2020年秋国开模拟电子电路实验报告一至四题库

实验一 集成运放的线性运算电路

温馨提示：进行试验操作之前，您可能需要先了解一下 电路仿真软件Multisim （一）实验目的

1．掌握运放运算电路的测量分析方法。

2．巩固集成运放几种典型运算电路的用法，掌握电路元、器件选择技巧。 （二）实验仪器与设备

1．模拟电路实验箱：包括本实验所需元器件； 2．双踪示波器1台； 3．万用电表1台。 （三）实验原理

1．反相求和运算电路

图1-1为典型的反相求和运算电路，输出Uo与输入UI有如下关系 若设R1=R2=R3=RF，上式可简化为 图1-1 反相求和运算电路 2．差分比例运算电路

图1-2为差分比例运算电路，输出Uo与输入UI有如下关系 电路的输入电阻为

图1-2 差分比例运算电路 （四）实验内容与步骤 1．反相求和运算电路实验 （1）按照图1-1连接电路；

（2）调节实验箱上的可调电阻器，在0～1.5V范围内分别为UI1、UI2、UI3选择一组给定值；

（3）测量输入电压UI1、UI2、UI3和输出电压Uo，将测量结果填入下表中； （4）重复（2）、（3），完成三组数据测量。 UI1 （V） UI2 （V） UI3 （V） Uo（V） 误差 测量值 计算值 第1组 第2组 第3组

2．差动比例运算电路实验

（1）按图1-2连接电路电路，接通电源；

（2）按下表在输入端加上直流电压，测量对应的输出电压，填入表中，并与计算值比较。

UI 10mV 40mV 0.4V 1.2V

UI' 15mV 50mV 0.6V 2V

UI'-UI UO（实测值） UO（计算值） （五）作业要求 预习要求

1．复习第1单元有关内容； 2．下载或绘制实验记录表； 3．预习双踪示波器的使用方法 实验报告要求

1．填写实验表格； 2．进行实验小结； 3．上传实验报告。 实验二 晶体管放大电路 （一）实验目的

1．掌握共射放大电路的静态和动态参数的测量方法； 2．巩固理解晶体管放大电路的电路特性； 3．熟悉仪器仪表的功能和使用方法。 （二）实验仪器与设备

1．模拟电路实验箱：包括本实验所需元器件； 2．示波器1台； 3．万用电表1台；

4．低频信号发射器1台； 5．毫伏表1台。 （三）实验原理

实验电路如图2-1所示。其中图（a）为基本共射放大电路，图（b）为稳定工作点的共射放大电路。 图2-1

1．静态工作点

（1）基本共射放大电路 ①基极电流：? ②集电极电流：? ③集射极电压：?

（2）稳定工作点的共射放大电路 ①基极电压：?

②集电极电流：? ③基极电流：? ④集射极电压：? 2．动态参数测量 ①电压放大倍数：? 式中 ，?

②输入电阻：? ③输出电阻：?

（四）实验内容与步骤 1．基本共射放大电路测量 （1）静态工作点测量

① 按照图2-1（a）连接电路，用万用表的直流电压10V档测量晶体三极管的UCE，调节电位器RW使UCEQ=5V；

② 万用表的直流电压档（2.5V档）测量晶体三极管的UBE，此时的UBE为UBEQ； ③ 断开RW与电源的连接，用万用表的电阻1k档测量Rb和RW的串联电阻值，将测量结果填入下表中，并恢复电路连接；

④ 更换一个β值较大的晶体三极管，重复上述测试。 Rb UCEQ UBEQ ICQ IBQ VCC 实测值1 实测值2 计算值

（2）动态参数测量

① 将低频信号发射器的信号频率调到1kHz至100kHz，电压调低至零，并接放大电路输入端，将毫伏表同时接至电路输入端；

② 将示波器截止电路输出端，将万用表调至交流电压20V档；

③ 依次打开实验箱、低频信号发生器、毫伏表、示波器和万用表电源，逐渐调高输入信号电压，增大输入信号时，注意调整各仪器的量程；

④ 用示波器观察输出波形，随着输入信号电压的增大，找到最大不失真电压值，将最大输出电压值Uo和对应的输入电压值Ui记录于下表中； ⑤ 更换一个β值较大的晶体三极管，重复上述测试。 实测值1 实测值2 计算值 Uom Ui Au

2．稳定工作点的共射放大电路 （1）静态工作点测量

① 按照图2-1（b）连接电路，与基本放大电路实验类似，按下表要求完成各项测试

并记录。

② 更换一个β值较大的晶体三极管，重复上述测试。 UBQ UCEQ UBEQ ICQ IBQ

实测值1 实测值2 计算值

（2）动态参数测量

同样类似于基本放大电路，按下表要求完成图2-1（b）电路的动态参数测试并记录。 实测值1 实测值2 计算值 Uom Ui Au

（五）作业要求 预习要求

1．复习第2单元有关内容； 2．下载或绘制实验记录表；

3．预习示波器、低频信号发射器、毫伏表等仪器的使用方法。 实验报告要求

1．填写实验表格； 2．进行实验小结； 3．上传实验报告。 实验三 波形发生电路 （一）实验目的

1．进一步理解RC电桥正弦波振荡电路和非正弦波发生电路的工作原理； 2．掌握振荡电路的调试和测量方法； 3．熟悉仪器仪表的功能和使用方法。 （二）实验仪器与设备

1．模拟电路实验箱：包括本实验所需元器件； 2．示波器1台； 3．万用电表1台； （三）实验原理

1．RC电桥正弦波振荡电路 图3-1

RC电桥正弦波振荡电路实验电路如图3-1（a）所示，图3-1（b）为振荡电路的正反馈支路，反馈系数为 分析可知： ① 当时，，幅值达到最大值。由此可画出它的幅频特性曲线和相频特性曲线，见图3-2所示。

②为了满足起振条件，要求，即。 图3-2

实验电路中，可选用电阻和电位器。改变电位器阻值，可使振荡器由不起振到起振，再到波形失真。

2．非正弦波发生电路 图3-3

该电路的第一级为滞回比较器，U01输出为方波；第二级为积分运算电路，U0输出为三角波。分析电路可知： ①输出电压表达式：? ②输出电压幅值：? ③阈值电压：? ④振荡周期：?

（四）实验内容与步骤

1．RC电桥正弦波振荡电路

按图3-1（a）连接电路，接通电源，在输出端接示波器，观察电路的输出波形变化。 ① 将电位器RW调至最大，观察电路是否有波形输出，若无波形，表示振荡器处在停振状态，若有波形，逐渐增大RW使波形消失；

② 断开电源及电阻与运放的连接，用万用表测量R1+RW值，并记录下表中；

③ 减小电位器RW值至电路起振，用示波器观察输出波形状态，找出波形不失真时RW最大和最小值；

④ 重复②所述测量方法并记录R1+RW值，并记录示波器观察到的波形和谐振频率； ⑤ 继续减小电位器RW值，观察并记录输出波形的失真情况。 停振状态 起振状态1

（不失真RW最大时） 起振状态2

（不失真RW最大时） 起振状态3

（波形失真时） R1+RW实测值 计算值

uO实测波形 频率f0计算值

2．非正弦波发生电路

按图3-3连接电路，接通电源，在电路输出端U01和U0接示波器，观察两路输出波形。

① 用示波器测量电路输出端U01波形的幅值、周期和脉冲宽度，记录测量值于下表中；

② 用示波器测量电路输出端U0波形的幅值和周期，记录测量值于下表中； ③ 用示波器的双踪显示功能观察并记录两路波形的相位差，在表格中按示波器的时间对应关系画出两路输出的波形。 电压幅值 （V） 周期

（ms） 脉冲宽度 （ms） 波形

输出端U01 输出端U0 周期T计算值 相位差φ

（五）作业要求 预习要求

1．复习第8单元有关内容； 2．下载或绘制实验记录表；

3．复习用示波器测量电压幅值、时间周期和相位关系的方法。 实验报告要求

1．填写实验表格； 2．进行实验小结； 3．上传实验报告。 实验四 直流稳压电路 （一）实验目的

1．掌握直流稳压电源的整流、滤波和稳压部分的电路参数测量方法； 2．进一步理解直流稳压电源的工作原理。 （二）实验仪器与设备

1．模拟电路实验箱：包括本实验所需元器件； 2．调压器1台； 3．示波器1台； 4．万用电表1台。 （三）实验原理 1．整流电路

实验电路如图4-1所示。图中开关K断开为单相桥式整流电路，合上为电容滤波电路。 图4-1

由图可知，u2为正半周时，桥式整流电路的电流流向是A→D1→RL→D3→B，输出电压uO近似等于u2；u2为负半周时，电流流向是B→D2→RL→D4→A，输出电压uO近似等于-u2。相对负载RL，电流流向始终由上至下，使输出电压uO保持上正下负的脉动波。 输出电压平均值为 2．滤波电路

负载两端加了滤波电容后，随着脉动波的起伏，电容开始周期性的充电、放电。时，有一对二极管导通，对电容充电，充电时间常数非常小，负载上的电压与输入脉动电压波形一致；时，所有二极管截止，电容通过放电，放电时间参数，由于，放电很缓慢，使得输出电压波形平滑，脉动大大减小，接近直流输出。当时，输出电压平均值为 3．滤波电路

实验电路如图4-2所示。它由调整管T、基准电压、取样电阻和比较放大电路组成。其中调整管T是电路的核心，UCE随UI和负载产生变化以稳定UO。由R1、R2和R3构成的串联分压电路对输出电压UO取样，与基准电压共同决定UO的大小。 图4-2

由于某种原因使输出电压UO增大或减小时，电路的负反馈功能使其向相反的方向变化，从而起到稳定的作用。由于R2是可调电阻，取样电阻的分压比可变，使负载上获得的稳定电压可调。调节范围是 （四）实验内容与步骤 1．整流滤波电路测量 ① 按照图4-1连接电路，电容支路的开关K断开，检查无误后将电路输入端接通220V交流电；

② 用万用表的交流电压档测量整流电路输入端交流电压有效值U2，用万用表的直流电压档测量整流输出电压U0(AV)，用示波器观察输出端的波形，将测得的数据和观察到的波形记录于下表中；

③ 闭合开关K，将电容接入电路构成滤波电路；

④ 再次用万用表的直流电压档测量经过滤波后的输出电压U0(AV)，用示波器观察输出端的波形，将测得的数据和观察到的波形记录于下表中。 输入电压U2 输出电压U0(AV) 输出波形图

整流电路（K断开） 实测值 计算值

整流滤波电路（K闭合） 实测值 计算值

2．稳压电路测量

① 按照图4-2连接电路，将其输入端与图4-1电路输出端（去掉负载电阻RL）相连接；

② 调节调压器使稳压电源输入电压U1为220V，测量并记录变压器次级电压U2及稳压电路的输出电压U0于下表中；

③ 调节调压器使输入电压增减10％，测量电源变压器初级电压U1、次级电压U2及稳压电路的输出电压U0，记录并计算输入电压和输出电压调压前后的相对变化量。 次级电压U2 输出电压U0 测量值 相对变化值 测量值 相对变化值 U1=220V

U1增加或减小10％

④ 保持输入电压U1=220V不变，改变稳压电源的负载大小，测量并记录输出电压U0于下表中。 负载状况 输出电压U0 测量值 相对变化值 U1=220V

接入负载 断开负载

（五）作业要求 预习要求

1．复习第9单元有关内容； 2．下载或绘制实验记录表；

3．预习实验箱和仪器的使用方法。 实验报告要求

1．填写实验表格； 2．进行实验小结； 3．上传实验报告。