实验一 常用电子仪器的使用
一、实验目的
1、了解示波器的工作原理，初步掌握用示波器观察信号波形和测量波形参数的方法。
2、了解函数信号发生器和直流稳压电源的工作原理，初步学会正确使用这两种基本仪器。
二、实验仪器及器材
双踪示波器 函数信号发生器 直流稳压电源
三、实验原理
示波器和函数信号发生器是测量、调试电子线路的基本常用仪器，几乎每次实验都要用到这些仪器，能够熟练地、正确地使用这些仪器，是做好电子线路实验的保证。下面分别介绍这些仪器的一般工作原理和使用方法。
示波器及其应用
示波器是一种可以定量观测电信号波形的电子仪器。由于它能够在屏幕上直接显示电信号的波形，因此人们形象地称之为“示波器”。如果我们将普通示波器的结构和功能稍加扩展，便可以方便地组成晶体图示仪、扫频仪和各种雷达设备等。若借助于相应的转换器，它还可以用来观测各种非电量，如温度、压力、流量、生物信号（能够转换成电信号的各种模拟量）等。
示波器显示波形的原理
四、实验内容及步骤
1、用示波器观察信号波形
⑴观察不同频率的信号波形
将低频信号发生器的输出信号电压调节为2V，接至示波器的“Y轴输入”。调节示波器，分别观察频率为1kHZ、15kHZ、200kHZ的正弦信号。要求荧光屏上显示出高度为6div并有三个完整周期的稳定正弦波。
⑵观察扫描信号频率大于被测信号频率时的信号波形
函数信号发生器输出信号电压幅度同上，频率为4kHZ，调节示波器，使荧光屏上显示一个完整周期的正弦波。固定示波器的“t/div”和“扫描微调”位置，改变低频信号发生器输出信号频率分别为2kHZ和1kHZ，观察并分析这三种频率时的信号波形。
表1-1
2、用示波器测量信号的周期与频率
将信号发生器输出电压固定为某一数值。用示波器分别测量信号发生器的频率指示为1kHZ、5kHZ、100kHZ时的信号周期T，并换算出相应的频率值
，记入表1-2中。为了保证测量的精度，应使屏幕上显示波形的一个周期占有足够的格数；或测量2~4个周期的时间，再取其平均值。
表1-2
五、实验思考题
1、用示波器观察波形时，要达到如下要求，主要应调节哪些旋钮？
①波形清晰；②亮度适中；③波形位置移动；④波形稳定；⑤改变波形个数；⑥改变波形高度。
六、实验注意事项
1、荧光屏上光点（扫描线）亮度不可调得过亮，并且不可将光点（或亮线）固定在荧光屏上某一点时间过久，以免损坏荧光屏。
2、示波器和函数信号发生器上所有开关及旋钮都有一定的调节限度，调节时不能用力太猛。
3、双踪示波器的两路输入端Y1、Y2有一公共接地端，同时使用Y1和Y2时，接线时应防止将外电路短路。
七、实验报告要求
1、用示波器观测周期为0.2ms的正弦电压，若在荧光屏上呈现了3个完整而稳定的正弦波形，扫描电压的周期等于多少毫秒？
2、整理实验过程，总结收获与体会，写出实验报告。
八、实验心得体会
实验二 共射放大电路的测试与调整
一、实验目的
1、熟悉电子元器件和实验仪器的使用方法。
2、掌握放大器静态工作点的测试方法及其对放大器性能的影响。
3、学习放大器静态工作点、电压放大倍数，了解共射极电路特性。
二、实验仪器及器材
双踪示波器 信号发生器 交流毫伏表 数字万用表
三、实验原理
设计放大器欲达到预期的指标，往往要经过计算、测量、调试等多次反复才能完成。因此，掌握放大器的测量技术是很重要的。
放大器的一个基本任务是将输入信号进行不失真的放大。这就要求晶体管放大器必须设置合适的静态工作点（否则就要出现截止失真或饱和失真）。
四、实验内容及步骤
图3-2 单级放大电路
1、装接电路
①用万用表判断实验箱上三极管V1的极性和好坏、放大倍数以及电解电容C的极性和好坏。
②按图3-1连接线路（注意接线前先测量+12V电源，关断电源后再接线），将RP调到电阻最大位置。
③接线后仔细检查，确认无误后接通电源。
2、静态调整
调整RP，使VE =2.2V，计算并填表3-1。
表3-1
3、动态研究
①调节信号发生器使其频率为1KHZ， 电压为5∽30mV，接到放大器输入端，用双踪示波器观察Vi、Vo的波形，并比较它们的相位。
②保持输入信号频率不变，逐渐加大幅度，观察Vo不失真时的最大值并填表3-2。
表3-2 RL=∞
③保持输入信号不变，放大器接入负载RL，在改变RL数值情况下测量，并将计算结果填表3-3。
表3-3
五、实验思考题
1、单级放大电路出现非线性失真的原因是什么？如何消除失真？
2、分别画出NPN型和PNP型单级共射放大电路输出电压饱和失真和截止失真的波形图。
六、实验注意事项
调试电路时，注意静态工作点的调节
七、实验报告要求
1、列表整理测量结果，并把实测的静态工作点、电压放大倍数之值与理论计算值比较，分析产生误差的原因。
2、讨论静态工作的变化对放大器输出波形的影响。
3、分析讨论在调试过程中出现的问题。
八、实验心得体会
实验三 射极跟随器的测试与调整
一、实验目的
1、掌握射极跟随器的特性及测量方法。
2、进一步学习放大器各项参数的测量方法。
二、实验仪器及器材
双踪示波器 信号发生器 交流毫伏表 数字万用表 模拟电路实验箱
三、实验原理
射极跟随器电路具有输入电阻高、输出电阻低、电压放大倍数接近于1和输出电压与输入电同相的特点。输出电压能够在较大的范围内跟随输入电压作线形变化，故又称跟随器。
1.输入电阻
2.输出电阻Ro
3.电压放大倍数
射极跟随器的电压放大倍数AV≈1,即Vo≈Vi这说明输出电压等于输入电压，且同相。这种电路常用来作阻抗变换，即把高阻抗输入转换成低阻抗输出。
4.电压跟随范围
电压跟随范围，是指跟随器输出电压随输入电压作线性变化的区域。但在输入电压超过一定范围时，输出电压便不能跟随输入电压作线性变化，失真急剧增加。
四、实验内容及步骤
1、按图连线电路。
图5-2
2、直流工作点的调整
将电源+12V接上，在B点加f=1kHZ正弦波信号，输出端用示波器监视，反复调整RP及信号源输出幅度，使输出幅度在示波器屏幕上得到一个最大不失真波形，然后断开输入信号，用万用表测量晶体管各极对地的电位，即为该放大器静态工作点，将所测数据填入表5-1中。
表5-1
3、测量电压放大倍数AV
接入负载RL=1KΩ，在B点加f=1kHZ正弦波信号，调输入信号幅度（此时偏置电位器RP不能再旋动），用示波器观察，在输出最大不失真情况下测Vi和VO的值，将所测数据填入表5-2中。
表5-2
4、测量输入电阻Ri
在输入端串入5K1电阻，A点加入f=1kHZ正弦波信号，用示波器观察输出波形，用毫伏表分别测A，B点对地电位VS，Vi。将测量数据填入表5-3中。
表5-3
5、测量输出电阻Ro
在B点加f=1kHZ正弦波信号，Vi=100mV左右，接上负载RL=2K2时，用示波器观察输出波形，测空载输出电压Vo（RL=∞）和有负载输出电压Vo（RL=2K2）的值。将所测数据填入表5-4中。
表5-4
五、实验思考题
射级跟随器的输入信号与输出信号在相位上是一个什么关系？
六、实验注意事项
调试电路时，注意静态工作点的调节
七、实验报告要求
1、整理实验数据。
2、分析射极跟随器的性能和特点。
八、实验心得体会
第二篇：负反馈放大电路实验报告
物理与电子信息学院学年论文
负反馈放大电路实验报告
李耀光（学号：20121104736）
（物理与电子信息学院 12级电子信息工程3班，内蒙古 呼和浩特 010022）
指导教师：段国俊
摘要：负反馈在电子线路中有着非常广泛的应用，采用负反馈是以降低放大倍数为代价的，目的是为了改善放大电路的工作性能，如稳定放大倍数、改变输入和输出电阻、降低电路增益、减少非线性失真、展宽通频带等，所以在实用放大器中几乎都引入负反馈。而在各种放大电路中，其主要用于稳定静态工作点、稳定放大倍数、防止自激振荡、补偿温度漂移等。
关键词：负反馈；性能；稳定
1.实验目的
1.1通过实验，学习并初步掌握负反馈放大电路的设计及调试方法。
2.2深入理解负反馈对放大电路性能的影响。
1.3巩固放大电路主要指标的测试方法。
2.实验任务
采用双极型晶体管以及电阻、电容系列，设计一个负反馈电压放大电路，输入、输出采 用电容耦合。要求
当RL?2k?时：Avf?40(1?10%)，反馈深度不低于10
0 Ri?15k?，Ro?10?
频率响应fL?10Hz,fH?1MHz。
当负载RL=2.2k?时：Vo?1.0V（有效值）
3.实验原理
3.1反馈的类型
在输出端，取样方式分为电压取样（电压反馈）和电流取样（电流反馈），在输入端， 比较方式分为串联比较（串联反馈）和并联比较（并联反馈）。因此负反馈放大电路有四种 类型：电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。
3.2负反馈对放大电路性能的影响
学年论文题目
3.2.1引入负反馈使增益下降 闭环增益表达式为
Af?
???A1?AF??? 其中D?1?AF为反馈深度。深度负反馈D>>1条件下
Af??1
F?
3.2.2负反馈提高增益的稳定性
易得
上式表明，反馈越深，闭环增益的稳定性越好。
3.2.3负反馈对输入电阻和输出电阻的影响
串联负反馈使 Ri 增加，并联负反馈使 Ri 下降。程度取决于反馈深度。
???R?(1?AF)Ri?（串联负反馈）?if
? Ri（并联负反馈）R??if???1?AF?dAfAf???11?AF???dAA???1dA ??DA?
电压负反馈使 Ro 下降，电流负反馈使 Ro 增加。程度取决于反馈深度。
???Rof?(1?AsoF)Ro?（电流负反馈）? ? Ro（电压负反馈）?Rof????1?AsoF?
3.2.4负反馈展宽频带
基本放大电路高、低频响应均只有一个极点时，闭环上、下限截止频率为
?fHf?(1?AF)fH? ? fLf??1?AF)?Lf
3.2.5负反馈改善非线性失真
4.电路设计
物理与电子信息学院学年论文
4.1设计电路如下图所示。
电路由三级放大电路构成，分别为 CE、CE、CC 组态。输入输出端用电容 C1、C2 作为 耦合电容。下面分别分析。
第一级为 CE 放大电路。R1=1M? 为Q1提供基极偏置，R3=50? 作为射极的负反馈电阻， 同时也是级间反馈网络的一部分。R2=10k? 为Q1的集电极电阻。 第二级也为 CE 放大电路。R5=2.7k?为Q2的集电极电阻。二极管D1、D2为直流电平移 动元件，提高Q2的射极电位，使第一级Q1的集电极有足够的直流电位以保证第一级的动态范围。同时，二极管的交流动态电阻很小，降低了射极交流电阻，以提高增益，得到足够高的开环增益，保证深度负反馈条件。
第三级是 CC 放大电路，即射极跟随器。R6=2k?为Q3的射极电阻。该级作为输出级，一方面作为前级的负载有很高的输入电阻，将外接负载与前级隔离，一方面有很小的输出电阻，大大提高了电路带负载的能力。
4.2下面重点分析电路中的反馈部分。
首先，根据设计要求，电路要稳定增益，并且具有高输入电阻、低输出电阻。因此应该引入深度负反馈，且类型为电压串联型。由于开环增益A是闭环增益Af的D倍，开环??
学年论文题目
增益应较大，要有足够的级数，这就是采用三级放大电路的原因，其中前两级提供足够高的开环增益，输出级提供带负载能力。 在电路中，最主要的级间反馈连在第一级和第二级之间。将最后一级射级跟随器放在反馈环外的原因是由于 CC 在深度负反馈情况下带容性负载时为负阻，极易引起自激振荡，因 此将之置于反馈环外。对于前两级，反馈系数
F??R3 R3?R4
因此由深度负反馈条件有闭环增益
Af?
??1F??R3?R4 R3?为得到A?40，应令R?A?R?40R f4f33
同时考虑到将尽量取小以使第一级有尽量高的开环增益，取
R3?50?，R4?2.1k?? ?
为了达到深度负反馈条件，需要反馈深度D?1?AF?10，
由此得开环增益A?DAf>>400
即开环增益必须大于 400。这是选取电阻阻值和设置静态工作点的标准。 ????
5.实验数据处理
5.1电压增益
RL =2k? 时，测得 Vip?p?50.0mV，Vop?p?1.91V，则
Av??
5.2输入电阻
'R1 =53k? 时，测得 Vip?p?49.4mV，Vip?p?28.9mV，则 ?Vop?pVip?p?38.2
Ri?Vip?pR1
V'
ip?p?Vip?p?74.7?
'5.3输出电阻RL =1k? 时，测得Vop?p?1.18V，VoLp?p?1.145V，则
物理与电子信息学院学年论文
'?Vop??p? Ro??1?RL?30.6? ?V??op?p?
5.4幅频特性
Af??AfM
2?时，测得fL?0.67Hz,fH?6.7MHz ，则
BW?fH?fL?2.39MHz
6.实验总结
6.1在设计多级放大电路时，各级静态工作电流选取的一般原则
静态工作点的设置要求使各管都工作于放大区，且有足够的动态范围。另外，由于增益与工作点有关，设置工作点时要兼顾增益的要求。
6.2设计电路时，在选择负反馈放大电路的反馈类型、反馈深度、反馈系数、开环增益及基本放大电路的级数等问题上的考虑
因此宜选择深度负反馈，要求反馈深度较大。根据闭环与开环 由于要求增益稳定，
增益的关系，A是Af的D倍，因此开环增益应较大。由于要得到较大的开环增益，可能要有足够的级数，如2到3级左右。
6.3在所设计的电路中，为消除自激振荡所加入的相位补偿电容所接的最合理的位置以及在实验中确定其容量的大小的方法
首先应加在反相放大的输入输出两端间作为密勒补偿电容，再考虑到利用密勒效应使反相放大的增益尽可能大，以使等效的密勒电容值尽可能大，因此密勒补偿电容应接在增益最高的第二级的输入输出两端间最合理。由于此电容等效为输入端对地电容时要密勒倍增，因此其本身的容量应很小。在实验中，可从最小的电容开始，增大容量逐个尝试，直至自激消除。
6.4为消除电源内阻和分布电容等寄生参数可能引起的寄生振荡而采用以下方法
通常采用电源去耦电路。即在各级放大电路的直流供电线间串接一个电阻R?、电容C?分压网络，使信号压降几乎全部降在电阻R?上，反馈回来的信号很小。同时还可以在直流电源的输出端与地之间接入电容，将电源的输出端交流接地，可有效消除电源内阻引起的寄生振荡。
Abstract：Negative feedback in the electronic circuit has a very wide range of ??
学年论文题目
applications, using negative feedback is to reduce the magnification ofthe price, the purpose is to improve the performance of the amplifier circuit, such as stable amplification, change the input and outputresistance, Reduce the circuit gain，reduce the nonlinear distortion, broadening frequency, so inpractical amplifiers are almost negative feedback. In a variety ofamplification circuit, which is mainly used for stable quiescent point,stable amplification, prevent self-excited oscillation, compensation oftemperature drift.
参考文献：
模拟电子技术基础简明教程（第三版） 清华大学电子学教研组（编） 杨素行（主编）