模电实验报告(2).doc

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: 放大电路的失真研究
学院:
电子信息工程学院
专业:
通信工程
学生姓名:
学号:
任课教师:
2017 年 5 月 17 日
目录
1 实验题目及要求 2
2 实验目的与知识背景 2
3 实验过程 3
选取的实验电路及输入输出波形 3
每个电路的讨论和方案比较 14
分析研究实验数据……………………………………………15
4 总结与体会 16
通过本次实验那些能力得到提高,那些解决的问题印象深刻,有那些创新点。 16
对本课程的意见与建议...............................17
5 参考文献 17
1 实验题目及要求
(1)输入一标准正弦波,频率2kHz,幅度50mV,输出正弦波频率2kHz,幅度1V;
(2)设计电路使其产生截止失真,饱和失真,交越失真以及非对称失真。产生之后,通过调节电路中的器件还能够使其恢复到正常波形;
(3)讨论产生失真的机理,阐述解决问题的办法;
(4) 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的工作,将运放接成任意负反馈放大器,要求负载2kΩ,放大倍数为1,将振荡频率提高至fT的95%,观察输出波形是否失真,若将振荡器频率提高至fT的110%,观察输出波形是否失真,放大倍数保持100,振荡频率提高至fT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20F,观察失真的输出波形;
(5)设计电路,改善上述输出波形失真;
(6)设计一频率范围在20Hz~20kHz的语音放大器;
(7)将各种失真引入语音放大器,观察、倾听语音输出。
2 实验目的与知识背景
实验目的
掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题;
掌握消除放大电路各种失真技术;
具备通过现象分析电路结构特点。
知识点
非线性失真对放大电路性能的影响;
放大器的输出信号与输入信号在波形上的畸变称为失真,失真将影响到放大信号的真实性。例如,我们和家人通电话时的声音与面谈时的声音有一定的差别,这种差别就是由电话机中放大电路和元件失真引起的。
(2)引起失真的原因
静态工作点不合适;
输入信号太大,使放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线上的线性范围。这种失真通常称为非线性失真。
静态工作点位置不合适,对波形失真的影响可分两种情况说明:
(图2-17)
当静态工作点偏低为QB时,接近截止区,交流量在截止区不能放大(三极管截
止),使输出电压波形正半周被削顶,产生截止失真。
消除的办法是提高电路静态工作点的数值是指到达交流负载线的中点。这种判断的 方法也仅适用于由NPN型三极管组成的放大器,对于由PNP型三极管组成的放大器, 同样因电源的极性相反,所以结论刚好与NPN型的相反。
(图2-17)
当静态工作点偏高为QA时,接近饱和区,交流量在饱和区不能放大,使输出电压波形负半周被削底,产生饱和失真。
消除的办法是降低静态工作点的数值,将其选在交流负载线的中点。这种判断的方法仅适用于由NPN型三极管组成的放大器,对于由PNP型三极管组成的放大器,因电源的极性相反,所以结论刚好与NPN型的相反。

由于晶体管的门限电压不为零,比如一般的硅三极管,, 这样在0~,不能完全模拟出输入信号波形,PNP型小于- 通,比如当输入的交流的正弦波时,在-~,输出 波形对输入波形来说这就存在失真,即为交越失真。
克服交越失真的措施是:避开死区电压区,使每一晶体管处于微导通状态,一旦加 入输入信号,使其马上进入线性工作区。
因此,要放大电路不产生失真,必须有一个合适的静态工作点Q,它应大致选在交流负 载线的中点。此外,输入信号ui的幅值不能太大,以避免放大电路的工作范围超过特 性曲线的线性范围。
3 实验过程
选取的实验电路及输入输出波形
饱和截至双向失真的产生及消除
选取的实验电路图
输入一标准正弦波,频率2kHz,幅度50mV
软件仿真结果:
当滑动变阻器处于20%的时候出现饱和失真
当滑动变阻器处于5%的时候出现截至失真
双向失真
实际电路焊接结果:
交越失真的产生与消除
选取的实验电路图: