大工12《模擬電子線路實驗》實驗報告

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1、 網(wǎng)絡(luò)高等教育 《模擬電子線路》實驗報告 學(xué)習(xí)中心： 巴彥淖爾市電大學(xué)習(xí)中心 層 次： 高中起點?？? 專 業(yè)： 電力系統(tǒng)自動化技術(shù) 年 級： 2012 年 秋 季 學(xué) 號： 201209325641 學(xué)生姓名： 方家偉 3 實驗一 常用電子儀器的使用

2、一、實驗?zāi)康? 1、了解并掌握常模擬電子技術(shù)實驗箱布線的主要功能和使用方法。 2、了解并掌握數(shù)字萬用表的主要功能和使用方法。 3、學(xué)習(xí)并掌握TDS1002數(shù)字存儲示波器和信號源的基本操作方法。 二、基本知識 1． 簡述模擬電子技術(shù)實驗箱布線區(qū)的結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電機制。 答：（1）、模擬電子技術(shù)實驗箱布線區(qū)結(jié)構(gòu)：用來插接元件和導(dǎo)線，搭建實驗線路。配有2只8腳集成電路插座和1只14腳集成電路插座。 （2）、導(dǎo)電機制：布線區(qū)面板以大焊孔為主，其周圍以十字花小孔結(jié)構(gòu)相結(jié)合，構(gòu)成結(jié)點的連接形式，每個大焊孔與周圍小孔都是相通的。 2． 試述NEEL-03A型信號源的主要技術(shù)特性。 答：NEEL-0

3、3A型信號源的主要技術(shù)特性： （1）、輸出波形、三角波、正弦波、方波、二脈、四脈、八脈、單次脈沖信號； （2）、輸出頻率：10 Hz—1M Hz連續(xù)可調(diào)； （3）、幅值調(diào)節(jié)范圍：0~10VP_P連續(xù)可調(diào)； （4）、波形衰減：20Db、40dB； （5）、帶有6位數(shù)字頻率計，既可作為信號源的輸出監(jiān)測儀表，也可以作為外測頻率計使用。 注意：信號輸出端不能短路。 3． 試述使用萬用表時應(yīng)注意的問題。 答：應(yīng)注意使用萬用表進行測量，應(yīng)先確定所需測量功能和量程。 測量量程的原則： ① 若已知被測量參數(shù)大致范圍，所選量程：“應(yīng)大于被測值，且最近被測值?！? ② 若知被測量參數(shù)范圍未知，

4、則先選擇所埯功能最大量程測量，根據(jù)初測結(jié)果，逐步把量程下調(diào)到最接近于被測值的量程，以便測量出更準確的數(shù)值。如：屏幕顯示“1”，則表明已超過量程范圍，須將量程開關(guān)轉(zhuǎn)至相應(yīng)位置上。 4． 試述TDS1002型示波器進行自動測量的方法。 答：TDS1002型示波器進行自動測量的方法如下： 按下“測量”按扭，可以自動測量。共有十一種測量類型，一次最多可顯示5種。 按下頂部的選項按扭，可顯示“測量1”菜單?？梢栽凇靶旁础敝羞x擇在其上進行的測量通道，可以在“類型”中選擇測量類型。 測量類型有：頻率、周期、平均值、峰-峰值、均方根值、最大值、最小值、上升時間、下降時間、正頻寬、負頻寬。 三、預(yù)習(xí)

5、題 1．正弦交流信號的峰-峰值=____峰值，峰值=____有效值。 2．交流信號的周期和頻率是什么關(guān)系？ 四、實驗內(nèi)容 1．電阻阻值的測量 表一 元件位置 實驗箱 元件盒 標稱值 100Ω 200Ω 5.1kΩ 20kΩ 實測值 100.2Ω 199.96Ω 5.105Ω 20.01Ω Ω量程 200Ω 2KΩ 20KΩ 200KΩ 2．直流電壓和交流電壓的測量 表二 測試內(nèi)容 直流電壓DCV 交流電壓ACV 標稱值 +5V -12V 9V 15V 實測值 +5.02V -12

6、.21V 9.03V 14.96V 量程 20 V 20 V 20 V 20 V 3．測試9V交流電壓的波形及參數(shù) 表三 被測項 有效值 （均方根值） 頻率 周期 峰-峰值 額定值 9V 50Hz 20ms 25.46V 實測值 8.89 V 49.82 19.98 28.65 4．測量信號源輸出信號的波形及參數(shù) 表四 信號源輸出信號 實測值 頻率 有效值 有效值 （均方根值） 頻率 周期 峰-峰值 1kHz 600mV 615mV 1.003kHz 1.007ms 1.78V 五、實驗儀器設(shè)備 名稱 型

7、號 用途 數(shù)字萬用表 VC980+ 測量直流電壓和交流電壓、直流電流和交流電流、電阻、電容、二極管、三極管、通斷測試和頻率及參數(shù)。 數(shù)字存儲示波器 TDS1002 用來觀察波形并測量波形的參數(shù) 信號源 NEEL-03A 用來提供幅值、頻率可調(diào)的正弦波形信號 模擬電子技術(shù)實驗箱 EEL-07 用來提供實驗用元器件以用實驗布線區(qū) 六、問題與思考 1． 使用數(shù)字萬用表時，如果已知被測參數(shù)的大致范圍，量程應(yīng)如何選定？ 答：使用數(shù)字萬用表時，應(yīng)先確定測量功能和量程。確定量程的原則是：若已知被則參數(shù)的大致范圍，所選量程應(yīng)“大于被則值，且最接近被則值。” 2． 使用TDS1

8、002型示波器時，按什么功能鍵可以使波形顯示得更便于觀測？ 答：使用TDS1002型示波器時，可能經(jīng)常用到的功能：自動設(shè)置和則量，按下“自動設(shè)置”按扭，自動設(shè)置功能都會獲得穩(wěn)定的顯示波，它可以自動調(diào)節(jié)垂直刻度、水平刻度和觸發(fā)設(shè)置，更便于觀察。 按下“測量”按扭，可以自動測量。共有十一種測量類型，一次最多可顯示5種。 實驗二 晶體管共射極單管放大器 一、實驗?zāi)康? 1、學(xué)習(xí)單管放大器靜態(tài)工作點的測量方法。 2、學(xué)習(xí)單管放大電路交流放大倍數(shù)的測量方法。 3、了解放大電路的靜態(tài)工作點對動態(tài)特性的影響。 4、熟悉常用電子儀器及電子技術(shù)實驗臺的使用。 二、實驗電路 三、實驗原理

9、（簡述分壓偏置共射極放大電路如何穩(wěn)定靜態(tài)工作點） 答：溫度的變化會導(dǎo)致三極管的性能發(fā)生變化，致使放大器的工作點發(fā)生變化，影響放大器的正常正常工作。分壓偏置共射極放大電路通過增加下偏置電阻RB2 和射極電阻RE 來改善直流工作點的穩(wěn)定性。 四、預(yù)習(xí)題 在實驗電路中，C1、C2和CE的作用分別是什么？ 答：在實驗電路中電容C1、C2 有隔直通交的作用，C1濾除輸入信號的直流成份，C2濾除輸出信號的直流成份。射極電容CE在靜態(tài)時穩(wěn)定工作點：動態(tài)短路RE ，增大放倍數(shù)。 五、實驗內(nèi)容 1．靜態(tài)工作點的測試 表一

10、 =2mA 測試項 VE (V) VB (V) VC (V) VCE(V) 計算值 2 2.7 7 5 實測值 2 2.65 7.03 5.002 2．交流放大倍數(shù)的測試 表二 Vi (mV) Vo (mV) Av= Vo/Vi 10 667 66.7 3．動態(tài)失真的測試 表三 測試條件 VE (V) VC (V) VCE(V) 輸出波形 失真情況 最大 1.23 8.912 7.656 失真 接近于0 2.793 5.185 2.073 飽和失真 六

11、、實驗儀器設(shè)備 名稱 型號 用途 模擬電子技術(shù)實驗箱 EEL-07 用來提供實驗用元器件以用實驗布線區(qū) 信號源 NEEL-03A 用來提供幅值、頻率可調(diào)的正弦波形信號 數(shù)字萬用表 VC980+ 測量直流電壓和交流電壓、直流電流和交流電流、電阻、電容、二極管、三極管、通斷測試和頻率及參數(shù)。 數(shù)字存儲示波器 TDS1002 用來觀察波形并測量波形的參數(shù) 七、問題與思考 1．哪些電路參數(shù)會影響電路的靜態(tài)工作點？實際工作中，一般采取什么措施來調(diào)整工作點？ 答：改變電路參數(shù)V∞、RC、 RB1、 RB2、 RE 都會引起靜態(tài)工作點的變化。在實際工作中，一般通過改變

12、上偏置電阻RB1 （調(diào)節(jié)電路器RW ）調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點的RW 調(diào)大，工作點降低（IC減?。㏑W 調(diào)小，工作點升高（IC減大）。 2．靜態(tài)工作點設(shè)置是否合適，對放大器的輸出波形有何影響？ 答：靜態(tài)工作點是否合適，對放大器的輸出波形有很大的影響。工作點偏高，放大器在加入交流信號以后易產(chǎn)生飽和失真，此時V0 的負半周將被削底。工作點偏低則易產(chǎn)生截止失真。此時V0 的正半周被宿頂。 13 實驗三 集成運算放大器的線性應(yīng)用 一、實驗?zāi)康? 1、熟悉集成運算放大器的使用方法，進一步了解其主要特性參數(shù)的意義。 2、掌握由集成運算放大器構(gòu)成的基本運算電路的調(diào)試和測試方法。 3、了

13、解運算放大器在實際應(yīng)用中應(yīng)考慮到的問題。 二、實驗原理 1．反相比例器電路與原理 答：運算放大器有反相輸入端（－）和同向輸入端（+）電路圖，如將同箱輸入端接地，反向輸入端加信號，則輸出信號和輸入信號反相，一般運算放大器的開環(huán)放大倍數(shù)非常高，加入負反饋可限制放大，使其穩(wěn)定，頻率特性得到改善。 2．反相加法器電路與原理 答：　在進行電壓相加時，能保證各vs 及 vo間有公共的接地端。輸出vo分別與各個 vs間的比例系數(shù)僅僅取決于Rf與各輸入回路的電阻之比，而與其它8ttt8各路的電阻無關(guān)。因此www.8 t tt8. com，參數(shù)值的調(diào)整ssbbwW.com比較方便。 　　1) 求和電

14、路實際8ttt8上是利用 www.8 t t t8. com "虛地"以及iI=0的原理，通過電流相加(if=i1+i2+…)來實現(xiàn)電壓相加。此加法器還可擴展到多個輸入電壓相加。也可利用 www.8 t t t8. com 同相放大器組成。 　　2) 輸出端再接一級反相器，則可消去負號，實現(xiàn)符合常規(guī)的算術(shù)加法。同相放大器可直接得出<8TtT8.CoMdiv>無負號的求和。但僅在Rn=Rp的嚴格條件下正確。 3．減法器電路與原理 答： 三、預(yù)習(xí)題 在由集成運放組成的各種運算電路中，為什么要進行調(diào)零？ 答：為了補嘗運放自失身調(diào)量的影響，提高運算精度，在運算前，應(yīng)首先

15、對運放進行調(diào)零。即：保證輸入為零時，輸出也為零。 四、實驗內(nèi)容 1．反相比例運算電路 表一 Vi (V) 實測Vo (V) 計算Vo (V) 0.5 5.36 5 2．反相加法運算電路 表二 Vi1(V) 0.1 0.1 0.2 0.2 Vi2(V) 0.2 0.3 0.3 0.4 實測Vo(V) 3.123 4.126 5.102 6.135 計算Vo(V) 3 4 5 6 3．減法運算電路 表三 Vi1(V) 0.1 0.4 0.7 0.9 Vi2(V) 0.6 0.9 1.2 1.4 實測Vo

16、(V) 5.012 5.013 5.022 5.032 計算Vo(V) 5 5 5 5 五、實驗儀器設(shè)備 名稱 型號 用途 模擬電子技術(shù)實驗箱 EEL-07 用來提供實驗用元器件以用實驗布線區(qū) 信號源 NEEL-03A 用來提供幅值、頻率可調(diào)的正弦波形信號 電壓源 NEEL-01 用來提供幅值可調(diào)的雙路輸出直流電 數(shù)字萬用表 VC980+ 測量直流電壓和交流電壓、直流電流和交流電流、電阻、電容、二極管、三極管、通斷測試和頻率及參數(shù)。 數(shù)字存儲示波器 TDS1002 用來觀察波形并測量波形的參數(shù) 六、問題與思考 1．試述集成運放的調(diào)

17、零方法。 答：集成運放的調(diào)零并不是對獨立運放進行調(diào)零，而是對運放的應(yīng)用電路進行調(diào)零，即將運放應(yīng)用電路輸入端接地（使輸入為零），調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使輸出電壓等于零。 2．為了不損壞集成塊，實驗中應(yīng)注意什么問題？ 答：實驗前要看清運算組件各管腳的位置，切忌正負電源極接反和輸出端短路，否則將會損壞集成塊。 實驗四 RC低頻振蕩器 一、實驗?zāi)康? 1、掌握橋式RC正弦波振蕩器的電路及其工作原理。 2、學(xué)習(xí)RC正弦波振蕩器的設(shè)計、調(diào)試方式。 3、觀察RC參數(shù)對振蕩頻率的影響，學(xué)習(xí)振蕩頻率的測定方法。 二、實驗電路 RC正弦波振蕩電路中，R、C構(gòu)

18、成RC串、并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋支路。 三、振蕩條件與振蕩頻率 （寫出RC正弦波電路的振蕩條件以及振蕩頻率公式） 答：1、振蕩條件 當時，： 用瞬時極性法判斷可知，電路滿足相位平衡條件： 此時若放大電路的電壓增益為： 則振蕩電路滿足振幅平衡條件： 電路可以輸出頻率為的正弦波 RC正弦波振蕩電路一般用于產(chǎn)生頻率低于 1 MHz 的正弦波。 2、振蕩頻率公式： 反饋系數(shù) 又且令 則 幅頻響應(yīng)： 相頻響應(yīng)： 當 幅頻響應(yīng)有最大值 相頻響應(yīng) 四、預(yù)習(xí)題 在RC正弦波振蕩電路中， R、C構(gòu)成什么電路？起什么作用？、、構(gòu)成什么電路？起什么作用？

19、答：1、在RC正弦波振蕩電路中，R、C構(gòu)成RC串、并聯(lián)電路。 2、RC串、并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋支路，同時兼作選頻網(wǎng)絡(luò)，引入正反饋是為了滿足振蕩相位的條件，形成振蕩。 3、在RC正弦波振蕩電路中，、、構(gòu)成的電路所起的作用： 、及二極管等元件，構(gòu)成負反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，引入負反饋是為了改善振蕩器的性能，調(diào)節(jié)電位器，可以改變負反饋深度，以滿足振蕩的條件和改善波形，利用兩個反相并聯(lián)二極管D1、D2正向電阻的非線性特性來實現(xiàn)穩(wěn)幅。D1、D2采用硅管（溫度穩(wěn)定性好），且要求特性匹配，才能保證波形正、負半周對稱。的接入是為了削弱二極管非線性的影響，以改變波形失真。 五、安裝測試 表一

20、 R（kΩ） C（μF） 輸出電壓Vo（V） 實測f0（Hz） 計算f0（Hz） 1 10 0.01 6.13 1.502 1.591 2 5 0.01 5.65 2.933 3.182 六、實驗儀器設(shè)備 名稱 型號 用途 模擬電子技術(shù)實驗箱 EEL-07 用來提供實驗用元器件以用實驗布線區(qū) 數(shù)字萬用表 VC980+ 測量直流電壓和交流電壓、直流電流和交流電流、電阻、電容、二極管、三極管、通斷測試和頻率及參數(shù)。 數(shù)字存儲示波器 TDS1002 用來觀察波形并測量波形的參數(shù) 七、問題與思考 1． 如何改變RC正弦波振蕩電路的振蕩頻率？ 答：改變頻率網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)C或R，即可調(diào)節(jié)振蕩頻率。一般采用改變電容C作頻率量程切換，而調(diào)節(jié)R做量程內(nèi)的頻率細調(diào)。 2． RC正弦波振蕩器如果不起振或者輸出波形失真，應(yīng)調(diào)節(jié)那個參數(shù)？如何調(diào)？ 3． 調(diào)整反饋電阻RT（調(diào)RW），使電路起振，且波形失真最小。如不能起振，說明負反饋太強，應(yīng)當適當加大RW， 使RT 增大，如果電路起振過度，產(chǎn)生非線性失真，則應(yīng)當適當減小RW，