模电实验报告剖析.docVIP

国家电工电子实验教学中心 模拟电子技术 实 验 报 告 题目 学 院： 电子信息工程 专 业： 轨道交通信号与控制 学生姓名： 韩佳伟 合作者：蒋明宇 李祥 学 号： 任课教师： 白双 2015年6月16日 目 录 实 验 报 告 1 实验题目： 放大电路的失真研究 1 1 实验题目及要求 2 2 实验目的与知识背景 3 2.1 实验目的 3 2.2 知识点 3 2.3 非线性失真原理介绍 3 3 实验过程 4 3.1 选取的实验电路及输入输出波形 4 1截止失真、饱和失真、双向失真 4 2交越失真 6 3非对称失真 8 4增益带宽积 9 5语音放大电路 9 6 容性负载 10 3.2 每个电路的讨论和方案比较 11 3.3 分析研究 12 4 总结与体会 18 4.1 通过本次实验哪些能力得到提高，哪些解决的问题印象深刻，有哪些创新点？ 18 4.2 对本课程的意见与建议 19 5 参考文献 19 1 实验题目及要求 题目：失真放大电路的研究 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 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。 2.3 非线性失真原理介绍 失真现象：一个理想的放大器，其输出信号应当如实的反映输入信号，即他们尽管在幅度上不同，时间上也可能有延迟，但波形应当是相同的．但是，在实际放大器中，由于种种原因，输入信号不可能与输入信号的波形完全相同，这种现象叫做失真． 非线性失真：放大器件的工作点进入了特性曲线的非线性区，使输入信号和输出信号不再保持线性关系，这样产生的失真称为非线性失真 非线性失真产生的主要原因晶体管等特性的非线性；静态工作等位置设置的不合适或输入信号过大由于放大器件工作在非线性区而产生的非线性失真有种：饱和失真、截止失真、交越失真和不对称失真。非线性失真的特征是产生新的频率分量，即产生输入信号的单频分量为基波分量的高次谐波分量饱和失真双向失真 饱和失真 截止失真 双向失真 实验效果图： 2交越失真 采用乙类功率放大器，改进时使用甲乙类功率放大器。原理图： 3非对称失真 4增益带宽积 增益带宽积表示增益和带宽的乘积，因此，我们测量增益带宽积fT 时，可以根据定义来测量，即先测量中频增益，然后测量带宽。 5语音放大电路 输出图像： 改善后图像： 3.2 每个电路的讨论和方案比较 1.饱和截止双向失真 截止失真：使静态工作点上移。对于射极偏置电路，方法是增加基极的电压。即减小R4。 饱和失真：使静态工作点下移。对于射极偏置电路，方法是减小基极的电压。即增大R4。 双向失真：减小输入信号的幅度。 交越失真 消除交越失真的办法是给晶体管建立起始静态偏置, 使它的基极电压始终不小于死区电压. 为了不使电路的效率明显降低, 起始静态偏置电流不应太大. 这样就把乙类推挽放大器变成了经常使用的甲乙类推挽放大器. 3.不对称失真 采用负反馈，减小环内的非线性失真。我们采用电压并联负反馈。 4.增益带宽积 增益带宽积的含义是，该芯片的最大能力。极致情况下，带宽和增益最大的折中。 放大倍数通过调整反馈回路实现，无失真放大带宽则被相应改变。 3.3 分析研究 （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0.7；锗管为0.3）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