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《模擬電子線路》實驗報告
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層
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專
業(yè):
年
級:
學
號:
學生姓名:
實驗一常用電子儀器的使用
一、實驗目的
答: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
1 .簡述模擬電子技術實驗箱布線區(qū)的結構及導電機制。
答:模擬電子技術實驗箱布線區(qū):用來插接元件和導線,搭接實驗電路。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
2、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。
答:NEEL-03A型信號源的主要技術特征:
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- 1MHZ1續(xù)可調;
3、 幅值調節(jié)范圍:0?10VP-P連續(xù)可調;
4、 波形衰減:20dB/40dB;
5、 帶有6位數(shù)字頻率計,即可以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。
3. 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
3、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)的大致范圍,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。
如屏幕上顯示“ 1”表明已超過量程范圍,須將量程開關轉至相應的檔位上。
4?試述TDS1002型示波器進行自動測量的方法。
答:按下“測量”按鈕可以自動進行測量。共有十一種測量類型。一次最多可以 顯示五種。
按下頂部的選項按鈕可以顯示“測量 1”菜單,可以在“信源”中選擇在其上進 行測量的通道??梢栽凇邦愋汀敝羞x擇測量類型。
4、測量類型有:頻率、周期、平均值、峰-峰值、均方根值、最小值、最大值、上 升時間、下降時間、正頻寬、負頻寬。
三、 預習題
1 ?正弦交流信號的峰-峰值=2X峰值,峰值=\2 X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
元件位置
實驗箱
元件盒
標稱值
100Q
200Q
5.1k Q
20kQ
實測值
99.38
198.4
5.105
20.08
Q量程
200 Q
2 kQ
20 kQ
200k Q
2. 直流電壓和交流電壓的測量
表二
測試內(nèi)容
5、
直流電壓DCV
交流電壓ACV
標稱值
+5V
-12V
9V
15V
實測值
+5.023
—11.843
10.367
17.071
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
50.00 Hz
20.00ms
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
6、峰-峰值
1kHz
600mV
615mV
1.002 KHz
1.008ms
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
TDS10002型
用來觀察波形并測量波形的各種參數(shù)
信號源
NEE-03A
用來提供幅值、頻率可調的正弦波形信號
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)
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
7、: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,若已知被測參數(shù)的大致范圍,所選量程應“大于被測值,且最接近被測值”
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:使用TDS1002型示波器時,可能經(jīng)常用到的功能:自動設置和測量。 按“自動設置”按鈕,自動設置功能都會獲得穩(wěn)定顯示的波形,它可以自動調整 垂直刻度、水平刻度和觸發(fā)設置,更便于觀測。
按下“測量”按鈕可以進行自動測量。共有十一種測量類型。一次最多可以顯示 五種。
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、
8、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。
、實驗電路
答:
團戈-1共^柢單管放大器實驗電牆
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 RB1和RB2
組成的分壓電路,并在發(fā)射極中接有電阻 Re,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 Ui后,在放大器的輸出端便可得到一個與 Ui相位相反,幅值被放大了
的輸出信號U0,從而實現(xiàn)了電壓放大。
四、 預
9、習題
在實驗電路中,C1、C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 RE,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 I c =2mA
測試項
VE (V)
VB (V)
VC (V)
VCe(V)
計算值
2
2.7
7
5
實測值
2
2.68
7.06
5.044
2 ?交流放大倍數(shù)的測試
表二
V (mV)
Vo (mV)
A,= V°/V
10
658
65.8
10、
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
Rw最大
1.24
8.914
7.676
失真
Rw接近于o
2.796
5.187
2.072
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
用來提供實驗用元器件以及實驗布線區(qū)
信號源
NEE-03A
用來提供幅值、頻率可調的正弦波形信號
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 測試及頻率等參數(shù)
數(shù)字存儲示波器
TDS10
11、002型
用來觀察波形并測量波形的各種參數(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 調整工作點?
答:改變電路參數(shù) VCG R、RB1、RB2 RR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 FB1 (調節(jié)電位器RW )調節(jié)靜態(tài)工作點的。 RW調大,工作點降低(IC減?。?;RW調小,工作點升高(IC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號以后易飽和失真,此時 V)的將被削底。工作點偏
12、低 則易產(chǎn)生截止失真,即V>的正半周被縮頂。
實驗三集成運算放大器的線性應用
、實驗目的 答:1熟悉集成運算放大器的使用方法,進一步了解其特性參數(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
丄
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I=Vi/R1 ,,再由于流入反向端的電流為零,因此V2=I X R2 =(Vi X R2)/R1 ,
因此Vo=— V2=- (R2/R1) X Vi。R2如改為可變電阻,可任意調整
13、電壓放大的倍數(shù) 但輸出波形和輸入反相
根據(jù)虛地的概念,即
根據(jù)虛地的概念,即:vl=0 — vN-vP=0, il=0
3 ?減法器電路與原理
R3 200E
A/W
由ei輸入的信號,放大倍數(shù)為R3/R1,并與輸出端eo相位相反,所以
eo
R3
巳
R1
由e2輸入的信號,放大倍數(shù)為
R4 Ri R3
R2 R4 R1
與輸出端e0相位相,所以
r R4 Ri R\
eo e2[ , ]
R2 R4 Ri
當 R1=R2=R3=R0tf e0=e2-e1三、預習題
在由集成運放組成的各種運算電路中,為什么要進行調零?
答:為了補
14、償運放自身失調量的影響,提高運算精度,在運算前,應首先對運放 進行凋零,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
V(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
Vi(V)
0.1
0.1
0.2
0.2
V2(V)
0.2
0.3
0.3
0.4
實測Vo(V)
3.137
4.186
5.168
6.173
計算Vo(V)
3
4
5
6
3 .減法運算電路
表三
V1(V)
0.1
0.4
0.7
0.9
V2(V
15、)
0.6
0.9
1.2
1.4
實測Vo(V)
5.025
5.027
5.016
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
用來提供實驗用元器件以及實驗布線區(qū)
信號源
NEE-03A
用來提供幅值、頻率可調的正弦波形信號
電壓源
NEE-01
用來提供幅值可調的雙路輸出直流電壓
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
TDS1000理
用來觀
16、察波形并測量波形的各種參數(shù)
六、問題與思考
1 ?試述集成運放的調零方法。
答:集成運放的凋零并不是對獨立的運放進行凋零, 而是對運放的應用電路凋零, 即將運放應用電路輸入端接地(使輸入為零),調節(jié)調零電位器,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。
實驗四RC低頻振蕩器
一、實驗目的
答:1、掌握橋式RC正弦蕩波振器的電路及其工作原理;
2 、學習RC正弦蕩波振器的設計、調試方法;
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。
17、
、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)
Rf
RC正弦波電路的振蕩條件它的起振條件為 :A f 1 應略大于3,Rf應
Ri
略大于2Ri,其中Rf
Rw R2// Rd
震蕩頻率:fo
1
2 RC
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? R3、Rw、R4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。
R、 R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。調節(jié)電
18、位器R,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),切要求特性匹配,才保證輸出波形正、負半周對稱。
R的接入是削弱二極管的非線性的影響,以改善波形失真。
五、安裝測試
表
R (kQ)
C(u F)
輸出電壓Vo (V)
實測f° (Hz)
計算f 0 (Hz)
1
10
0.01
6.12
1.508
1.592
2
5
0.01
5.68
2.934
3.184
六、實驗儀器設備
名稱
型號
用途
模擬電子技術實驗箱
E
19、EL-07
用來提供實驗用元器件以及實驗布線區(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 測試及頻率等參數(shù)
數(shù)字存儲示波器
TDS10002型
用來觀察波形并測量波形的各種參數(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:改變選頻網(wǎng)絡的參數(shù)C或R,即可調節(jié)振蕩頻率。一般采用改變電容 C作頻 率量程切換,而調節(jié)R作量程內(nèi)的頻率細調。
2. RC正弦波振蕩器如果不起振或者輸出波形失真, 應調節(jié)那個參數(shù)?如何調? 答:調整反饋電阻R (調RW),是電路起振,且波形失真最小。如不能起振,說 明負反饋太強,應適當加大 R。使R增大;如果電路起振過度,產(chǎn)生非線性失 真,則應適當減小Rw0