实验观测实用型反相放大器的高低端截止频率，以及输出波形受频率的.DOC

实验观测实用型反相放大器的高低端截止频率，以及输出波形受频率的影响。 依照以下电路图（图9-1）搭建好电路，其中参数为： R1=R2=10K;R3=100;C1=C2=1000Pf;Vcc=?12V; 实验(CH1接输出端，CH2接输入端)得出以下系列波形（图9-2至图9-6），各个频率所对应的Vp-p如下表（表9-1）所示 图9-2 图9-3 图9-4 图9-5 图9-6 f vi vo Ad fL=198.41Hz 1.82V 59.4mV 0.03 f0=17.94KHz 1.82V 891.0mV 0.49 fH=22.42kHz 1.82V 910.8mV 0.50 表9-1 图中依次是由fL到fH各个频率下的输出波形图，其中图9-3是反相放大器输入输出同步时的波形，同步频率是f0=17.94KHz;放大倍数Ad0=0.49 图9-2是低端频率下的波形，此时频率（即低端频率）fL=198.1Hz;此时的放大倍率为AdL=0.03,图9-2中几乎已经看不出有明显的输出正弦波形； 图9-6是高端频率下的输出波形，fH=22.42kHz,此时放大倍率虽然较大但是，随着频率再增大波形变产生严重失真，因此视为截止频率。 当频率大于fH时，逐渐再加增大频率会得到以下系列波形（图）： 图9-7 图9-8 图9-9 图9-10 从各个实验所得波形图可以看出只有当f=f0时，输入输出波形才会同步，其原因是两个电容充放电时间的限制，导致输出延迟或超前输入波形（按：由此不知为何该电路为实用电路，一不小心可能会导致输出各种不同波形存在各种相差；抑或是实时电路用这条性质来控制电路中各种输出信号的相差倒也未可知） LM324内的运放的放大范围大约多大？ 同样按照以上电路进行研究，当频率定为f=7.96kHz时逐渐增大输入信号的幅值，直到输出波形发生失真，得到以下波形图（图9-11至图9-12）： 图9-11 图9-12 临失真时，相应参数为：Vp-pi=4.2V , Vp-po=1.49V , Ad=0.355 （按：此实验同时验证了第一个实验中高端频率下输出失真并非因为超过了放大器的放大范围，而确实是由于频率变化所引起的） 尝试搭连一个带阻电路，观察陷波特性是怎样的？ 搭建以下电路（图9-13），其中所选参数即选参的步骤为： f0=500Hz;b=250Hz;因此取Q=2,R1=R2=200K;R3=102K;R4=R5=4Q/w0*C3=4R1=800KR6=10K;C1=C2=1590pF;C3=2*C1=3180pF;C4=C1/2=800pF; (由于条件限制只找到R4=R5=750K;C1=1500pF;C3=3300pF;C4=pF) 其中运用到的经验公式有：f0=w0/2pi;w0=1/RC; R4=R5=4Q/w0*C3等等； 实验得出以下现象（图9-14至图9-），并记录数据如下表（表9-2）： 图9-14 图9-15 图9-16 图9-17 图9-18 图9-19 图9-20 图9-21 表9-2 f Vi Vo Ad 5MHz 3.88V 59.40mV 0.0153 571.43KHz 3.88V 126.72mV 0.0326 150.60KHz 3.88V 356.40mV 0.0918 29.59KHz 3.88V 582.12mV 0.1500 7.85KHz 3.88V 590.04mV 0.1521 403.23Hz 3.88V 265.32mV 0.0684 50.25Hz 3.88V 83.16mV 0.0214 14.79Hz 3.88V 31.68mV 0.0082 由各图以及表9-2可以清楚得出：该滤波电路的特性为带通，其范围大概为15Hz~5MHz，实际上非为带阻实为带通滤波器；另外，由各图可以看出，不同频率下，输出波形也不同程度地滞后或超前于输入