第一篇：模電綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《模電綜合實(shí)驗(yàn)》報(bào)告

題 目指導(dǎo)老師學(xué)生姓名學(xué) 院專業(yè)班級(jí)學(xué)生學(xué)號(hào)

直流穩(wěn)壓電源與RC振蕩電路的設(shè)計(jì)

通信與信息工程學(xué)院

電信 班

2012年 06月 24 日

一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.了解RC橋式正弦波振蕩器的工作原理； 2.掌握橋式振蕩器的設(shè)計(jì)；

3.掌握橋式正弦波振蕩器的調(diào)試方法；

4.要求學(xué)會(huì)選擇變壓器，整流二極管，濾波電容及集成穩(wěn)壓器來設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源；

5.掌握直流穩(wěn)壓電路的調(diào)試及主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)量方法；

6.培養(yǎng)獨(dú)立思考，獨(dú)立準(zhǔn)備資料，獨(dú)立設(shè)計(jì)規(guī)定功能的模擬電子系統(tǒng)的能力；

二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求

1設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)一集成直流穩(wěn)壓電源，滿足：

當(dāng)輸入電壓在220V交流時(shí)，輸出直流電壓為正負(fù)12V。輸出紋波電壓小于5mv。穩(wěn)壓電源內(nèi)阻在10歐姆左右。

設(shè)計(jì)一個(gè)RC橋式正弦波振蕩器，并用設(shè)計(jì)的電源供電，使輸出正弦波頻率10KHz。

2設(shè)計(jì)要求

選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器來設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源。

掌握直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試及主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法。

具有體積小，外圍電路簡(jiǎn)單，工作性能可靠，通用性強(qiáng)和使用方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。本電路選用的是LM7812CT三端穩(wěn)壓器和LM7912CT三端穩(wěn)壓器，它們的輸出電壓分別為+12V和-12V電壓。一般輸入要比輸出電壓高3V—5V，以保證集成穩(wěn)壓器工作在線性區(qū)域，實(shí)現(xiàn)良好的穩(wěn)壓作用。但輸入電壓又不能太高，否則 集成三端穩(wěn)壓器上壓降太大，發(fā)熱嚴(yán)重。RC橋式正弦波振蕩器的原理

RC橋式振蕩器的設(shè)計(jì)圖

1.RC橋式振蕩電路由RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)和同相放大電路組成，圖中RC選頻網(wǎng)絡(luò)形成正反饋電路，決定振蕩頻率f0、R3、R4形成負(fù)反饋回路，決定起振的幅值條件，D4、D5是穩(wěn)幅元件。

該電路的振蕩頻率

f0=（1）2?RC起振幅值條件

（4）總電路圖：連接各模塊電路。

2．電路安裝、調(diào)試

（1）自己動(dòng)手用萬用板焊接電路。

（2）在每個(gè)模塊電路的輸入端加一信號(hào)，測(cè)試輸出端信號(hào)，以驗(yàn)證每個(gè)模塊能否達(dá)到所規(guī)定的指標(biāo)。

（3）將各模塊電路連起來，整體調(diào)試，并測(cè)量該系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)。

五、設(shè)計(jì)過程

1設(shè)計(jì)總思路

（1）電網(wǎng)供電電壓交流220V(有效值)50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。（2）降壓后的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動(dòng)大）。

（3）脈動(dòng)大的直流電壓須經(jīng)過濾波電路變成平滑，脈動(dòng)小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。

（4）濾波后的直流電壓，再通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出，供給振蕩器。

選濾波電容

選擇470uF和0.01uF的電容。

選振蕩器器件

選頻電阻選680Ω，選頻電容選22nf，集成管選op07.六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及誤差分析

1、變壓口輸出電壓（正19.36V，負(fù)19.34V）

2、整流后電壓（正17.0V，負(fù)17.2V）

3、濾波后電壓（正25.6V，負(fù)25.0V）

4、輸出直流電壓（正11.96V，負(fù)11.8V）

6、紋波電壓（0.13mV）

7、振蕩后輸出電壓：7.6V

8、輸出頻率：10.244KHZ

9、反饋系數(shù)：26.05%

誤差分析：

一、儀器誤差：任何儀器都有一定的精度，但會(huì)有一些剩余誤差。

二、人為誤差：由于人的感官的鑒別能力的局限性，在讀數(shù)方面都會(huì)產(chǎn)生誤差。

三、外界條件影響：溫度、濕度、風(fēng)力、日照、氣壓、大氣折光等因素，必然會(huì)造成誤差。

七、Multisim仿真測(cè)試

變壓部分

輸入電壓220V50Hz 有效值測(cè)量

輸入輸出電壓波形

穩(wěn)壓后的波形

最終輸出波形

0操作動(dòng)手能力，在學(xué)習(xí)的過程中，他們也教會(huì)了我們?nèi)绾巫鋈耍绾巫鍪?，再次鄭重感謝老師！你們辛苦了！

第二篇：模電實(shí)驗(yàn)報(bào)告（范文模版）

模擬電子技術(shù)

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)院：電子信息工程學(xué)院 專業(yè)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師：

2017年】實(shí)驗(yàn)題目：放大電路的失真研究

【

目錄

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c知識(shí)背景..................................................................3 1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................................................................3 1.2知識(shí)背景.......................................................................................3

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求..........................................................................3 2.1基本要求.......................................................................................3 2.2發(fā)揮部分.......................................................................................4

三、實(shí)驗(yàn)方案比較及論證..................................................................5 3.1理論分析電路的失真產(chǎn)生及消除................................................5 3.2具體電路設(shè)計(jì)及仿真....................................................................8

四、電路制作及測(cè)試........................................................................12 4.1正常放大、截止失真、飽和失真及雙向失真...........................12 4.2交越失真.....................................................................................13 4.3非對(duì)稱失真.................................................................................13

五、失真研究思考題........................................................................13

六、感想與體會(huì)...............................................................................16 6.1小組分工.....................................................................................16 6.2收獲與體會(huì).................................................................................16 6.3對(duì)課程的建議.............................................................................17

七、參考文獻(xiàn)...................................................................................17

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c知識(shí)背景

1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.掌握失真放大電路的設(shè)計(jì)和解決電路的失真問題——針對(duì)工程問題，收集信息、查閱文獻(xiàn)、分析現(xiàn)有技術(shù)的特點(diǎn)與局限性。提高系統(tǒng)地構(gòu)思問題和解決問題的能力。

2.掌握消除放大電路各種失真技術(shù)——依據(jù)解決方案，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或模塊，在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)上體現(xiàn)創(chuàng)造性。系統(tǒng)地歸納模擬電子技術(shù)中失真現(xiàn)象。

3.具備通過現(xiàn)象分析電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行功能和性能測(cè)試，進(jìn)行必要的方案改進(jìn)，提高改善電路的能力。

1.2知識(shí)背景

1.輸出波形失真可發(fā)生在基本放大、功率放大和負(fù)反饋放大等放大電路中，輸出波形失真有截止失真、飽和失真、雙向失真、交越失真，以及輸出產(chǎn)生的諧波失真和不對(duì)稱失真等。

2.基本放大電路的研究、乙類功率放大器、負(fù)反饋消除不對(duì)稱失真以及集成運(yùn)放的研究與應(yīng)用。

3.射極偏置電路、乙類、甲乙類功率放大電路和負(fù)反饋電路。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求

2.1基本要求

1.輸入一標(biāo)準(zhǔn)正弦波，頻率2kHz，幅度50mV，輸出正弦波頻率2kHz，幅度1V。

2．a(chǎn).輸出以下各種類型的波形：（1）標(biāo)準(zhǔn)正弦波

（2）頂部、底部、雙向失真（3）交越失真 b.設(shè)計(jì)電路并改進(jìn)。

c.討論產(chǎn)生失真的機(jī)理，闡述解決問題的辦法。2.2發(fā)揮部分

a.輸出不對(duì)稱失真的波形。b.設(shè)計(jì)電路并改進(jìn)。

c.討論產(chǎn)生失真的機(jī)理，闡述解決問題的辦法。

三、實(shí)驗(yàn)方案比較及論證

3.1理論分析電路的失真產(chǎn)生及消除

a.正常放大、截止失真、飽和失真及雙向失真

（1）飽和失真

產(chǎn)生原因：靜態(tài)工作點(diǎn)過高

如圖3-1-1，當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)太高時(shí)，放大器能對(duì)輸入的負(fù)半周信號(hào)實(shí)施正常的放大，而當(dāng)輸入信號(hào)為正半周時(shí),因太大了，使三極管進(jìn)入飽和區(qū)，ic=βib的關(guān)系將不成立,輸出電流將不隨輸入電流而變化，輸出電壓也不隨輸入信號(hào)而變化，產(chǎn)生輸出波形的失真。這種失真是因工作點(diǎn)取的太高,輸入正半周信號(hào)時(shí)，三極管進(jìn)入飽和區(qū)而產(chǎn)生的失真，所以稱為飽和失真。

（2）截止失真

產(chǎn)生原因：靜態(tài)工作點(diǎn)過低

如圖3-1-1所示為工作點(diǎn)太低的情況,由圖可見,當(dāng)工作點(diǎn)太低時(shí),放大器能對(duì)輸入的正半周信號(hào)實(shí)施正常的放大,而當(dāng)輸入信號(hào)為負(fù)半周時(shí),因?qū)⑿∮谌龢O管的開啟電壓,三極管將進(jìn)入截止區(qū),ib=0,ic=0,輸出電壓u0=uCE=Vcc將不隨輸入信號(hào)而變化,產(chǎn)生輸出波形的失真。

（3）雙向失真

產(chǎn)生原因：輸入信號(hào)過大、電路放大倍數(shù)太大、直流偏置太小。

工作點(diǎn)偏高,輸出波形易產(chǎn)生飽和失真；工作點(diǎn)偏低,輸出波形易產(chǎn)生截止失真。但當(dāng)輸入信號(hào)過大時(shí),管子將工作在非線性區(qū),輸出波形會(huì)產(chǎn)生雙向失真。此時(shí)靜態(tài)工作點(diǎn)合適，但輸入波形的幅度超過了直流的最大幅度，當(dāng)輸出信號(hào)過大時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)飽和失真與截止失真一塊兒出現(xiàn)的失真現(xiàn)象，稱之為雙向失真。

消除方法：

頂部或底部失真：調(diào)節(jié)電位器，變化靜態(tài)工作點(diǎn)； 雙向失真：適當(dāng)減小輸入電壓

b.交越失真

產(chǎn)生原因：

交越失真是乙類推挽放大器所特

有的失真。在推挽放大器中，由兩只晶體管分別在輸入信號(hào)的正、負(fù)半周導(dǎo)通，對(duì)正、負(fù)半周信號(hào)進(jìn)行放大。而乙類放大器的特點(diǎn)是不給晶體管建立靜態(tài)偏置，使其導(dǎo)通的時(shí)間恰好為信號(hào)的半個(gè)周期。但是，由于晶體管的輸入特性曲線在Ube較小時(shí)是彎曲的，晶體管基本上不導(dǎo)通，即存在死區(qū)電壓V r。當(dāng)輸入信號(hào)電壓小于死區(qū)電壓時(shí)，兩只晶體管基本上都不導(dǎo)通。這樣，當(dāng)輸入信號(hào)為正弦波時(shí)，輸出信號(hào)將不再是正弦波，即產(chǎn)生了失真。這種失真是由于兩只晶體管在交替工 克服交越失真：

作時(shí)“交接”不好而產(chǎn)生的,稱為交越失真。

為了克服交越失真的影響，可以通過改進(jìn)電路的方法來實(shí)現(xiàn)。采用甲乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱電路法和甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路。甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱法電路原理如下圖1所示。由圖1可見，T3組成前置放大級(jí)，T1和T2組成互補(bǔ)輸出級(jí)。靜態(tài)時(shí)，在D1，D2上產(chǎn)生的壓降為T1，T2提供了一個(gè)適當(dāng)?shù)钠珘海怪幱谖?dǎo)通狀態(tài)。由于電路的對(duì)稱，靜態(tài)時(shí) icl=ic2，iL=0，vo=0。有信號(hào)時(shí)，由于電路工作在甲乙類，即使Vi很小，基本上也可以進(jìn)行線性放大。但是圖1的缺點(diǎn)就是其偏置電壓不易調(diào)整，改進(jìn)電路如圖2所示，在圖2中流人T4的基極電流遠(yuǎn)小于流過R1、R2的電流，則由圖可以求出Vce=VBE?(R1+R2)/R2，因此，利用T4管的VBE基本為一固定值，只要調(diào)整R1、R2的比值，就可以改變T1、T2的偏壓值。

圖1圖2

c.非對(duì)稱失真

輸出

產(chǎn)生原因：

不對(duì)稱失真也是推挽放大器所特有的失真。它是由于推挽管特性不對(duì)稱,而使輸入信號(hào)的正、負(fù)半周不對(duì)稱。

消除辦法：

加入負(fù)反饋，利用失真減小失真。

3.2具體電路設(shè)計(jì)及仿真

a.正常放大、截止失真、飽和失真及雙向失真

（1）仿真電路

VCCR3500kΩKey=A12VR215kΩC2+50 %XSC1_+AC1XFG110μFR115kΩQ110μFR5100kΩR41kΩ+Ext Trig2N2222A__B（2）仿真波形

靜態(tài)工作點(diǎn)居中時(shí)，輸出正常波形；適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得阻值變大，出現(xiàn)頂部失真；適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得阻值變小，出現(xiàn)底部失真。輸入：

輸出：

正常正弦波形 雙向失真

頂部失真 底部失真

b.交越失真

（1）仿真電路

VCC12VR110kΩ+Ext Trig+_A_+B_XSC1XFG1Q1S1鍵 = A D11N40012N2222D21N4001Q4R215kΩR310kΩ2N4403VEE-12V（2）仿真波形 輸入：

輸出：

交越失真 改善后波形

c.非對(duì)稱失真

（1）仿真電路

（2）仿真波形 輸入：

輸出：

不對(duì)稱失真波形 改善后波形

四、電路制作及測(cè)試

4.1正常放大、截止失真、飽和失真及雙向失真

頂部失真（截止失真）雙向失真

底部失真（飽和失真）正常放大 4.2交越失真

交越失真 消除交越失真

4.3非對(duì)稱失真

非對(duì)稱失真 減小非對(duì)稱失真 實(shí)驗(yàn)得，非對(duì)稱失真時(shí)，失真率為：（2.26-1.87）/4.13=9.44% 引入負(fù)反饋之后，失真率為：（240-238）/478=0.42% 故可見，引入反饋后，失真得到明顯改善。

五、失真研究思考題

1、NPN型組成的共射放大電路和PNP型組成的共射放大電路在截止和飽和失真方面的不同。

答：NPN型：頂部失真屬于截止失真，底部失真屬于飽和失真。

PNP型：頂部失真屬于飽和失真，底部失真屬于截止失真。

2、共基放大電路、共集放大電路與共射放大電路在截止和飽和失真方面的不同。答：共射電路及共集電路都既有飽和失真又有截止失真：截止失真是因?yàn)槿龢O管直流工作點(diǎn)過低產(chǎn)生的失真，而飽和失真為直流工作點(diǎn)過高產(chǎn)生的失真。

共基電路有飽和失真，無截止失真，因?yàn)楣不娐返慕夥ú挥每紤]三極管的截止電壓，故不存在截止失真。

3、改變下圖射極偏置電路電路哪些參數(shù)可解決上述失真。

答：解決飽和失真：通過調(diào)大Rb1或調(diào)小Rb2，使得Rb2分壓減小，Ube減小，則發(fā)射極電流減小，直流工作點(diǎn)降低，飽和失真得到解決。

解決截止失真：通過調(diào)小Rb1或調(diào)大Rb2，使得Rb2分壓增大，Ube增大，則發(fā)射極電流增大，直流工作點(diǎn)升高，截止失真得到解決。

解決雙向失真：調(diào)整直流工作點(diǎn)使其位于中間位置或減小輸入信號(hào)。

4、雙電源供電的功率放大器改成單電源供電會(huì)出現(xiàn)哪種失真？ 如何使單電源供電的功率放大器不失真？

答：?jiǎn)坞娫垂╇娪绊懥溯斎胼敵鲭妷悍秶?，進(jìn)而限制了電路的動(dòng)態(tài)范圍，導(dǎo)致信號(hào)失真。解決單電源供電失真的辦法為給回路中串聯(lián)一個(gè)儲(chǔ)能電容。

5、造成單級(jí)放大電路失真的器件有哪些？Re的作用是什么？

答：造成單級(jí)放大電路失真的器件有基極電阻、直流偏置電壓電源等；Re是電路的負(fù)反饋電阻，能夠穩(wěn)定放大電路的直流工作點(diǎn)。

6、負(fù)反饋可解決波形失真，解決的是哪類失真？

答：負(fù)反饋能在一定程度上抑制管子的非線性失真，但不對(duì)反饋環(huán)外的失真起作用。非線性失真包括交越失真、不對(duì)稱失真等。

7、消除交越失真為什么要用二極管？

答：二極管靜態(tài)時(shí)需要導(dǎo)通，所以產(chǎn)生兩個(gè)0.7V的壓降（硅管），而這兩個(gè)壓降剛好為T1與T2提供兩個(gè)適當(dāng)?shù)钠秒妷?，使T1和T2處于微導(dǎo)通狀態(tài)，這樣就克服了因門限電壓產(chǎn)生的交越失真。

8、放大電路加入負(fù)載后會(huì)出現(xiàn)失真嗎？為什么？

答：會(huì)。因?yàn)樨?fù)載電阻越大,放大倍數(shù)就越高，輸出的信號(hào)幅度也就越大，越容易進(jìn)入飽和或截止區(qū)，越容易失真。

9、如何測(cè)量放大電路的輸入電阻、輸出電阻和通頻帶。

答：測(cè)量輸入電阻：分別測(cè)量出電路的輸入端電壓Ui和輸入端的電流Ii，則輸入電阻Ri＝ui/Ii，這個(gè)輸入電阻可能是動(dòng)態(tài)的，不同的電壓下可能不相同。

測(cè)量輸出電阻：分別接入不同的輸出負(fù)載R1和R2，分別測(cè)量出電路的輸出端電壓Uo1、Uo2，則由于輸出電流I1和I2分別等于I1＝Uo1/R1、I2＝Uo2/R2，輸出電動(dòng)勢(shì)E＝I1×Ro＋Uo1＝I2×Ro＋Uo2，所以得到方程：Uo1/R1×Ro＋Uo1＝Uo2/R2×Ro＋Uo2。則解出輸出電阻：Ro＝（Uo2+Uo1）×（R1＋R2）/（Uo1×R2－Uo2×R1）

測(cè)量通頻帶：

幅頻特性及通頻帶的測(cè)試能使用儀器的條件下通常用掃頻法：利用掃頻儀直接在屏幕上顯示出放大器的輸出信號(hào)幅度隨頻率變化的曲線，即Au-f曲線。在屏幕顯示的幅頻特性曲線上測(cè)出通頻帶BW。

10、用場(chǎng)效應(yīng)管組成的放大電路或運(yùn)算放大器同樣會(huì)產(chǎn)生所研究的失真嗎？ 答：不一定。

11、當(dāng)溫度升高，晶體管組成的電路剛剛產(chǎn)生靜態(tài)工作點(diǎn)漂移，使電路產(chǎn)生某種失真，此時(shí)由場(chǎng)效應(yīng)管組成的電路也同樣失真嗎？為什么？

答：場(chǎng)效應(yīng)管不會(huì)形成波形失真，但放大倍數(shù)同樣會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓l(fā)生變化。三極管的溫度漂移是由于溫度上升時(shí)，靜態(tài)工作點(diǎn)向上漂移，形成飽和失真。而場(chǎng)效應(yīng)管不同，隨著溫度的上升，靜態(tài)工作點(diǎn)不會(huì)上移反而會(huì)下移，飽和失真不可能形成。另一方面，溫度的上升會(huì)導(dǎo)致場(chǎng)效應(yīng)管的門限電壓進(jìn)一步下降，因此原電路的一定能保持場(chǎng)效應(yīng)管處于打開狀態(tài)，因此也不會(huì)產(chǎn)生截止失真。綜上所述，雖然溫度漂移會(huì)對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和放大倍數(shù)造成影響，但場(chǎng)效應(yīng)管本身的特性決定了溫度的升高并不會(huì)引起失真。

12、歸納失真現(xiàn)象，并闡述解決失真的技術(shù)。答：失真現(xiàn)象歸納見3.1 解決失真的核心技術(shù)：調(diào)節(jié)直流工作點(diǎn)使其合適、利用二極管抬高電平、引入負(fù)反饋。

六、感想與體會(huì)

6.1小組分工

本人在該實(shí)驗(yàn)中負(fù)責(zé)基本部分和發(fā)揮部分的板子焊接制作，以及參與板子的測(cè)試。

6.2收獲與體會(huì)

這門基于模擬電子技術(shù)的實(shí)踐課雖然時(shí)間很短，但是收獲頗豐，我覺得相比于理論知識(shí)的鉆研，更重要的是鍛煉了實(shí)踐動(dòng)手能力，提升了自己分析解決問題的能力。

將近七周的時(shí)間里，我們小組完成了關(guān)于非線性失真的電路設(shè)計(jì)及焊接，對(duì)于放大電路飽和、截止、雙向、不對(duì)稱等非線性失真的電路結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生原因及失真現(xiàn)象的改善有了相當(dāng)?shù)恼J(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)于晶體管的型號(hào)、引腳等參數(shù)特性也有了一定的認(rèn)識(shí)。

這之外的收獲是，真正通過不斷地實(shí)驗(yàn)、不斷地檢查糾錯(cuò)，擁有了不斷查找板子無法調(diào)試出波形甚至三極管冒煙燒壞的錯(cuò)誤原因。一方面是初次接觸，不懂得三極管的放置也是有規(guī)律的；另一方面，焊接過程中容易犯低級(jí)錯(cuò)誤，比如最后一個(gè)發(fā)揮部分，焊好了電路之后檢查了三遍，調(diào)試了兩邊出現(xiàn)的都是亂波，冷靜下來仔細(xì)分析結(jié)果，猜想應(yīng)該還是焊接出錯(cuò)了。果不其然，再次檢查發(fā)現(xiàn)輸入引腳根本沒有接入電路。所以通過這樣的教訓(xùn)，我們也意識(shí)到平時(shí)不應(yīng)該只關(guān)注理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，還需要培養(yǎng)鍛煉我們的實(shí)踐能力、動(dòng)手操作能力。

6.3對(duì)課程的建議

建議發(fā)揮部分可以多給出幾個(gè)參考題目。另外感覺這門課很有價(jià)值，可以適當(dāng)增加教學(xué)深度。

七、參考文獻(xiàn)

[1]路勇，劉穎.模擬集成電路基礎(chǔ)[M].北京:中國鐵道出版社, 2016 [2]劉貴棟，電子電路的 Multisim 仿真實(shí)踐，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008

第三篇：模電實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

實(shí)驗(yàn)二 晶體管共射極單管放大器 要求：完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、2、3、4、5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：討論靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)放大器輸出波形的影響；分析討論在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題，總結(jié)實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。

實(shí)驗(yàn)三 負(fù)反饋放大器

要求：完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、2.(1)實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)電壓串聯(lián)負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響。

實(shí)驗(yàn)四 射極跟隨器

要求：完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、2、3、4、5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并畫出曲線UL＝f(Ui)；分析射極跟隨器的性能和特點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)五 差動(dòng)放大器

要求：完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、2 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較靜態(tài)工作點(diǎn)和差模電壓放大倍數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論估算值；比較差動(dòng)放大電路單端輸出時(shí)CMRR的實(shí)測(cè)值與具有恒流源的差動(dòng)放大器CMRR實(shí)測(cè)值；根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)電阻RE和恒流源的作用。

實(shí)驗(yàn)六 集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用 要求：完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、2、3、4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出波形圖（注意波形間的相位關(guān)系）；將理論計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。

實(shí)驗(yàn)七 低頻功率放大器─ OTL 功率放大器 要求：完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、2.(1)實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)、最大不失真輸出功率Pom等，并與理論值進(jìn)行比較。

第四篇：模電綜合課程設(shè)計(jì)

模電綜合課程設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

高效率音頻功率放大器

黃瑞銘 08226147 2010年6月30日

目 錄

1．設(shè)計(jì)目的....................................................1 2．設(shè)計(jì)任務(wù)....................................................1 3．設(shè)計(jì)要求....................................................1 4．設(shè)計(jì)步驟....................................................1

5、單元電路設(shè)計(jì)................................................2

6、實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法和測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析..............................7

7、附件........................................................9 1

高效率音頻功率放大器

作者：黃瑞銘

?

1、設(shè)計(jì)目的

（1）熟悉一些基本器件的應(yīng)用;（2）熟悉多功能板的焊接工藝技術(shù)和電子線路系統(tǒng)的裝調(diào)技術(shù);（3）熟悉D類功率放大器的工作原理；（4）完成高效率音頻功率放大器的設(shè)計(jì)。

?

2、設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)高效率音頻功率放大器。功率放大器的電源電壓為+5V，負(fù)載為8Ω電阻。原理框圖如圖1所示。

三角波產(chǎn)生器（或鋸齒波）比較器驅(qū)動(dòng)電路開關(guān)功率輸出低通濾波8歐音頻輸入信號(hào)圖1

?

3、設(shè)計(jì)要求

（1）3dB通頻帶為300Hz～3400Hz，輸出正弦信號(hào)無明顯失真。（2）最大不失真輸出功率≥1W。（3）輸入阻抗>10k。

（4）低頻噪聲電壓（20kHz以下）≤10mv，在電壓放大倍數(shù)為10，輸入端對(duì)地交流短路時(shí)測(cè)量。

（5）在輸出功率500mW時(shí)測(cè)量的功率放大器效率（輸出功率/放大器總功耗）≥50%。

?

4、設(shè)計(jì)步驟

(1）進(jìn)行方案論證，合理設(shè)計(jì)高效率音頻功率放大器的電路原理圖；(2）單元電路組裝調(diào)試；(3）整機(jī)組裝調(diào)試；

(4）寫出設(shè)計(jì)報(bào)告。

?

5、單元電路設(shè)計(jì)

音頻信號(hào)前置放大器設(shè)計(jì)

如圖7所示。設(shè)置前置放大器，可使整個(gè)功率的增益從1-20連續(xù)可調(diào)，而且也保證了比較器的比較精度。當(dāng)功放輸出的最大不失真功率為1W時(shí)，其8Ω上的電壓VP?P=8V，此時(shí)送給比較器音頻信號(hào)的值應(yīng)為2V，則功放的最大增益約為4（實(shí)際上，功放的最大不失真功率要略大于1W，其電壓增益要略大于4）。因此必須對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行前置放大，其增益應(yīng)大于5。前放仍采用寬頻帶、低漂移、滿幅運(yùn)放TL062，組成增益可調(diào)的同相寬帶放大器。選擇同相放大器的目的是容易實(shí)現(xiàn)輸入電阻Ri?10kΩ的要求。同時(shí)，采用滿幅運(yùn)放可在降低電源電壓時(shí)仍能正常放大，取V??Vcc/2?2.5V，要求輸入電阻Ri大于10kΩ，故取R1?R2?51kΩ，則

VP? 圖7 Ri?51/2?25.5kΩ，反饋電阻采用電位器R4，取R4?20kΩ，反相端電阻R3取2.4kΩ，則前置放大器的最大增益Av為：

Av?1?R420?1??9.3 R32.4調(diào)整R4使其增益約為8，則整個(gè)功放的電壓增益從0~32可調(diào)。

考慮到前置放大器的最大不失真輸出電壓的幅值Vom?2.5V，取Vom?2.0V，（Vom/Av）?2/8?250mV。超過此幅度則輸出會(huì)則要求輸出的音頻最大幅度Vim?產(chǎn)生削波失真。

三角波發(fā)生器設(shè)計(jì)

該電路采用滿幅運(yùn)放TL062及高速精密電壓比較器LM393來實(shí)現(xiàn),電路如圖8所示。TL062不僅具有較寬的頻帶，而且可以在較低的電壓下滿幅輸出，既保證能產(chǎn)生線性良好的三角波，而且可以達(dá)到發(fā)揮部分對(duì)功放在低電壓下正常工作的要求。

圖8

載波頻率的選定既要考慮抽樣定理，又要考慮電路的實(shí)現(xiàn)，選擇150kHz的載波，使用四階Butterworth LC濾波器，輸出端對(duì)載頻的衰減大于60dB，能滿足題目的要求，所以我們選用載波頻率為150kHz。

電路參數(shù)的計(jì)算：在5V單電源供電下，我們將運(yùn)放5腳和比較器3腳的電位用R8調(diào)整為2.5V，同時(shí)設(shè)定輸出的對(duì)稱三角波幅度為1V（Vp?p?2V）。若選定R10為100kΩ，并忽略比較器高電平時(shí)R11上的壓降，則R9的求解過程如下：

取R9為39kΩ。

選定工作頻率為f?150kHz，并設(shè)定R7?R6?20kΩ，則電容C3的計(jì)算過程如下：

對(duì)電容的恒流充電或放電電流為： I?5?2.52.5?

R7?R6R7?R64

5?2.51100?，R9??40kΩ 100R92.5

則電容兩端最大電壓值為： VC4?C4?T10Idt?2.5T1

C（R?R）476其中T1為半周期，T1?T/2?1/2f。VC4的最大值為2V，則： 2?2.51

C（2f4R7?R6）2.52.5 C4???208.3pF

（R7?R6）4f20?103?4?150?103取C4?220pF，R7?10kΩ，R6采用20kΩ可調(diào)電位器。使振蕩頻率f在150kΩ左右有較大的調(diào)整范圍。

PWM波產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)

選用LM393精密高速比較器，電路如圖9所示，因供電為5V單電源，為給V??V?提供2.5V的靜態(tài)電位，取R12?R15，R13?R14，4個(gè)電阻均取10kΩ。由于三角波Vp?p?2V，所以要求音頻信號(hào)的Vp?p不能大于2V，否則會(huì)使功放產(chǎn)生失真。

圖9 音頻功率放大器設(shè)計(jì)

1）驅(qū)動(dòng)電路

電路如圖10所示。將PWM信號(hào)整形變換成互補(bǔ)對(duì)稱的輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用LM393組成電壓跟隨器和1：1反向比例放大器以獲得對(duì)稱輸出信號(hào)，送給由晶體三極管組成的互補(bǔ)對(duì)稱式射極跟隨器驅(qū)動(dòng)的輸出管，保證了快速驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電路晶體三極管選用2SC8050和2SC8550對(duì)管。

圖10

2）H橋互補(bǔ)對(duì)稱輸出電路

對(duì)VMOSFET的要求是導(dǎo)通電阻小，開關(guān)速度快，開啟電壓小。因輸出功率稍大于1W，屬小功率輸出，可選用功率相對(duì)較小、輸入電容較小、容易快速驅(qū)動(dòng)的對(duì)管，IRF9540和IRF540 VMOS對(duì)管的參數(shù)能夠滿足上述要求，故采用之。實(shí)際電路如圖11所示。互補(bǔ)PWM開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)交替開啟Q5和Q8或Q6和Q7，分別經(jīng)兩個(gè)4階Butttterworth濾波器濾波后推動(dòng)喇叭工作。

圖11 6

附件：高效率音頻功率放大器設(shè)計(jì)參考電路圖

第五篇：直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(模電)

直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.學(xué)會(huì)選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器來設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源 2.掌握直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試及主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)量方法

二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)

利用7812、7912設(shè)計(jì)一個(gè)輸出±12V、1A的直流穩(wěn)壓電源；

三、實(shí)驗(yàn)要求

1）畫出系統(tǒng)電路圖，并畫出變壓器輸出、濾波電路輸出及穩(wěn)壓輸出的電壓波形； 2）輸入工頻220V交流電的情況下，確定變壓器變比； 3）在滿載情況下選擇濾波電容的大?。ㄈ?倍工頻半周期）； 4）求濾波電路的輸出電壓；

5）說明三端穩(wěn)壓器輸入、輸出端電容的作用及選取的容值。

四、實(shí)驗(yàn)原理

1.直流電源的基本組成

變壓器：將220V的電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)化成所需要的交流電壓。整流電路：利用二極管的單向?qū)щ娦?，將正?fù)交替的交流電壓變換成單一方向的直流脈動(dòng)電壓。

濾波電路：將脈動(dòng)電壓中的文波成分濾掉，使輸出為比較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路：使輸出的電壓保持穩(wěn)定。

4.2 變壓模塊

變壓器：將220V的電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)化成所需要的交流電壓。

4.2 整流橋模塊

整流電路的任務(wù)是將交流電變換為直流電。完成這一任務(wù)主要是靠二極管的單向?qū)щ娮饔?，因此二極管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。管D1～D4接成電橋的形式，故有橋式整流電路之稱。

由上面的電路圖，可以得出輸出電壓平均值：Uo(AV)?0.9U2，由此可以得U2?15V即可

即變壓器副邊電壓的有效值為15V 計(jì)算匝數(shù)比為 220/15=15 2.器件選擇的一般原則 選擇整流器

流過二極管的的平均電流: ID=1/2 IL 在此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中IL的大小大約為1A 反向電壓的最大值：Urm=2U2 選擇二極管時(shí)為了安全起見，選擇二極管的最大整流電路IDF應(yīng)大于流過二極管的平均電流ID即0.5A，二極管的反向峰值電壓Urm應(yīng)大于電路中實(shí)際承受最大反向電壓的一倍。

實(shí)驗(yàn)中我們采用的是1B4B42封裝好的單相橋式電路。4.2 濾波模塊

3.3濾波電路

交流電經(jīng)整流電路后可變?yōu)槊}動(dòng)直流電，但其中含有較大的交流分量，為使設(shè)備上用純凈的交流電，還必須用濾波電路濾除脈動(dòng)電壓中的交流成分。常見的濾波電路有：電容濾波電路、電感濾波電路、電感電容濾波電路以及?型濾波電路。在此電路中，由于電容濾波電路電路較為簡(jiǎn)單、且能得到較好的效果，故選用此電路。濾波電容一般選幾十至幾千微法的電解電容，由于RlC?(3~5)

T，故選4200uF/25V的電解電容。

2圖3-4 濾波電路

圖3-5 濾波后的電壓

輸出直流電壓UL與U2的關(guān)系：

UL=(1.1～1.2)U2 變壓器副邊電流有效值：

I2=（1.5~2）IL

4、穩(wěn)壓電路

A．根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，選用三端固定式輸出集成穩(wěn)壓器MC78012CT和LM79012CT B．為防止自激震蕩，在輸入端接一個(gè)0.1~0.33uF的電容C1 C．為消除高頻噪聲和改善輸出地瞬態(tài)特性輸出端要接一個(gè)1uF以上的電容C2

五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.變壓器的選擇

根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，輸出±12V,1A的直流穩(wěn)壓電源，負(fù)載電阻：

RL≥12Ω

變壓器副邊電壓： 變壓器的副邊電壓為有效值為15V 變壓器的變壓比：n1：n2=220/15=15 變壓器的副邊電壓圖像

實(shí)驗(yàn)過程中通過確定通過穩(wěn)壓管的電壓控制在15—17V之間，來調(diào)節(jié)變壓器的副邊電壓，確定匝數(shù)比為15:1 電路圖：

仿真波形：

2、整流模塊

3.整流二極管的選擇

流過負(fù)載的電流：

IL≤1A 流過二極管的電流：

ID=1/2IL=0.5A 二極管所能承受的極間反向電壓：

Urm=2U2*2=2*15*2=42.4V 所以選擇二極管時(shí)ID>=0.5A,Urm>=42.4V 設(shè)計(jì)過程中我們選用的是1B4B42

2.濾波電容的選擇

時(shí)間常數(shù)：

τ=RLC0=5*T/2=0.05s 取RL=12Ω，則

C0=4.2mF 電容所能承受的最大電壓：Urm=2U2*2=2*15*1.1=23.3V（考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)10%）

仿真電路：

仿真結(jié)果：

4.其他

防自激震蕩電容：

C1=330nF 消高頻噪聲電容：

C2=1uF

5、穩(wěn)壓電路

由于LM7812輸出的最大電流為1.5A

要求輸出的最大電流為1A 在輸出電阻的兩端并聯(lián)為1A的整流二極管1N4001

六、.實(shí)驗(yàn)電路圖：

根據(jù)原件的選擇，連接電路圖：如下所示

七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

本次實(shí)驗(yàn)，我們充分理解并掌握了直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)的過程方法，特別是在實(shí)驗(yàn)過程中我們相互幫助學(xué)習(xí)，提高了自我學(xué)習(xí)的能力，也提高的團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，在試驗(yàn)中，我們自己學(xué)會(huì)去解決問題，發(fā)現(xiàn)問題，相信對(duì)以后的學(xué)習(xí)會(huì)有很大幫助。另外，通過本實(shí)驗(yàn)，我們學(xué)會(huì)了直流電壓源的設(shè)計(jì)方法，也對(duì)Multisim這個(gè)軟件有了初步的認(rèn)識(shí)和了解，為以后其他后續(xù)課程提供了幫助。在實(shí)驗(yàn)過程中我們也獲得了很多的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。通過本次不僅對(duì)我們知識(shí)水平有很大幫助，更重要的是提高了我們自我學(xué)習(xí)的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。