通信电子电路实验讲义完全版

通信电子电路实验讲义完全版
通信电子电路实验讲义完全版

《通信电子电路实验》实验讲义

2012修正

高频电路实验代前言

本实验讲义是为配合清华大学TPE—GP2型高频电路实验学习机专门编写的。多年前,学校电子技术实验室购买了几十台TPE—GP2学习机供学生做高频实验,但是,始终没有与之配套的实验讲义。结合我校实验室现有实验条件和实验教学时间的需要,特地编写《高频电子线路实验讲义09版》。

实验一高频小信号调谐放大器(实验版G1)、实验二高频谐振功率放大器(实验版G2)是一类、实验三LC振荡和石英晶体振荡(实验版G1)都是单独实验;实验四振幅调制与解调(实验版G3)、实验五变容二极管调频振荡器(G4)、实验六集成电路压控振荡器构成的频率调制与解调(实验版G5),都是含有调制解调内容,是复合实验。这样的实验安排涵盖了高频电路教学的主要内容。本学期(2012秋)新购入扫频仪,所以再次修订实验讲义。

在此,特别感谢06、07、08、09级电子信息科学与技术专业学生。正是通过他们的使用,使本教材得到不断改进与完善。

TPE—GP2型高频电路实验学习机说明

1.技术性能

1.1电源:输入AC220V;

输出DCV+5V、-5V、+12V、-12V,最大输出电流200mA

1.2信号源:(函数信号发生器)

输出波形:有方波、三角波、正弦波

幅值:正弦波V P-P :0~14V(14V为峰—峰值,且正负对称)

方波V P-P :0~24V(24V为峰—峰值,且正负对称)

三角波V P-P :0~24V(24V为峰—峰值,且正负对称)

频率范围:分四档2~20Hz、20~200Hz、200~2KHz、2K~20KHz

1.3电路实验板:备有五块实验板,可完成11项高频电路实验。

2.使用方法

1.1将标有220V的电源线插入市电插座,接通开关,电源指示灯亮。

1.2使用实验专用电导线进行连线。

1.3实验时先阅读实验指导书,然后按照实验电路接好连线,检查无误后再接通主电源。

特别注意:电源极性不可以接反。

附录:BT-3D型扫频仪使用说明

1.300MHz扫频仪主要技术参数

扫频范围:1~300MHz

扫频频偏:全扫1~300MHz,中心频率为150MHz;

窄扫中心频率~300MHz,扫频宽度1~40MHz连续可调

点频(CW)1~300MHz范围内连续可调,输出正弦波

扫频线性:不大于1:1.2

输出电压:1~300MHz范围内0.5V±10%

输出平坦度:1~300MHz范围内0dB衰减时全频段优于±0.25dB

输出衰减器:粗衰减器10dB×7步进,电控,数字显示;

细衰减器 1dB×9步进,电控,数字显示

输出阻抗:75Ω

频率标记:50MHz、10MHz/1MHz复合及外接,共三种;外接频标灵敏度小于300mV

2.面板布置说明

2.1 前面板部分,见图1

前面板部分:

①显示器:采用大屏幕显示器,显示待测网络的幅频特性曲线。

②电源开关(POWER)

③Y增益:用于调节Y轴输入信号幅度的大小。

④Y移位:调节该旋钮,可使扫描线上下移动。

⑤亮度:用来调节扫描线的亮度。

⑥Y输入:通常接检波探头的输出端。

⑦输入方式:+/-键,弹出为“-”极性;×1/×10键,弹出为“×1”,Y轴输入不衰减;AC/DC键:

弹出为“AC”测量,按下为“DC”测量。

⑧中心频率调节:

⑨频标方式:50档为50MHz频标,按下有效;10/1档为10MHz和1MHz组合频标,按下有效;外接档,

按下此键,显示器上频标会全部消失。

⑩频标幅度调节旋钮:

?扫频方式:为全扫、窄扫、CW(点频)三档转换键。

?扫频宽度调节旋钮:

?输出衰减:为电控粗细衰减组合形式“×10”为粗衰减器,10dB×7步进,衰减范围:0─70dB;

“×1”为细衰减器,衰减范围:0─9dB。

?RF输出(75Ω):扫频信号的输出端。

?外接频标:该插座应和“频标方式”中的“外接”键配合使用。

?输出衰减dB:显示两位输出dB值。

2.2后面板部分:

①X轴位移,调节该旋钮,可使扫描线左右移动。

②X幅度,调节该旋钮,可改变扫描线在水平方向上的幅度。

3.使用方法说明

3.1连接

连接方法见图3,将RF扫频输出口接滤波器输出口。显示方式置于DC,倍率×1,调Y位移(图1的④)使基线与底格重合,Y增益调至5div,选择适当扫频宽度进行测量。直读频标,确定滤波器带宽,用细衰减器确定带内波动量以及插入损耗dB值。用粗衰减器确定带外衰减dB值。

3.2有源放大器、高频电路的测量

连接方法同上。对有源网络的测量应注意隔直流。注意通过检波器的信号不可大于3V,以免损伤检波器。

有源放大器一般测量指标有增益值、3dB带宽、带内波动、带外衰减、中心频率等幅频参量。

3.2.1 3dB带宽的确定。

在不限幅的情况下,假定被测设备所显示的包络图形Y轴最大幅度为0dB,用仪器的细衰减衰减3dB 后,图形位置改变,用频标即可确定3dB带宽。

3.2.2带内波动、带外衰减、增益3dB值测量方法

带内波动和衰减值可用粗、细衰减器协调动作,曲线的高位置点和低位置点之差既是。

增益值:将扫频输出经检波后显示的图形位置和接入放大器后显示的图形位置比较,其dB差值既是。注意,基扫线位置不动、Y增益和倍率不动。

3.2.3中心频率和频率范围由频标直接读出。

实验一单调谐高频小信号放大电路

一、预习内容

1.单调谐高频小信号放大电路工作原理。

2.了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间关系。

3.了解LC并联谐振回路的中心频率f o、品质因数Q L的计算方法。

二、目的要求

1.熟悉电子元件和高频电路实验箱。

2.熟悉谐振回路的幅频特性分析——通频带与选择性。

3.熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响,从而了解频带扩展。

4.熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。

三、实验仪器

高频电路实验箱(G1实验板)、高频信号发生器、扫频仪、示波器、万用电表。

四、实验内容

实验电路在图1

图1-1单调谐高频小信号放大电路原理图

1.正确连接实验电路,将R1、R2元件参数在图上标明。分别接入1kΩ、500kΩ、2kΩ

电阻到Re位置,用万用表量出放大器静态工作点电压,填入表1-1。

表1-1

Re放大器静态工作点电压根据V CE判断晶体管

是否工作在放大区

V B V E V CE计算I E

2kΩ

1kΩ

500kΩ

2.取Re=1kΩ,让晶体管保持在放大区工作,进行放大器动态研究。

(1)调试并联谐振回路的中心频率到10.7MHz。

将高频信号发生器的输出端接到放大器的输入端,调整V ip-p的峰峰值为300 mV,R L

悬空,放大器的输出端接到示波器。调整信号发生器的频率到10.7MHz,反复调试C

T

,使输出信号达最大,记录此时最大输出电压峰峰值V omax。

(2)在谐振点上,测量放大器的动态范围。

调节Vip-p由50mV~800mV,逐点测量输出电压的大小,并填入表1-2。另外,在做图纸上画出Vip-p=300mV时的输出电压V op-p(V)波形(要求时间轴对齐)。

表1-2

R L=75ΩR=10kΩ

V ip-p(mV)

50 100 180 300 500 600 800

V op-p(V)

Au=V o/V i

保持回路谐振在10.7MHz上。将扫频仪的射频输出端接到电路输入端,电路输出接到扫频仪输入端。观察并绘制出回路谐振曲线。

(4)测量放大器的频率特性。

回路谐振在10.7MHz上。选(用于展宽通频带的回路电阻)R=10kΩ,保持高频信号发生器输出信号幅度在180mV不变。调节信号频率在10.7MHz两边逐点变动,测量不同频率时电路输出电压的大小,并填入表1-3中。

(5)改变回路电阻R分别为2kΩ和470Ω,重复(4)测量步骤,并填入表1-3中。

表1-3 (输入信号V ip-p=180mV)

f(MHz)7 8.5 9.7 10.7 12 14 16

V op-p (V) R=10kΩR=2kΩR=470Ω

R=2K时计算

电压增益A U

(A U=V o/V i)

五、实验报告

1.列出本实验所用仪器设备名称,画出实验电路,写出实验目的。

2.画出实验电路的直流和交流等效电路,计算直流工作点,并与实验数据比较。

3.真实记录并画出实验(4)不同输入时输出波形。

4.分析整理实验数据,确认所有实验电路元件参数值,根据扫频仪测试绘出电压增益A

U

--f(幅频)特性曲线。

实验二高频功率放大器(丙类)

一、预习内容

复习谐振功率放大器的基本工作原理,分析实验电路中各元器件作用。

二、目的要求

1.了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类放大器的计算与设计方法。

2.了解电源电压Vcc与集电极负载对功率放大器输出功率和效率的影响。

三、实验仪器

高频电路实验箱(G2实验板)、高频信号发生器、扫频仪、示波器、万用电表、毫伏表。

四、实验内容

1.按丙类功放图2-1正确连接+12V电源,并将C、D两端短接,利用扫频仪调好回路谐振频率,逐级调整CT值,使回路谐振在6.5MHz频率上。

图2-1 高频谐振功率放大器实验电路图

2.静态工作点测量。用万用表直流挡测量各级三极管的静态电压,计算各级电流值,并记录到表2-1中。

电源电压*)之间的关系。

3.输出功率与负载、输入信号、(以及不同的V

CC

(1)用示波器调整并监视高频信号发生器的输出电压,将电路中C、D两端用导线连接。按照表2-2给出的实验条件,测量实验电路的输入、输出电压峰-峰值,记录在表2-2中。表中,V i2是晶体管V2的输入信号(A点),V i3则是V3的输入信号(B点),参见图2-1。

将万用表打到直流电流挡,将表笔接到电路C 、D 两端,读出Ico 值。

表2-1

V CC =12V 万 用 表 实 测 值(单位:V )

计算值(单位:mA)

V B1 V E1 V CE1 V B2 V E2 V CE2 V B3 V E3 V CE3 I E1

I E2

I E3

V i =0 C 、D 断开

输入f i =6.5MHz V ip-p =100mV CD 短接,R L =120Ω

表2-2

V CC =12V ,

实 测 值

实测计算值

V i2p-p V i3p-p V op-p

Ico I o

P o

P V

η

输入信号

f i = 6.5MHz

V ip-p =120mV R L =51

R L =75

R L =120

V ip-p =70mV R L =51

R L =75

R L =120

f i = 8.5MHz V ip-p =120mV R L =75

(2)见表2-2。在f i = 6.5MHz 、V ip-p =120mV 、R L =120Ω条件下,用示波器逐点显示输入端IN 、A 点、B 点、M 点以及输出端OUT 的波形图,并在作图纸上画出(要求各波形的时间轴对齐)。

说明:表2-2中,V ip-p 、V i2p-p 、V i3p-p 、V op-p 都是电压的峰-峰值。

I o 表示输出电流的有效值,I o =0.5*0.707*(V op-p /R L ) ); P o 表示输出功率,P o =(V op-p 2/R L )/8 ; P v 表示电源功率,P v =I co V CC .

η

c =P

o

/P

v

五、实验报告

1.列出本实验所用仪器设备名称,画出实验电路,写出实验目的。

2.根据实验测量结果,计算各种情况下I

o 、P

o

、P

v

、η

c

,填入表2-2中。

3.根据实验(2)内容,将图2-1电路中的CD短接,负载R

L

接120Ω。当输入信号取值f i=6.5MHz,V ip-p=120mV时,绘出双踪示波器上的输入、输出波形及A、B、M点波形。

4.根据实验结果,分析当输入信号频率远高于回路谐振频率时,输出信号的波形和输出功率的变动情况及变动的原因。

实验三正弦波振荡器

一、预习内容

1.复习LC电容反馈式三点式振荡器电路的工作原理。

2.复习石英晶体振荡器工作原理。

二、目的要求

1.掌握LC电容反馈式三点式振荡器电路设计及参数计算。

2.掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。

3.熟悉并联型石英晶体振荡器电路。

三、实验仪器

高频电路实验箱(G1实验板)、频率计、双踪示波器、万用电表。

四、实验内容

LC电容反馈式三点式振荡器实验电路见图3-1;并联型石英晶体振荡器实验电路参见图3-2。

1.静态工作点的设置。

(1)正确可靠地连接+12V直流电和地线。

(2)电容C`接好,C断开,其它元件照电路图3-1接。示波器输入端接到实验电路输出端,观察振荡器停振时的情况。

(3)用万用表测量晶体管发射极V E的电压值。改变偏置电阻R P值,V E可连续变化。记录V E最大值V Emax,并求出此时发射极电流值I Emax。

2.振荡频率与振荡幅度的测试

(1)调节R P ,使静态工作点V EQ =2V ,或者说I EQ =2mA 。取C=120pF 、C`=680pF 、R=110k Ω,可靠接入。

(2)将C T 分别接电容50pF 、100pF 、150pF 。用示波器和频率计监视对应的输出信号电压和频率,并填入表3·1。

表3·1 C T V OP-P

f O (MHz)

计算f O (MHz)

50pF 100pF 150pF

f O (MHz)=1/2π√(LC Σ) 式中,C Σ=1/[1/C+1/C`+1/C T ]

3.频率稳定度的影响

(1)谐振回路参数固定不变时,改变并联在L 上的电阻R 使得等效品质因数Q 值变化。通过实验,观察Q 对振荡频率稳定度的影响。

实验元件变动:C=100pF 、C`=120pF 、CT=100pF ,调节R P ,使I EQ =3mA ,此时回路的谐振频率是6.5MHz 。

改变R ,使其分别为110k Ω、10k Ω、1k Ω,分别记录电路的振荡频率,填入表3·2。

(2)回路参数及Q 值不变,改变I EQ ,观察其对振荡频率稳定度的影响。

实验条件:C=100pF 、C`=120pF ,R=110k Ω,调节R P ,使I EQ =3mA ,振荡频率是6.5MHz 。 调节R P ,使I EQ 分别表3 · 3 所标示各值。测出对应振荡频 率,填入表中。

4.石英晶体振荡器及其稳定度的测量

连接好如图3-2所示实验电路+12V 电源线和地线。

R 110k Ω 10k Ω 1k Ω f (MHz)

I EQ (mA) 1 2 3 4 f (MHz)

表3·2

表3 · 3

(1)调节R P ,使V E =3.5V ,计算出I EQ 等于多少。 (2)用示波器测量信号频率f 及输出电压V o 。

(3)改变R ,使其分别取值110k Ω、10k Ω、

1k Ω,测量并记录电路振汇频率,填入表3·4中。

四、实验报告

1.列出本实验所用仪器设备名称,画出实验电路,写出实验目的。 2.画出实验电路的直流与交流等效电路,整理实验数据,填写各实验表格。 3.根据表3-1数据,分析实验结果和计算结果误差是怎么造成的。

4.根据实验内容3,分析Q 值和静态工作电流I EQ 对频率稳定度的影响是怎么产生的?5.晶体振荡器振荡频率为什么较少受负载影响?

R 110k Ω 10k Ω 1k Ω f (MHz)

表3·4

实验四 振幅调制器与解调器

一、预习内容

1.了解模拟乘法器集成电路MC1496。 2.预习幅度调制器的相关知识。

3.分析全载波调幅及抑制载波调幅信号,并绘出它们的频谱图。 4.掌握用集成电路实现振幅调制与解调的方法。 二、目的要求

掌握用模拟乘法器MC1496实现全载波双边带调幅的方法与过程;了解调幅系数

m a 的物理意义、掌握m a 的计算方法;通过观察实验中波形的变换,学习分析实验现象。

三、实验仪器

高频电路实验箱(G3实验板)、高频信号发生器、双踪示波器、万用表。 四、集成模拟乘法器内部电路说明

幅度调制就是高频载波的振幅受调制信号控制作周期性的变化,变化周期与调制信号周期相同,既载波振幅变化与低频调制信号振幅成正比。

五、振幅调制器的实验内容与步骤

实验电路见图4-2。

进行调幅时,载波信号加在V1~V4的输入端,即引脚的⑧、⑩之间;调制信号加

在V5、V6的输入端,即引脚的①、④之间;②、③脚外接1K Ω电阻,以扩大调制信号的动态范围;已调制信号取自双差动放大器的两集电极输出端,即引脚⑥、⑿之间。

本实验采用集成模拟乘法器

MC1496来构成调幅器。图4-1为MC1496内部电路图,它是一个四象限模拟乘法器的基本电路。电路由两组差分对V1~V4组成,以反极性方式相连接,而且两组差分对的恒流源V5、V6又组成一对差分电路,因此,恒流源的控制电压可正可负,实现四象限工作。图4-1中,D 、V7、V8为

差动放大器V5、V6的恒流源。

1.直流调制特性测量

步骤一,使载波输入端平衡。在调制信号输入端IN2加上峰峰值为200mV、频率为1KHz的正弦信号,调节R

P2

电位器,使得输出端输出信号最小,以达到载波输入端平衡的目的,然后去掉输入信号。

步骤二,在载波输入端IN1加上峰峰值为60mV、频率为100KHz的正弦信号,用万

用表测量A、B之间的电压V

AB ,用示波器观察OUT输出端的波形,以U

AB

=0.1V为步长,记

录R

P1

由一端调至另一端的输出波形及其峰峰值电压,注意观察相位变化。根据公式

U O =KU

AB

U

C

(t)计算出系数K值,填入表4·1。表4·1

U

AB

U

O(p-p)

K

传输系数 K= U

O(p-p)/ U

AB

* U

c(p-p)

(载波)

2.实现全载波调幅

(1)调节R

P1,使U

AB

=0.1V,将低频调制信号U

S

(t)= U

SM

sin2πⅹ103t(mV)接到输

入端IN2上。在实验记录纸上画出U

SM

分别为200mV和100mV时的调幅波形(记录需标明峰

—峰值U

Omax 与谷—谷值U

omin

),并分别算出调幅度m a。

m a =(U Omax -U omin)/ (U Omax +U omin)

(2)载波信号U

C

(t)不变,将调制信号改成幅值为100mV的方波,调节R

P1

,观察并

记录U

AM

分别等于0V、0.1V、0.15V时对应的U

AM

(t)波形。

六、二极管检波器的实验内容

二极管包洛检波器实验电路见图4-3。电路主要由二极管D和RC低通滤波器组成,它利用二极管的单向导电性和检波负载RC的充放电过程实现检波。RC时间常数的选择对检出信号失真的影响很大。RC过大,会产生对角线失真;RC太小,高频分量滤波会不干净。综合考虑,RC应满足下式:

1.解调全载波调幅信号

(1)输入端接调幅波实验的全载波调幅输出端。输出端接示波器。

(2)载波信号频率分别为1MHz、100KHz,调幅度分别为30%和100%情况下,选择好C 值,调整好图4-2实验的输出信号。

表4.2

载波信号频率调幅系数m a电容C(C1+C2)输出波形图

1MHz0.3

1MHz 1

1MHz0.3

1MHz 1

式中,m a为调幅系

数,f o为载波频率,Ω=2πF

为调制信号角频率。

七、实验报告

1.列出本实验所用仪器设备名称,画出主要元器件1496和实验电路,写出实验目的。

2.整理实验数据,根据表4·1数据,用坐标纸画出直流调制特性曲线。

3.画出实验中2和3要求的的全部波形。

4.画出100%调幅波形及抑制双边带调幅波形,比较两者区别。

5.根据实验数据,填写表4.2,并对二极管检波做个简单扼要的小结。

实验五变容二极管调频振荡器

一、实验目的

1.了解变容二极管调频电路原理及构成。

2.了解调频器调制特性及测量方法。

3.观察寄生调幅现象,了解其产生原因及消除方法。

二、预习内容

1.复习变容二极管的非线性特性,及变容二极管调频振荡器调制特性。

2.复习角度调制的原理和变容二极管调频电路有关资料。

三、实验仪器设备

实验板G4、双踪示波器、频率计、扫频仪、万用表、。

四、实验内容

实验电路如图5-1。

图5-1 变容二极管构成的调频振荡器(实验板G4电路图)

1.静态调制特性测量

输入端不接音频信号(Ed悬空)。将频率计接到调频器的F端。C3(100pF)电容分接与不接两种情况。调整Rp1,使得Ed=4V时,f o=6.5MHz。重新调整Rp1,使Ed在0.5~8V 范围内变化,将对应的振荡频率填入表5-1。

表5-1

Ed(V)0.5 1 2 3 4 5 6 7 8

f o(MHz) 接C3

不接C3

2.动态测试

实验条件:用G4实验板上的相位鉴频器作辅助测试。

具体操作是:

2.1 用扫频仪调整鉴频器的频率特性。

图5-2 G4板相位鉴频器电路

⑴将图5-2中E、F、G接点分别与半可调电容CT1(C5)、CT2(C8)、CT3(C9)连接。将扫频仪输出信号接入相位鉴频器电路输入端IN,其输出信号不宜大,一般用30dB衰减,扫频频标用外频标,采用高频信号发生器做标源,标源频率调到6.5MHz。

⑵调整鉴频特性S型。扫频仪输入探头改用双夹子电缆线,接至鉴频器输出端OUT即可看到S型曲线,参见图5-3。如果曲线不理想,可适当调CT1使得上下对称;调CT2使得

曲线中心f o在6.5MHz;调CT3使得曲线中心f o附近线形良好。调好后,记录上、下两峰点频率和幅度,既f min、f max、V

n、V m、f o的值。

3.2.2调频振荡器动态测试

(1)C3不接,调Rp1,使Ed=4V、调Rp2,使f o=6.5MHz。自IN端口输入频率为2kHz 的音频信号Va,输出端接至相位鉴频器的(IN)端,在相位鉴频器输出端观察Va 调频波上下频偏的关系。将对应频率填入表5-2。

(2)接上C3电容测试,方法与(1)同,将对应频率填入表5-2。

Va(V)0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

不接C3 Δf (MHz)

接C3 Δf

(MHz)上下

五、实验报告

1.列出本实验所用仪器设备名称,画出实验电路,写出实验目的。

2.整理实验数据。

3.在同一坐标纸上画出静态调制特性曲线,并求出其调制灵敏度S,说明曲线斜率受哪些因素的影响。

4.在坐标纸上画出动态特性曲线,试说明输出波形畸变原因。

实验六集成电路(压控振荡器)构成的频率调制器

一、预习内容

1.查阅有关集成电路压控振荡器资料,了解566(VCO单片集成电路)的内部电路及原理。

二、目的要求

1.进一步了解压控振荡器和它构成频率调制的原理。

2.掌握集成电路频率调制器的工作原理。

三、实验仪器、设备及主要元器件

1.高频电路实验箱(G5实验板)、高频信号发生器、双踪示波器、万用表、电容表。

2.VCO的单片集成电路566的内部电路及原理

图5-1为566型单片集成VCO的框图及管脚排列

图5-1中的幅度

鉴别器,定义其正向触

发电平为V T+、反向触

发电平为V T-。当电容

C被充电,使管脚⑦对

地电压V7上升至V T+

时,幅度鉴别器翻转,

输出为高电平,从而使

控制电压形成电路的输出电压V O亦为高电平;当电容C放电时,电压V7下降,当其下降至V T-时,幅度鉴别器再翻转,输出为低电平,进而使V O变为低电平,用V O的高、低电平控制电子开关S1、S2的闭合与断开。V O变为低电平时,S1闭合,S2断开,这时,I6=I7=0,I O全部给电容充电,使V7上升。V7及V O波形如图5-2所示。

566输出方波及三角波的中心频率(也是高频载波频率)可由外加电阻R、电容C来确定。

式中:V5为⑤脚对地电位;

V8为⑧脚对地电位;

式中:R为时基电阻,在图5-3中

为R3和R P1的串联值;

C为时基电容,在图5-3中

为C1电容。

四、实验内容

1.按图5-3电路正确连线。用示波器观察R(R3和R P1的串联)、C1对频率的影响。

2.观察输入电压对输出频率的影响。

五、实验报告

1.阐明566(VCO单片集成电路)的调频原理。

2.整理实验结果,画出实验波形,说明调频概念。

电力电子电路分析与仿真实验报告模板

电力电子电路分析与仿真 实验报告 学院:哈尔滨理工大学荣成学院 专业: 班级: 姓名: 学号:

年月日 实验1降压变换器 一、实验目的: 设计一个降压变换器,输入电压为220V,输出电压为50V,纹波电压为输出电压的0.2%,负载电阻为20欧,工作频率分别为220kHz。 二、实验内容: 1、设计参数。 2、建立仿真模型。 3、仿真结果与分析。 三、实验用设备仪器及材料: MATLAB仿真软件 四、实验原理图: 五、实验方法及步骤: 1.建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File,选择New,再在弹出菜单中选择Model,这时出现一个空白的仿真平台,在这个

平台上可以绘制电路的仿真模型。 2.提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击Simulink调出模型库浏览器,在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。 3.仿真模型如图所示。 六、参数设置 七、仿真结果分析

实验2升压变换器 一、实验目的: 将一个输入电压在3~6V的不稳定电源升压到稳定的15V,纹波电压低于0.2%,负载电阻10欧,开关管选择MOSFET,开关频率为40kHz,要求电感电流连续。 二、实验内容: 1、设计参数。 2、建立仿真模型。 3、仿真结果与分析。 三、实验用设备仪器及材料: MATLAB仿真软件 五、实验原理图:

五、实验方法及步骤: 1.建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File,选择New,再在弹出菜单中选择Model,这时出现一个空白的仿真平台,在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。 2.提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击Simulink调出模型库浏览器,在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。 3.仿真模型如图所示。 六、参数设置 七、仿真结果分析

北航电子电路设计数字部分实验报告

电子电路设计数字部分实验报告 学院: 姓名:

实验一简单组合逻辑设计 实验内容 描述一个可综合的数据比较器,比较数据a 、b的大小,若相同,则给出结果1,否则给出结果0。 实验仿真结果 实验代码 主程序 module compare(equal,a,b); input[7:0] a,b; output equal; assign equal=(a>b)1:0; endmodule 测试程序

module t; reg[7:0] a,b; reg clock,k; wire equal; initial begin a=0; b=0; clock=0; k=0; end always #50 clock = ~clock; always @ (posedge clock) begin a[0]={$random}%2; a[1]={$random}%2; a[2]={$random}%2; a[3]={$random}%2; a[4]={$random}%2; a[5]={$random}%2; a[6]={$random}%2; a[7]={$random}%2; b[0]={$random}%2; b[1]={$random}%2; b[2]={$random}%2; b[3]={$random}%2; b[4]={$random}%2;

b[5]={$random}%2; b[6]={$random}%2; b[7]={$random}%2; end initial begin #100000 $stop;end compare m(.equal(equal),.a(a),.b(b)); endmodule 实验二简单分频时序逻辑电路的设计 实验内容 用always块和@(posedge clk)或@(negedge clk)的结构表述一个1/2分频器的可综合模型,观察时序仿真结果。 实验仿真结果

《模拟电子线路实验》实验报告

网络高等教育《模拟电子线路》实验报告 学习中心:浙江建设职业技术学院奥鹏学习中心层次:高中起点专科 专业:电力系统自动化技术 年级:12 年秋季 学号:121213228188 学生姓名:

实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 1.了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。 2.了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。 3.学习并掌握TDS1002型数字存储示波器和信号源的基本操作方法。 二、基本知识 1.简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。 布线区面板以大焊孔为主,其周围以十字花小孔结构相结合,构成接点的连接形式,每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。 2.试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。 ①输出波形:三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号; ②输出频率:10Hz~1MHz连续可调; ③幅值调节范围:0~10V P-P连续可调; ④波形衰减:20dB、40dB; ⑤带有6位数字频率计,既可作为信号源的输出监视仪表,也可以作外侧频率计用。 注意:信号源输出端不能短路。 3.试述使用万用表时应注意的问题。 使用万用表进行测量时,应先确定所需测量功能和量程。 确定量程的原则: ①若已知被测参数大致范围,所选量程应“大于被测值,且最接近被测值”。 ②如果被测参数的范围未知,则先选择所需功能的最大量程测量,根据初测结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程,以便测量出更加准确的数值。 如屏幕显示“1”,表明已超过量程范围,须将量程开关转至相应档位上。 4.试述TDS1002型示波器进行自动测量的方法。

按下“测量”按钮可以进行自动测量。共有十一种测量类型。一次最多可显示五种。 按下顶部的选项按钮可以显示“测量1”菜单。可以在“信源”中选择在其上进行测量的通道。可以在“类型”中选择测量类型。 测量类型有:频率、周期、平均值、峰-峰值、均方根值、最小值、最大值、上升时间、下降时间、正频宽、负频宽。 三、预习题 1.正弦交流信号的峰-峰值=_2__×峰值,峰值=__根号2__×有效值。 2.交流信号的周期和频率是什么关系? 两者是倒数关系。 周期大也就是频率小,频率大也就是周期长 四、实验内容 1.电阻阻值的测量 表一 2.直流电压和交流电压的测量 表二 3.测试9V交流电压的波形及参数

高频单级、两级小信号单、双调谐放大器通信电子电路硬件实验报告

实验一高频(单级、两级)小信号(单、双)调谐放大器 一、实验目的 1、掌握高频小信号调谐放大器的工作原理; 2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。 二、实验内容 1、测量各放大器的电压增益; 三、实验仪器 BT-3扫频仪(选做)一台、20MHz示波器一台、数字式万用表一块、调试工具一套 四、实验基本原理 1、单级单调谐放大器 图1-1 单级单调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1-1所示,本实验的输入信号(10.7MHz)由正弦波振荡器模块的石英晶体振荡器或高频信号源提供。信号从TP5处输入,从TP10处输出。调节电位器W3可改变三极管Q2的静态工作点,调节可调电容CC2和中周T2可改变谐振回路的幅频特性。 2、单级双调谐放大器 图1-2 单级双调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1-2所示,单级双调谐放大器和单级单调谐放大器共用了一部分元器件。两个谐振回路通过电容C20(1nF)或C21(10 nF)耦合,若选择C20为耦合电容,则TP7接TP11;若选择C21为耦合电容,则TP7接TP12。 3、双级单调谐放大器 图1-3 双级单调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1-3所示,若TP5处输入信号的峰峰值为几百毫伏,经过第一级放大器后可达几伏,此信号幅度远远超过了第二级放大器的动态范围,从而使第二级放大器无法发挥放大的作用。同时由于输入信号不可避免地存在谐波成分,经过第一级谐振放大器后,由于谐振回路频率特性的非理想性,放大器也会对残留的谐波成分进行放大。所以在第一级与第二级放大器之间又加了一个陶瓷滤波器(FL3),一方面滤除放大的谐波成分,另一方面使第二级放大器输入信号的幅度满足要求。 实验时若采用外置专用函数信号发生器,调节第一级放大器输入信号的幅度,使第一级放大器输出信号的幅度满足第二级放大器的输入要求,则第一级与第二级放大器之间可不用再经过FL3。 4、双级双调谐放大器 图1-4 双级双调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1-4所示,第一级放大器两谐振回路的耦合电容(C20、C21)可选,第二级放大器两谐振回路的耦合电容不可选(固定为C26,1nF),两级放大器之间是否接FL3及相应原因与两级单调谐放大器相同。

电工电子综合实验1--裂相电路仿真实验报告格 2

电子电工综合实验论文 专题:裂相(分相)电路 院系:自动化学院 专业:电气工程及其自动化 姓名:小格子 学号: 指导老师:徐行健

裂相(分相)电路 摘要: 本实验通过仿真软件Mulitinism7,研究如何将一个单相的交流分裂成多相交流电源的问题。用如下理论依据:电容、电感元件两端的电压和电流相位差是90度,将这种元件和与之串联的电阻当作电源,这样就可以把单相交流源分裂成两相交流电源、三相电源。同时本实验还研究了裂相后的电源接不同的负载时电压、功率的变化。得到如下结论: 1.裂相后的电源接相等负载时两端的电压和负载值成正相关关系; 2.接适当的负载,裂相后的电路负载消耗的功率将远大于电源消耗的功率; 3.负载为感性时,两实验得到的曲线差别较小,反之,则较大。 关键词:分相两相三相负载功率阻性容性感性 引言 根据电路理论可知,电容元件和电感元件最容易改变交流电的相位,又因它们不消耗能量,可用作裂相电路的裂相元件。所谓裂相,就是将适当的电容、电感与三相对称负载相配接,使三相负载从单相电源获得三相对称电压。而生活和工作中一般没有三相动力电源,只有单相电源,如何利用单相电源为三相负载供电,就成了值得深入研究的问题了。 正文 1.实验材料与设置装备 本实验是理想状态下的实验,所有数据都通过在电路专用软件Multisim 7中模拟实验测得的;所有实验器材为(均为理想器材) 实验原理: (1). 将单相电源分裂成两相电源的电路结构设计 把电源U1分裂成U1和U2输出电压,如下图所示为RC桥式分相电压原理,可以把输入电压分成两个有效值相等,相位相差90度的两个电压源。 上图中输出电压U1和U2与US之比为

模拟电路实验报告.doc

模拟电路实验报告 实验题目:成绩:__________ 学生姓名:李发崇学号指导教师:陈志坚 学院名称:专业:年级: 实验时间:实验室: 一.实验目的: 1.熟悉电子器件和模拟电路试验箱; 2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影 响; 3.学习测量放大电路Q点、A V、r i、r o的方法,了解公发射极电路特 性; 4.学习放大电路的动态性能。 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 三、预习要求 1.三极管及单管放大电路工作原理: 2.放大电路的静态和动态测量方法:

四.实验内容和步骤 1.按图连接好电路: (1)用万用表判断试验箱上三极管的好坏,并注意检查电解电容 C1,C2的极性和好坏。 (2)按图连接好电路,将Rp的阻值调到最大位置。(注:接线前先 测量电源+12V,关掉电源后再连接) 2.静态测量与调试 按图接好线,调整Rp,使得Ve=1.8V,计算并填表 心得体会:

3.动态研究 (一)、按图连接好电路 (二)将信号发生器的输入信号调到f=1kHz,幅值为500mVp,接至放大电路A点。观察Vi和V o端的波形,并比较相位。 (三)信号源频率不变,逐渐加大信号源输出幅度,观察V o不失真时的最大值,并填表: 基本结论及心得: Q点至关重要,找到Q点是实验的关键, (四)、保持Vi=5mVp不变,放大器接入负载R L,在改变Rc,R L数值的情况下测量,并将计算结果填入表中:

实验总结和体会: 输出电阻和输出电阻影响放大效果,输入电阻越大,输出电阻越小,放大效果越好。 (1)、输出电阻的阻值会影响放大电路的放大效果,阻值越大,放大的倍数也越大。 (2)、连在三极管集电极的电阻越大,电压的放大倍数越大。 (五)、Vi=5mVp,增大和减小Rp,观察V o波形变化,将结果填入表中: 实验总结和心得体会: 信号失真的时候找到合适Rp是产生输出较好信号关键。 (1)Rp只有在适合的位置,才能很好的放大输入信号,如果Rp阻值太大,会使信号失真,如果Rp阻值太小,则会使输入信号不能被

电子科技大学 模拟电路实验报告01

模拟电路实验报告 实验一常用电子测量仪器的使用 1.实验目的 (1)了解双踪示波器、函数信号发生器、晶体管毫伏表、直流稳压电源的工作原 理和主要技术指标。 (2)掌握双踪示波器、晶体管毫伏表、直流稳压电源的正确使用方法。 2.实验原理 示波器是电子测量中最常用的一种电子仪器,可以用它来测试和分析时域信号。示波器通常由信号波形显示部分、垂直信道(Y通道)、水平信道(X通道)三部分组成。YB4320G是具有双路的通用示波器,其频率响应为0~20MHz。 为了保证示波器测量的准确性,示波器内部均带有校准信号,其频率一般为1KHz,即周期为1ms,其幅度是恒定的或可以步级调整,其波形一般为矩形波。在使用示波器测量波形参数之前,应把校准信号接入Y轴,以校正示波器的Y轴偏转灵敏度刻度以及扫描速度刻度是否正确,然后再来测量被测信号。 函数信号发生器能产生正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波以及扫描波等信号。由于用数字LED显示输出频率,读数方便且精确。 晶体管毫伏表是测量正弦信号有效值比较理想的仪器,其表盘用正弦有效值刻度,因此只有当测量正弦电压有效值时读数才是正确的。晶体管毫伏表在小量程档位(小于1V)时,打开电源开关后,输入端不允许开路,以免外界干扰电压从输入端进入造成打表针的现象,且易损坏仪表。在使用完毕将仪表复位时,应将量程开关放在300V挡,当电缆的两个测试端接地,将表垂直放置。 直流稳压电源是给电路提供能源的设备,通常直流电源是把市电220V的交流电转换成各种电路所需要的直流电压或直流电流。一般一个直流稳压电源可输出两组直流电压,电压是可调的,通常为0~30V,最大输出直流电流通常为2A。 输出电压或电流值的大小,可通过电源表面旋钮进行调整,并由表面上的表头或LED显示。每组电源有3个端子,即正极、负极和机壳接地。正极和负极就像我们平时使用的干电池一样,机壳接地是为了防止外部干扰而设置的。 如果某一电路使用的是正、负电源,即双电源,此时要注意的是双电源共地的接法,以免造成短路现象。 数字万用表可用于交、直流电压测量、交、直流电流测量,电阻测量,一般晶体管的测量等。一般的数字万用表交流电压挡的频率相应范围为45Hz~500Hz,用

中南大学通信电子线路实验报告

中南大学 《通信电子线路》实验报告 学院信息科学与工程学院 题目调制与解调实验 学号 专业班级 姓名 指导教师

实验一振幅调制器 一、实验目的: 1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅的方法。 2.研究已调波与调制信号及载波信号的关系。 3.掌握调幅系数测量与计算的方法。 4.通过实验对比全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形。 二、实验内容: 1.调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。 2.实现全载波调幅,改变调幅度,观察波形变化并计算调幅度。 3.实现抑止载波的双边带调幅波。 三、基本原理 幅度调制就是载波的振幅(包络)受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波信号。本实验中载波是由晶体振荡产生的10MHZ高频信号。1KHZ的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。 在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用,图2-1为1496芯片内部电路图,它是一个四象限模拟乘法器的基本电路,电路采用了两组差动对由V1-V4组成,以反极性方式相连接,而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路,即V5与V6,因此恒流源的控制电压可正可负,以此实现了四象限工作。D、V7、V8为差动放大器V5与V6的恒流源。进行调幅时,载波信号加在V1-V4的输入端,即引脚的⑧、⑩之间;调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端,即引脚的①、④之间,②、③脚外接1KΩ电位器,以扩大调制信号动态范围,已调制信号取自双差动放大器的两集电极(即引出脚⑹、⑿之间)输出。

图2-1 MC1496内部电路图 用1496集成电路构成的调幅器电路图如图2-2所示,图中VR8用来调节引出脚①、④之间的平衡,VR7用来调节⑤脚的偏置。器件采用双电源供电方式(+12V,-9V),电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压,保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。 四、实验结果 1. ZD.OUT波形: 2. TZXH波形:

电子电路实验三-实验报告

电子电路实验三-实验报告

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实验三负反馈放大电路 实验报告 一、实验数据处理 1.实验电路图 根据实际的实验电路,利用Multisim得到电路图如下: (1)两级放大电路 (2)两级放大电路(闭环)

(3)电流并联负反馈放大电路 2.数据处理 (1)两级放大电路的调试 第一级电路:调整电阻参数,使得静态工作点满足:IDQ约为2mA,UGDQ<-4V。记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据(IDQ,UGSQ,UA,US、UGDQ)。 IDQ UGSQ UA US UGDQ 2.014mA-1.28V 5.77V7.05V-6.06V 第二级电路:通过调节Rb2,使得静态工作点满足:ICQ约为2mA,UCEQ=2~3V。记录电路参数及静态工作点的相关数据(ICQ,UCEQ)。 ICQ UCEQ 2.003mA 2.958V 输入正弦信号Us,幅度为10mV,频率为10kHz,测量并记录电路的电压放大倍数 A u1=U o1 U s 、A u= U o U s 及输入电阻Ri和输出电阻Ro。 Au1Au Ri Ro 0.783-152.790.75kΩ 3227.2Ω (2)两级放大电路闭环测试 在上述两级放大电路中,引入电压并联负反馈。合理选取电阻R的阻值,使得闭环电压放大

倍数的数值约为10。 输入正弦信号Us,幅度为100mV,频率为10kHz,测量并记录闭环电压放大倍数 A usf=U o/U s 输入电阻Rif和输出电阻Rof。 Ausf Rif Rof -9.94638.2Ω232.9Ω(3)电流并联负反馈放大电路 输入正弦信号Us,幅度为100mV,频率为10kHz,测量并记录闭环电压放大倍数 A usf=U o/U s 输入电阻Rif和输出电阻Rof。 Ausf Rif Rof 8.26335.0Ω3280.0Ω 3.误差分析 利用相对误差公式: 相对误差=仿真值?实测值 实测值 ×100% 得各组数据的相对误差如下表: 仿真值实测值相对误差 /% IDQ/mA 2.077 2.014 3.13 UA/V 5.994 5.770 3.88 UGDQ/V-5.994-6.060-1.09 ICQ/mA 2.018 2.0030.75 UCEQ/V 2.908 2.958-1.69 Au10.7960.783 1.66 Au-154.2-152.70.98 Ri/ kΩ90.7690.750.01

完整版模拟电子电路实验报告

. 实验一晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R 和R组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R,以稳定放大器的静态工EB1B2作点。当在放大器的输入端加入输入信号u后,在放大器的输出端便可得到一i个与u相位相反,幅值被放大了的输出信号u,从而实现了电压放大。0i 图2-1 共射极单管放大器实验电路 在图2-1电路中,当流过偏置电阻R和R 的电流远大于晶体管T 的 B2B1基极电流I时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算B教育资料.. R B1U?U CCB R?R B2B1 U?U BEB I??I EC R E

)R+R=UU-I(ECCCCEC电压放大倍数 RR // LCβA??V r be输入电阻 r R/// R=R/beiB1 B2 输出电阻 R R≈CO由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶 体管放大电路时, 为电路设计提供必离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各要的依据,在完成设计和装配以后,因此,一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。项性能指标。除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。消除干扰放大器静态工作点的测量与调试,放大器的测量和调试一般包括:与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。、放大器静态工作点的测量 与调试 1 静态工作点的测量1) 即将放大的情况下进行,=u 测量放大器的静态工作点,应在输入信号0 i教育资料. . 器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流I以及各电极对地的电位U、U和U。一般实验中,为了避 ECCB免断开集电极,所以采用测量电压U或U,然后算出I的方法,例如,只要 测CEC出U,即可用E UU?U CECC??II?I,由U确定I(也可根据I),算出CCC CEC RR CE同时也能算出U=U-U,U=U-U。EBEECBCE为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I(或U)的调整与测试。 CEC静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时u的负半周将被削底,O 如图2-2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即u的正半周被缩顶(一 O般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端 加入一定的输入电压u,检查输出电压u的大小和波形是否满足要求。如不满Oi

电子电路综合设计实验报告

电子电路综合设计实验报告 实验5自动增益控制电路的设计与实现 学号: 班序号:

一. 实验名称: 自动增益控制电路的设计与实现 二.实验摘要: 在处理输入的模拟信号时,经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况; 另外,在其他应用中,也经常有多个信号频谱结构和动态围大体相似,而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号,导致因为非重复性事件而丢失数据。此时,可以使用带AGC(自动增益控制)的自适应前置放大器,使增益能随信号强弱而自动调整,以保持输出相对稳定。 自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时,能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小围变化的特殊功能电路,简称为AGC 电路。本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,简单有效地实现AGC功能。 关键词:自动增益控制,直流耦合互补级,可变衰减,反馈电路。 三.设计任务要求 1. 基本要求: 1)设计实现一个AGC电路,设计指标以及给定条件为: 输入信号0.5?50mVrm§ 输出信号:0.5?1.5Vrms; 信号带宽:100?5KHz; 2)设计该电路的电源电路(不要际搭建),用PROTE软件绘制完整的电路原理图(SCH及印制电路板图(PCB 2. 提高要求: 1)设计一种采用其他方式的AGC电路; 2)采用麦克风作为输入,8 Q喇叭作为输出的完整音频系统。 3. 探究要求: 1)如何设计具有更宽输入电压围的AGC电路; 2)测试AGC电路中的总谐波失真(THD及如何有效的降低THD 四.设计思路和总体结构框图 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种,典型的反馈控制AGC由可变增益放大器(VGA以及检波整流控制组成(如图1),该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。如图2,可变分压器由一个固定电阻R和一个可变电阻构成,控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻,可从一个由电压源V REG和大阻值电阻F2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止Rb影响电路的交流电压传输特性。R2的阻值必须远大于R1。

北京邮电大学电路实验报告-(小彩灯)

北京邮电大学电路实验报告-(小彩灯)

电子电路综合实验报告课题名称:基于运算放大器的彩灯显示电路的设计与实现 姓名:班级:学号: 一、摘要: 运用运算放大器设计一个彩灯显示电路,通过迟滞电压比较器和反向积分器构成方波—三角波发生器,三角波送入比较器与一系列直流电平比较,比较器输出端会分别输出高电平和低电平,从而顺序点亮或熄灭接在比较器输出端的发光管。 关键字: 模拟电路,高低电平,运算放大器,振荡,比较 二、设计任务要求: 利用运算放大器LM324设计一个彩灯显示电路,让排成一排的5个红色发光二极管(R1~R5)重复地依次点亮再依次熄灭(全灭→R1→R1R2→R1R2R3→R1R2R3R4→R1R2R3R4R5→R1R2R3R4→R1R2R3→R1R2→R1→全灭),同时让排成一排的6个绿色发光二极管(G1~G6)单光

三角波振荡电路可以采用如图2-28所示电路,这是一种常见的由集成运算放大器构成的方波和三角波发生器电路,图2-28中运放A1接成迟滞电压比较器,A2接成反相输入式积分器,积分器的输入电压取自迟滞电压比较器的输出,迟滞电压比较器的输入信号来自积分器的输出。假设迟滞电压比较器输出U o1初始值为高电平,该高电平经过积分器在U o2端得到线性下降的输出信号,此线性下降的信号又反馈至迟滞电压比较器的输入端,当其下降至比较器的下门限电压U th-时,比较器的输出发生跳变,由高电平跳变为低电平,该低电平经过积分器在U o2端得到线性上升的输出信号,此线性上升的信号又反馈至迟

滞电压比较器的输入端,当其上升至比较器的上门限电压U th+时,比较器的输出发生跳变,由低电平跳变为高电平,此后,不断重复上述过程,从而在迟滞电压比较器的输出端U o1得到方波信号,在反向积分器的输出端U o2得到三角波信号。假设稳压管反向击穿时的稳定电压为U Z,正向导通电压为U D,由理论分析可知,该电路方波和三角波的输出幅度分别为: 式(5)中R P2为电位器R P动头2端对地电阻,R P1为电位器1端对地的电阻。 由上述各式可知,该电路输出方波的幅度由稳压管的稳压值和正向导通电压决定,三角波的输 出幅度决定于稳压管的稳压值和正向导通电压以及反馈比R1/R f,而振荡频率与稳压管的稳压值和正向导通电压无关,因此,通过调换具有不同稳压值和正向 导通电压的稳压管可以成比例地改变方波和三角波的幅度而不改变振荡频率。 电位器的滑动比R P2/R P1和积分器的积分时间常数R2C的改变只影响振荡频率而 不影响振荡幅度,而反馈比R1/R f的改变会使振荡频率和振荡幅度同时发生变化。因此,一般用改变积分时间常数的方法进行频段的转换,用调节电位器滑动头 的位置来进行频段内的频率调节。

北京交通大学模拟电子电路实验报告

《模拟电子技术》课程实验报告 集成直流稳压电源的设计 语音放大器的设计

集成直流稳压电源的设计 一、实验目的 1、 掌握集成直流稳压电源的设计方法。 2、 焊接电路板,实现设计目标 3、 掌握直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法。 4、 为下一个综合实验——语音放大电路提供电源。 二、技术指标 1、 设计一个双路直流稳压电源。 2、 输出电压 Uo = ±12V , 最大输出电流 Iomax = 1A 。 3、 输出纹波电压 ΔUop-p ≤ 5mV , 稳压系数 S U ≤ 5×10-3 。 4、 选作:加输出限流保护电路。 三、实验原理与分析 直流稳压电源的基本原理 直流稳压电源一般由电源变压器T 、整流滤波电路及稳压电路所组成。 基本框图如下。各部分作用: 1、电源变压器:降低电压,将220V 或380V 的电网电压降低到所需要的幅值。 2、整流电路:利用二极管的单向导电性将电源变压器输出的交流电压变换成脉动的直流电压,经整流电路输出的电压虽然是直流电压,但有很大的交流分量。 直流稳压电源的原理框图和波形变换 整流 电路 U i U o 滤波 电路 稳压 电路 电源 变压器 ~

3、滤波电路:利用储能元件(电感、电容)将整流电路输出的脉动直流电压中 的交流成分滤出,输出比较平滑的直流电压。负载电流较小的多采用电容滤波电路,负载电流较大的多采用电感滤波电路,对滤波效果要求高的多采用电容、电感和电阻组成的复杂滤波电路。 单向桥式整流滤波电路 不同R L C的输出电压波形 4、稳压电路:利用自动调整的原理,使输出电压在电网电压波动和负载电流变化时保持稳定,即输出电流电压几乎不变。 常用的稳压电路有两种形式:一是稳压管稳压电路,二是串联型稳压电路。二者的工作原理有所不同。稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。它一般适用于负载电流变化较小的场合。串联型稳压电路是利用电压串联负反馈的原理来调节输出电压的。集成稳压电源事实上是串联稳压电源的集成化。实验中为简化电路,我们选择固定输出三端稳压器作为电路的稳压部分。固定输出三端稳压器是指这类集成稳压器只有三个管脚输出电压固定,这类集成稳压器分成两大类。一类是78××系列,78标识为正 输出电压,××表示电压输出值。另一类是79××系列,79表示为负输出电压,××表示 电压输出值。

通信电子线路Multisim仿真实验报告

通信电子线路实验报告Multisim调制电路仿真

目录 一、综述 .......................... 错误!未定义书签。 二、实验内容 ...................... 错误!未定义书签。 1.常规调幅AM ................... 错误!未定义书签。 (1)基本理论.................... 错误!未定义书签。 (2)Multisim电路仿真图 ........ 错误!未定义书签。 (3)结论: ...................... 错误!未定义书签。 2.双边带调制DSB ................ 错误!未定义书签。 (1)基本理论.................... 错误!未定义书签。 (2)Multisim电路仿真图 ........ 错误!未定义书签。 3.单边带调制SSB ................ 错误!未定义书签。 (1)工作原理.................... 错误!未定义书签。 (2)Multisim电路仿真图 ........ 错误!未定义书签。 4.调频电路FM ................... 错误!未定义书签。 (1)工作原理.................... 错误!未定义书签。 (2)Multisim电路仿真图 ........ 错误!未定义书签。 5.调相电路PM ................... 错误!未定义书签。 (1)工作原理.................... 错误!未定义书签。 (2)Multisim电路仿真图............ 错误!未定义书签。 三、实验感想 ...................... 错误!未定义书签。

电子电路综合实验报告

电子电路实验3 综合设计总结报告题目:波形发生器 班级:20110513 学号:2011051316 姓名:仲云龙 成绩: 日期:2014.3.31-2014.4.4

一、摘要 波形发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都需要信号源,由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上,用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。波形发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号,如正弦波、三角波、方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航等领域。 二、设计任务 2.1 设计选题 选题七波形发生器 2.2 设计任务要求 (1)同时四通道输出,每通道输出矩形波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ中的一种波形,每通道输出的负载电阻均为1K欧姆。 (2)四种波形的频率关系为1:1:1:3(三次谐波),矩形波、锯齿波、正弦波Ⅰ输出频率范围为8 kHz—10kHz,正弦波Ⅱ输出频率范围为24 kHz—30kHz;矩形波和锯齿波输出电压幅度峰峰值为1V,正弦波Ⅰ、Ⅱ输出幅度为峰峰值2V。(3)频率误差不大于5%,矩形波,锯齿波,正弦波Ⅰ通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%,正弦波Ⅱ通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于10%,矩形波占空比在0~1范围内可调。 (4)电源只能选用+9V单电源,由稳压电源供给,不得使用额外电源。

三、方案论证 1.利用555多谐振荡器6管脚产生8kHz三角波,3管脚Vpp为1V的8kHz的方波。 2.三角波通过滞回比较器和衰减网络产生8kHzVpp为1V的方波。 3.方波通过反向积分电路产生8kHzVpp为1V的三角波。 4.方波通过二阶低通滤波器产生8kHz低通正弦波。 5.方波通过带通滤波器产生中心频率为27kHz的正弦波。 系统方框图见图1 图1 系统方框图 此方案可以满足本选题技术指标,分五个模块实现产生所需的波形,而且电路模块清晰,容易调试,电路结构简单容易实现。

模拟电子线路实验实验报告

模拟电子线路实验实验 报告 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

网络高等教育 《模拟电子线路》实验报告 学习中心:浙江建设职业技术学院奥鹏学习中心层次:高中起点专科 专业:电力系统自动化技术 年级: 12 年秋季 学号: 学生姓名:

实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 1.了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。 2.了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。 3.学习并掌握TDS1002型数字存储示波器和信号源的基本操作方 法。 二、基本知识 1.简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。 布线区面板以大焊孔为主,其周围以十字花小孔结构相结合,构成接点的连接形式,每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。 2.试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。 ①输出波形:三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号; ②输出频率:10Hz~1MHz连续可调; ③幅值调节范围:0~10V P-P连续可调; ④波形衰减:20dB、40dB; ⑤带有6位数字频率计,既可作为信号源的输出监视仪表,也可以作外侧频率计用。 注意:信号源输出端不能短路。 3.试述使用万用表时应注意的问题。

使用万用表进行测量时,应先确定所需测量功能和量程。 确定量程的原则: ①若已知被测参数大致范围,所选量程应“大于被测值,且最接近被测值”。 ②如果被测参数的范围未知,则先选择所需功能的最大量程测量,根据初测结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程,以便测量出更加准确的数值。 如屏幕显示“1”,表明已超过量程范围,须将量程开关转至相应档位上。 4.试述TDS1002型示波器进行自动测量的方法。 按下“测量”按钮可以进行自动测量。共有十一种测量类型。一次最多可显示五种。 按下顶部的选项按钮可以显示“测量1”菜单。可以在“信源”中选择在其上进行测量的通道。可以在“类型”中选择测量类型。 测量类型有:频率、周期、平均值、峰-峰值、均方根值、最小值、最大值、上升时间、下降时间、正频宽、负频宽。 三、预习题 1.正弦交流信号的峰-峰值=_2__×峰值,峰值=__根号2__×有效值。 2.交流信号的周期和频率是什么关系 两者是倒数关系。 周期大也就是频率小,频率大也就是周期长

电子电路实验二 实验报告

实验二单管放大电路 实验报告 一、实验数据处理 1.工作点的调整 调节RW,分别使I =1.0mA,2.0mA,测量VCEQ的值。 CQ 2.工作点对放大电路的动态特性的影响 分别在ICQ=1.0mA,2.0mA情况下,测量放大电路的动态特性(输入信号vi是幅度为5mV,频率为1kHz的正弦电压),包括测量电压增益,输入电阻,输出电阻和幅频特性。 幅频特性:ICQ=1.0mA

得到幅频特性曲线如下图: ICQ=2.0mA 频率f/Hz 28 80 90 200 400 680 电压增益 18.60 47.10 51.69 88.63 116.44 128.31 |Av| 频率 0.4 0.6 0.8 1.2 2.0 2.5 f/MHz 电压增益 138.33 132.58 126.12 111.39 86.87 74.43 |Av| fL 245Hz fH 1.6MHz 得到的幅频特性曲线如下图: (注:电压增益均取绝对值,方便画图) 3.负反馈电阻对动态特性的影响 改接CE与RE2并联,测量此时放大电路在ICQ=1.0mA下的动态特性(输入信号及测试内容同上),与上面测试结果相比较,总结负反馈电阻对电路动态特性的影响。 电压增益Av 输入电阻Ri 输出电阻Ro -6.46 10792Ω3349Ω 幅频特性: 频率f/Hz 10 27 80 230 400 680 电压增益 3.83 5.61 6.25 6.41 6.42 6.43 |Av| 频率 0.1 0.5 0.7 1.0 2.0 2.8 f/MHz 电压增益 5.61 5.56 5.50 5.39 4.83 4.36

电子电工综合实验报告

电工电子综合试验——数字计时器实验报告 学号: 姓名: 学院: 专业:通信工程

目录 一,实验目的及要求 二,设计容简介 四,电路工作原理简述 三,设计电路总体原理框图五,各单元电路原理及逻辑设计 1. 脉冲发生电路 2. 计时电路和显示电路 3. 报时电路 4. 较分电路 六引脚图及真值表

七收获体会及建议 八设计参考资料 一,实验目的及要求 1,掌握常见集成电路实现单元电路的设计过程。 2,了解各单元再次组合新单元的方法。 3,应用所学知识设计可以实现00’00”—59’59”的可整点报时的数字计时器 二,设计容简介: 1,设计实现信号源的单元电路。( KHz F Hz F Hz F Hz F1 4 , 500 3 , 2 2 , 1 1≈ ≈ ≈ ≈ ) 2,设计实现00’00”—59’59”计时器单元电路。 3,设计实现快速校分单元电路。含防抖动电路(开关k1,频率F2,校分时秒计时器停止)。4,加入任意时刻复位单元电路(开关K2)。 5,设计实现整点报时单元电路(产生59’53”,59’55”,59’57”,三低音频率F3,59’59”一高音频率F4)。 三,设计电路总体原理框图 设计框图: 四,电路工作原理简述 电路由振荡器电路、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路和报时电路组成。振荡器产生的脉冲信号经过十二级分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器,计数器通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间,将分秒计时器分开,加入快速校分电路与防抖动电路,并控制秒计

时器停止工作。较分电路实现对“分”上数值的控制,而不受秒十位是否进位的影响,在60进制控制上加入任意时刻复位电路。报时电路通过1kHz或2kHz的信号和要报时的时间信号进行“与”的运算来实现的顶点报时的,通过两个不同频率的脉冲信号使得在不同的时间发出不同的声响。 五,各单元电路原理及逻辑设计 (1)脉冲发生电路 脉冲信号发生电路是危机时期提供技术脉冲,此次实验要求产生1HZ的脉冲信号。用NE555集成电路和CD4040构成。555定时器用来构成多谐振荡器,CD4040产生几种频率为后面电路使用。 实验电路如下(自激多谐振荡电路,周期矩形波发生电路) 震荡周期T=0.695(R1+2*R2)C,其中R1=1KΩ,R2=3KΩ,C=0.047uf,计算T=228.67*10-6 s ,f=4373.4Hz产生的脉冲频率为4KHz,脉冲信号发生电路 和CD4040连接成如图所示的电路,则从Q12输出端可以得到212分频信号F1,即1Hz的信号,Q11可以得到F2即2Hz的信号提供给D触发器CP和校分信号,Q3输出分频信号500Hz,Q2输出1KHz提供给报时电路 二,秒计时电路 应用CD4518及74LS00可以设计该电路,CD4518是异步清零,所以在进行分和秒十位计数的时候,需要进行清零,而在个位计数的时候不需要清零。所以Cr2=2QcQb,Cr4=4Qc4QB。当秒个位为1001时,秒十位要实现进位,此时需要EN2=1Qd,同理分的个位时钟EN3=2Qc,分十位时钟端EN4=3Qd。因此,六十进制计数器逻辑电路如下图所示

电子电路综合实验报告

电子电路综合实验报 课题名称:简易晶体管图示仪 专业:通信工程 班级: 学号: 姓名: 班内序号:

一、课题名称: 简易晶体管图示仪 二、摘要和关键词: 本报告主要介绍简易晶体管的设计实现方法,以及实验中会出现的问题及解决方法。给出了其中给出了各个分块电路的电路图和设计说明,功能说明,还有总电路的框图,电路图,给出实验中示波器上的波形和其他一些重要的数据。在最后提到了在实际操作过程中遇到的困难和解决方法,还有本次实验的结论与总结。 方波、锯齿波、阶梯波、特征曲线。 三、设计任务要求: 1. 基本要求:⑴设计一个阶梯波发生器,f≥500Hz,Uopp≥3V,阶数N=6; ⑵设计一个三角波发生器,三角波Vopp≥2V; ⑶设计保护电路,实现对三极管输出特性的测试。 2. 提高要求:⑴可以识别NPN,PNP管,并正确测试不同性质三极管; ⑵设计阶数可调的阶梯波发生器。 四、设计思路: 本试验要求用示波器稳定显示晶体管输入输出特性曲线。我的设计思路是先用NE555时基振荡器产生的方波和带直流的锯齿波。然后将产生的方波作为16进制计数器74LS169的时钟信号,74LS169是模16的同步二进制计数器,可以通过四位二进制输出来计时钟沿的个数,实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051提供地址。CD4051是一个数据选择器,根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出,来输出阶梯波,接入基极。由双运放LF353对NE555产生的锯齿波进行处理,产生符合要求的锯齿波作为集电极输入到三极管集电极。最后扫描得到NPN的输出特性曲线。总体结构框图:

五、分块电路和总体电路的设计: ⑴用NE555产生方波及锯齿波,电路连接如下。 图2.方波产生电路 NE555的3口产生方波,2口产生锯齿波,方波振荡器周期T=3 R1+R2 C1,占空比D= R1+R2 /(R1+2R2),为使阶梯波频率足够大,选C1=0.01uF,同时要产生锯齿波,方波的占空比应尽量大,当R1远大于R2时,占空比接近1,选R1为20kΩ,R2为100Ω。 ⑵阶梯波电路: 用NE555时基振荡器产生的方波作为16进制计数器74LS169的时钟信号,74LS169是模16的同步二进制计数器,可以通过四位二进制输出来计时钟沿得个数,实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051的输入Qa、Qb、Qc提供地址。直流通路是由5个100Ω的电阻组成的电阻分压网络以产生6个不同的电压值,根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出,而它的管脚按照一定的顺序接入5个等值电阻然后在第一个电阻接入5V 的电压,原本是管脚接7个电阻可以产生8阶阶梯波,将三个管脚短接,即可产生6阶,这里选择了4,2,5接地,使输出为6阶阶梯波,以满足基本要求中的阶梯波幅度大于3V的要求。另一路信号通道的输入则接被显示的信号;通过地址信号Qa、Qb、Qc对两回路信号同步进行选通。这样,用示波器观察便可得到有6阶的阶梯波。 仿真时在Multisim上没有现成元件CD4051,这里选择了与它功能相近的8通道模拟多路复用器ADG528F代替。它是根据A1、A2、A3口的输入来选择输出S1-S8中各路电压值。

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