“模拟电子技术实验”实验板的设计、改进与制作

2022-03-21 08:23:26 | 浏览次数:

zoޛ)j馟ii��o0,检查验收,充分锻炼学生的动手能力、知识应用能力,使学生电路方面的能力得到全面提高。尽管是验证性实验。我们也对其也不断完善,保证其时代的先进性、实用性及完美性。在长期的实践教学中。遇到过许多问题,通过大家商量、分析与改进,各项实验遇到的问题都陆续得到解决。以下则是一些必较严重的问题,其实这些问题在外校的参观学习中也同样遇到,我们加以了分析、改进,经实验验证再改进,最终问题得到圆满解决。

3由分立元件组成的互补对称功率放大器实验板的改进、设计与制作

3.1“互补对称功率放大器实验”原实验电路

“互补对称功率放大器实验”原实验电路图如图1所示,从电路图看出,该电路为OTL电路,使用电容耦合输出,单电源+12V供电,VTl为单三级管共发射级电压放大电路,为该互补对称功率放大器电路提供足够的增益,互补对称输出管、VT2、VT3为9013、9012,为小功率三级管,带负载能力较差,接5.1K负载做实验,VT2、VT3还是经常损坏。其实验计算结果,输出功率、效率非常低,实测效率η≤7%,与理论书上的计算效率η约为78.5%,相差太大,叫学生莫衷一是,不知如何处理结果。所以,必须加以改进,改进之后,使电路能稳定工作。使电路的效率接近78.5%,与理论书上的计算结果较接近,让学生做正确的实验;实际上,该电路频响也不好测试,测出结果也是叫人费解。

3.2“互补对称功率放大器实验”改成的实验电路

经思考、反复实验试制,改成如图2所示稳定、成熟的电路,电路同样使用+12V单电源供电,将vT2、VT3改为TIP41C、TIP42C功率管,重新调整VT1、VT2、VT3管的静态工作点,使其工作点更理想,按如图电路形式,9013能推动TIP41C、TIP42C功率管;且因TIP41C、TIP42C其Pcm可达65W、Icm可达10A,不易损坏,且该功率管外形不大,可以焊接在原位置,当然,给TIP41C、TIP42C功率管装上一小散热片更好;TIP41C、TIP42C功率管可带动较重负载,其波形、各项实验测试结果良好。具体制作时,将R9调整为33n左右,使输出波形有一点点交越失真,便于学生充分理解互补推挽输出的概念。实验时调整Rp,即调整M点的靜态工作点,使输出点有最大的输出电压幅度:经实验结果计算,输出功率、效率均得以提高,按以下公式计算:

4整流滤波与稳压电源实验板的设计、改进与制作

4.1“整流滤波与稳压电源实验”原实验电路

“整流滤波与稳压电源实验”原实验电路图如图3所示Ⅲ,经多年使用,该实验电路不太稳定,学生在做该实验一系列的实验内容时,电路经常自激,三端稳压LM317T也经常损坏,须迫切改进。图3“整流滤波与稳压电源实验”原实验电路图

4.2“整流滤波与稳压电源实验”改成的实验电路

5“集成运算放大器的应用”模电实验板改进

该实验电路板原设计有些小问题,实验时集成运放uA741、LM741损坏较多。首先对正、负电源加上二极管电源接错自动保护电路,如图5所示;因实验时学生正、负电源接错的情况比较多,利用二极管的单向导电性,若正、负电源接错,电源则自动接不上。电路不工作;同时在集成电路的正、负电源处就近对地接0.1uF/63V的独石电容并联10uF/16V的电解电容。滤去干扰噪声,消除电路自激;如果是多级级联工作,级与级加L、C电源退藕电路,使电路更稳定。当然排版时,电源地与信号地分别走线,电源由后往前供电,两地线在供电处汇集。按以上处理后,集成运放uA741、LM741的损坏大大减少,电路的稳定性也更好了。

6“负反馈放大器”模電实验板改进

经反复思考、实验试制,“负反馈放大器”模电实验板改成图6,1所示的实验电路,该电路为两级单管放大器的级联,为一电压串联负反馈,R16、C3为该电路的负反馈网络;按负反馈放大电路方块图的分析方法,其基本放大器电路等效为如图6.2所示,为了使学生正确理解基本放大器电路,其重复使用的元器件没有改动位号:在改制实验板时,要增加基本放大器电路所示的重复的元器件。做该实验时,特别是做基本放大器电路实验时,电路不稳定、自激,是我们经常遇到的问题。为使电路稳定,不自激,首先把每级放大器的增益适当降低,第一级加

R7负反馈电阻,第二级加上R14负反馈电阻,级与级增加如图6.1所示的L1、C10、C11电源去藕电路。消除两级放大器之间的共电耦合。按以上要求改好、制作好的电路板,学生在做“负反馈放大器实验”的一系列实验时,电路都很稳定,学生都能很顺利地做完实验内容。他们实验结果:基本放大器、负反馈放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻都得到正确验证。满足各自的验证公式,当然也验证了基本放大器的正确性。改制成功。

7结束语

以上是我们在上模拟电子技术实验课过程中遇到各种的问题,经理论分析,改进、然后反复实验给予了解决,这些改革与改进取得了较好的教学效果,同时也取得较好的效益。汇编成以上,与大家共飨,也欢迎大家提出宝贵意见。

[责任编辑:杨玉洁]

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