大工13春《模擬電子線路實驗》實驗報告

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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：內(nèi)蒙古呼和浩特市奧鵬學習中心 層 次： 高中起點?？? 專 業(yè)： 電力系統(tǒng)自動化技術 年 級： 2011 年 秋 季 學 號： 學生姓名： 3 實驗一 常用電子儀器的使用 一、 實驗目的 1、了解并掌握模擬電子技術實驗

2、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、了解并掌握 TDS1002 型數(shù)字儲存示波器和信號源的基本操作方法 二、基本知識 1． 簡述模擬電子技術實驗箱布線區(qū)的結構及導電機制。 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。 2． 試述NEEL-03A型信號源的主要技術特性。 輸出波形：三角波、正弦波、方波、二脈、四脈、八脈、單次脈沖信號； 輸出頻率：10Hz～1MHz 連續(xù)可調(diào)； 幅值調(diào)節(jié)范圍：0～10VP-P 連續(xù)可調(diào)； 波形衰減：20dB、40dB； 帶有6

3、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。 3． 試述使用萬用表時應注意的問題。 在使用萬用表之前，應先進行“機械調(diào)零”，即在沒有被測電量時 ，使萬用表指針指在零電壓或零電流的位置上；不能用手去接觸表筆的金屬部分 ，這樣一方面可以保證測量的準確，另一方面也可以保證人身安全；在測量某一電量時，不能在測量的同時換檔，尤其是在測量高電壓或大電流時 ，更應注意。否則，會使萬用表毀壞。如需換擋，應先斷開表筆，換擋后再去測量；萬用表在使用時，必須水平放置，以免造成誤差。同時， 還要注意到避免外界磁場對萬用表的影響；萬用表使用完畢，應將轉(zhuǎn)換開關置于交流電壓的最大擋。如果長期不使

4、用 ，還應將萬用表內(nèi)部的電池取出來，以免電池腐蝕表內(nèi)其它器件。 4． 試述TDS1002型示波器進行自動測量的方法。 按下measure按鍵，選擇所需測量的參數(shù)即可 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？ 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 99.38Ω 198.4Ω 5.105Ω 20.08Ω Ω

5、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 5.023V -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 50Hz 20ms 30.6V 4．測量信號源輸出信號的波形及參數(shù) 表四 信

6、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 1.001kHz 1.78V 五、實驗儀器設備 名稱 型號 用途 模擬電子技術試驗箱 EEL-07 模擬電子技術試驗 信號源 NEEL-03A 輸出波形、頻率、調(diào)節(jié)幅值、監(jiān)視儀表 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) 示波器 TDS1002 觀察波形并測量波形的各種參數(shù) 六、問題與思考 1． 使用數(shù)字萬用表時

7、，如果已知被測參數(shù)的大致范圍，量程應如何選定？ 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(zhuǎn)至相應檔位上。 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？ 按AUTOSET鍵可以使波形顯示得更便于觀測。 實驗二 晶體管共射極單管放大器 一、實驗目的 1. 學習單管放大器靜態(tài)工作點的測量方法。 2. 學習單

8、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） 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？ 在實驗電路中電容C1、C2有隔直通交的作用，C

9、1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 2 2.68 7.06 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

10、 表三 測試條件 VE (V) VC (V) VCE(V) 輸出波形 失真情況 最大 1.24 8.914 7.676 截止失真 接近于0 2.796 5.186 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 進行模擬技術試驗及實驗布線 信號源 NEEL-03A 提供幅值頻率可調(diào)的正弦波信號 數(shù)字式萬用表 VC980+ 用來測量電阻值、電壓 數(shù)字存儲示波器 TDS1002 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

11、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？ 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？ 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。 15 實驗三 集成運算放

12、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 反相比例放大器電路如圖3-3所示。在電路中，輸入信號經(jīng)輸入電阻送到反相輸入端，而同相輸入端通過電阻接“地”。反饋電阻跨接在輸出端和反相輸入端之間，形成深度電壓并聯(lián)負反饋。 圖3-3 其運算關系為： 該式表明，輸出電壓與輸入電壓是比例運算關系。 若，則為反相器，。 為了減小輸入級偏置電流引起的

13、運算誤差，在同相端應接入平衡電阻。 2．反相加法器電路與原理 在反相比例放大器基礎上，如果反相輸入端增加若干輸入電路，則構成反相加法放大器，電路如圖3-4所示。 圖3-4 其運算關系為： 該式表明，輸出電壓為兩個輸入電壓和相加。 為了保證運算放大器的兩個輸入端處于平衡對稱的工作狀態(tài)，克服失調(diào)電壓、失調(diào)電流的影響，在電路中應盡量保證運算放大器兩個輸入端的外電路的電阻相等。因此，在反相輸入的運算放大器電路中，同相端與地之間要串接補償電阻，的阻值應是反相輸入電阻與反饋電阻的并聯(lián)值，即。 3．減法器電路與原理 減法器電路如圖3-5所示。 圖3-5 其運算關系

14、為 當，時，有如下關系式 三、預習題 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？ 因為調(diào)零可以補償運放自身失調(diào)量的影響，提高運算的精度，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 5.38 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) 3.137 4.186 5.168 6.173

15、 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(V) 5.027 5.028 5.015 5.044 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+ 測量電壓 數(shù)字存儲

16、示波器 TDS1002 用于觀察輸入、輸出電壓波形 六、問題與思考 1．試述集成運放的調(diào)零方法。 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？ 實驗前要看清運放組件各元件管腳的位置；不得將正、負電源極性接反， 輸出端不得短路，否則將會損壞運放集成塊。 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

17、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） RC正弦波電路的振蕩條件為 ：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？ 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

18、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 6.12 1.506 1.592 2 5 0.01 5.62 2.915 3.184 六、實驗儀器設備 名稱 型號 用途 模擬電子技術實驗箱 EEL-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+ 測量電阻 數(shù)字存儲示波器 TDS1002 用于觀察輸出電壓波形 七、問題與思考 1． 如何改變RC正弦波振蕩電路的振蕩頻率？ 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)？ 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 。