觀察uO和ui的相位關(guān)系，記入表21。表21　Ui＝，f＝100HzUi（V）U0（V）ui波形uO波形AV實測值計算值　　同相比例運算電路　　1) 按圖2－3(a)連接實驗電路。實驗步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入表2－2。 2) 將圖2－3(a)中的R1斷開，得圖2－3(b)電路重復(fù)內(nèi)容1)。表2－2　　　Ui＝　　f＝100HzUi（V）UO(V)ui波形uO波形AV實測值計算值　　 反相加法運算電路1) 按圖2－2連接實驗電路。調(diào)零和消振。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。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)。用直流電壓表測量輸入電壓UiUi2及輸出電壓UO，記入表2－3。圖2－6 簡易可調(diào)直流信號源表23Ui1(V)Ui2(V)UO(V)　　減法運算電路　　1) 按圖2－4連接實驗電路。調(diào)零和消振。2) 采用直流輸入信號，實驗步驟同內(nèi)容3，記入表2－4?！　?表2－4Ui1(V)Ui2(V)UO(V)　　積分運算電路　　實驗電路如圖2－5所示。　　1)　打開K2，閉合K1，對運放輸出進行調(diào)零。 2)　調(diào)零完成后，再打開K1，閉合K2，使uC(o)＝0。2) 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25，直到UO不繼續(xù)明顯增大為止。 表2－5 t(s)051015202530……U0(V)　　五、實驗總結(jié)　　 整理實驗數(shù)據(jù)，畫出波形圖（注意波形間的相位關(guān)系）?！　?將理論計算結(jié)果和實測數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。 分析討論實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題?！　×㈩A(yù)習(xí)要求　　 復(fù)習(xí)集成運放線性應(yīng)用部分內(nèi)容，并根據(jù)實驗電路參數(shù)計算各電路輸出電壓的理論值。 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)考慮到運算放大器的最大輸出幅度(177。12V)時，｜Ui1｜的大小不應(yīng)超過多少伏？　　 在積分電路中，如R1＝100KΩ， C＝，求時間常數(shù)。假設(shè)Ui＝，問要使輸出電壓UO達到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胴摲答伒姆椒ê拓摲答亴Ψ糯笃鞲黜椥阅苤笜说挠绊??！　《嶒炘怼　∝摲答佋陔娮与娐分杏兄浅V泛的應(yīng)用,雖然它使放大器的放大倍數(shù)降低，但能在多方面改善放大器的動態(tài)指標，如穩(wěn)定放大倍數(shù)，改變輸入、輸出電阻，減小非線性失真和展寬通頻帶等。因此，幾乎所有的實用放大器都帶有負反饋。　　負反饋放大器有四種組態(tài)，即電壓串聯(lián)，電壓并聯(lián)，電流串聯(lián)，電流并聯(lián)。本實驗以電壓串聯(lián)負反饋為例，分析負反饋對放大器各項性能指標的影響。圖3－1為帶有負反饋的兩級阻容耦合放大電路，在電路中通過Rf把輸出電壓uo引回到輸入端，加在晶體管T1的發(fā)射極上，在發(fā)射極電阻RF1上形成反饋電壓uf。根據(jù)反饋的判斷法可知，它屬于電壓串聯(lián)負反饋。主要性能指標如下1) 閉環(huán)電壓放大倍數(shù) 　圖3－1 帶有電壓串聯(lián)負反饋的兩級阻容耦合放大器　其中　AV＝UO／Ui — 基本放大器（無反饋）的電壓放大倍數(shù)，即開環(huán)電壓放大倍數(shù)。1＋AVFV — 反饋深度，它的大小決定了負反饋對放大器性能改善的程度。2) 反饋系數(shù)3)　輸入電阻　　Rif＝(1＋AVFV )Ri　　　　 Ri　— 基本放大器的輸入電阻4) 輸出電阻　　 　RO — 基本放大器的輸出電阻　　 AVO — 基本放大器RL＝∞時的電壓放大倍數(shù)　　本實驗還需要測量基本放大器的動態(tài)參數(shù)，怎樣實現(xiàn)無反饋而得到基本放大器呢？不能簡單地斷開反饋支路，而是要去掉反饋作用，但又要把反饋網(wǎng)絡(luò)的影響（負載效應(yīng)）考慮到基本放大器中去。為此: 　1) 在畫基本放大器的輸入回路時，因為是電壓負反饋，所以可將負反饋放大器的輸出端交流短路，即令uO＝0，此時 Rf相當(dāng)于并聯(lián)在RF1上。　　2)　在畫基本放大器的輸出回路時，由于輸入端是串聯(lián)負反饋，因此需將反饋放大器的輸入端（T1 管的射極）開路，此時（Rf＋RF1）相當(dāng)于并接在輸出端。可近似認為Rf并接在輸出端。　根據(jù)上述規(guī)律，就可得到所要求的如圖3－2所示的基本放大器。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?！　∷?、實驗內(nèi)容　　　測量靜態(tài)工作點按圖4－1連接實驗電路，取UCC＝＋12V，Ui＝0，用直流電壓表分別測量第一級、第二級的靜態(tài)工作點，記入表31?！　”?－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　　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?！　?)　測量中頻電壓放大倍數(shù)AV，輸入電阻Ri和輸出電阻RO。① 以f＝1KHZ，US約5mV正弦信號輸入放大器， 用示波器監(jiān)視輸出波形uO，在uO不失真的情況下，用交流毫伏表測量US、Ui、UL，記入表3－2。　表32 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保持US不變，斷開負載電阻RL（注意，Rf不要斷開），測量空載時的輸出電壓UO，記入表3－2?！　?)　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。測試負反饋放大器的各項性能指標　　將實驗電路恢復(fù)為圖3－1的負反饋放大電路。 適當(dāng)加大US（約10mV），在輸出波形不失真的條件下，測量負反饋放大器的AVf、Rif和ROf， 記入表3－2；測量fhf和fLf，記入表3－3。表3－3基本放大器fL(KHz)fH(KHz)△f(KHz)負反饋放大器fLf(KHz)fHf(KHz)△ff(KHz) *觀察負反饋對非線性失真的改善　　1)實驗電路改接成基本放大器形式，在輸入端加入f＝1KHz 的正弦信號，輸出端接示波器，逐漸增大輸入信號的幅度，使輸出波形開始出現(xiàn)失真，記下此時的波形和輸出電壓的幅度?！　?)再將實驗電路改接成負反饋放大器形式，增大輸入信號幅度，使輸出電壓幅度的大小與1)相同，比較有負反饋時，輸出波形的變化。　　五、實驗總結(jié)　　將基本放大器和負反饋放大器動態(tài)參數(shù)的實測值和理論估算值列表進行比較。　　根據(jù)實驗結(jié)果，總結(jié)電壓串聯(lián)負反饋對放大器性能的影響?！　×?、預(yù)習(xí)要求　　復(fù)習(xí)教材中有關(guān)負反饋放大器的內(nèi)容?！　“磳嶒炿娐?－1估算放大器的靜態(tài)工作點（取β1＝β2＝100）。　　怎樣把負反饋放大器改接成基本放大器？為什么要把Rf并接在輸入和輸出端？　　估算基本放大器的AV，Ri和RO；估算負反饋放大器的AVf、Rif和ROf，并驗算它們之間的關(guān)系?！　∪绨瓷钬摲答伖浪?，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，能否用負反饋來改善？怎樣判斷放大器是否存在自激振蕩？如何進行消振？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)用集成運放構(gòu)成正弦波、方波和三角波發(fā)生器?！　?學(xué)習(xí)波形發(fā)生器的調(diào)整和主要性能指標的測試方法?！　《?、實驗原理　　由集成運放構(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?！　?RC橋式正弦波振蕩器（文氏電橋振蕩器）圖4－1為RC橋式正弦波振蕩器。其中RC串、并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋支路，同時兼作選頻網(wǎng)絡(luò)，RRRW及二極管等元件構(gòu)成負反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器RW，可以改變負反饋深度，以滿足振蕩的振幅條件和改善波形。利用兩個反向并聯(lián)二極管DD2正向電阻的非線性特性來實現(xiàn)穩(wěn)幅。DD2采用硅管（溫度穩(wěn)定性好），且要求特性匹配，才能保證輸出波形正、負半周對稱。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。電路的振蕩頻率 　　起振的幅值條件 ≥2　 式中Rf＝RW＋R2＋（R3 // rD），rD — 二極管正向?qū)娮??！　≌{(diào)整反饋電阻Rf（調(diào)RW），使電路起振，且波形失真最小。如不能起振，則說明負反饋太強，應(yīng)適當(dāng)加大Rf。如波形失真嚴重，則應(yīng)適當(dāng)減小Rf。改變選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)C或 R，即可調(diào)節(jié)振蕩頻率。一般采用改變電容C作頻率量程切換，而調(diào)節(jié)R作量程內(nèi)的頻率細調(diào)。圖4－1 RC橋式正弦波振蕩器　　方波發(fā)生器由集成運放構(gòu)成的方波發(fā)生器和三角波發(fā)生器，一般均包括比較器和RC積分器兩大部分。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。它的特點是線路簡單，但三角波的線性度較差。主要用于產(chǎn)生方波，或?qū)θ遣ㄒ蟛桓叩膱龊稀ｋ娐氛袷庮l率 　　　　　　　　　　　式中　R1＝R139。＋RW39。 R2＝R239。＋RW 方波輸出幅值　　 　Uom＝177。UZ三角波輸出幅值　調(diào)節(jié)電位器RW（即改變R2／R1），可以改變振蕩頻率，但三角波的幅值也隨之變化。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4－2 方波發(fā)生器　　　三角波和方波發(fā)生器如把滯回比較器和積分器首尾相接形成正反饋閉環(huán)系統(tǒng)，如圖4－3 所示，則比較器A1輸出的方波經(jīng)積分器A2積分可得到三角波，三角波又觸發(fā)比較器自動翻轉(zhuǎn)形成方波，這樣即可構(gòu)成三角波、方波發(fā)生器。圖4－4為方波、三角波發(fā)生器輸出波形圖。由于采用運放組成的積分電路，因此可實現(xiàn)恒流充電，使三角波線性大大改善。 圖43 三角波、方波發(fā)生器　　電路振蕩頻率 　　　 方波幅值　 　U′om＝177。UZ　　三角波幅值　 　調(diào)節(jié)RW可以改變振蕩頻率，改變比值可調(diào)節(jié)三角波的幅值。圖4－4　方波、三角波發(fā)生器輸出波形圖　　三、實驗設(shè)備與器件　　177。12V直流電源　　 　　 　雙蹤示波器　　交流毫伏表　　 　　 　　 頻率計　　集成運算放大器 μA7412 二極管 IN41482 穩(wěn)壓管 2CW2311 電阻器、電容器若干?！　∷?、實驗內(nèi)容　　 RC橋式正弦波振蕩器　　按圖4－1連接實驗電路。　　1)　接通177。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。描繪uO的波形，記下臨界起振、正弦波輸出及失真情況下的RW值，分析負反饋強弱對起振條件及輸出波形的影響?！　?)　調(diào)節(jié)電位器RW，使輸出電壓uO幅值最大且不失真，用交流毫伏表分別測量輸出電壓UO、反饋電壓U+和U，分析研究振蕩的幅值條件。3) 用示波器或頻率計測量振蕩頻率fO，然后在選頻網(wǎng)絡(luò)的兩個電阻R上并聯(lián)同一阻值電阻，觀察記錄振蕩頻率的變化情況， 并與理論值進行比較。4) 斷開二極管DD2，重復(fù)2)的內(nèi)容，將測試結(jié)果與2)進行比較，分析DD2的穩(wěn)幅作用。*5) RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)幅頻特性觀察將RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與運放斷開，由函數(shù)信號發(fā)生器注入3V左右正弦信號，并用雙蹤示波器同時觀察RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)輸入、輸出波形。保持輸入幅值（3V）不變，從低到高改變頻率，當(dāng)信號源達某一頻率時，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)輸出將達最大值（約1V），且輸入、輸出同相