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《模拟电子线路》实验报告
学习中心: 层 专 年 学
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学生姓名:
实验一
常用电子仪器的使用
一、实验目的
答: 1、了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。
2、了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。
3、学习并掌握 TDS1002型数字存储示波器和信号源的基本操作方法。
二、基本知识
1. 简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。
答:模拟电子技术实验箱布线区:用来插接元件和导线,搭接实验电路。配有
只 8 脚集成电路插座和 1 只 14 脚集成电路插座。
结构及导电机制:布线区面板以大焊孔为主,其周围以十字花小孔结构相结合,构成接点的连接形式,每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。
2. 试述 NEEL-03A型信号源的主要技术特性。
答: NEEL-03A型信号源的主要技术特征:
1、 输出波形:三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号;
2、 输出频率: 10HZ~1MHZ 连续可调;
3、 幅值调节范围: 0~ 10VP-P连续可调;
4、 波形衰减: 20dB/40dB;
5、 带有 6 位数字频率计,即可以作为信号源的输出监视仪表,也可以作外侧频率计用。
注意:信号源输出端不能短路。
3. 试述使用万用表时应注意的问题。
答:应注意使用万用表进行测量时,应先确定所需测量功能和量程。
确定量程的原则:
1、 若已知被测参数的大致范围,所选量程应“大于被测值,且最接近被测值”
2、 如果被测参数的范围未知。则先选择所需功能的最大量程测量,根据初测结
2
。
果,逐步把量程下调到最接近于被测值的量程,
以便测量出更加准确的数值。
如屏幕上显示“ 1”,表明已超过量程范围,须将量程开关转至相应的档位上。
4. 试述 TDS1002型示波器进行自动测量的方法。
答:按下“测量”按钮可以自动进行测量。共有十一种测量类型。一次最多可以显示五种。
按下顶部的选项按钮可以显示“测量 1”菜单,可以在“信源”中选择在其上进行测量的通道。可以在“类型”中选择测量类型。
测量类型有:频率、周期、平均值、峰 -峰值、均方根值、最小值、最大值、上升时间、下降时间、正频宽、负频宽。
三、预习题
1.正弦交流信号的峰 -峰值 =2×峰值,峰值 = 2 ×有效值。
2.交流信号的周期和频率是什么关系
互为倒数, f=1/T , T=1/f
四、实验内容 1.电阻阻值的测量 表一 元件位置 标称值 实测值 Ω量程
实验箱
100Ω
200Ω
元件盒 Ω 20kΩ
200Ω 2 kΩ 20 kΩ 200kΩ 2.直流电压和交流电压的测量
表二 测试内容 标称值 实测值 量程
直流电压 DCV +5V + 20V
-12V — 20V
交流电压 ACV 9V
15V 20V 20V
3.测试 9V 交流电压的波形及参数
表三
被测项
有效值 (均方根值)
频率
周期
峰 -峰值
额定值
9V 50Hz
20ms
实测值
Hz
4.测量信号源输出信号的波形及参数
表四
信号源输出信号
实测值
频率
有效值 有效值 (均方根值)
频率 周期
峰 -峰值
1kHz 600mV 615mV KHz
五、实验仪器设备
名称 数字万用表
型号 VC980+
用途 测量直流电压和交流电压、 直流电流和交流 电流、电阻、电容、二极管、三极管、通断
测试及频率等参数 数字存储示波器 信号源 模拟电子技术实验箱
TDS10002型 NEE-03A EEL-07 用来观察波形并测量波形的各种参数 用来提供幅值、频率可调的正弦波形信号 用来提供实验用元器件以及实验布线区 六、问题与思考
1. 使用数字万用表时,如果已知被测参数的大致范围,量程应如何选定
答:注意使用万用表进行测量时, 应先确定所需测量功能和量程。 确定量程的原则,若已知被测参数的大致范围,所选量程应“大于被测值,且最接近被测值”
2. 使用 TDS1002型示波器时,按什么功能键可以使波形显示得更便于观测
答:使用 TDS1002型示波器时,可能经常用到的功能:自动设置和测量。
按“自动设置”按钮,自动设置功能都会获得稳定显示的波形,它可以自动调整
垂直刻度、水平刻度和触发设置,更便于观测。
按下“测量”按钮可以进行自动测量。共有十一种测量类型。一次最多可以显示
五种。
实验二
晶体管共射极单管放大器
一、实验目的
答: 1、学习单管放大器静态工作点的测量方法。
2、学习单管放大电路交流放大倍数的测量方法。
3、了大电路的静态工作点对动态特性的影响。
4、熟悉常用电子仪器及电子技术实验台的使用。
二、实验电路
答:
三、实验原理
(简述分压偏置共射极放大电路如何稳定静态工作点) 答:
图 2-1 为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用
R
B1
和
R
B2
组成的分压电路,并在发射极中接有电阻
RE ,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的
u 相位相反,幅值被放大了
i
输入端加入输入信号 u 后,在放大器的输出端便可得到一个与
i
的输出信号 u0 ,从而实现了电压放大。
四、预习题
在实验电路中, C1、C2 和 CE 的作用分别是什么
答:在实验电路中电容 C1、C2 有隔直通交的作用。 C1 滤除输入信号的直流成份,
C2 滤除输出信号的直流成份。
射极电容 CE在静态时稳定工作点:动态时短路
RE,增大放大倍数。
五、实验内容
B
C
1.静态工作点的测试
表一 测试项
I C =2mA CE
VE (V) 2 2
V (V) V (V) 7
V (V) 5
计算值 实测值
2.交流放大倍数的测试
表二
Vi (mV)
10
Vo (mV)
658
Av= Vo/Vi
3.动态失真的测试 表三
输出波形 测试条件
VE (V)
V (V)
C
V (V)
CE
失真情况 失真 饱和失真 RW 最大 RW 接近于 0
六、实验仪器设备
名称
型号 EEL-07 NEE-03A
用途
用来提供实验用元器件以及实验布线区 用来提供幅值、频率可调的正弦波形信号
模拟电子技术实验箱
信号源
数字万用表
VC980+ 测量直流电压和交流电压、 直流电流和交流
电流、电阻、电容、二极管、三极管、通断
测试及频率等参数
数字存储示波器
TDS10002型 用来观察波形并测量波形的各种参数
七、问题与思考
1.哪些电路参数会影响电路的静态工作点实际工作中,一般采取什么措施来调
整工作点
答:改变电路参数 VCC、 RC、RB1、RB2、 RE 都会引起静态工作点的变化。在实际工
作中,一般是通过改变上偏置电阻
RB1(调节电位器 RW )调节静态工作点的。
RW 调大,工作点降低( IC 减小); RW 调小,工作点升高( IC 增大)。
2.静态工作点设置是否合适,对放大器的输出波形有何影响
答:静态工作点是否合适, 对放大器的性能和输出波形都有很大影响。
工作点偏
高,放大器在加入交流信号以后易饱和失真,此时
V0 的将被削底。工作点偏低
则易产生截止失真,即 V0 的正半周被缩顶。
实验三集成运算放大器的线性应用
一、实验目的
答: 1 熟悉集成运算放大器的使用方法,进一步了解其特性参数意义;
2 掌握由集成运算放大器构成的各种基本运算电路的调试和测试方法; 3 了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理
1.反相比例器电路与原理
由于 Vo 未达饱和前,反向输入端 Vi 与同向输入端的电压 V 相等 (都是零 ),因此 I=Vi/R1, ,再由于流入反向端的电流为零,因此 V2=I × R2 =(Vi ×R2)/R1 ,因此 Vo=- V2=-(R2/R1) ×Vi。R2 如改为可变电阻 ,可任意调整电压放大的倍数 , 但输出波形和输入反相
2.反相加法器电路与原理
根据虚地的概念,即
根据虚地的概念,即: vI=0→vN-vP=0, iI=0
3.减法器电路与原理
由 e1 输入的信号,放大倍数为 R3 / R1 ,并与输出端 e0 相位相反,所以
e0
R3 e1 R1
由 e2 输入的信号,放大倍数为
R4
,R1 R3
R1
R2 R4
与输出端 e0 相位相,所以
e0 e2 [ R4
R2 R4
当 R1=R2=R3=R4时
13R R ] ,R1 e0=e2-e1 三、预习题
在由集成运放组成的各种运算电路中,为什么要进行调零
答:为了补偿运放自身失调量的影响,提高运算精度,在运算前,应首先对运放进行凋零,即保证输入为零时,输出也为零。
四、实验内容
1.反相比例运算电路
表一
Vi (V)
实测 Vo (V)
计算 Vo (V)
5
2.反相加法运算电路
表二
Vi1(V)
Vi2(V)
实测 Vo(V)
计算 Vo(V)
3 4 5 6
3.减法运算电路
表三
Vi1(V)
Vi2(V)
实测 Vo(V)
计算 Vo(V)
5 5 5 5
五、实验仪器设备
名称
型号 EEL-07
用途
用来提供实验用元器件以及实验布线区
模拟电子技术实验箱
信号源
NEE-03A
用来提供幅值、频率可调的正弦波形信号
电压源
NEE-01
用来提供幅值可调的双路输出直流电压
数字万用表
VC980+
测量直流电压和交流电压、 直流电流和交流 电流、电阻、电容、二极管、三极管、通断
测试及频率等参数
数字存储示波器
TDS10002型 用来观察波形并测量波形的各种参数
六、问题与思考
1.试述集成运放的调零方法。
答:集成运放的凋零并不是对的运放进行凋零, 而是对运放的应用电路凋零,即将运放应用电路输入端接地(使输入为零) ,调节调零电位器,使输出电压等于零。
2.为了不损坏集成块,实验中应注意什么问题
答:实验前要看清运放组件各管脚的位置, 切忌正、负电源极性接反和输出端短路,否则将会损坏集成块。
实验四
RC低频振荡器
一、实验目的
答: 1、掌握桥式 RC正弦荡波振器的电路及其工作原理;
2、学习 RC正弦荡波振器的设计、调试方法;
3、观察 RC参数对振荡频率的影响,学习振荡频率的测定方法。
二、实验电路
三、振荡条件与振荡频率
(写出 RC正弦波电路的振荡条件以及振荡频率公式)
RC正弦波电路的振荡条件它的起振条件为
:A f
1
R f
应略大于 3,R 应
f
略大于 2R ,其中 R
1
f
R R //R
w
2D
R1
震荡频率: f
0
1 2 RC
四、预习题
在 RC 正弦波振荡电路中, R、C 构成什么电路起什么作用 R3 、 Rw 、 R4 构成什 么电路起什么作用
答: RC 串、并联电路构成正反馈支路,同时兼作选频网络,引入正反馈是为了
满足振荡的相位条件,形成振荡。
R3、RW 及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。 引入负反馈是为了改善振荡器的
性能。调节电位器 R4 ,可以改变负反馈深度, 以满足振荡的振幅条件和改善波形,
利用两个反向并联二极管
D1、D2 正向电阻的非线性特性来实现稳幅。 D1、D2
采用硅管(温度稳定性好),切要求特性匹配,才保证输出波形正、负半周对称。
R4 的接入是削弱二极管的非线性的影响,以改善波形失真。
五、安装测试
表一
R( kΩ) C(μ F) 输出电压 Vo( V) 实测 f0(Hz) 计算 f0(Hz)
1 2
10 5
六、实验仪器设备
名称
型号
EEL-07
用途
用来提供实验用元器件以及实验布线区
模拟电子技术实验箱
数字万用表
VC980+
测量直流电压和交流电压、 直流电流和交流 电流、电阻、电容、二极管、三极管、通断
测试及频率等参数
数字存储示波器
TDS10002型
用来观察波形并测量波形的各种参数
七、问题与思考
1. 如何改变 RC正弦波振荡电路的振荡频率
答:改变选频网络的参数 C 或 R,即可调节振荡频率。一般采用改变电容
C 作频
率量程切换,而调节 R 作量程内的频率细调。
2. RC正弦波振荡器如果不起振或者输出波形失真,应调节那个参数如何调
答:调整反馈电阻 Rf(调 RW),是电路起振,且波形失真最小。如不能起振,说
明负反馈太强,应适当加大
RW 。使 Rf 增大;如果电路起振过度,产生非线性失
真,则应适当减小 RW。