北京交通大学模电实验报告

北京交通大学模电实验报告2014

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： 佟毅

2014 年 05 月 30 日

北京交通大学模电实验报告2014

目录

一、 实验题目及要求 ............................................................. 1 二、 实验目的与知识背景 ................................................... 2 1. 实验目的 ......................................................................... 2 2．知识点 ............................................................................ 2 三 、实验过程 ......................................................................... 3 1.基本要求 .......................................... 错误！未定义书签。 2.发挥部分 ........................................................................... 4 3.失真研究 ........................................................................... 8 四、总结与体会 ..................................................................... 11 五、参考文献 ......................................................................... 11

北京交通大学模电实验报告2014

1 实验题目及要求

1、 基本要求

（1）输入一标准正弦波，如图1（a），频率2KHz，幅度50mV，输出正弦波频率2KHz，幅度1V。

（2）图1（b）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。 （3）图1（c）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。 （4）图1（d）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。

（5）输入一标准正弦波，频率2KHz，幅度5V，设计电路使之输出图1（e）输出波形，并改进。

2、 发挥部分

（1）图1（f）是电路输出失真波形，设计电路并改进。

（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）将运算放大器连接成任意负反馈放大器，要求负载2kΩ,放大器的放大倍数为100，将振荡器频率提高至fT/100的95%，观察输出波形是否失真，若将振荡器频率提高至fT/100的110%，观察输出波形是否失真。

（4）放大器的放大倍数保持100，将振荡器频率提高至fT/100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）改善发挥部分（4）的输出波形不失真，设计并完成电路。 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

图1

（f）

（a）

（b）

北京交通大学模电实验报告2014

（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。

2 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。

(2). 射极偏置电路、乙类、甲乙类功率放大电路和 负反馈电路。 (3). 克服各种失真的技术。

北京交通大学模电实验报告2014

3 实验过程

3.1 选取的实验电路及输入输出波形

1、基本要求：

（1）截止失真、饱和失真、双向失真实验电路图：

输出波形：

顶部失真 底部失真

双向失真

（2）交越失真实验电路图：

北京交通大学模电实验报告2014

输出波形：

失真波形 改善波形

2、发挥部分：

（1）不对称失真实验电路图：

北京交通大学模电实验报告2014

输出波形：

失真波形 改善波形

（2）LM324n增益带宽积测量电路：

北京交通大学模电实验报告2014

测量过程：

北京交通大学模电实验报告2014

放大倍数：Au=16.85/0.18=94 上截频：9.0kHz fT =94*9=846kHz

（4）容性负载失真电路设计：

输出波形：

阻抗负载 容抗负载

北京交通大学模电实验报告2014

改善电路

3.2 每个电路的讨论和方案比较

（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、 基本部分:

（1）双向、饱和、截止失真的原理分析 a、截止失真原理分析

由二极管的伏安特性曲线可知，只有加到发射结上的电压高于 （开启电压，硅管为；锗管为）时，发射结才有电流通过，而当发射结被加反向电压时（只要不超过其反向击穿电压），只有很小的反向电流通过，我们认为这种情况下三极管处于截止状态，而在实际应用中，我们会遇到各种各样的信号需要放大，有较强的信号，有较弱的信号，也有反向的信号，根据PN节的特性，当加到发射结上的信号为较弱的信号（小于开启电压），或者是反向信号时，发射结是截止的，三极管不能起到放大的作用，输出的信号，也会出现严重的失真，此种失真称为截止失真。如图（三极管的输出特性曲线）所示，此时，晶体三极管工作在三极管输出特性曲线的截止区，呈现截止失真现象。

图 三极管的输出特性曲线

b、饱和失真原理分析

我们知道，当三极管的发射结被加正向电压且（开启电压）时，三极管的发射结有电

北京交通大学模电实验报告2014

流通过。发射区通过扩散运动向基区发射电子，形成发射极电流；其中一小部分与基区的空穴复合，形成基极电流，又由于集电极加反向电压，所以从发射极出来的大部分电子在集电极电压作用下通过漂移运动到达集电极，形成集电极电流。当集电极上加不同电压时，有以下三种情况：

1).当集电结加反向电压时，集电结反偏。此时，集电极有能力收集从发射极发射出的电子，三极管处于稳定的放大状态。此时，晶体三极管工作在输出特性曲线的放大区，能够正常放大信号。

2).当集电极加正向电压，集电极正偏。此 …… 此处隐藏：3914字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……