2012模拟电子线路实验指导书.doc

[2012] 朱剑芳 目录 实验一 集成运算放大器的应用 1 实验二 共发射极放大电路 8 实验三 差分放大电路 11 实验四 负反馈放大器 14 实验五 互补对称功率放大器 18 实验六 整流滤波与稳压电源 20 实验七 方波—三角波发生器的设计 24 实验一 集成运算放大器的应用 一．实验目的 1．掌握集成运算放大器的正确使用方法 2．熟悉集成运算放大器的基本线性应用 3．熟悉集成运算放大器的基本非线性应用 二．实验仪器 1．RXDS-1B模拟电子线路实验箱　　　 2．SS-7802A双踪示波器　　　　　　 3．DF2172B交流毫伏表　　　　　　　　　　　 4．EE1642B1函数信号发生器　　　　　 5．SS1792F直流稳压电源　　　　　　　　　　　 6．数字万用表　 　　 三．实验原理 在集成运放的输入、输出端之间加上反馈网络可实现各种不同的电路功能。本实验主要研究集成运放的基本线性应用电路，研究的前提是基于运放理想化，即电路的Ri≈∞，Ii≈0，U+≈U- 。 电压比较器是集成运放非线性应用电路，它将一个模拟量电压信号和一个参考电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。 图1.1所示为一最简单的电压比较器，UR为参考电压，加在运放的同相输入端，输入电压ui加在反相输入端。 (a)电路图 (b)传输特性 图1.1 电压比较器 当ui＜UR时，运放输出高电平，稳压管Dz反向稳压工作。输出端电位被其钳位在稳压管的稳定电压UZ，即uO＝UZ 当ui＞UR时，运放输出低电平，DZ正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降UD，即 uo＝－UD 因此，以UR为界，当输入电压ui变化时，输出端反映出两种状态。高电位和低电位。 表示输出电压与输入电压之间关系的特性曲线，称为传输特性。 图2.1(b)为(a)图比较器的传输特性。 常用的电压比较器有过零比较器、具有滞回特性的过零比较器、双限比较器（又称窗口比较器）等。 1.过零比较器 电路如图2.2所示为加限幅电路的过零比较器，DZ为限幅稳压管。信号从运放的反相输入端输入，参考电压为零,从同相端输入。当Ui＞0时，输出UO＝-(UZ+UD)，当Ui＜0时，UO＝+(UZ+UD)。其电压传输特性如图1.2（b）所示。 过零比较器结构简单，灵敏度高，但抗干扰能力差。 (a) 过零比较器 (b) 电压传输特性 图1.2 过零比较器 2.滞回比较器 图1.3为具有滞回特性的过零比较器 (a) 电路图 　　 (b) 传输特性 图1.3 滞回比较器 过零比较器在实际工作时，如果ui恰好在过零值附近，则由于零点漂移的 存在，uO将不断由一个极限值转换到另一个极限值，这在控制系统中，对执行机构将是很不利的。为此， 就需要输出特性具有滞回现象。 如图1.3所示，从输出端引一个电阻分压正反馈支路到同相输入端，若uo改变状态，+点也随着改变电位，使过零点离开原来位置。当uo为正（记作UT+），则当ui＞UT后，uO即由正变负（记作UT-），此时UT变为－UT。故只有当ui下降到－UT以下，才能使uO再度回升到UT+，于是出现图1.3(b)中所示的滞回特性。 －UT与UT的差别称为回差。改变 R2的数值可以改变回差的大小。 四、实验内容（注意：实验过程中都要加上±12V电源） 1．反向比例放大器 反向比例放大器是最基本的应用电路，如图1.4所示，其闭环电压增益 AVF = -RF / R1，平衡电阻RP = R1∥RF。 调节信号源，使f=1kHz，UiPP=200mV，根据电路测量结果填下表 Uipp（mV） U0pp（mV） AVF = -RF / R1 输入波形 输出波形 200 理论值 实测值 2．同相比例放大器 同相比例放大器如图1.5所示，RP = R1∥RF，其闭环电压增益AVF = 1+RF / R1 保持输入信号为f=1kHz，Uipp=200mV，根据电路测量结果填下表 Uipp（mV） U0pp（mV） AVF = 1+RF / R1 输入波形 输出波形 200 理论值 实测值 3．反向加法器 基本的加法电路如图1.6所示 U0 = -（Ui1RF / R1+Ui2RF / R2） RP=R1∥R2∥RF，（RP可选用电路板上的22KΩ电位器调节后获得）。 输入信号从实验箱上电位器分压获取，电路连接