天大考研电子线路实验.doc

选作实验目录 实验一 稳压电源 实验二 差分放大器 实验三 有源滤波器的设计 实验四 无源滤波器的设计 实验一 直流稳压电源的设计 一 实验目的 1 加深对直流稳压电源工作原理的理解 2 掌握直流稳压电源设计电路和计算、选择参数的方法 3 掌握直流稳压电源的主要性能指标及调试和测量方法 二 实验原理 1 电子电路设计的一般方法 （1）方案论证与总体设计 （2）单元电路的设计 （3）元器件的选择 （4）参数计算 （5）总体电路图的画法 （6）安装调试 2 直流稳压电源的设计方法 （1）电路形式的选择 （2）三端集成稳压器的选择 （3）整流滤波电路的考虑 （4）整流二极管的选择 3 直流稳压电源的调测 三 实验内容及要求 内容 1 设计并制作一个电压可调的集成直流稳压电源 2 主要技术指标： 输出电压Vo：Vo＝+9V---+12V连续可调 最大输出电流：I≤200mA 纹波电压≤±5mA 稳压系数≤5×10－3 说明：变压器不需要设计 要求： 1．根据性能指标要求，确定电路及器材，计算电路元件参数 2．在实验面包板上安装电路，测试性能指标，调整与修改元件参数值，将修改后的参数值标在设计的电路图上。 3．所有调试完毕后，编写实验报告。 实验具体要求：通过查阅资料，画出采用LM7805芯片产生标准5V电压输出的电路原理图，在面包板上实现电路功能。 稳压电源性能指标分为两种：特性指标和质量指标 特性指标 输入电压以及变化范围 输出电压及其调节范围 额定输出电流 质量指标 稳压系数 电流调整率 输出电阻 温度系数 纹波电压和纹波抑制比 器件：LM7805 X1 470u/25V 电容 X3 470u/16V 电容 X3 0.1u 电容 X2 150u/2A电感 X1 1N5822 二极管 X1 4.43k 电阻 X1 2k 电阻 X1 实验二 差动放大电路设计 实验目的 1．掌握差动放大器的主要特性及其测试方法； 2．学习带恒流源式差动放大器的设计方法和调试方法 ； 二 实验原理 1．直流放大电路的特点 在生产实践中，常需要对一些变化缓慢的信号进行放大，此时就不能用阻容耦合放大电路了。为此，若要传送直流信号，就必须采用直接耦合。图1所示的电路就是一种简单的直流放大电路。 图1 由于该电路级间是直接耦合，不采用隔直元件（如电容或变压器），便带来了新的问题。首先，由于电路的各级直流工作点不是互相独立的，便产生级间电平如何配置才能保证有合适的工作点和足够的动态范围的问题。其次是当直流放大电路输入端不加信号时，由于温度、电源电压的变化或其他干扰而引起的各级工作点电位的缓慢变化，都会经过各级放大使末级输出电压偏离零值而上下摆动，这种现象称为零点漂移。 1.1 差动式直流放大电路 典型差动式直流放大电路如图2所示。它是一种特殊的直接耦合放大电路，要求电路两边的元器件完全对称，即两管型号相同、特性相同、各对应电阻值相等。 图2 1.2 带恒流源的差动放大器 为了改善差动式直流放大电路的零点漂移，利用了负反馈能稳定工作点的原理，在两管公共发射极回路接入了稳流电阻RE和负电源VEE，RE愈大，稳定性愈好。但由于负电源不可能用得很低，因而限制了RE阻值的增大。为了解决这一矛盾，实际应用中常用晶体管恒流源来代替RE，形成了具有恒流源的差动放大器，电路如图3具有恒流源的差动放大器，应用十分广泛。 图3 当某些环境因素或干扰存在时，会引起电路参数变化。例如当温度升高时，三极管VBE会下降，β会增加，使两管的集电极电流增加了△ICQ1=△ICQ2 =△ICQ，使两管集电极对地电位也产生了一个增量△VCQ1和△VCQ2，且数值相等。此时输出电压的变化量△V0=△VCQ1-△VCQ2=0， 三 主要性能及其测试方法 1. 传输特性 传输特性是指差动放大器在差模信号输入时，输出电流IC随输入电压的变化规律，传输特性曲线如图4所示。由传输特性可以看出：传输特性直观地反映了差分放大器的电路对称性及工作状态，可用来设置差动放大器的静态工作点及调整与观测电路的对称性。 图4 2. 差模特性 差模电压增益AVd的测量方法是：输入差模信号为Vid，设差分放大器为单端输入—双端输出接法。用双踪示波器分别观测VCl及VC2，它们应是一对大小相等、极性相反的不失真正弦波。用晶体毫伏表或示波器分别测量VC1、VC2的值，则差模电压增益为： 如果是单端输出，则 如果VC1与VC2不相等，说明放大器的参数不完全对称。若VC1与VC2相差较大，应重新调整静态工作点，使电路性能尽可能对称。差模输入电阻Rid与差模输出电阻Rod的测量方法与基本设计实验一的单管放大器输入电阻Rid及输出电阻Rod的测量方法相同。