2024年6月15日发(作者:拓跋若芳)
话筒驱动电路实验报告
计算机与电子信息学院
一、实验目的
:
1、了解电容式驻极体话筒的工作原理;
2、掌握驻极体话筒的应用电路;
3、掌握基本晶体管放大器的设计和调试方法;
4、掌握放大器基本特性参数的测量方法。
二、实验主要设备
:
万用表,低频信号发生器,双踪示波器。
三、实验基本元件:
电容式驻极体话筒(咪头)1只,NPN型小功率三极管2只。
建议型号: 9014或2N5551
四、实验原理:
话筒驱动电路图
MIC为电容式驻极体话筒(又叫咪头),其是有极性的,有正负极之分,在实验中不
可接错。驻极体话筒内部除了有一个声音传感器之外,还集成了一个场效应管,用于放大传
感器输出的信号。有的话筒有三个引脚,有的有两个,本实验中使用的是有两个引脚的话筒。
关于电容式驻极体话筒的详细内容。
电路中,J1为跳线帽插座,正常工作时,必须用跳线帽将其短接起来。
R1电阻将正的电压加到MIC上,为其提供电源支持。感受到声音的MIC会输出变化
的电流,这变化电流会在R1上产生变化的电压降,此信号通过电容C1耦合到T1管基极。
T1管接成共发射极组态,完成对信号的放大功能。经T1管放大后的信号从其集电极经直接
1
耦合方式送到T2管的基极,最后从T2管的发射极输出。T2管的工作状态为射极输出方式,
可向负载提供较强的驱动电流,这也就是常说的有较强的带负载能力。射极输出电路(即共
集电极组态),其输出电阻是三种基本组态中最小的。
电路中,R2电阻的作用是在J1跳线插座没有跳线帽短路时,为电容C1引入正电位。
电容C1是电解电容,因其极性的需要,不可以出现给其施加反向电压的情况。在实验任务
中,为确保这一要求,添加了R2电阻,实际的应用电路可以去除R2电阻和直接短接跳线
座J1。
R3电阻从T1管的集电极引入偏置电流送给T1管的基极,这种电路形式形成了直流负
反馈,可以起到稳定静态工作点的作用,确保电路放大能力的稳定,降低噪声。R5电阻构
成交流负反馈,可改善由于放大管的非线性特点而产生的非线性失真。同时R5电阻也形成
了直流负反馈,能稳定静态工作点。
R7电阻的作用是,为了让本驱动电路未外接负载时,向C2电容提供直流偏置通路,
确保该电容上的直流电压与其极性一致。C2电容负责将T2管的输出信号耦合到负载上。
端子3为信号输出端子。
五、实验主要任务:
1、选好放大管,用万用表(hFE档)测量两个三极管的
值并记录。测量时注意引脚
编号。
2、学习如何用万用表的二极管测量档分辨NPN管和PNP管,以及辨别其好坏。
3、学习如何分辨驻极体话筒的端子(见推荐资料)。
4、根据电路原理图,制作一个话筒驱动器。制作时,注意留出测试端口或端子。
5、断开跳线帽座,完成以下测试(本测试中不外接负载):
(1)测试信号为
f3kHz
,
u
i
15mV
(有效值或幅值,记录数据时标明),测量输出信
号
u
o
并记录。改变
u
i
10mV
,
u
i
20mV
,重复测试并记录。
计算电压放大倍数
A
u
u
o
。
u
i
(2)保持测试信号频率
f3kHz
,自行设计测试方案,模仿测试(1),分三次测量端子2
到地之间的输入端口的输入电阻
R
i
。
(3)保持测试信号频率
f3kHz
,自行设计测试方案,模仿测试(1),分三次测量端子3
到地之间的输出端口的输出电阻
R
o
。
6、根据任务1记录的三极管参数及电路中其它各元件的参数,理论计算跳线帽后的放
大电路的电压放大倍数
A
u
(未外接负载的情况),输入电阻
R
i
和输出电阻
R
o
。设
r
bb
200
。
2
7、比较理论与实验数据,计算实验结果与理论计算间的相对误差。
8、用跳线帽短接J1,将话筒输出引到功放,试试话筒效果。也可引到电脑MIC输入端
口,用电脑录音试试质量如何。
注意:电脑MIC输入端口通常是立体声输入(两通道)方式,只需引入一路即可测试
话筒性能。
六、
实验方案和步骤:
实验具体方案:
(1)分析原理图 。
(2)焊接电路板 。
(3)按照实验任务测试电路性能和具体参数,如果不合适,继续改良电路。
(4)记录相关参数,画出图形。
实验具体步骤:
(1)分析原理图:两个三极管通过同一个电源供电,让其工作在放大状态。话筒通过电容
将变化的电流耦合到三极管的基极。变化的电流通过三极管放大后输出。输出端有一个电容,
用来阻直流通交流。使输出的电流变成纯交流。
(2)焊接电路板:焊接电路板前先要布局,对于元件较多的电路,好的布局会使电路变得
美观,方便焊接。焊接时要注意区分三极管的基极发射极和集电极。拿到管子,根据型号查
阅资料,辨别电极。焊接时注意留出测试点。
(3)辨别三极管:首先假设一个基极,用二极管测量档位测量,分别测量这个端子与其他
两个端子之间的电阻,然后再把表笔反过来测量,如果第一次和第二次电阻阻值差别很大,
则假设正确。找到基极之后把红表笔放在基极,黑表笔接另外两个端口中的一个,电阻小的
是NPN,电阻大的是PNP。
(4)分辨咪头的极性:一般情况下,接外壳的是负极。
(3)实验数据:
3KHZ
Ui/mv
10
15
20
3KHZ
Ui/mv
80
90
100
120
Ur1/mv
60
64
70
80
u0/mv
132
200
264
3KHZ
R=2.7k
Ur/mv
20
26
30
40
Ui/mv
80
90
100
120
Ur1/mv
26
30
33
36
R=100k
Ur/mv
54
60
67
84
计算放大倍数:(132/10+200/15+264/20)/ 3=13.2
输入电阻:(80/(20/R1)+90/(26/R1)+100/(30/R1)+120/(40/R1))/4=9.3
输出电阻:(80/(54/R2)+90/(60/R2)+100/(67/R2)+120/(84/R2))/4=153
理论计算:Au=20 Ri=51k R0=170
相对误差
放大倍数相对误差:34%
输入电阻相对误差:81.7%
3
输出电阻相对误差:10%
七、实验总结:
经历了这次实践,通过组装、调试制作套件使我们快速步入电子领域的大门。制作过程是一
个考人耐心的过程,不能有丝毫的马虎和急躁,对电路的高度要一步一步来,不能操之过急,。
另外焊功也考验了我们的动手能力。焊盘很小,焊时可能会出现虚焊甚至可能造成焊盘铜片
脱落的后果。焊功不好还有可能影响整个电路的稳定性,可能造成中心频率不稳定,部分技
术指标难以达标。所以,总结下来,还是深有感触,不过,以后还得更加多接触这方面的实
验,锻炼出熟练的技巧。
4
2024年6月15日发(作者:拓跋若芳)
话筒驱动电路实验报告
计算机与电子信息学院
一、实验目的
:
1、了解电容式驻极体话筒的工作原理;
2、掌握驻极体话筒的应用电路;
3、掌握基本晶体管放大器的设计和调试方法;
4、掌握放大器基本特性参数的测量方法。
二、实验主要设备
:
万用表,低频信号发生器,双踪示波器。
三、实验基本元件:
电容式驻极体话筒(咪头)1只,NPN型小功率三极管2只。
建议型号: 9014或2N5551
四、实验原理:
话筒驱动电路图
MIC为电容式驻极体话筒(又叫咪头),其是有极性的,有正负极之分,在实验中不
可接错。驻极体话筒内部除了有一个声音传感器之外,还集成了一个场效应管,用于放大传
感器输出的信号。有的话筒有三个引脚,有的有两个,本实验中使用的是有两个引脚的话筒。
关于电容式驻极体话筒的详细内容。
电路中,J1为跳线帽插座,正常工作时,必须用跳线帽将其短接起来。
R1电阻将正的电压加到MIC上,为其提供电源支持。感受到声音的MIC会输出变化
的电流,这变化电流会在R1上产生变化的电压降,此信号通过电容C1耦合到T1管基极。
T1管接成共发射极组态,完成对信号的放大功能。经T1管放大后的信号从其集电极经直接
1
耦合方式送到T2管的基极,最后从T2管的发射极输出。T2管的工作状态为射极输出方式,
可向负载提供较强的驱动电流,这也就是常说的有较强的带负载能力。射极输出电路(即共
集电极组态),其输出电阻是三种基本组态中最小的。
电路中,R2电阻的作用是在J1跳线插座没有跳线帽短路时,为电容C1引入正电位。
电容C1是电解电容,因其极性的需要,不可以出现给其施加反向电压的情况。在实验任务
中,为确保这一要求,添加了R2电阻,实际的应用电路可以去除R2电阻和直接短接跳线
座J1。
R3电阻从T1管的集电极引入偏置电流送给T1管的基极,这种电路形式形成了直流负
反馈,可以起到稳定静态工作点的作用,确保电路放大能力的稳定,降低噪声。R5电阻构
成交流负反馈,可改善由于放大管的非线性特点而产生的非线性失真。同时R5电阻也形成
了直流负反馈,能稳定静态工作点。
R7电阻的作用是,为了让本驱动电路未外接负载时,向C2电容提供直流偏置通路,
确保该电容上的直流电压与其极性一致。C2电容负责将T2管的输出信号耦合到负载上。
端子3为信号输出端子。
五、实验主要任务:
1、选好放大管,用万用表(hFE档)测量两个三极管的
值并记录。测量时注意引脚
编号。
2、学习如何用万用表的二极管测量档分辨NPN管和PNP管,以及辨别其好坏。
3、学习如何分辨驻极体话筒的端子(见推荐资料)。
4、根据电路原理图,制作一个话筒驱动器。制作时,注意留出测试端口或端子。
5、断开跳线帽座,完成以下测试(本测试中不外接负载):
(1)测试信号为
f3kHz
,
u
i
15mV
(有效值或幅值,记录数据时标明),测量输出信
号
u
o
并记录。改变
u
i
10mV
,
u
i
20mV
,重复测试并记录。
计算电压放大倍数
A
u
u
o
。
u
i
(2)保持测试信号频率
f3kHz
,自行设计测试方案,模仿测试(1),分三次测量端子2
到地之间的输入端口的输入电阻
R
i
。
(3)保持测试信号频率
f3kHz
,自行设计测试方案,模仿测试(1),分三次测量端子3
到地之间的输出端口的输出电阻
R
o
。
6、根据任务1记录的三极管参数及电路中其它各元件的参数,理论计算跳线帽后的放
大电路的电压放大倍数
A
u
(未外接负载的情况),输入电阻
R
i
和输出电阻
R
o
。设
r
bb
200
。
2
7、比较理论与实验数据,计算实验结果与理论计算间的相对误差。
8、用跳线帽短接J1,将话筒输出引到功放,试试话筒效果。也可引到电脑MIC输入端
口,用电脑录音试试质量如何。
注意:电脑MIC输入端口通常是立体声输入(两通道)方式,只需引入一路即可测试
话筒性能。
六、
实验方案和步骤:
实验具体方案:
(1)分析原理图 。
(2)焊接电路板 。
(3)按照实验任务测试电路性能和具体参数,如果不合适,继续改良电路。
(4)记录相关参数,画出图形。
实验具体步骤:
(1)分析原理图:两个三极管通过同一个电源供电,让其工作在放大状态。话筒通过电容
将变化的电流耦合到三极管的基极。变化的电流通过三极管放大后输出。输出端有一个电容,
用来阻直流通交流。使输出的电流变成纯交流。
(2)焊接电路板:焊接电路板前先要布局,对于元件较多的电路,好的布局会使电路变得
美观,方便焊接。焊接时要注意区分三极管的基极发射极和集电极。拿到管子,根据型号查
阅资料,辨别电极。焊接时注意留出测试点。
(3)辨别三极管:首先假设一个基极,用二极管测量档位测量,分别测量这个端子与其他
两个端子之间的电阻,然后再把表笔反过来测量,如果第一次和第二次电阻阻值差别很大,
则假设正确。找到基极之后把红表笔放在基极,黑表笔接另外两个端口中的一个,电阻小的
是NPN,电阻大的是PNP。
(4)分辨咪头的极性:一般情况下,接外壳的是负极。
(3)实验数据:
3KHZ
Ui/mv
10
15
20
3KHZ
Ui/mv
80
90
100
120
Ur1/mv
60
64
70
80
u0/mv
132
200
264
3KHZ
R=2.7k
Ur/mv
20
26
30
40
Ui/mv
80
90
100
120
Ur1/mv
26
30
33
36
R=100k
Ur/mv
54
60
67
84
计算放大倍数:(132/10+200/15+264/20)/ 3=13.2
输入电阻:(80/(20/R1)+90/(26/R1)+100/(30/R1)+120/(40/R1))/4=9.3
输出电阻:(80/(54/R2)+90/(60/R2)+100/(67/R2)+120/(84/R2))/4=153
理论计算:Au=20 Ri=51k R0=170
相对误差
放大倍数相对误差:34%
输入电阻相对误差:81.7%
3
输出电阻相对误差:10%
七、实验总结:
经历了这次实践,通过组装、调试制作套件使我们快速步入电子领域的大门。制作过程是一
个考人耐心的过程,不能有丝毫的马虎和急躁,对电路的高度要一步一步来,不能操之过急,。
另外焊功也考验了我们的动手能力。焊盘很小,焊时可能会出现虚焊甚至可能造成焊盘铜片
脱落的后果。焊功不好还有可能影响整个电路的稳定性,可能造成中心频率不稳定,部分技
术指标难以达标。所以,总结下来,还是深有感触,不过,以后还得更加多接触这方面的实
验,锻炼出熟练的技巧。
4