實驗指導書 全

2022-09-29 02:03:04 字數 3784 閱讀 7802

一、實驗目的與要求

1、學習常用電子儀器裝置的使用方法

2、學習用萬用表測量常用電子元件的方法

二、實驗型別

綜合性實驗

三、實驗原理及說明

訊號發生器用於產生正弦波及方波訊號,示波器用於觀察、測量波形,交流毫伏表用於測量交流電壓的有效值,數字萬用表用於測量電壓、電流、電阻的數值,模擬電子實驗儀作為各類模擬實驗的操作平台,提供直流電源和實驗電路。

四、實驗裝置

五、實驗內容和步驟(根據表1-1完成下列實驗步驟)

1、示波器的使用

按照附錄一中示波器的基本操作方法用示波器觀察、測量其內部產生的方波波形的幅值和週期,填入表1-1中,熟悉各有關調節裝置的功能。

2、模擬電子實驗儀、數字萬用表和毫伏表的使用

1)、接通模擬電子實驗儀電源,根據表1-1調節直流電源的輸出,測量、記錄輸出值;

2)、根據表1-1調節模擬電子實驗儀輸出正弦波訊號的幅值和頻率,選擇適當的裝置觀察波形並測量、記錄其頻率和幅值、有效值。

3)、用示波器觀察模擬電子實驗儀的三角波和方波輸出,測量其週期和幅值。

表1-1常用電子裝置的應用

六、實驗資料處理與分析

1、根據預習和實驗情況,完成表1-1,總結常用裝置的用途。

2、測量正弦波訊號的大小時,毫伏表和示波器的測量值有什麼關係?

七、注意事項

方波需測量峰-峰值(vp-p)和頻率(f),正弦波需測量峰-峰值(vp-p)、有效值(v)和頻率(f)。

八、預習與思考題

1、閱讀附錄中示波器、萬用表、模擬電子實驗儀和毫伏表等實驗裝置的使用方法說明。

2、思考下列問題

1) 示波器的主要用途是什麼?與示波管有關的控制裝置有哪些,各起什麼作用?與垂直輸入有關的控制裝置有哪些,各起什麼作用?

與水平掃瞄有關的控制裝置有哪些,各起什麼作用?如何從顯示屏上讀出幅度和週期值?

2) 數字萬用表可以測量什麼物理量?如何測量?

3) 模擬電子實驗儀可以提供哪些電源和訊號源?從哪些插孔輸出?

4) 交流毫伏表主要測量什麼物理量?如何測量?

3、完成表1-1(測量值在實驗時再填)

實驗二電晶體基本放大器電路

一、實驗目的與要求

1.深入理解放大器的工作原理。

2.學習測量放大電路的電壓放大倍數,輸入電阻,輸出電阻的方法。

3.學習測量最大不失真輸出電壓幅值,觀察放大電路的非線性失真,以及電路引數對失真的影響。

4.學習電晶體毫伏表、示波器的使用方法。

二、實驗型別

驗證性實驗

三、實驗原理及說明

1. 電壓放大倍數的測量

電壓放大倍數的測量實質上是測量輸入電壓與輸出電壓的有效值和。實際測試時,應保證在被測波形無明顯失真和測試儀表的頻率範圍符合要求的條件下進行。將測得的和的值代入下面的公式,則可計算出電壓放大倍數:

2. 輸入電阻的測量

放大器輸入電阻的大小,是用來衡量放大器對前級訊號功率消耗的大小,是放大器的乙個重要效能指標。測量原理如圖2-1所示。在放大器的輸入迴路中串聯乙個已知電阻r,加入訊號源的交流電壓後,在放大器輸入端產生乙個電壓及電流。

則有又因為所以3. 輸出電阻的測量

放大器輸出電阻的大小用來衡量放大器帶負載的能力。當放大器將放大的訊號輸出給負載時,對負載來說,放大器就相當於乙個訊號源,而這個訊號源的等效內阻就是放大器的輸出電阻。越小,放大器輸出就越接近於恆壓源,帶負載的能力就越強。

放大器輸出電阻的測量電路,如圖2-2所示。在放大器輸入端加上乙個固定的訊號電壓,選定一負載,分別測量開關k斷開和接上時的輸出電壓和。

有負載時

而當負載開路時

所以可得到

圖2—3 電晶體放大電路

四、實驗儀器

五、實驗內容和步驟

1.準備工作

將模擬電子實驗儀直流電源6v接到單級放大電路實驗模(圖2-3)塊的vcc端,電源「地」端與該實驗模組的「地」端相連。

2.靜態工作點的調整和測量

(1) 接通電源,調整r b2為乙個合適的阻值,使uce=3v,測量並記錄此時的uce和ube 值(記入表2-1),即為合適的靜態工作點。

(2)將模擬電子實驗儀訊號模組的正弦波訊號調到1khz, 加入交流訊號源us,將開關k1開啟,使輸入訊號ui=10mv,放大器的輸出端不接負載(即);用示波器觀察輸出波形

(3)斷開電源後測量rb2 與rb1的串聯值(紅筆接vcc端,黑筆接電晶體基極)即為rb的合適值,記下此時的rb值,接通電源。

3.測量電路元件引數對放大器靜態工作點和輸出波形的影響

在保持ui和rl不變的情況下,調節rb2使rb最大或最小,觀察輸出電壓uo波形失真的情況,測量此時靜態值uce,將波形和測量的數值填入表1-1中。

4. 放大倍數的測量與計算以及元件引數對放大倍數的影響

將放大器的靜態工作點調回到合適的值uce=3v(輸出訊號不失真),輸入訊號不變,用示波器觀察輸出電壓uo的波形,在uo不失真的條件下分別測量當和兩種情況下的輸出電壓uo及輸入電壓ui的值,填入表1-1中。

5.測量、計算放大器的ri和ro:輸入訊號不變,分別測出並記錄us和ui值。

六、實驗資料處理與分析

整理實驗資料,分別按下列公式計算有關資料填入表2-1中;

式中,為時的輸出電壓值,uo為rl=4.3k時的輸出電壓值。

表2-1 電晶體基本放大器資料表

rb(合適值usui

riro

七、注意事項

ui為三極體b極與c極之間的電壓。即ui=ube=10mv。

八、預習與思考題

1.預習要求

(1)複習共射極放大電路的工作原理及非線性失真等有關內容。

(2)閱讀有關放大電路電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻的測量原理。

(3)預習實驗指導書中的實驗步驟,思考下列問題:

1)放大電路的電源和訊號源分別由哪些裝置的哪些輸出端提供

2)放大電路的靜態工作點主要受什麼元件引數的影響?

3)靜態工作點位置有哪三種情況?

4)其對應的靜態引數(uce)及輸出波形有什麼特點?

5)如何通過測量電壓來計算靜態電流值?

6)影響放大電路電壓放大倍數的因數有哪些?

7)怎樣通過測量和計算得出電晶體的β值

8)根據實驗電路,如何通過測量電壓計算放大器的交流電壓放大倍數和輸入、輸出電阻?

2.思考題

(1)測試放大電路的電壓放大倍數時,為什麼要用示波器監視輸出電壓波形?

實驗三基本運算電路

一、實驗目的與要求

1.掌握反相比例運算、加法運算電路的原理。

2.能正確分析運算精度與運算電路中各元件引數之間的關係。

二、實驗型別

驗證性實驗

三、實驗原理及說明

1.反相比例運算電路

2.反相加法運算電路

四、實驗儀器

五、實驗內容和步驟

1.調零

在實驗儀上連成圖3-1所示電路。接通電源後,調節調零電位器rw使輸出uo=0,並用示波器觀察輸出端是否存在自激振盪。如有,應進行補償。

運放調零後,在後面的實驗中均不用調零了(調零電路在後面的電路中不再畫出)。

2.反相輸入比例運算電路

(1) 按照圖3-2所示在實驗儀上接好聯線電路。

(2) 輸入直流訊號分別為-0.3v、0.3v、0.

5v、0.8v、1.1v、1.

3v、1.5v和1.6v時,測量對應的實際值記入表2-1中。

按照所給引數,計算出理論值也填入表2-1中,並且與實際值相比較。

3.加法運算電路

(1) 按照圖3-3所示在實驗儀上接好聯線電路。

(2) 按表3-2所示的輸入資料,測量出輸出電壓值記入表3-2中,並與計算所得的理論值相比較。

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