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1、
網(wǎng)絡高等教育
《模擬電子線路》實驗報告
學習中心:
層 次: 高中起點專科
專 業(yè):
年 級: 年 春/秋 季
學 號:
學生姓名:
3
實驗一 常用電子
2、儀器的使用
一、實驗目的
1. 了解并掌握模擬電子技術實驗箱的主要功能及使用方法。
2. 了解并掌握數(shù)字萬用表的主要功能及使用方法。
3. 學習并掌握 TDS1002 型數(shù)字存儲示波器和信號源的基本操作方法。
二、基本知識
4. 簡述模擬電子技術實驗箱布線區(qū)的結構及導電機制。
答:模擬電子技術試驗箱布線區(qū):用來插接元件和導線,搭建實驗電路。配有 2 只 8 腳集成電路插座和 1 只 14 腳集成電路插座。 結構及導電機制:布線區(qū)面板以大焊孔為主,其周圍以十字花小孔結構相結合, 構成接點的連接形式,每個大焊孔與它周圍的小孔都是相通的。
5. 試述NEEL-03A型信號源的主
3、要技術特性。
答: NEEL-03A 型信號源的主要技術特性:
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:10Hz~1MHz 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)視儀表,也可以作外側頻率計用。
注意:信號源輸出端不能短路。
6. 試述使用萬用表時應注意的問題。
答:應注意使用萬用表進行測量時,應先確定所需測量功能和量程。 確定量 程的原則:
①若已知被測參數(shù)大致范圍,所選量程應“大于被測值,且最接近
4、被測值” 。
②如果被測參數(shù)的范圍未知, 則先選擇所需功能的最大量程測量,根據(jù)初測 結果逐步把量程下調(diào)到最接近于被測值的量程,以便測量出更加準確的數(shù)值。 如 屏幕顯示“1”,表明已超過量程范圍,須將量程開關轉至相應檔位上。
三、預習題
1.正弦交流信號的峰-峰值=2峰值,峰值=____有效值。
2.交流信號的周期和頻率是什么關系?
答:互為倒數(shù),f=1/T,T=1/f。
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
9
5、9.38Ω
198.4Ω
5.105Ω
20.08Ω
Ω量程
200Ω
2.0kΩ
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
+5.023V
-11.843V
10.367V
17.061V
量程
20V
20V
20V
20V
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
10.7V
50.0Hz
6、20.0ms
30.6V
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
1.002khz
1.006ms
1.78V
五、實驗儀器設備
名稱
型號
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、通斷測試及頻率等參數(shù)
數(shù)字存儲示波器
TDS1002
觀察波形并測量波形的各種參數(shù)
信號源
NEEL-03A
用來提供幅值、頻率可調(diào)的正弦波形信號
模擬電子技術實驗箱
7、
EEL-07
用來提供實現(xiàn)用元器件以及實驗布線區(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,量程應如何選定?
答: (1)如果已知被測參數(shù)大致范圍,所選量程應“大于被測值,且最接近被測值” ; (2)如果被測參數(shù)的范圍未知,則先選擇所需功能的最大量程測量,根 據(jù)初測結果逐步把量程下調(diào)到最接近于被測值的量程, 以便測量出更加準確的數(shù) 值。
2. 使用TDS1002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:按 AUTOSET 鍵可以使波形顯示得更便于觀測。
3.實驗的體會和建議
答:測量的準確性比較重要,靈活使
8、用補給儀器。
實驗二 晶體管共射極單管放大器
一、實驗目的
答:1. 學習單管放大器靜態(tài)工作點的測量方法。
2. 學習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實驗臺的使用。
二、實驗電路
三、實驗原理
(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: 圖2-1為電阻分壓式工作點穩(wěn)定單管放大器實驗電路圖。它的偏置電路采用和組成的分壓電路,并在發(fā)射極中接有電阻,以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點。當在放大器的輸入端加入輸入信號后,在放大器的輸出端便可
9、得到一個與相位相反,幅值被放大了的輸出信號,從而實現(xiàn)了電壓放大。
四、預習題
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)時短路,增大放大倍數(shù)。
五、實驗內(nèi)容
1.靜態(tài)工作點的測試
表一 =2mA
測試項
VE (V)
VB (V)
VC (V)
VCE(V)
計算值
2
2.7
7.2
5.2
實測值
10、2
2.69
7.05
5.046
2.交流放大倍數(shù)的測試
表二
Vi (mV)
Vo (mV)
Av= Vo/Vi
10
658
65.8
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
1.24
8.915
7.675
截止失真
接近于0
2.796
5.185
2.385
飽和失真
六、實驗儀器設備
名稱
型號
用途
模擬電子技術實驗箱
EEL-07
實驗用的器件以及實驗布線區(qū)
信號源
NEEL-03A
提供幅
11、值頻率可調(diào)的正弦波信號
數(shù)字式萬用表
VC980+
用來測量電阻值、電壓、電流
數(shù)字存儲示波器
TDS1002型
用來觀察輸出電壓波形
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)、、、、都會引起靜態(tài)工作點的變化。在實際工作中,一般是通過改變上偏置電阻(調(diào)節(jié)電位器)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點的。調(diào)大,工作點降低(減?。?;調(diào)小,工作點升高(增大)。
2.靜態(tài)工作點設置是否合適,對放大器的輸出波形有何影響?
答: 靜態(tài)工作點是否合適,對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。工作點偏高,放大器在加入交流信
12、號以后易產(chǎn)生飽和失真,此時的負半周將被削底。 工作點偏低則易產(chǎn)生截止失真,即的正半周被縮頂。
3.實驗的體會和建議
答:認真看實驗說明,依照實驗要求做好記錄。
實驗三 集成運算放大器的線性應用
一、實驗目的
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)意義;
2、掌握由集成運算放大器構成的各種基本運算電路的調(diào)試和測試方法;
3、了解運算放大器在實際應用時應考慮的一些問題。
二、實驗原理
1.反相比例器電路與原理
由于Vo未達飽和前,反向輸入端Vi與同向輸入端的電壓V相等(都是零),因此
13、I=Vi/R1,,再由于流入反向端的電流為零,因此V2=I R2 =(Vi R2)/R1 ,因此Vo=-V2=-(R2/R1) Vi。R2如改為可變電阻,可任意調(diào)整電壓放大的倍數(shù),但輸出波形和輸入反相。
2.反相加法器電路與原理
根據(jù)虛地的概念,即
根據(jù)虛地的概念,即:vI=0→vN-vP=0, iI=0
3.減法器電路與原理
由輸入的信號,放大倍數(shù)為,并與輸出端相位相反,所以
由輸入的信號,放大倍數(shù)為
與輸出端e0相位相,所以
當R1=R2=R3=R4時 e0=e2-e1
三、預習題
在由集成運放組成的各種運算電路中,為什么要
14、進行調(diào)零?
答:為了補償運放自身失調(diào)量的影響,提高運算精度,在運算前,應首先對運放進行調(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
5.23
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)
3.103
4.144
5.157
6.125
計算Vo(V)
3
4
5
6
3.減法運算電路
表三
Vi1(V)
0.1
0
15、.4
0.7
0.9
Vi2(V)
0.6
0.9
1.2
1.4
實測Vo(V)
5.012
5.045
5.041
5.047
計算Vo(V)
5
5
5
5
五、實驗儀器設備
名稱
型號
用途
模擬電子技術實驗箱
EEL-07
提供實驗用的電源、元器件及實驗布線區(qū)
信號源
NEEL-03A
提供幅值、頻率可調(diào)的正弦波信號
電壓源
NEEL-01
提供幅值可調(diào)的雙路輸出直流電壓
數(shù)字式萬用表
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、通斷測試及頻率等參數(shù)。
數(shù)字存儲示波器
TD
16、S1002
用于觀察信號的波形
六、問題與思考
1.試述集成運放的調(diào)零方法。
答:所謂調(diào)零并不是對獨立運放進行調(diào)零,而是對運放的應用電路調(diào)零,即將運放應用電路輸入端接地(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,實驗中應注意什么問題?
答:實驗前要看清運放組件各管腳的位置,切忌正、負電源極性接反和輸出端短路,否則將會損壞集成塊。
3.實驗的體會和建議
答:實驗要多做幾次,以求實驗數(shù)據(jù)的真實性。
14
實驗四 RC低頻振蕩器
一、實驗目的
1.掌握橋式RC正弦波振蕩器的
17、電路及其工作原理;
2.學習RC正弦波振蕩器的設計、調(diào)試方法;
3.觀察RC參數(shù)對振蕩頻率的影響,學習振蕩頻率的測定方法
二、實驗電路
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:RC正弦波電路的振蕩條件它的起振條件為 :應略大于3,應略大于,其中。震蕩頻率:
四、預習題
在RC正弦波振蕩電路中, R、C構成什么電路?起什么作用?、、構成什么電路?起什么作用?
答:RC串、并聯(lián)電路構成正反饋支路,同時兼作選頻網(wǎng)絡,引入正反饋是為了滿足振蕩的相位條件,形成振蕩。、及二極管等元件構成負反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。引入負反饋是為了改善振蕩
18、器的性能。調(diào)節(jié)電位器,可以改變負反饋深度,以滿足振蕩的振幅條件和改善波形,利用兩個反向并聯(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,才能保證輸出波形正、負半周對稱。的接入是為了削弱二極管非線性的影響,以改善波形失真。
五、安裝測試
表一
R(kΩ)
C(μF)
輸出電壓Vo(V)
實測f0(Hz)
計算f0(Hz)
1
10
0.01
6.1
1.568
1.592
2
5
0.01
5.6
2.787
3.184
六、實驗儀器設備
名稱
型號
用途
模擬電子技術實驗箱
EE
19、L-07
用來提供實驗用元器件以及實驗布線區(qū)
數(shù)字式萬用表
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、通斷測試及頻率等參數(shù)。
數(shù)字存儲示波器
TDS1002
用于觀察信號的波形
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:改變選頻網(wǎng)絡的參數(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作量程內(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,應調(diào)節(jié)那個參數(shù)?如何調(diào)?
答:調(diào)整反饋電阻 (調(diào)),使電路起振,且波形失真最小。如不能起振,說明負反饋太強,應適當加大,使增大;如果電路起振過度,產(chǎn)生非線性失真,則應適當減小。
3.實驗的體會和建議
答:熟練使用實驗儀器,認真按實驗操作流程做實驗。