全國自考模擬數(shù)字及電力電子技術(shù)部分實(shí)驗(yàn)報告.doc

（一）常用電子儀器使用及測量（二）單級共射放大器（三）運(yùn)算放大器組成的基本運(yùn)算電路（四）串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電源（五）集成邏輯門電路（六）集成觸發(fā)器（七）集成計數(shù)器、譯碼顯示電路（八）脈沖產(chǎn)生及整形電路（九）單相橋式半控整流電路（十）直流斬波電路實(shí)訓(xùn)一 常用電子儀器的使用一. 實(shí)訓(xùn)目的1. 學(xué)習(xí)電子電路實(shí)訓(xùn)中常用的電子儀器示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表、頻率計等的主要技術(shù)指標(biāo)、性能及正確使用方法。2. 初步掌握用雙蹤示波器觀察正弦信號波形和讀取波形參數(shù)的方法。二. 實(shí)訓(xùn)原理在模擬電子電路實(shí)訓(xùn)中，經(jīng)常使用的電子儀器有示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表及頻率計等。它們和萬用表一起，可以完成對模擬電子電路的靜態(tài)和動態(tài)工作情況的測試。實(shí)訓(xùn)中要對各種電子儀器進(jìn)行綜合使用，可按照信號流向，以連線簡捷，調(diào)節(jié)順手，觀察與讀數(shù)方便等原則進(jìn)行合理布局，各儀器與被測實(shí)訓(xùn)裝置之間的布局與連接如圖1-1所示。接線時應(yīng)注意，為防止外界干擾，各儀器的共公接地端應(yīng)連接在一起，稱共地。信號源和交流毫伏表的引線通常用屏蔽線或?qū)Ｓ秒娎|線，示波器接線使用專用電纜線，直流電源的接線用普通導(dǎo)線。圖1-1 模擬電子電路中常用電子儀器布局圖1. 示波器示波器是一種用途很廣的電子測量儀器，它既能直接顯示電信號的波形，又能對電信號進(jìn)行各種參數(shù)的測量?，F(xiàn)著重點(diǎn)指出下列幾點(diǎn)：(1) 尋找掃描光跡將示波器Y軸顯示方式置“Y1”或“Y2”，輸入耦合方式置“GND”，開機(jī)預(yù)熱后，若在顯示屏上不出現(xiàn)光點(diǎn)和掃描基線，可按下列操作去找到掃描線：適當(dāng)調(diào)節(jié)亮度旋鈕。觸發(fā)方式開關(guān)置“自動”。適當(dāng)調(diào)節(jié)垂直（）、水平（）“位移”旋鈕，使掃描光跡位于屏幕中央。（若示波器設(shè)有“尋跡”按鍵，可按下“尋跡”按鍵，判斷光跡偏移基線的方向。） (2) 雙蹤示波器一般有五種顯示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1Y2”三種單蹤顯示方式和“交替”、“斷續(xù)”兩種雙蹤顯示方式。“交替”顯示一般適宜于輸入信號頻率較高時使用。“斷續(xù)”顯示一般適宜于輸入信號頻率較底時使用。(3) 為了顯示穩(wěn)定的被測信號波形，“觸發(fā)源選擇”開關(guān)一般選為“內(nèi)”觸發(fā)，使掃描觸發(fā)信號取自示波器內(nèi)部的Y通道。(4) 觸發(fā)方式開關(guān)通常先置于“自動”調(diào)出波形后，若被顯示的波形不穩(wěn)定，可置觸發(fā)方式開關(guān)于“常態(tài)”，通過調(diào)節(jié)“觸發(fā)電平”旋鈕找到合適的觸發(fā)電壓，使被測試的波形穩(wěn)定地顯示在示波器屏幕上。有時，由于選擇了較慢的掃描速率，顯示屏上將會出現(xiàn)閃爍的光跡，但被測信號的波形不停地在X軸方向左右移動，這樣的現(xiàn)象仍屬于穩(wěn)定顯示。(5) 適當(dāng)調(diào)節(jié)“掃描速率”開關(guān)及“Y軸靈敏度”開關(guān)使屏幕上顯示一二個周期的被測信號波形。在測量幅值時，應(yīng)注意將“Y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時針旋到底，且聽到關(guān)的聲音。在測量周期時，應(yīng)注意將“X軸掃速微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時針旋到底，且聽到關(guān)的聲音。還要注意“擴(kuò)展”旋鈕的位置。根據(jù)被測波形在屏幕坐標(biāo)刻度上垂直方向所占的格數(shù)（div或cm）與“Y軸靈敏度”開關(guān)指示值（v/div）的乘積，即可算得信號幅值的實(shí)測值。根據(jù)被測信號波形一個周期在屏幕坐標(biāo)刻度水平方向所占的格數(shù)（div或cm）與“掃速”開關(guān)指示值（t/div）的乘積，即可算得信號頻率的實(shí)測值。2. 函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器按需要輸出正弦波、方波、三角波三種信號波形。輸出電壓最大可達(dá)20VP-P。通過輸出衰減開關(guān)和輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕，可使輸出電壓在毫伏級到伏級范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。函數(shù)信號發(fā)生器的輸出信號頻率可以通過頻率分檔開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)。函數(shù)信號發(fā)生器作為信號源，它的輸出端不允許短路。3. 交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作頻率范圍之內(nèi)，用來測量交流電壓的有效值。為了防止過載而損壞，測量前一般先把量程開關(guān)置于量程較大位置上，然后在測量中逐檔減小量程。三. 實(shí)訓(xùn)設(shè)備與器件1. 函數(shù)信號發(fā)生器2. 雙蹤示波器3. 交流毫伏表四. 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟1. 用機(jī)內(nèi)校正信號對示波器進(jìn)行自檢。(1) 掃描基線調(diào)節(jié)將示波器的顯示方式開關(guān)置于“單蹤”顯示（Y1或Y2），輸入耦合方式開關(guān)置“GND”，觸發(fā)方式開關(guān)置于“自動”。開啟電源開關(guān)后，調(diào)節(jié)“輝度”、“聚焦”、“輔助聚焦”等旋鈕，使熒光屏上顯示一條細(xì)而且亮度適中的掃描基線。然后調(diào)節(jié)“X軸位移”（）和“Y軸位移”( )旋鈕，使掃描線位于屏幕中央，并且能上下左右移動自如。(2) 測試“校正信號”波形的幅度、頻率將示波器的“校正信號”通過專用電纜線引入選定的Y通道（Y1或Y2），將Y軸輸入耦合方式開關(guān)置于“AC”或“DC”，觸發(fā)源選擇開關(guān)置“內(nèi)”，內(nèi)觸發(fā)源選擇開關(guān)置“Y1”或“Y2”。調(diào)節(jié)X軸“掃描速率”開關(guān)（t/div）和Y軸“輸入靈敏度”開關(guān)（V/div），使示波器顯示屏上顯示出一個或數(shù)個周期穩(wěn)定的方波波形。a.校準(zhǔn)“校正信號”幅度將“y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置“校準(zhǔn)”位置，“y軸靈敏度”開關(guān)置適當(dāng)位置，讀取校正信號幅度。b.校準(zhǔn)“校正信號”頻率 將“掃速微調(diào)”旋鈕置“校準(zhǔn)”位置，“掃速”開關(guān)置適當(dāng)位置，讀取校正信號周期。 c測量“校正信號”的上升時間和下降時間 調(diào)節(jié)“y軸靈敏度”開關(guān)及微調(diào)旋鈕，并移動波形，使方波波形在垂直方向上正好占據(jù)中心軸上，且上、下對稱，便于閱讀。通過掃速開關(guān)逐級提高掃描速度，使波形在X軸方向擴(kuò)展（必要時可以利用“掃速擴(kuò)展”開關(guān)將波形再擴(kuò)展10倍），并同時調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋鈕，從顯示屏上清楚的讀出上升時間和下降時間。2. 用示波器和交流毫伏表測量信號參數(shù) 調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器有關(guān)旋鈕，使輸出頻率分別為100Hz、1kHz、10kHz、100kHz，有效值均為1V（交流毫伏表測量值）的正弦波信號。改變示波器“掃速”開關(guān)及“Y軸靈敏度”開關(guān)等位置，測量信號源輸出電壓頻率及峰峰值。五. 實(shí)訓(xùn)總結(jié)1. 總結(jié)示波器、函數(shù)信號發(fā)生器等儀器正確使用方法。2. 總結(jié)用雙蹤示波器觀察信號波形和讀取波形參數(shù)的方法。實(shí)訓(xùn)二 二極管、三極管的判別與檢測一. 實(shí)訓(xùn)目的1. 學(xué)會用萬用表判別晶體二極管和三極管的管腳。2. 學(xué)會用萬用表檢測晶體二極管和三極管質(zhì)量的好壞。二. 實(shí)訓(xùn)原理1. 晶體二極管(1) 晶體二極管（以下簡稱二極管）是內(nèi)部具有一個PN結(jié)，外部具有兩個電極的一種半導(dǎo)體器件。對二極管進(jìn)行檢測，主要是鑒別它的正、負(fù)極性及其單向?qū)щ娦阅堋ＭǔＦ湔螂娮栊閹装贇W，反向電阻大為幾十千歐至幾百千歐。(2) 二極管極性的判別根據(jù)二極管正向電阻小，反向電阻大的特點(diǎn)可判別二極管的極性。指針式萬用表：將萬用表撥到R100或R1k的歐姆檔，表棒分別與二極管的兩極相連，測出兩個阻值，在測得阻值較小的一次測量中，與黑表棒相接的一端就是二極管的正極。同理在測得阻值較大的一次測量中，與黑表棒相接的一端就是二極管的負(fù)極。 數(shù)字式萬用表：紅表筆插在“V”插孔，黑表筆插在“COM”插孔。將萬用表撥到二極管檔測量，用兩支表筆分別接觸二極管兩個電極，若顯示值為幾百歐，說明管子處于正向?qū)顟B(tài)，紅表筆接的是正極，黑表筆接的是負(fù)極；若顯示溢出符號“1”，表明管子處于反向截止?fàn)顟B(tài)，黑表筆接的是正極，紅表筆接的是負(fù)極。(3) 二極管質(zhì)量的檢測一個二極管的正、反向電阻差別越大，其性能就越好。用上述方法測量二極管時，如果雙向電阻值都較小，說明二極管質(zhì)量差，不能使用；如果雙向阻值都為無窮大，說明該二極管已經(jīng)斷路；如果雙向阻值均為零，則說明二極管已被擊穿。在這三種情況下二極管就不能使用了。2. 晶體三極管(1) 三極管的結(jié)構(gòu)可以看成是兩個背靠背的PN結(jié)，如圖2-1所示。對NPN管來說，基極是兩個PN結(jié)的公共陽極，對PNP管來說，基極是兩個PN結(jié)的公共陰極。圖2-1 晶體三極管結(jié)構(gòu)示意圖(2) 三極管基極與管型的判別將指針式萬用表撥到R100或R1k歐姆檔，用黑表棒接觸某一管腳，用紅表棒分別接觸另兩個管腳，如表頭讀數(shù)都很小，則與黑表棒接觸的那一管腳是基極，同時可知此三極管為NPN型。若用紅表棒接觸某一管腳，而用黑表棒分別接觸另兩個管腳，表頭讀數(shù)同樣都很小時，則與紅表棒接觸的那一管腳是基極，同時可知此三極管為PNP型。用上述方法既判定了晶體三極管的基極，又判別了三極管的類型。用數(shù)字萬用表判別時，極性剛好相反。(3) 三極管發(fā)射極和集電極的判別方法一：以NPN型三極管為例，確定基極后，假定其余的兩只腳中的一只是集電極，將黑表棒接到此腳上，紅表棒則接到假定的發(fā)射極上。用手指把假設(shè)的集電極和已測出的基極捏起來（但不要相碰），看表針指示，并記下此阻值的讀數(shù)。然后再作相反假設(shè)，即把原來假設(shè)為集電極的腳假設(shè)為發(fā)射極。作同樣的測試并記下此阻值的讀數(shù)。比較兩次讀數(shù)的大小，若前者阻值較小，說明前者的假設(shè)是對的，那么黑表棒接的一只腳是集電極，剩下的一只腳就是發(fā)射極了。若需判別是PNP型晶體三極管，仍用上述方法，但必須把表棒極性對調(diào)一下。圖2-2 晶體三極管集電極C、發(fā)射極E的判別方法二：如圖2-2所示，在判別出三極管的基極后，再將三極管基極與100k電阻串接，電阻另一端與三極管的一極相接，將萬用表的黑表筆接三極管與電阻相連的一極，萬用表的紅表筆接三極管剩下的一極，讀取電阻值，再將三極管的兩極（C、E極）對調(diào)，再讀取一組電阻值，阻值小的那一次與指針式萬用表黑表筆相連的極為集電極（NPN）或發(fā)射極（PNP）。三. 實(shí)訓(xùn)設(shè)備與器件序 號名 稱型號與規(guī)格數(shù) 量備 注1萬用表1只自備2電阻100k1個DZ-153二極管1N4007、1N4148、2DW231各1個DZ-154發(fā)光二極管紅色1個DZ-155三極管3DG12、3CG12各1個DZ-16四. 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟1. 用萬用表測量二極管用萬用表分別測量二極管1N4007、1N4148、發(fā)光二極管的正反向電阻，并記錄于表格中。二極管型號1N40071N4148發(fā)光二極管正向電阻4.4k3.1k18k反向電阻無窮大無窮大無窮大2. 用萬用表測量三極管根據(jù)判別三極管極性的方法，按下表的要求測量s9014 三極管型號s9014一腳對另兩腳電阻都大時阻值無窮大一腳對另兩腳電阻都小時阻值6.5k基極連100k電阻時C-E間阻值11k基極連100k電阻時E-C間阻值90k五. 實(shí)訓(xùn)注意事項(xiàng)1. 實(shí)訓(xùn)前根據(jù)實(shí)訓(xùn)要求，選擇所需實(shí)訓(xùn)掛箱。2. 放置掛箱時，要按照要求輕拿輕放，以免損壞器件。3. 實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，要按照要求整理實(shí)訓(xùn)臺，實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線和實(shí)訓(xùn)掛箱要放到指定位置。六. 實(shí)訓(xùn)總結(jié)1. 老師提供給學(xué)生1-2個未知E、B、C極的三極管，由學(xué)生來確定它的E、B、C極。2. 總結(jié)晶體二極管和三極管極性的判別方法。實(shí)驗(yàn)一 常用電子儀器使用練習(xí)和單管放大電路一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解示波器、信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源和數(shù)字萬用表的使用方法。2 掌握放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法。3 學(xué)習(xí)放大器的動態(tài)性能。4 學(xué)會測量放大器Q點(diǎn)，Av，ri，ro的方法。5 了解射極偏置電路的特性。6 了解放大器頻率特性測試方法。二、 實(shí)驗(yàn)儀器示波器、萬用表、信號發(fā)生器等三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1 按圖1-1在實(shí)驗(yàn)板上接好線路用萬用表判斷板上三極管V1極性和好壞。2 靜態(tài)工作點(diǎn)的測量調(diào)節(jié)RP，使Ve=2v，并測 RP阻值。測量值、計算值如下表。 Vb（V）Ube（V）Ve（V）Uce（V）測量值2.70.720.3計算值2.70.720.33 動態(tài)分析（1） 將信號源調(diào)到頻率為f=1KHZ，波形為正弦波，信號幅值為2mV，接到放大器的輸入端觀察ui和uo波形，放大器不接負(fù)載。 （2） 在信號頻率不變的情況下，逐步加幅值，測uo不失真時的最大值，結(jié)果如下。 測量值計算值ui（mV）uo（V）Au=uoui 1-0.089-892-0.178-893-0.267-894-0.356-895-0.445-89（3） 保持f=1KHZ，幅值為2mV，放大器不接負(fù)載（RL=）和接入負(fù)載RL(5.1K)，改變Rc數(shù)值的情況下測量，測量值、計算值如下表。給定參數(shù)測量值計算值RcRLui（mV）uo（V）Au=uoui5.1K5.1K2-0.178-892.5K5.1K2-0.118-595.1K2-0.356-1782.5K2-0.174-874 放大器的輸入、輸出電阻（1） 輸入電阻測量在輸入端串接5.1K電阻，加入f=1KHZ、20 mV的正弦波信號，用示波器觀察輸出波形，用毫伏表分別測量對地電位Vs、Vi。如圖1-3所示。將所測數(shù)據(jù)及計算結(jié)果填入表1-3中。 圖1-3 輸入電阻測量表1-4測量值計算值Vs（mV）Vi（mV）ri=Vi*Rs/(Vs-Vi)2041.275K（2）輸出電阻測量在A點(diǎn)加f=1KHZ的正弦波交流信號, 在輸出端接入可調(diào)電阻作為負(fù)載，選擇合適的RL值使放大器的輸出波形不失真(接示波器觀察)，用毫伏表分別測量接上負(fù)載RL時的電壓VL及空載時的電壓Vo。將所測數(shù)據(jù)及計算結(jié)果填入表1-4中。 圖1-4 輸出電阻測量 表1-5測量值計算值Vo（mV） RL =VL（mV）RL =5.1kro=(Vo /VL-1)* RL3561785.1K實(shí)驗(yàn)二 基本運(yùn)算電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉Multisim9軟件的使用方法。2、掌握理解集成運(yùn)算放大器的工作原理。3、掌握集成運(yùn)算放大電路的基本運(yùn)算關(guān)系及基本測量方法。二、虛禮實(shí)驗(yàn)儀器及器材雙蹤示波器、信號發(fā)生器、交流毫伏表、數(shù)字萬用表等儀器、集成電路741三、實(shí)驗(yàn)原理與步驟 1. 按如下所示輸入電路2.靜態(tài)測試，記錄集成電路的各管腳直流電壓V2（uV） V3（uV）V4（V）V6（mV）V7（V）483-546-1412.3143.最大功率測試：9.994*10-9W4.頻率響應(yīng)測試：通頻帶89.7901K5.輸出波形觀察：正弦波6.放大倍數(shù)測量：9.997實(shí)驗(yàn)三 集成門電路測試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉門電路的邏輯功能。2熟悉常用集成門電路的引腳排列及其使用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件1直流穩(wěn)壓電源、信號源、示波器、萬用表、面包板274LS00、74LS04、74LS86 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1非門邏輯功能輸入輸出AF電壓（V）F02.4110.40分別將輸入端A接低電平和高電平，測試輸出端F電壓，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。2與非門邏輯功能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如右表。 輸入輸出ABF電壓（V）F002.41012.41102.41110.403異或門邏輯功能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如右表。輸入輸出ABF電壓（V）F000.40012.41102.41110.404與或非門邏輯功能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。輸入輸出ABCDF電壓（V）F00002.4100012.4100110.4001012.4101110.4011110.405與非門對輸出的控制輸入端A接一連續(xù)脈沖，輸入端B分別接高電平和低電平。四、各門電路的邏輯表達(dá)式如下。123. 4. 5. 當(dāng)B為高電平時，當(dāng)B為低電平時實(shí)驗(yàn)四 集成觸發(fā)器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器的功能。2學(xué)會正確使用觸發(fā)器集成電路。3了解觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件1直流穩(wěn)壓電源、信號源、示波器、萬用表、面包板274LS74 、74LS112 、74LS86 31k電阻、發(fā)光二極管三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1D觸發(fā)器功能測試分別在、端加低電平，改變CP和D狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。CPD011110001100011001111111110111001111012JK觸發(fā)器功能測試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。JKCP011110001100011101001110111111103D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器按照下圖所示可以將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。CPT0111100011001110011111011101四、總結(jié)幾種觸發(fā)器的功能和各自特點(diǎn)。D觸發(fā)器 JK觸發(fā)器 T觸發(fā)器 觸發(fā)器 實(shí)驗(yàn)五 時序邏輯電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉集成計數(shù)器的邏輯功能。2掌握計數(shù)器控制端的作用及其應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件1直流穩(wěn)壓電源、信號源、示波器、萬用表、面包板274LS190、74LS393、74LS0431k電阻、發(fā)光二極管三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1集成計數(shù)器的功能測試，74LS393、74LS190功能測試結(jié)果如表表5-1、5-2。表5-1 74LS393功能測試表CP10000000001010010020011030100040101050110060111071000081001091010010101101111000121101013111001411110150000表5-2 74LS190功能測試表CP功能000000預(yù)置數(shù)010加法計數(shù)器011減法計數(shù)器2任意進(jìn)制計數(shù)器的設(shè)計（1）用置數(shù)法將74LS190連成七進(jìn)制計數(shù)器，按下圖接線。圖5-3 74LS190連成七進(jìn)制計數(shù)器（2）觀察輸出端變化，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。按順序0111 0110 0101 0100 0011 0010 00013利用計數(shù)器構(gòu)成分頻器（1）N位二進(jìn)制計數(shù)器能夠完成時鐘信號CP的分頻。按下圖接線。（2）分別觀察從各端子輸出可以構(gòu)成幾分頻。輸出可以構(gòu)成二分頻，輸出可以構(gòu)成四分頻，輸出可以構(gòu)成八分頻，輸出可以構(gòu)成十六分頻。 串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉Multisim軟件的使用方法。2、掌握單項(xiàng)橋式整流、電容濾波電路的特性。3、掌握串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路指標(biāo)測試方法二、虛擬實(shí)驗(yàn)儀器及器材雙蹤示波器、信號發(fā)生器、交流毫伏表、數(shù)字萬用表等儀器、晶體三極管 3DG62(90112)、DG121(90131)、晶體二極管 IN40074、穩(wěn)壓管 IN47351三、知識原理要點(diǎn)直流穩(wěn)壓電源原理框圖如圖41 所示。四、實(shí)驗(yàn)原理 圖為串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源。它除了變壓、整流、濾波外，穩(wěn)壓器部分一般有四個環(huán)節(jié)：調(diào)整環(huán)節(jié)、基準(zhǔn)電壓、比較放大器和取樣電路。當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載變動引起輸出電壓Vo變化時，取樣電路將輸出電壓Vo的一部分饋送回比較放大器與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生的誤差電壓經(jīng)放大后去控制調(diào)整管的基極電流，自動地改變調(diào)整管的集一射極間電壓，補(bǔ)償Vo的變化，從而維持輸出電壓基本不變。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、 整流濾波電路測試按圖連接實(shí)驗(yàn)電路。取可調(diào)工頻電源電壓為16V， 作為整流電路輸入電壓u2。整流濾波電路1) 取RL240 ，不加濾波電容，測量直流輸出電壓UL 及紋波電壓 L，并用示波器觀察u2和uL波形，記入表51 。U216V2) 取RL240 ，C470f ，重復(fù)內(nèi)容1)的要求，記入表51。3) 取RL120 ，C470f ，重復(fù)內(nèi)容1)的要求，記入表51 電 路 形 式UL（V）L（V）紋波uL波形U2=16VRL=24012.95V6.82VU2=16VRL=240C=47Of20.24V467mVU2=16VRL=120C=470f19.619842mV2. 測量輸出電壓可調(diào)范圍更改電路如下所示接入負(fù)載，并調(diào)節(jié)Rw1，使輸出電壓Uo9V。若不滿足要求，可適當(dāng)調(diào)整R4、R5之值。3. 測量各級靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)輸出電壓Uo9V，輸出電流Io100mA ， 測量各級靜態(tài)工作點(diǎn)，記入表52。表5-2 U214V U09V I0100mAQ1Q2Q3UB（V）10.868.24.94UC（V）17.510.8610.86UE（V）10.19.014.284. 測量穩(wěn)壓系數(shù)S取Io100mA，按表53改變整流電路輸入電壓U2（模擬電網(wǎng)電壓波動），分別測出相應(yīng)的穩(wěn)壓器輸入電壓Ui及輸出直流電壓Uo，記入下表。表53測試值（ IO100mA）計算值U2（V）UI（V）UO（V）R4=1.87K Rw1=30%R5=1.5K RL=120UO（V）R4=510 Rw1=30%R5=1.5K RL=90SR4=1.87K Rw1=30%R5=1.5K RL=1201417.511.929.01S120.053S230.0521620129.061822.512.079.10六、思考1、 對所測結(jié)果進(jìn)行全面分析，總結(jié)橋式整流、 電容濾波電路的特點(diǎn)。 橋式整流電路在未加濾波的情況下，輸出電壓為輸入交流電壓的正負(fù)兩半波的直接相加，輸出直流平均電壓較低，且交流紋波很大。經(jīng)電容濾波以后，直流輸出電壓升高，交流紋波電壓減小，且電容越大（或負(fù)載電流較?。﹦t交流紋波越小。2、計算穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓系數(shù)S和輸出電阻Ro，并進(jìn)行分析。 根據(jù)表53穩(wěn)壓系數(shù)S=0.05（相對于輸入電壓變化率）。輸出電阻Ro=2()Uin=20V R8=10 R4=390 R5=1.5K Rw1=1K*40%UL(V)9.06V8.978V8.943VRL()5109050Ro=( UL1- UL2)RL1RL2/( UL2 RL1 UL1 RL2)=1.95()3、 分析討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障及其排除方法。1本實(shí)驗(yàn)中仿真系統(tǒng)經(jīng)常出錯退出，可能是電路運(yùn)算量太大造成的。本人具體的做法是分部仿真：將整流濾波與穩(wěn)壓部分分開仿真，在穩(wěn)壓部分VCC（直流電源）來替代整流濾波的輸出。2 本實(shí)驗(yàn)中R8=30()太大，應(yīng)改為10()較妥。以保證正常工作時限流電路不影響穩(wěn)壓電路工作。直流斬波電路（Buck-Boost變換器）一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握BuckBoost變換器的工作原理、特點(diǎn)與電路組成。2熟悉BuckBoost變換器連續(xù)與不連續(xù)工作模式的工作波形圖。3掌握BuckBoost變換器的調(diào)試方法。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1連接實(shí)驗(yàn)線路，構(gòu)成一個實(shí)用的BuckBoost變換器。2調(diào)節(jié)占空比，測出電感電流iL處于連續(xù)與不連續(xù)臨界狀態(tài)時的占空比D，并與理論值相比較。3將電感L增大一倍，測出iL處于連續(xù)與不連續(xù)臨界狀態(tài)時的占空比D，并與理論值相比較。4測出連續(xù)與不連續(xù)工作狀態(tài)時的Vbe、Vce、VD、VL、iL、iC、iD等波形。5測出直流電壓增益M=VO/VS與占空比D的函數(shù)關(guān)系。6測試輸入、輸出濾波環(huán)節(jié)分別對輸入電流iS與輸出電流iO影響。三、 實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備：1MCL-08直流斬波及開關(guān)電源實(shí)驗(yàn)掛箱2萬用表3雙蹤示波器四、 實(shí)驗(yàn)示意圖：五、實(shí)驗(yàn)有關(guān)原理及原始計算數(shù)據(jù)，所應(yīng)用的公式：直流斬波器是利用功率組件對固定電壓之電源做適當(dāng)之切割以達(dá)成負(fù)載端電壓改變之目的。若其輸出電壓較輸入之電源電壓低，則稱為降壓式(Buck )直流斬波器，若其輸出電壓較輸入之電源電壓高，則稱為升壓式(Boost) 直流斬波器。最常見的改變方式為 1.周期T固定，導(dǎo)通時間Ton改變，稱脈波寬度調(diào)變(Pulse-width Modulation PWM)。2.導(dǎo)通時間Ton固定，周期T改變，稱頻率調(diào)變(Frequency Modulation FM)。3.周期T及導(dǎo)通時間Ton 同時改變，即波寬調(diào)變及頻率調(diào)變混合使用。在實(shí)際應(yīng)用中，因直流斬波器常需在負(fù)載端接上濾波電感及濾波電容，若頻率改變過大對電感及電容影響大，因此多數(shù)采用脈波寬度調(diào)變。 輸出電壓和輸入電壓之間的關(guān)系為： U0=-UID/(1-D) 占空比D=Ton/T，T=Ton+Toff，D1-D或者D0.5時，除極性相反外，輸出電壓大于輸入電壓，即為極性反轉(zhuǎn)式升壓型開關(guān)穩(wěn)壓電源；當(dāng)D1-D 或者D0.5時，除極性相反外，輸出電壓小于輸入電壓，即為極性反轉(zhuǎn)式降壓型開關(guān)穩(wěn)壓電源。.六、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：9測出M=VO/VS與占空比D的函數(shù)關(guān)系 VS =14.8V（1）L=1.6mHD 0.23 0.38 0.5 0.53 0.69 0.85V0(V) -6.46 -11.55 -15.0 -17.0 -28.0 -41.7M 0.436 0.78 1.0 1.14 1.89 2.81（2）L=3.2mHD 0.23 0.38 0.5 0.53 0.69 0.85V0(V) -4.8 -8.4 -12.7 -15.0 -26.0 -39.0M 0.32 0.56 0.85 1.0 1.76 2.64七、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的計算及曲線：電感L=1.6mH，電感電流iL處于連續(xù)與不連續(xù)臨界狀態(tài)時的占空比D=0.615L=1.6mH，連續(xù)與不連續(xù)臨界工作狀態(tài)時的iL、VL波形L=1.6mH，連續(xù)與不連續(xù)臨界工作狀態(tài)時的Vbe、Vce波形L=1.6mH，連續(xù)與不連續(xù)臨界工作狀態(tài)時的iC、iD波形L=1.6mH，連續(xù)與不連續(xù)臨界工作狀態(tài)時的VD波形L=1.6mH,連續(xù)工作狀態(tài)時的VL、iL波形L=1.6mH,連續(xù)工作狀態(tài)時的Vbe、Vce波形L=1.6mH,連續(xù)工作狀態(tài)時的iC、iD波形L=1.6mH,連續(xù)工作狀態(tài)時的VD波形L=1.6mH,不連續(xù)工作狀態(tài)時的VL、iL波形L=1.6mH,不連續(xù)工作狀態(tài)時的Vbe、Vce波形L=1.6mH,不連續(xù)工作狀態(tài)時的iC、iD波形L=1.6mH,不連續(xù)工作狀態(tài)時的VD波形電感L=3.2mH，電感電流iL處于連續(xù)與不連續(xù)臨界狀態(tài)時的占空比D=0.461L=3.2mH，連續(xù)與不連續(xù)臨界工作狀態(tài)時的VL、iL波形L=3.2mH，連續(xù)與不連續(xù)臨界工作狀態(tài)時的Vbe、Vce波形L=3.2mH，連續(xù)與不連續(xù)臨界工作狀態(tài)時的iC、iD波形L=3.2mH，連續(xù)與不連續(xù)臨界工作狀態(tài)時的VD波形L=3.2mH，連續(xù)工作狀態(tài)時的VL、iL波形L=3.2mH，連續(xù)工作狀態(tài)時的Vbe、Vce波形L=3.2mH，連續(xù)工作狀態(tài)時的iC、iD波形L=3.2mH，連續(xù)工作狀態(tài)時的VD波形L=3.2mH，不連續(xù)工作狀態(tài)時的VL、