放大电路的失真研究gongyingqian..doc

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： 放大电路的失真研究 学 院： 电子信息工程学院 专 业： 信号 学生姓名： 李建雄 学 号：任课教师： 白双 2016 年 6 月 17 日 PAGE \* MERGEFORMAT4 一 、实验题目及要求 1. 基本要求 （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。 （2） 下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。 设计电路并改进。 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。 （3） 下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。 1. 设计电路并改进。 2. 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。 思考：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。 （4） 下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。 1. 设计电路并改进。 2. 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。 思考： 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。 思考：改变下图射极偏置电路电路哪些参数可解决上述失真。 5）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。 设计电路并改进。 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。 思考：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？ 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。 设计电路并改进。 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。 （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。 二、 每个电路的讨论和方案比较 (1)第一部分共射极放大电路的饱和、截止、双向失真，只需一个三极管接成共射级放大电路。使电位器接入电路电阻增大，可以降低三极管的静态工作点，从而使输出波形出现截止失真；反之，当电位器接入电路电阻减小，可以提高三极管的静态工作点，使输出波形出现饱和失真；当三级管处于合适的工作点时，增大输入信号的幅值即可出现双向失真。在选择电阻时，应考虑电位器的调节范围和输出的幅值。我们使用的电位器调节能力只有100K，所以基级的两个偏置电阻不能过大，否则无法通过调节出现两种失真。在检查中，我们发现放大倍数有些不够，于是增大了RC电阻，达到了放大至1V的要求。 (2)第二部分交越失真产生的原理是输入信号要高于B级与E级间的正向压降(硅管约为0.6V至0.7V)才有输出；消除的原理是用二极管PN结的导通压降使信号抬高一个电平。但我发现有些同学采用的电路图只用一个开关短路两个二极管；无论开关闭合与否，信号都要通过二极管；此时的交越失真就不仅仅是三极管产生的了。 (3)第三部分非对称电路采用了差分输入电路，不对称失真是差分输入电路和乙类互补推挽功率放大电路所特有的失真。在差分电路中，由于电路结构的不对称，使两个三极管对信号的放大倍数不相同而引起的。在乙类互补推挽功率放大电路，它是由于推挽管(NPN管和PNP管)特性不对称，而使输入信号的正、负半周不对称造成的。 ?解决方法: 采用负反馈，减小环内的非线性失真。 三、 实验过程 （1） 测试方法及数据分析 1.正常放大、截至失真、饱和失真及双向失真 电路原理图： 实验结果： （1）正常放大： 上面通道1为输入信号Vpp=100mV，f=2K Hz；下面通道2为输出信号Vpp=1V,f不变。(图中打开了通道1的倒置，所以输入和输出是相同的波形；实际上输入和输出是反向的。) （2）饱和失真，调小100K的电位器，得到如图结果： 上面通道1为输入信号，是正常的正弦波；下面通道2为输出信号底部被削平，产生饱和失真。 （3）截止失真，调大100K的电位器，得到如图结果： 上面通道1为输入信号，是正常的正弦波；下面通道2为输出信号顶部被削平，产生截止失真。 （4）双向失真，增大输入信号，得到如图结果： 上面通道1为输入信号，是正常的正弦波；下面通道2为输出信号顶部和底部均被削平，产生双向失真。 2.功率放大电路的交越失真及消除 电路原理图： 实验结果： 开关闭合，得到如图的波形 上面通道1为输入信号Vpp=1.58V，f