参考答案 模拟电子技术实验指导书(2012)

图5－2 基本放大器

三、预习要求

1.复习教材中有关负反馈放大器的内容。

1．按实验电路5-1估算放大器的静态工作点（β1=β2=50）。

3. 怎样把负反馈放大器改接成基本放大器？为什么要把Rf并接在输入和输入端？

4．估算基本放大器的Au,Ri和Ro；估算负反馈放大器的Auf、Rif和Rof，并验算它们之间的关系。 5．如按深度负反馈估算，则闭环电压放大倍数Auf=？和测量值是否一致？为什么？

6. 如输入信号存在失真，能否用负反馈来改善？ 四、实验内容

1.测量状态工作点

按图5-1连接实验电路，取Vcc=+12V,Ui=0，调节Rw1,Rw2,使得UE1=UE2=2.3V。用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点，记入表5-1。

表5-1

UB(V) UE(V) UC(V) 第一级 3.0 2.3 7.1 第二级 3.0 2.3 6.5 2.测无级间负反馈放大器的各项性能指标 将实验电路按图5-2改接，（在实验电路板上只要断开负反馈支路开关即构成基本放大器）。 (1)测量中频电压放大倍数Au，输入电阻Ri和输出电阻Ro。 ①输入f=1000Hz,US约5mv正弦信号输入放大器，用示波器监视输出波形Uo,在Uo不失真的情况下，用用示波器测量US、Ui、UL、Uo,记入表5-2。

表5-2

无反馈放大器 US(mV)峰峰值 32 20 8 150 110 60 Ui(mV) 峰峰值 10 7 2.8 80 60 30 UL(V) 峰峰值 4.2 2.8 1.16 5.2 4.0 2.1 9

负反馈放大器 Uo(V) 峰峰值 7.0 4.9 2.0 6 4.4 2.3 Au 700 700 714 75 73.3 76 Ri(KΩ) Ro(KΩ) 4.5 5．0 5.3 11.4 12.0 10.0 1.6 1.8 1.7 0.36 0.24 0.23

无反馈放大器平均 Ri=4.9k Ro=1.7k；Au =704.7 反馈放大器平均 Ri=11.1k Ro=0.27k；Au =74.8

(2)测量通频带

接上RL,保持（1）中的US不变，然后增加和减小输入信号的频率，使输出电压为中频（即1000Hz时）的输出电压的0.707倍，得出上、下限频率fH和fL,记入表5-3。

表5-3

fL(Hz) fH(KHz) △f(KHz) 无反馈放大器 80 350 350 负反馈放大器 22 1840 1840

3.测试负反馈放大器的各项性能指标

将实验电路恢复为图5－1的负反馈放大电路。 适当加大US（约10mV），在输出波形不失真的条件下，测量负反馈放大器的Auf、Rif和Rof,记入表5-2；测量fHf和fLf,记入表5-3。 四、 实验报告

1．将基本放大器和负反馈放大器动态参数的实测值和理论估算值列表进行比较。 2．根据实验结果，总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。

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实验六 集成运算放大器的基本应用

——模拟运算电路

一、 实验目的

1．研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。 2．了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验原理

集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部进入不

图6-1

同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

基本运算电路

1） 反相比例运算电路

电路如图6-1所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为

Uo= -RfR1Ui

为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，接入平衡电阻R`=R1∥Rf。 2） 同相比例运算电路

图6-2是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为Uo=(1+

R’=R1∥Rf

RfR1)Ui

图6-2

图6-2

3） 反相加法电路

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电路如图6-3所示，输出电压与输入电压之间的关系为

Uo= -(

RfR1Ua+

RfR1Ub) R=R1∥R2∥Rf

`

4） 差动放大电路（减法器）

对于图6-4所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=Rf时，有如下关系式

Uo=

RfR1(Ub-Ua)

图6-3 图6-4 三、预习要求

1．复习集成运放线性应用部分内容，并根据实验电路参数计算各电路输出电压的理论值。

2．在反相加法器中，如Ui1和Ui2均采用直流信号，并选定Ui2=﹣1V，当考虑到运算放大器的最大输出幅度（±12V）时，∣Ui1∣的大小不应超过多少伏？

3．为了不损坏集成块，实验中应注意什么问题？

五、实验内容

实验前要看清运放组件各管脚的位置；切忌正、负电源极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块。 1．反相比例运算电路

按图6-1连接实验电路，接通±12V电源。在反相端加直流信号Ui，测出表6-1中所指定的各电压，计算放大倍数。

表 6-1 Ui 0.2V 0.4V 0.7V -2.07 -4.1 -7.1 Uo实测值 Af -10.4 -10.3 -10.1 -2 -4 -7 Uo计算值 2．同相比例运算电路

按图6-2连接实验电路。实验步骤同上，将结果记入表6-2. 表 6-2 Ui 0.2V 0.4V 0.7V 2.2 4.4 7.7 Uo实测值 Af 11 11 11 2.2 4.4 7.7 Uo计算值

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-0.3V 3.08 -10.3 3 -0.5V 5.1 -10.2 5 -0.3V -3.3 11 -3.3 -0.5V -5.5 11 -5.5