實驗一單級放大電路
1．實驗目的:
1）掌握放大電路靜態工作點的調整和測試方法；
2）掌握放大路動態引數的測試方法；
3）觀察靜態工作點的選擇對輸出波形及電壓放大倍數的影響。
2. 實驗內容:
1) 設計乙個分壓偏置的單管電壓放大電路，要求訊號源頻率5khz(峰值10mv) ，負載電阻5.1kω，電壓增益大於50。
2) 調節電路靜態工作點(調節電位計)，觀察電路出現飽和失真和截止失真的輸出訊號波形，並測試對應的靜態工作點值。
3) 調節電路靜態工作點(調節電位計)，使電路輸出訊號不失真，並且幅度最大。在此狀態下測試：
1 電路靜態工作點值；
2 三極體的輸入、輸出特性曲線和 、 rbe 、rce值；
3 電路的輸入電阻、輸出電阻和電壓增益；
4 電路的頻率響應曲線和fl、fh值。
3. 實驗原理:
三極體有放大作用，然而這種放大作用是有限制的，即在三極體的三個工作區域——飽和區、放大區、截止區中，只有當三極體處於放大區時，三極體才有放大作用，否則將相應的產生飽和失真和截止失真。
要使三極體處於放大區就要給放大電路中的三極體提供合適的靜態工作點，這樣才能保證三極體在交流訊號的整個週期均工作在放大區，並且可以通過適當的外接電路實現電壓放大。
表徵放大電路放大特性的交流引數有電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻。
對於不同頻率的輸入訊號，由於電路中電抗元件電容以及三極體中的pn結等效電容的存在，電路的放大倍數會相應不同。即三極體放大電路電壓的放大倍數與頻率是有關係的，我們把這種關係定義為頻率特性，包括：幅頻特性——電壓放大倍數的幅度與頻率的關係；相頻特性——電壓放大倍數的相位與頻率的關係。
4. 實驗資料及電路圖:
1) 分壓偏置的單管電壓放大電路圖:
2) 調節電路靜態工作點，觀察電路出現飽和失真和截止失真的輸出訊號波形
1 飽和失真：
當三極體工作在飽和區時，將出現飽和失真，此時當變阻器為0%時，
飽和失真輸出波形(消底):
靜態工作點值:
2 截止失真：當三極體工作在截止區時，將出現截止失真，此時當變阻器為100%時，
截止失真輸出波形(消頂):
靜態工作點值：
3 最大不失真
輸出波形圖:
靜態工作點值:
3. 測試三極體輸入、輸出特性曲線
= dx/dy=2.7kω
dx/dy=49.3kω
是輸出交流短路時的輸入電阻，，在靜態工作點，。
rce 將三極體的輸出電路視作電流控制電流源，則rce是該電流源的內阻
根據的定義——是共射極放大電路中直流電流的放大係數，故，而在靜態工作點時，。
4. 輸入輸出電阻與電壓增益：
① 輸入電阻電路圖：
輸入電阻
② 輸出電阻電路圖：
輸出電阻：
4 電路電壓增益：
該電路電壓增益：
對於射極偏置分壓偏置電路，其輸入電阻計算公式為：，而，，故：
輸出電阻計算公式為：
故該電路的放大倍數是：
故理論值與測量值的誤差為：
5. 幅頻響應與相頻響應：
幅頻相頻特性曲線
頻率：531.096hz
：31.2052mhz
6. 實驗結果分析：
在本次實驗中對單級放大電路進行**，掌握了對放大電路的靜態工作點分析，在實驗中，由於對靜態工作點的選擇還是存在些許誤差，使訊號沒有達到最大不失真，從而斯後面所測得的資料有誤差。所以multisim軟體可以供我們學習了解有關電路性質，然而當應用於實際中時，還是不可以完全依靠它來實現。
實驗二負反饋放大電路
1． 實驗目的：
1） 掌握阻容耦合方式的多級放大電路的靜態工作點的除錯方法。
2） 掌握多級放大電路的電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻的測試方法及頻率特性。
3） 掌握負反饋對電路非線性失真的影響。
2. 實驗內容：
1） 設計乙個阻容耦合兩級電壓放大電路，要求訊號源頻率10khz(峰值1mv) ，負載電阻1kω，電壓增益大於100。
2） 給電路引入電壓串聯負反饋：
1 測試負反饋接入前後電路放大倍數、輸入、輸出電阻和頻率特性。
2 改變輸入訊號幅度，觀察負反饋對電路非線性失真的影響。
3. 實驗原理：
為了獲得足夠高的電壓放大倍數，或者為了獲得滿足要求的輸入電阻、輸出電阻，實際的放大電路通常由多個基本放大電路級聯而成，構成多級放大電路，在組成多級放大電路時，能常將三種基本組態的放大電路進行適當的排列組合，充分發揮各自電路的特點，從而獲得多級放大電路最佳的電路效能。在放大器中，為提高整個系統的穩定性，一般在電路中引入負反饋，負反饋使得系統穩定性提高，但同時也降低了放大器的放大倍數，在實際放大電路中，常常需要將微弱訊號放大到足夠大，此時，單級放大電路往往不能滿足要求，需要設計多級放大器以提高放大倍數。多級放大器的后級輸入電阻為前級的負載電阻，多級放大器總的電壓放大倍數au= au1 au2……
本實驗研究的是阻容耦合兩級電壓放大電路，並給電路引入電壓串聯負反饋，觀察引入負反饋前後電路引數及性態的變化。
4. 實驗資料及電路圖：
2）當時，第一級電路開始失真。
當時，第二級電路開始出來截止失真。
放大倍數：
故該電路的放大倍數是：
輸入電阻：
故該電路的輸入電阻為：
輸出電阻：
故該電路的輸出電阻為：
頻率響應：
加入負反饋之後：
在訊號源電壓幅值為4mv時，第一級電路開始出現截止失真。
在訊號源電壓幅值為3.5mv時，第二級電路開始出現截止失真，第二級電路不失真。
放大倍數：
故該電路的放大倍數是：
反饋係數：
故該電路的反饋係數
輸入電阻：
故該電路的輸入電阻為：
輸出電阻：
故該電路的輸出電阻為：
頻率響應：
5．實驗資料分析與總結
在放大電路的設計中，主要引入負反饋心改善放大電路的效能，本實驗就是在二級放大電路裡引入負反饋，並對引入反饋前後電路的相關引數做了測量，通過對相應資料的比較，來分析負反饋對電路的影響。
在電路中引入負反饋，可以用來穩定放大電路的工作點，減少非線性失真，所以在引入負反饋後，電路中可以承受的最大不失真電壓應該變大。
而由以前的經驗及理論驗證的結論可知，電壓串聯負反饋的引入會使輸出電阻變小，輸入電阻變大，並且有電壓閉環增益，故可將前面實驗所得資料相互比較如下表：
由**中的資料可以看出，加入負反饋前後相應引數的變化趨勢與理論結果相符，但由於反饋深度及開環增益值太小，無法構成深度負反饋，而是在深度負反饋的情況下成立的，故在本次實驗中，即不成立。
實驗三階梯波發生器
1. 實驗目的：
1) 掌握階梯波發生器電路的結構特點。
2) 掌握階梯波發生器電路的工作原理。
3) 學習複雜的整合運算放大電路的設計。
2. 實驗內容：
1) 設計乙個能產生週期性階梯波的電路，要求階梯波週期在20ms左右，輸出電壓範圍10v，階梯個數5個。(注意：電路中均採用模擬、真實器件，不可以選用計數器、555定時器、d/a轉換器等數字器件，也不可選用虛擬器件。
2) 對電路進行分段測試和調節，直至輸出合適的階梯波。
3) 改變電路元器件引數，觀察輸出波形的變化，確定影響階梯波電壓範圍和週期的元器件。
3. 實驗原理:
首先用方波發生器產生乙個方波，再經過微分電路輸出得到上、下都有的尖脈衝，然後再經過限幅電路，只留下所需要的正脈衝，再通過積分電路，實現累加而輸出乙個負階梯。
對應乙個尖脈衝就是乙個階梯，在沒有尖脈衝是地，積分保持輸出不變，在下乙個尖脈衝到來時，積分器在原來的基礎上進行積分，因此，積分器就起到了積分和累加的作用。當積分累加到比較電壓時，比較器翻轉，比較器輸出正電壓，使振盪控制電路起作用，方波停振。同時，這個正電壓使電子開關導通，積分電容放電，積分器輸出對地短路，恢復到起始狀態，完成一次階梯波輸出。
積分器輸出由負值向零跳變的過程，又使比較器發生翻轉，比較器輸出變為負值，這樣振盪控制電路不起作用，方波輸出，同時使電子開關斷開，積分器進行積分累加，如此迴圈往復，就形成了一系列階梯波。
上述內容用框圖表示如下：
4. 實驗電路圖及資料
電路的分段測試波形和輸出的階梯波
（1）方波發生器：
輸出波形：
（2）尖脈衝發生電路，方波發生電路+微分電路：
輸出波形：
（3）限幅電路：
輸出波形：
非週期階梯波電路：
輸出波形：
週期階梯波電路：
輸出波形：
週期為：25.577ms，輸出電壓約為：10.17v
5. 改變電路元器件引數，觀察輸出波形的變化
(1).改變階梯波的輸出電壓範圍:
改變積分累加電路中的，使其從75nf變成150nf
則輸出這樣的波形：
其中，週期為：t=49.476ms。輸出電壓為：10.11v，階梯個數由5變成10，但輸出電壓不變，即改變的是每個階梯的高度。
再改變限幅電路中的r7，使其從1kω變成2kω，則輸出波形如下。
週期為：t=67.086ms。輸出電壓為：9.688v。
由上面兩圖可以看出，階梯波每個階梯的高度與的乘積有關，在誤差允許的情況下，二者成反比。
2）對週期的控制：
改變方波發生電路裡的，使其從=75kω變成=150kω，則≈7.5kω*uf。
其輸出波形如下圖所示：
從圖中可以看出，階梯波的週期為：t=45.066ms，約為原階梯波週期的2倍。
再改變方波發生電路中的，使其從=51nf變成=100nf。則≈15kω*uf。
其輸出波形如下圖所示：
從圖中可以看出，階梯波的週期為：t=94.340ms，約為原階梯波週期的4倍。
由以上兩圖可以看出，階梯波的週期與方波發生器中的乘積有關，且在誤差允許的情況下，二者成正
比。6. 實驗總結：
其中，階梯波的週期由方波發生器中的有關，因為，所以階梯波的週期與成正比。階梯波的每個階梯的高度則與電路中有關，且與階梯波的每個階梯的高度成反比。在分析階梯波每個階梯的高度與電路中的關係時，我們看到，若只改變的乘積不改變別的元件，階梯波的週期應該是不變的。
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