2024模电实验——基础题+中等题+进阶题汇总
该项目使用了ADALM2000,实现了模电中的经典电路应用实验的设计,它的主要功能为:结合模电学习,加强实践演练。
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模拟电路
ADALM2000
模电实验
wenwen
更新2024-07-29
174

基础1——双电源反相比例电路和加法电路

1.电路

1.1反相比例运算电路

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1.2反相加法运算电路

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2.计算(反向加法运算电路)

将电路接成反向加法运算电路(RF=20kΩ,R1=10kΩ,R2=10kΩ,Rꞌ=3.9kΩ),按照输入电压的要求,调整简易直流信号源,分别作用于电路输入端,用电压表测量并记录输出电压。

VI1=0.2V,VI2=-1V,VO= 1.520V

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基础2——双电源积分电路和微分电路

1.积分运算电路

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1.1方波作用于积分运算电路

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1.2仿真

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1.3实测

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2.. 微分运算电路image.png

 2.1方波作用于微分运算电路

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2.2仿真

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基础3——单电源集成运放交流耦合放大器

1. 单电源供电的同相放大器

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2. 测试电源电压分压值和输出直流电压并记录。

电源电压:12V 电源电压分压值4.69V


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3. 调节输入信号幅度

在放大器的输出波形基本不失真情况下(用示波器观察),用示波器分别测量放大器的输入电压vi和输出电压vo求出Av

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4.改变输入信号频率f,测量不同f情况下的电压放大倍数

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5.实测

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基础4——单电源直接耦合放大电路

1.电路

图片1.png

2.实测(输入与输出波形)image.png

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3.仿真

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基础5——单管共射放大电路

1.电路

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2.调整微调电阻,观察电路输出波形的变化,并记录输入电压和输出电压,计算电压增益。

调节微调电阻为:3.16KΩ

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输出信号为:image.png

此时放大倍数为139.7

调节微调电阻为:7.58KΩ

输出信号为:

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此时放大倍数为127.8

3.仿真

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输入有效值5mV、频率为20KHZ的正弦交流信号,将Rb1分别调至0%、30%、60%、100%电阻接入,测试输入输出波形及大小如图所示

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基础7——RC桥式正弦波振荡器

1.电路

图片1.png

2.改变元件参数,然后用示波器测量输出波形

    (1)保持R=10kΩ,C=0.01μF,用示波器观察并测量正弦波输出电压幅度和振荡频率。

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(2)保持R=10kΩ,改变C=1000pF,用示波器观察并测量正弦波输出电压幅度和振荡频率。

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(3)保持C=0.01μF,改变R=1kΩ,用示波器观察并测量正弦波输出电压幅度和振荡频率。

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3.仿真

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基础8——方波-三角波发生器

1.电路

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2.主要参数测试

2.1 方波参数的测量

C=0.047μF,R=100k,调整电位器Rw中心抽头位于上端,用示波器观测方波、三角波的参数。

①方波的最大峰-峰值Vp-p=____4.023__ (V)

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②方波的脉冲宽度     T1=____21.569_____ (ms)

 

③方波的周期         TZ=_____42.1__ (ms)

2.2三角波参数的测量

①三角波的最大峰-峰值Vp-p=___3.695_____ (V)

②三角波的周期TZ=_______42.135___ (ms)

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2.3保持Rw位置不变,用示波器同时观察并记录对称的方波和三角波,并注意它们之间的时间相位关系

       Eq=_1.782____ (V)

image.pngimage.png

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3. 改变RW,注意记录波形频率的变化范围fH 和fL。

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4.实验电路仿真

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基础9——全波精密整流电路

1.电路

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2.在电路输入端接入峰值500mV,频率1kHz的正弦信号,观测输出波形,并记录

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3.在电路输入端接入峰值100mV,频率1kHz的正弦信号,观测输出波形,并记录

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4.在电路输入端接入峰值更小,频率1kHz的正弦信号,观测输出波形,并记录

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找出电路输入电压的最小值。

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6.实验电路仿真

(1)峰值500mV,1kHz频率

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(2)峰值100mV,1kHz频率

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(3)峰值10mV,1kHz频率

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基础10——V-F变换器

1.电路

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2. 用示波器观察振荡波形。

将电源E设置为三角波或锯齿波,这样,随着E的线性增长,输出电压的频率也将随之线性增大,这就实现了扫频。

将控制电压源设置为三角波,频率为100Hz,幅值2V,偏置2V,这样即为电压在0~4V之间变化的扫描电压,可以清楚地看到输出电压的频率随着控制电压的增大而增大的全过程,记录输出电压(扫频波形)波形

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3.仿真

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基础12——数控稳压电源

1.电路

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2.接入输入电压12V,并用电压表检测输出电压

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(1) 当A=B=C=“1”时,调节R2,使输出电压VO=2V

kappframework-LStlPh(1)(1).png

(2)  当A=“0”,B=C=“1”时,调节R3,使输出电压VO=6V

kappframework-NCKKDM(1)(1).png

(3) 当B=“0”,A=C=“1”时,调节R4,使输出电压VO=4V

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(4) 当C=“0”,A=B=“1”时,调节R5,使输出电压VO=3V。

kappframework-HahPvk(1)(1).png3 .记录8个状态时的输出电压。

(1) A断开,B,C闭合

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(2 )B断开

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(3) C断开

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(4) AB断开

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(5) AC断开

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(6) B,C断开

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(7) 全断开

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(8) 全闭合

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4.仿真

(1)全闭合

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(2)全断开

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(3)A断

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(4)B断

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(5)C断

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(6)A,B断开

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(7)AC断开

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(8)BC断开

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基础13——负载不接image.png地式稳流源

1.电路

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2.仿真

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基础14——单电源矩形波发生器

1.电路

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2.仿真

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3.实测

理论周期为6.2ms 实际为6.4ms

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基础17——键控增益放大器

1.电路

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2.根据供电电压和电路的放大倍数,调整合适的信号源电压,来观察电路输出波形

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3. 使开关从“000”~“111”,观察输出波形,记录输入电压和输出电压,求出对应的电压放大倍数。

2.72倍

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3.66倍

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5.02倍

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6.1倍

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6.44倍

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7.48倍

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8.92倍

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9.82倍

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4.实验电路仿真image.png









基础18——限幅放大器

1.电路

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2.设置信号源电压幅值100mV,用示波器观察电路输出波形,并记录

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3.选择合适的信号电压幅值,使输出电压波形被限幅,记录此时的输出波形和限幅的波形幅值

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4.仿真

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基础19——多谐振荡器

1.电路

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2. 静态测试:

先不接电容C1、C2,检查两管是否处于饱和状态,即测量晶体管的VCE。若VCE值等于晶体管的饱和压降VCES,则该管子处于饱和状态。比如图中集电极电阻为发光二极管与限流电阻的串联,而限流电阻的大小决定发光二极管的工作电流,不能随意改变,故只能调整基极电阻。

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3. 动态测试:

接上耦合电容C1、C2,用示波器直接观测其输出波形,并记录,同时可观察到两个发光二极管交替闪亮

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4.实验电路仿真

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题目要求使用5v电源,但由于仿真中为理想状态所有这时使用的为不对称的三极管和15V电源




















基础22——跟踪直流稳压电源

1.电路

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2.接入输入电压±12V,并用电压表检测输出电压

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3.调节微调电阻,使正输出电压VO=2V、4V、6V、8V;测试负输出电压值

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4.实验电路仿真

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基础23——负载接地式稳流源

1.电路

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2.仿真

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基础24——运放检测仪

1.电路

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2.用示波器观测输出波形

观察两个LED的发光情况。(由于频率过大,导致人眼分辨不出来,所以显示的是两个同时亮)

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3..适当调整元件参数

使两个LED交替发光,测量此时矩形波周期并记录(我们将50千欧的电阻换成400千欧的电阻,结果显示频闪)

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4.实验电路仿真

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image.png4










中等1——传感器放大电路

1.电路

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2. 用电压表测量电路的输出电压,调节可变电阻,使输出电压接近零

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3. 调节可变电阻,使其值改变1%,调节RG,使输出电压为2V。

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中等3——双电源T形网络反相放大器

1.电路

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2.. 输入电压设为1kHz正弦交流信号

调整合适的输入电压大小,调节微调电阻,用示波器测量并记录输出电压,使之满足设计要求。

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3.实验电路仿真。

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中等4——积分电路设计

1.电路

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2.实测输出波形

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3.仿真


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中等5——单电源集成运放交流耦合两级放大电路

1.电路

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2. 按照图2,在面包板上搭接电路,并与图1电路相连,测试电源电压分压值和输出直流电压并记录

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3. 在放大器的输入端加入频率为1kHz,有效值合适的正弦电压信号,用示波器观察输出波形。

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4. 调节输入信号幅度

在放大器的输出波形基本不失真情况下(用示波器观察),用示波器分别测量放大器的输入电压vi和输出电压vo,求出Av,使之满足设计要求。

Vi=10mv,Vo=1v,所以由公式得Au=100

5.实验电路仿真

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中等6——电压增益可调的共射放大电路

1.电路

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2.用电压表测量射极电压,约为1.7V左右,否则,适当调节电阻Rb1

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3. 按照图1,将信号源(100mV,1kHz正弦波)接入电路输入端

用示波器观察输出端电压波形。适当调节Re(1kΩ),使输出波形电压可以在1V~3V之间变化。

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4.仿真

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基础9——简易电子琴

1.电路

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2. 用示波器观察振荡波形。

将示波器接在电子琴的输出端,调节电位器Rw,以改变负反馈的大小,观察振荡输出波形的变化。当Rw调到某一位置时,振荡产生,并输出较好的正弦波。

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3.调节图中5个微调电阻,使电子琴输出5个不同的频率,并用示波器测量输出波形和频率

R1

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R2

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R3

kappframework-QElUAv(1)(1).png

kappframework-IWnBDA(1)(1).png

kappframework-hkAjBD(1)(1).png

R4

kappframework-WoXhKS(1)(1).png

kappframework-dkOHeB(1)(1).png

kappframework-Tnuxbx(1)(1).png

R5

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4.自制一个简易功率放大器

接至电子琴输出端,驱动扬声器发声

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5.仿真

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进阶10-心跳监测电路

1.电路

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2. 观察第三级运算放大器(U3)输出端的电压波形。

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进阶11-麦克风放大器

1.电路

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2. 接通5V电压,信号源设置为正弦波,峰峰值为50mV、频率为200Hz。

用示波器观察输入电压和输出电压,并记录。

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3.适当调整正弦波的幅度,直到观察到波形双向限幅。

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4.面包板中两个滑动变阻器数值的测量

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5.实验电路仿真

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进阶12-三角波发生器

1.电路

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2.用示波器观察输出波形,并记录

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3.. 调整可变电阻R12,观察输出波形,并记录

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4. 调整电阻R16,使输出三角波幅度最大,并记录


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进阶15-LM 386集成功率放大器

1. 静态值

电路如图2所示.令信号源电压为零,将3脚对地短路,电源电压VCC为6V,实测电源电流和输出端静态电压。

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2. 增益范围

电源电压VCC为12V,输入电压幅值为0.02V,频率f为1kHz的正弦波,负载RL开路。

当1、8 脚开路时,电路具有最小增益,测量输出电压峰峰值,求得电压放大倍数(约为20),如图3所示.

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当1、8 脚之间接入33μF电容(交流短路) 时,电路具有最大增益,测量输出电压峰峰值,求得电压放大倍数(约为200),如图4所示。

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3. 带宽

在电源电压VCC为6V,1、8 脚开路条件下,利用ADALM2000的网络分析仪,对LM386测试

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4.仿真

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