年秋国开《模拟电子电路》实验报告一至四题库

实验一 集成运放的线性运算电路 温馨提示：进行试验操作之前，您可能需要先了解一下 电路仿真软件Multisim（一）实验目的 1．掌握运放运算电路的测量分析方法。

2．巩固集成运放几种典型运算电路的用法，掌握电路元、器件选择技巧。

（二）实验仪器与设备 1．模拟电路实验箱：包括本实验所需元器件；

2．双踪示波器 1 台；

3．万用电表 1 台。

（三）实验原理 1 ．反相求和运算电路 图 1-1 为典型的反相求和运算电路，输出 U o 与输入 U I 有如下关系

若设 R 1 =R 2 =R 3 =R F，上式可简化为

图 1-1 反相求和运算电路 2 ．差分比例运算电路 图 1-2 为差分比例运算电路，输出 U o 与输入 U I 有如下关系

电路的输入电阻为

图 1-2 差分比例运算电路（四）实验内容与步骤 1 ．反相求和运算电路实验（1）按照图 1-1 连接电路；

（2）调节实验箱上的可调电阻器，在 0～1.5V 范围内分别为 U I1、U I2、U I3选择一组给定值；

（3）测量输入电压 U I1、U I2、U I3 和输出电压 U o，将测量结果填入下表中；

（4）重复（2）、（3），完成三组数据测量。

U I1

（V）

U I2

（V）

U I3

（V）

U o（V）

误差 测量值 计算值 第 1 组

第 2 组

第 3 组

2 ．差动比例运算电路实验（1）按图 1-2 连接电路电路，接通电源；

（2）按下表在输入端加上直流电压，测量对应的输出电压，填入表中，并与计算值比较。

U I

10mV 40mV 0.4V 1.2V U I"

15mV 50mV 0.6V 2V U I"-U I

U O（实测值）

U O（计算值）

（五）作业要求 预习要求 1．复习第 1 单元有关内容；

2．下载或绘制实验记录表；

3．预习双踪示波器的使用方法 实验报告要求 1．填写实验表格；

2．进行实验小结；

3．上传实验报告。

实验二 晶体管放大电路（一）实验目的 1．掌握共射放大电路的静态和动态参数的测量方法；

2．巩固理解晶体管放大电路的电路特性；

3．熟悉仪器仪表的功能和使用方法。

（二）实验仪器与设备 1．模拟电路实验箱：包括本实验所需元器件；

2．示波器 1 台；

3．万用电表 1 台；

4．低频信号发射器 1 台；

5．毫伏表 1 台。

（三）实验原理 实验电路如图 2-1 所示。其中图（a）为基本共射放大电路，图（b）为稳定工作点的共射放大电路。

图 2-1 1 ．静态工作点（1）基本共射放大电路 ①基极电流：

②集电极电流：

③集射极电压：

（2）稳定工作点的共射放大电路 ①基极电压：

②集电极电流：

③基极电流：

④集射极电压：

2 ．动态参数测量 ①电压放大倍数：

式中，②输入电阻：

③输出电阻：

（四）实验内容与步骤 1 ．基本共射放大电路测量（1）静态工作点测量 ① 按照图 2-1（a）连接电路，用万用表的直流电压 10V 档测量晶体三极管的 U CE，调节电位器 R W 使 U CEQ =5V；

② 万用表的直流电压档（2.5V 档）测量晶体三极管的 U BE，此时的 U BE 为U BEQ ；

③ 断开 R W 与电源的连接，用万用表的电阻 1k 档测量 R b 和 R W 的串联电阻值，将测量结果填入下表中，并恢复电路连接；

④ 更换一个 β 值较大的晶体三极管，重复上述测试。

R b

U CEQ

U BEQ

I CQ

I BQ

V CC

实测值 1

实测值 2

计算值

（2）动态参数测量 ① 将低频信号发射器的信号频率调到 1kHz 至 100kHz，电压调低至零，并接放大电路输入端，将毫伏表同时接至电路输入端；

② 将示波器截止电路输出端，将万用表调至交流电压 20V 档；

③ 依次打开实验箱、低频信号发生器、毫伏表、示波器和万用表电源，逐渐调高输入信号电压，增大输入信号时，注意调整各仪器的量程；

④ 用示波器观察输出波形，随着输入信号电压的增大，找到最大不失真电压值，将最大输出电压值 U o 和对应的输入电压值 U i 记录于下表中；

⑤ 更换一个 β 值较大的晶体三极管，重复上述测试。

实测值 1 实测值 2 计算值 U om

U i

A u

2 ．稳定工作点的共射放大电路（1）静态工作点测量 ① 按照图 2-1（b）连接电路，与基本放大电路实验类似，按下表要求完成各项测试并记录。

② 更换一个 β 值较大的晶体三极管，重复上述测试。

U BQ

U CEQ

U BEQ

I CQ

I BQ

实测值 1

实测值 2

计算值

（2）动态参数测量 同样类似于基本放大电路，按下表要求完成图 2-1（b）电路的动态参数测试并记录。

实测值 1 实测值 2 计算值 U om

U i

A u

（五）作业要求 预习要求 1．复习第 2 单元有关内容；

2．下载或绘制实验记录表；

3．预习示波器、低频信号发射器、毫伏表等仪器的使用方法。

实验报告要求 1．填写实验表格；

2．进行实验小结；

3．上传实验报告。

实验三 波形发生电路（一）实验目的 1．进一步理解 RC 电桥正弦波振荡电路和非正弦波发生电路的工作原理；

2．掌握振荡电路的调试和测量方法；

3．熟悉仪器仪表的功能和使用方法。

（二）实验仪器与设备 1．模拟电路实验箱：包括本实验所需元器件；

2．示波器 1 台；

3．万用电表 1 台；

（三）实验原理 1 ．RC 电桥正弦波振荡电路

图 3-1 RC 电桥正弦波振荡电路实验电路如图 3-1（a）所示，图 3-1（b）为振荡电路的正反馈支路，反馈系数为

分析可知：

① 当 时，幅值达到最大值。由此可画出它的幅频特性曲线和相频特性曲线，见图 3-2 所示。

②为了满足起振条件，要求，即。

图 3-2 实验电路中，可选用电阻 和电位器。改变电位器阻值，可使振荡器由不起振到起振，再到波形失真。

2 ．非正弦波发生电路

图 3-3 该电路的第一级为滞回比较器，U 01 输出为方波；

第二级为积分运算电路，U 0 输出为三角波。分析电路可知：

①输出电压表达式：

②输出电压幅值：

③阈值电压：

④振荡周期：

（四）实验内容与步骤 1 ．RC 电桥正弦波振荡电路 按图 3-1（a）连接电路，接通电源，在输出端接示波器，观察电路的输出波形变化。

① 将电位器 R W 调至最大，观察电路是否有波形输出，若无波形，表示振荡器处在停振状态，若有波形，逐渐增大 R W 使波形消失；

② 断开电源及电阻与运放的连接，用万用表测量R 1 +R W 值，并记录下表中；

③ 减小电位器 R W 值至电路起振，用示波器观察输出波形状态，找出波形不失真时 R W 最大和最小值；

④ 重复②所述测量方法并记录 R 1 +R W 值，并记录示波器观察到的波形和谐振频率；

⑤ 继续减小电位器 R W 值，观察并记录输出波形的失真情况。

停振状态 起振状态 1（不失真 R W 最大时）

起振状态 2（不失真 R W 最大时）

起振状态 3（波形失真时）

R 1 + R W 实测值

计算值

u O 实测波形

频率 f 0 计算值

2 ．非正弦波发生电路 按图 3-3 连接电路，接通电源，在电路输出端 U 01 和 U 0 接示波器，观察两路输出波形。

① 用示波器测量电路输出端 U 01 波形的幅值、周期和脉冲宽度，记录测量值于下表中；

② 用示波器测量电路输出端 U 0 波形的幅值和周期，记录测量值于下表中；

③ 用示波器的双踪显示功能观察并记录两路波形的相位差，在表格中按示波器的时间对应关系画出两路输出的波形。

电压幅值（V）

周期（ms）

脉冲宽度（ms）

波形 输出端 U 01

输出端 U 0

周期 T 计算值

相位差 φ

（五）作业要求 预习要求 1．复习第 8 单元有关内容；

2．下载或绘制实验记录表；

3．复习用示波器测量电压幅值、时间周期和相位关系的方法。

实验报告要求 1．填写实验表格；

2．进行实验小结；

3．上传实验报告。

实验四 直流稳压电路（一）实验目的 1．掌握直流稳压电源的整流、滤波和稳压部分的电路参数测量方法；

2．进一步理解直流稳压电源的工作原理。

（二）实验仪器与设备

1．模拟电路实验箱：包括本实验所需元器件；

2．调压器 1 台；

3．示波器 1 台；

4．万用电表 1 台。

（三）实验原理 1 ．整流电路 实验电路如图 4-1 所示。图中开关 K 断开为单相桥式整流电路，合上为电容滤波电路。

图 4-1 由图可知，u 2 为正半周时，桥式整流电路的电流流向是 A→D 1 →R L →D 3 →B，输出电压 u O近似等于 u 2 ；

u 2 为负半周时，电流流向是 B→D 2 →R L →D 4 →A，输出电压 u O近似等于-u 2。相对负载 R L，电流流向始终由上至下，使输出电压 u O 保持上正下负的脉动波。

输出电压平均值为

2 ．滤波电路 负载两端加了滤波电容后，随着脉动波的起伏，电容开始周期性的充电、放电。

时，有一对二极管导通，对电容充电，充电时间常数 非常小，负载上的电压与输入脉动电压波形一致；

时，所有二极管截止，电容通过 放电，放电时间参数，由于，放电很缓慢，使得输出电压波形平滑，脉动大大减小，接近直流输出。当时，输出电压平均值为

3 ．滤波电路 实验电路如图 4-2 所示。它由调整管 T、基准电压、取样电阻和比较放大电路组成。其中调整管 T 是电路的核心，U CE 随 U I 和负载产生变化以稳定 U O。由R 1、R 2 和 R 3 构成的串联分压电路对输出电压 U O 取样，与基准电压共同决定 U O的大小。

图 4-2 由于某种原因使输出电压 U O 增大或减小时，电路的负反馈功能使其向相反的方向变化，从而起到稳定的作用。由于 R 2 是可调电阻，取样电阻的分压比可变，使负载上获得的稳定电压可调。调节范围是

（四）实验内容与步骤 1 ．整流滤波电路测量

① 按照图 4-1 连接电路，电容支路的开关 K 断开，检查无误后将电路输入端接通 220V 交流电；

② 用万用表的交流电压档测量整流电路输入端交流电压有效值 U 2，用万用表的直流电压档测量整流输出电压 U 0(AV)，用示波器观察输出端的波形，将测得的数据和观察到的波形记录于下表中；

③ 闭合开关 K，将电容接入电路构成滤波电路；

④ 再次用万用表的直流电压档测量经过滤波后的输出电压 U 0(AV)，用示波器观察输出端的波形，将测得的数据和观察到的波形记录于下表中。

输入电压 U 2

输出电压 U 0(AV)

输出波形图 整流电路（K 断开）

实测值

计算值

整流滤波电路（K 闭合）

实测值

计算值

2 ．稳压电路测量 ① 按照图 4-2 连接电路，将其输入端与图 4-1 电路输出端（去掉负载电阻R L）相连接；

② 调节调压器使稳压电源输入电压 U 1 为 220V，测量并记录变压器次级电压 U 2 及稳压电路的输出电压 U 0 于下表中；

③ 调节调压器使输入电压增减 10％，测量电源变压器初级电压 U 1、次级电压 U 2 及稳压电路的输出电压 U 0，记录并计算输入电压和输出电压调压前后的相对变化量。

次级电压 U 2

输出电压 U 0

测量值 相对变化值 测量值 相对变化值 U 1 =220V

U 1 增加或减小 10％

④ 保持输入电压 U 1 =220V 不变，改变稳压电源的负载大小，测量并记录输出电压 U 0 于下表中。

负载状况 输出电压 U 0

测量值 相对变化值 U 1 =220V 接入负载

断开负载

（五）作业要求 预习要求 1．复习第 9 单元有关内容；

2．下载或绘制实验记录表；

3．预习实验箱和仪器的使用方法。

实验报告要求 1．填写实验表格；

2．进行实验小结；

3．上传实验报告。

为什么可以写得这么好？

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