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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：
电子科学与技术
学生姓名：
学
号：
任课教师：
侯建军
*
黄亮
2014
年
5
月
20
日
1
/
22
国家电工电子实验教学中心
模拟电子技术实验
实验报告
目录
实验题目：
放大电路的失真研究
...............
1
1
实验题目及要求
...........................
1
2
实验目的与知识背景
......................
2
3
实验过程
.
..................................................
..................................................
................................
2
5
参考文献
.
..................................................
..................................................
..............................
2
0
实验过程
.
..................................................
..................................................
......................................
2
3.1
选取的实验电路及输入输出波形
..........
2
3.2
每个电路的讨论和方案比较
.............
1
4
4
总结与体会
..............................
19
5
参考文献
.
................................
2
0
国家电工电子实验教学中心
模拟电子技术实验
实验报告
1
实验题目及要求
（写明实验任务要求
，可复制题目原文。
）
1
、基本部分
（
1
）
<
/p>
输入一标准正弦波，频率
2kHz
，幅度
50mV
，输出正弦波频率
2kHz<
/p>
，幅度
1V
。
（
2
）
放大电路输入是标准正弦波，
其输出波形失真
（顶部、
底部、
双向、
交越失真）<
/p>
，
若达到要求，如何设计电路，并修改。
2
、发挥部分
（
1
）放大电路输入是标准正弦波，其输出波形出现不对称失
真。
（
2
）
任意选择一运算放大器，
测出增益带宽积
f
T
。
并重新完成前面基本要求和发挥部
分的工作。
（
3
）
将运放接成任意负反馈放大器，要求负载
2k
Ω
,
放大倍数为
1
< br>，将振荡频率提高
至
f
T
的
95%
，观察输出波形是否失真，若将振荡
器频率提高至
f
T
的
< br>110%
，观察输出波形是
否失真。
（
4
）放大倍数保持
100
，振荡频率提高至
f
T
的
95%
或更高一点，保持不失真
放大，将
纯阻抗负载
2k
Ω
替换为容抗负载
20
?
F
，观察失真的输出波形。
（
5
）
设计电路，改善发挥部分（
4
）的输出波形
失真。
1
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模拟电子技术实验
实验报告
3
、附加部分
（
1
）设计一频率范围在
20Hz<
/p>
～
20kH
语音放大器。
（
2
）将各种失真引入语音
放大器，观察、倾听语音输出。
4
、
失真研究
（
1
）由单电源供电的运算放大器电路会出现哪种失真？
（
2
）负反馈可解决波形失真，解决的是哪类
失真？
（
3
）测量增益带宽积
f
T
有哪些方法？<
/p>
（
4
）提高频
率后若失真，属于哪类失真？
（
5<
/p>
）电阻负载改成大容性负载会出现什么失真？
< br>（
6
）有哪些方法可以克服电阻负载改成大容性负载出现
的失真？
（
7
）用场效应管组成的放大电路或运算放大器同样会产生所研究的失真吗？
（
8
）
当温度升高，
晶体管组成的电路刚刚产生静态工作点漂移，
使电路产生某种失真，
此时由场效应管组成的电路也同样失真吗？为什么？
（
9
）归纳失真现象，并阐述解决失真的技术。
2
实验目的与知识背景
2.1
实验目的
（
1
）
<
/p>
掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题——提高系统地构思问题和解
决问题的能力。
（
2
）
<
/p>
掌握消除放大电路各种失真技术——系统地归纳模拟电子技术中失真现象。
（
3
）
具备通过现象分析电路结构特点——提高改善电路的能力。
2.2
知识点
< br>（
1
）截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真等。<
/p>
（
2
）射极偏
置电路、乙类、甲乙类功率放大电路和
负反馈电路。
（
3
）克服各种失真的技术。
3
实验过程
3.1
选取的实验电路及输入输出波形
1
、基本部分
（
1
）
<
/p>
输入一标准正弦波，频率
2kHz
，幅度
50mV
，输出正弦波频率
2kHz<
/p>
，幅度
1V
。
电位器位于
15%
位置
2
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模拟电子技术实验
VCC
R5
VCC
500kΩ
5
0%
Key=A
XFG1
7
R1
50kΩ
1
C1
10uF
R2
15kΩ
4
2N2222
3
R4
1kΩ
0
R6
15kΩ<
/p>
R3
15kΩ
+
实验报告
12V
XSC1
Ext Trig
+
_
A
_
+
B
_
2
Q1
C2
10uF
6
分析知道，其增益为：
正常放大实验图
3
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模拟电子技术实验
实验报告
（
2
、
3
、<
/p>
4
）设计电路使电路输出波形顶部、底部、双向失真，并改进。<
/p>
对于射级偏置电路，当静态工作点太低（电位器位于
15%
以下）时，导致输出波形失
真，则为截止失
真；当静态工作点太高（电位器位于
55%
以上）时，导致输出
波形失真，
则为饱和失真；
当输入信号太大时，
可能使被放大的信号同时在饱和区与截止区，
这就产生
了双向失真。
VCC
R5
VCC
500kΩ
50%
Key=A
XFG1
7
R1
50kΩ
1
C1
10uF
R2
15kΩ
4
2N2222
3
R4
1kΩ
0
R6
15kΩ
R3<
/p>
15kΩ
+
12V
XSC1
Ext Trig
+
_
A
_
+
B
_
2
Q1
C2
10uF
6
4
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实验报告
顶部失真实验图
底部失真实验图
双向失真实验图
5
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实验报告
（
5
）设计电路使电路输出波形交越失真，并改善。
此输出波形为交越失真。
我们可以采用乙类功率
放大器，
改进时使用甲乙类功率放大器。
XFG2
VCC
12V
VCC
0
R1
10kΩ
R
2
1kΩ
1
3
2
D1
D1N4148
J1
Key = A
2N4401
4
0
Q2
A
+
< br>_
+
B
_
XSC1
Ext Trig
+
_
D2
D1N4148
Q1
< br>5
R3
10kΩ
VEE
2N4403
7
R4
1
kΩ
-12V
VEE
交越失真实验图
6
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实验报告
交越失真改善图
2
、发挥部分
（
1
）放大电路输入是标准正弦波，其输出波形出现不对称失
真。
不对称失真是因为晶体管等元器件的非线性特性而引起的失真
VCC
R5
VCC
500kΩ
50%
Key=A
XF
G1
7
R1
50kΩ
< br>1
C1
10uF
R2
15kΩ
4
2N2222
3
R4
1kΩ
0
R6
15kΩ
R3
15kΩ
+
12V
XSC1
Ex
t Trig
+
_
A
< br>_
+
B
_
2
Q1
C2
10uF
6
R7
11kΩ
J1
5
Key = Space
7
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实验报告
不对称仿真图
不对称改善图
8
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实验报告
不对称失真电路图
不对称失真实验对比图
（
2
）
选择一运算放大器
LM324N
a.
增益带宽积表示增益和带宽的乘积，因此，我们测量增益带宽积
f
T
时，可以根据定
义来测量，即先测量中频增益，然后测量带宽。
J
2
断开，测出增益带宽积
f
T
；
0<
/p>
R3
10kΩ
1
VCC
12V
XSC1
Ext Tri
g
+
VCC
4
3
1
2
_
U1
A
A
+
_
+<
/p>
B
_
0
11
XFG1
2
0
4<
/p>
R1
10kΩ
R4
R2
24kΩ
LM324AN
VEE
5
VEE
-12V
500kΩ
50%
Key=A
3<
/p>
J2
6
Key =
Space
J1
Key =
Space
电路频率仿真图及计算过程
b.
用运放设计电路实现饱和，截止，双向失真
J2
闭合，利用
J1
和电位器来控制
工作点，并产生顶部、底部失真；加大输入电压，将
产生双向失真。
9
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