北交大模电实验放大电路失真研究..doc

国家电工电子实验教学中心 模拟电子技术 实 验 报 告 题目 学 院： 电子信息工程学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 任课教师： 2014 年 5月 27 日  目录 一、实验题目及要求 2 1、基本要求 2 2、发挥部分 3 3、失真研究 3 二、实验目的与知识背景 5 1、实验目的 5 2、知识点 5 三、实验过程及分析 6 1、饱和、截止、双向失真 6 2、交越失真 8 3、不对称失真 10 4、增益带宽积 11 5、容性负载 12 四、总结与体会 13 1、实验总结 13 2、对本课程的意见与建议 14 五、参考文献 14  一、实验题目及要求 1、基本要求 （1）输入一标准正弦波，如图1（a），频率2KHz，幅度50mV，输出正弦波频率2KHz，幅度1V。 （2）图1（b）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。 （3）图1（c）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。 （4）图1（d）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。 （5）输入一标准正弦波，频率2KHz，幅度5V，设计电路使之输出图1（e）输出波形，并改进。 2、发挥部分 （1）图1（f）是电路输出失真波形，设计电路并改进。 （2）任意选择一运算放大器，测出增益带宽积fT。并重新完成前面基本要求和发挥部分的工作。 （3）将运算放大器连接成任意负反馈放大器，要求负载2kΩ,放大器的放大倍数为100，将振荡器频率提高至fT/100的95%，观察输出波形是否失真，若将振荡器频率提高至fT/100的110%，观察输出波形是否失真。 （4）放大器的放大倍数保持100，将振荡器频率提高至fT/100的95%或更高一点，保持不失真放大，将纯阻抗负载2kΩ替换为容抗负载20(F，观察失真的输出波形。 （5）改善发挥部分（4）的输出波形不失真，设计并完成电路。 （6）其他失真研究 3、失真研究 （1）通过图1（b）、（c）和（d）的失真设计，讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。 （2）通过图1（e）的失真设计，讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。 （3）通过图1（f）的失真设计，讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。 （4）讨论npn型组成的共射放大电路和pnp型组成的共射放大电路在截止和饱和失真方面的不同。 （5）讨论共基放大电路、共集放大电路与共射放大电路在截止和饱和失真方面的不同。 （6）负反馈可解决波形失真，解决的是哪类失真？ （7）双电源供电的功率放大器改成单电源供电会出现哪种失真？如何使单电源供电的功率放大器不失真？ （8）由单电源供电的运算放大器组成电路会出现哪种失真？ （9）测量增益带宽积fT有哪些方法？ （10）提高频率后若失真，属于哪类失真？ （11）电阻负载改成大容性负载会出现什么失真？ （12）有哪些方法可以克服电阻负载改成大容性负载出现的失真？ （13）归纳失真现象，并阐述解决失真的技术。 二、实验目的与知识背景 1、实验目的 (1)掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题——提高系统地构思问题和解决问题的能力。 (2)掌握消除放大电路各种失真技术——系统地归纳模拟电子技术中失真现象。 (3)具备通过现象分析电路结构特点——提高改善电路的能力 2、知识点 (1)截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真等。 (2)射极偏置电路、乙类、甲乙类功率放大电路和 负反馈电路。 (3)克服各种失真的技术。 三、实验过程及分析 1、饱和、截止、双向失真 （1）设计要求 输入一标准正弦波，频率2KHz，幅度50mV，输出正弦波频率2KHz，幅度1V。 分析知道，满足要求的电路很多，我们可以采用射级偏置电路： 分析知道，其增益为： 设计如下电路图 实验电路 （3）实验现象 ①不失真波形 ②顶部失真波形 ③底部失真波形 ④双向失真波形 （4）实验分析 调节电位器R3的阻值,可以改变三极管的静态工作点,使之产生截止失真（静态工作点偏低）、正常波形（静态工作点适合）、饱和失真（静态工作点偏高）。当增大输入时，输入幅度超过三极管正常工作范围时可以产生双向失真。 双向失真消除办法： ②减小输入幅度 2、交越失真 （1）设计电路 分析知道，此输出波形为交越失真。我们可以采用乙类功率放大器，改进时使用甲乙类功率放大器。 （ ①失真波形 ②正常波形 （3）实验结果分析 当输入电压很小在0附近时，三极管基级和发射级电压达不到要求，不能正常导通；当电路加上二极管时，由于二极管导通有一定的压降，给三极管提供了偏置，从而消除交越失真。 3、不