模电实验报告.docx

国家电工电子实验教学中心模拟电子技术实 验 报 告实验题目： 失真放大电路的研究 学 院：专 业：学生姓名：学 号：任课教师： 2014 年 5 月 30 日目 录一 实验题目及要求1.基础部分 （1） 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。25mVtui0.5ms 0.5Vtuo0.5ms （2） 下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。50mVtui0.5ms放大电路tuo0.5ms （3） 下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。50mVtui0.5ms放大电路tuo0.5ms （4） 下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。50mVtui0.5ms放大电路tuo0.5ms 设计以上电路并改进。 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法2.发挥部分（1）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。（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） 将运放接成任意负反馈放大器，要求负载2kΩ,放大倍数为1，将振荡频率提高至fT的95%，观察输出波形是否失真，若将振荡器频率提高至fT的110%，观察输出波形是否失真。（4）放大倍数保持100，振荡频率提高至fT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） 设计电路，改善发挥部分（4）的输出波形失真。3.附加部分（1）设计一频率范围在20Hz～20kHz语音放大器。（2）将各种失真引入语音放大器，观察、倾听语音输出。4.失真研究（1）由单电源供电的运算放大器电路会出现哪种失真？（2）负反馈可解决波形失真，解决的是哪类失真？（3）测量增益带宽积fT有哪些方法？（4）提高频率后若失真，属于哪类失真？（5）电阻负载改成大容性负载会出现什么失真？（6）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？（7）用场效应管组成的放大电路或运算放大器同样会产生所研究的失真吗？（8）当温度升高，晶体管组成的电路刚刚产生静态工作点漂移，使电路产生某种失真，此时由场效应管组成的电路也同样失真吗？为什么？（9）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2.1 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。2.2 知识点(1)截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真等非线性失真产生的原因和消除。(2)共射共集电路、乙类、甲乙类功率放大电路和负反馈电路的熟练掌握。三 实验过程3.1 选取的实验电路及输入输出波形I．饱和截止双向失真原理：当静态工作点太低时，导致输出波形失真，则为截止失真；当静态工作点太高时，导致输出波形失真，则为饱和失真；当输入信号太大时，可能使被放大的信号同时在饱和区与截止区，这就产生了双向失真。Multism仿真图：实际波形II．交越失真原理：乙类功放电路特有的失真，由于三极管存在死区电压使得输入电压在此范围内无法导通导致，可以用压降0.7V的二极管是三极管输入电压不进入死区电压来消除。Multisim仿真图注：Multisim没有8550和8050，因此在仿真中PNP和NPN分别用2N3702和2N5551代替，实际上仿真效果和实际波形很接近实际波形：III．非对称失真原理：（1）电路不对称（2）npn与pnp参数不完全相同。可通过添加负反馈消除。Multisim仿真图：注：负反馈的选择影响消除失真后的波形幅度，经过反复试验组织在5k-10k欧叫合适。最终选择5k欧。实际波形：IV．运放Multisim仿真图：注：输入正负5V电压并调节R6和输入电压可实现饱和截止双向失真；本来想通过R5实现放大一倍，实际波形会出现非对称，所以在反馈电路串联R7实现放大一倍效果。测量增益带宽积原理：增益带宽积表示增益和带宽的乘积，可以先测量中频增益，然后测量带宽。频率失真原理：提高频率产生幅度失真。容性失真原理：负载换成容性阻抗是会产生三角波，即容性失真，是由于电路延时引起的。容性失真的消除原理：通过调节负反馈可以消除容性失真。3.2 问题探究（在实验过程中遇到的问题包括自拟构思的问题、产生原因、解决方法。）（1）由单电源供电的运算放大器电路会出现哪种失真？会出现一部分没有波形，线性失真。（2）负反馈可解决波形失真，解决的是哪类失真？非线性失真。（3）测量增益带宽积fT有哪些方法？首先测量带宽，然后测量增益，带宽乘以增益既是增益带宽积；测量特征频率，即晶体管丧失电流放大能力的极限频率就是增益带宽积。（4）提高频率后