【電子行業(yè)】電路與模擬電子技術(shù)實驗指導(dǎo)書

1、隨心編輯,值得下載擁有! YOUR COMPA NY NAME IS HERE 專業(yè)I專注I精心I卓越 【電子行業(yè)】電路與模擬電 子技術(shù)實驗指導(dǎo)書夏玉勤 、注意事項: 1、進入實驗室（一教 813 ）必須穿鞋套，否則不允許進入實驗室。 2、進入實驗室后遵守實驗室的規(guī)章制度。 3、 該課程共有7個實驗。在做實驗之前必須做好預(yù)習(xí)工作，需要用multisim 仿真的，在 做實驗之前應(yīng)該完成。 明確實驗?zāi)康?，切實地掌握理論知識和實驗原理， 盡量做到帶著問題 做實驗。 4、進入實驗室學(xué)生要細(xì)心連接電路，通電前須仔細(xì)檢查電路的電源電壓和接地情況，檢查 無誤后通電。出現(xiàn)問題時要冷靜的分析并查找原因。 對實驗

2、過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象、 電路調(diào)整的 過程以及測量結(jié)果要認(rèn)真、客觀的記錄。做實驗的過程中是 2人一組，2人互相配合完成實 驗，發(fā)現(xiàn)不積極主動做實驗的，本次實驗成績?yōu)?。 5、 實驗時注意觀察，若發(fā)現(xiàn)有破環(huán)性現(xiàn)象（如元器件發(fā)燙、異味、冒煙），應(yīng)立即關(guān)斷電 源，保持現(xiàn)場，并報告指導(dǎo)老師，找出原因，排除故障，經(jīng)指導(dǎo)老師同意后再繼續(xù)實驗。 5、實驗完成后要讓指導(dǎo)教師檢查實驗結(jié)果，正確后方可拆除電路。 6、 實驗結(jié)束后，撰寫實驗報告（電子版），整理實驗數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，加深對理論知識和 實驗原理的理解，增強利用理論知識，解決設(shè)計問題的能力。 7、有2個或2個以上的實驗沒有完成或未交實驗報告，該課程的實驗成績?yōu)椴?/p>

3、及格。 、實驗課時分配（18學(xué)時） 實驗項目 學(xué)時 實驗一 電路基本元件伏安特性的測試 2 實驗二 :電路基本定理的驗證 2 實驗三 :雙蹤示波器和信號發(fā)生器 2 實驗四：一階RC電路的響應(yīng)測試 2 實驗五：二極管和三極管基本特性的測試 2 實驗六：單級共射放大電路性能指標(biāo)的測試 4 實驗七：負(fù)反饋放大電路性能指標(biāo)的測試 2 實驗一：電路基本元件伏安特性的測試 一、實驗?zāi)康?1. 學(xué)會直流穩(wěn)壓電源（固定和可調(diào)）、電流表和電壓表的使用方法。 2. 了解實際電壓源、電流源和電阻的外特性。 3. 學(xué)會伏安特性的逐點測試法。 二、實驗原理 略 三、實驗內(nèi)容 圖1-1 1、測量實際電壓源的外特性，按照圖

4、1-1接線，限流電阻 R1與可變電阻R2串聯(lián)后與穩(wěn) 壓電源相連。圖中的K是單刀雙擲開關(guān)，V是直流電壓表，mA是毫安表。將開關(guān)K接入A 1.1 中。 端，逐步變化 R2的值，以測量對應(yīng)的電壓值和電流值，記錄在表 表1.1 R1 = R2 V(V) U= l(mA) 2、測量線性電阻的伏安特性，按照圖1-1接線，固定R1與R2的值不變，將開關(guān) K接入 B點，逐步調(diào)節(jié)電源電壓，將測得的對應(yīng)的I和V記錄在表1.2中。 表1.2 3、測量實際電流源的外特性，實驗接圖如 1-2所示，保持恒流源的輸出，逐步增加R2的 R1 = R2 = V(V) I(mA) 值，并測量出對應(yīng)的電壓和電流，記錄在表1.3中

5、圖1-2 表1.3 l= R1 = 電阻值 R2 (Q) 電壓值 (V) 電流值 (mA) 四、注意事項 1、實驗中，嚴(yán)謹(jǐn)將直流穩(wěn)壓電源短路。 2、在接線或該接電路時，一定要關(guān)掉電源。在實驗中應(yīng)注意正確連接線路，且在使用時 不可用力過猛。 3、在繪制元件的特性曲線時，要選取比例恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)。 五、報告要求 1、 根據(jù)各實驗數(shù)據(jù)，分別在方格紙上繪制出光滑的伏安特性曲線。 2、根據(jù)實驗結(jié)果，總結(jié)、歸納被測各元件的特性。 3、必要的誤差分析。 4、記錄所使用的儀器設(shè)備和器件。 5、回答思考題 六、思考題 1、為什么測量電流時電壓表不能同時接在電路中？ 2、 若在測量電路元件的特性時， 沒有電流表，只有

6、兩塊電壓表，可否測量？用什么方法? 實驗二：電路基本定理的驗證 、實驗?zāi)康?1. 驗證基爾霍夫定律的正確性，加深對基爾霍夫定律的理解。 2. 驗證線性電路疊加原理的正確性，從而加深對線性電路的疊加性的認(rèn)識和理解。 3. 驗證戴維南定理的正確性，加深對該定理的理解。 4掌握測量有源兩端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。 5.學(xué)會使用multisim 分析簡單的直流電路。 二、實驗原理說明 略 、實驗內(nèi)容 圖2-1 1、驗證疊加原理的正確性，連接電路如圖2-1所示，具體驗證方法由同學(xué)自己擬定。記錄 數(shù)據(jù)在表2.1中。 5=U2=R仁R2=R3= U1單獨作用 U2單獨作用 U1和U2共同作用 multisi

7、m 實驗 multisim 實驗 multisim 實驗 I1 I1 I1 I2 I2 I2 13 丨3 丨3 2. 驗證線性電路戴維南定理的正確性，連接電路如圖2-2所示， (1 )把電壓E1和E2調(diào)到10V，將負(fù)載電阻Rn接入A和B端，變化Rn的值，并測量 Rn 為不同值時流過 Rn的電流和Rn兩端的電壓。記錄數(shù)據(jù)在表22中。 圖2-2 表2.2 Rn l(mA)multisim l(mA)實驗 Uab (V)multisim Uab(V)實驗 將Rn撤掉，測量該網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和等效電阻，自己確定測量步驟，最后將結(jié)果記錄在 表2.3中。 表2.3 Uoc( V) I sc( mA) Ro=

8、U oc/I sc (Q) multisim 實驗 四、實驗注意事項 1、防止電源兩端碰線短路。 2、注意儀表量程的及時更換。 千萬不可將電壓源短接 ），以免損 3、用萬用表直接測 RO 時，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨立電源必須置零（ 壞萬用表。 4、該接線路時，要關(guān)掉電源。 5、驗證疊加原理要注意極性。 五、實驗報告要求 1 、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，選定實驗電路中的任一個節(jié)點，驗證KCL 的正確性。 2 、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，選定實驗電路中的任一個閉合回路，驗證 KVL 的正確性。 3、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，驗證線性電路的疊加性。各電阻器所消耗的功率能否用疊加原理計算得 出？試用上述實驗數(shù)據(jù)，進行計算并做結(jié)論。 4、誤差原因分析

9、。 5 、繪制 Multisim 仿真原理圖 實驗三 ：測量儀器和信號發(fā)生器 一、實驗?zāi)康?1. 學(xué)習(xí)電子電路實驗中常用的電子儀器示波器，了解其工作原理熟悉示波器面板 上開關(guān)和旋鈕的作用。學(xué)會示波器的正確使用方法。 2. 學(xué)習(xí)信號發(fā)生器的使用方法。 二、實驗原理 略 三、實驗內(nèi)容 1. 用機內(nèi)基準(zhǔn)信號 （ CAL 2Vp-p ）對示波器進行自檢。 （ 1） 掃描基線調(diào)節(jié) 開啟電源開關(guān)將示波器的顯示方式開關(guān)置于“CH1或CH2 ”顯示，輸入耦合方式開關(guān) 置“ GND ”，觸發(fā)方式開關(guān)置于“自動 AUTO ”。調(diào)節(jié)“輝度 INTEN ”、“聚焦 FOCUS 旋鈕，使熒光屏上顯示一條細(xì)而且亮度適中的

10、掃描基線。然后調(diào)節(jié)“水平位移POSITION 和“垂直位移 POSITION ”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“基準(zhǔn)信號”波形的幅度、頻率 將示波器的“基準(zhǔn)信號 CAL ”通過專用電纜線引入選定的 CH1或CH2，將垂直輸入耦 合方式開關(guān)置于“ AC”或“ DC”，觸發(fā)源選擇開關(guān)置“ CH1或CH2 ”。調(diào)節(jié)“掃描時間” 開關(guān)（TIME/DIV ）和“垂直衰減”開關(guān)（VOLTS/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。 測量“基準(zhǔn)信號CAL ”幅度及頻率 將“垂直靈敏度微調(diào)”旋鈕置“校準(zhǔn)CAL”位置，“垂直衰減”開關(guān)置適當(dāng)位置，讀取

11、基準(zhǔn)信號幅度，記入表1.1.1。 表 1.1.1 標(biāo)準(zhǔn)值 實測值 幅度（V） 頻率(KHz) 注：不同型號示波器標(biāo)準(zhǔn)值有所不同，請按所使用示波器將標(biāo)準(zhǔn)值填入表格中。 測量“基準(zhǔn)信號”頻率 將“掃描微調(diào)”旋鈕置“校準(zhǔn)”位置，“掃描時間”開關(guān)置適當(dāng)位置，讀取基準(zhǔn)信號周 期，記入表1.1.1 O 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 , 有效值為0.5V、1V、10mV、32mV （交流毫伏表測量值）的正弦波信號，將兩組數(shù)據(jù)分別 填入表1.1.2 o 改變示波器“掃描時間”開關(guān)及“垂直衰減”開關(guān)等位置，？測

12、量信號源輸出電壓的周 期、頻率（需換算）及峰一峰值和有效值（需換算），記入表1.1.2。 表 1.1.2 正弦波 示波器測量值 信號電壓 示波器測量值 信號頻率 周期（ms ） 頻率（Hz ） 毫伏表讀數(shù) 峰一峰值 有效值 100Hz 0.5 V 1KHz 1 V 10KHz 10 mV 100KHz 32 mV 四、實驗注意事項 預(yù)習(xí)報告只需預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，并且在原始記錄處列出實驗記錄數(shù)據(jù)所用表格，在后面 的實驗內(nèi)容里需要填寫的理論值，這需要在實驗前進行計算并填寫在表格中，做為實驗值的 理論依據(jù)，減少實驗的盲目性。 實驗報告無需抄錄實驗內(nèi)容，報告待實驗結(jié)束后填寫整理后的實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié) 果

13、，重點寫實驗的體會。 五、實驗報告要求 1 .整理實驗數(shù)據(jù)，對預(yù)習(xí)要求回答的問題進行歸納。 2 歸納本次實驗用到的示波器信號發(fā)生器交流毫伏表和萬用表的使用方法。 3. 寫出通過本次實驗， 掌握了哪些實驗方法和須注意的地方？有些什么體會？對實驗 方法的改進建議。 六、思考題 1. 測量實驗箱上的直流電源 +12V和-12V時，萬用表的功能開關(guān)應(yīng)放在什么位置上？ 檔位打到什么數(shù)值上？ 2如何得到頻率 f=1KHz ，幅值為 10mV （有效值）的正弦信號？ 3實驗過程中，可以從示波器讀取測量數(shù)據(jù)，也可以用交流毫伏表測量數(shù)據(jù)，試說明 兩個測量結(jié)果有什么不同？ 實驗四 ：一階 RC 電路的響應(yīng)測試 、

14、實驗?zāi)康?1觀察 RC 電路的矩形脈沖響應(yīng)。 2了解 RC 微分電路、積分電路的作用及特點。 3 學(xué)習(xí)雙蹤示波器的使用方法。 、實驗原理說明 1 RC 電路的矩形脈沖響應(yīng)。 1 所示。 若將矩形脈沖序列信號加在電壓初值為零的 RC 串聯(lián)電路上， 電路的瞬變過程就周期性 地發(fā)生了。顯然， RC 電路的脈沖響應(yīng)就是連續(xù)的電容充放電過程。如圖 R UR(t) 5(t)T C 土 Uc(t) 圖1 RC電路及各元件上電壓的變化規(guī)律 若矩形脈沖的幅度為 U，脈寬為tp。電容上的電壓可表示為: 電阻上的電壓可表示為： 即當(dāng)時，電容被充電；當(dāng)時，電容器經(jīng)電阻R放電。 2、Multisim 仿真電路 電路的時

15、間常數(shù)，函數(shù)發(fā)生器矩形波頻率設(shè)為50Hz。 Ui(t) | un n (a)基本原理圖 0( b)輸出波形圖 VI Uo(t) (c)Muitisim 仿真電路圖 U 0 u 圖 2 RC 微分電路及輸入和輸出電壓波形 三、實驗內(nèi)容 1、 選擇元件箱上的 R、C元件，令R = 10K Q, C = 0.01薩 組成如圖1所示的RC充 放電電路，E為脈沖信號發(fā)生器輸出 U m = 3V , f = 1KHz 的方波電壓信號，并通過 兩根同軸電纜線，將激勵源 E 和響應(yīng) C u 的信號分別送至示波器的兩個輸入口 YA 和 YB， 這時可在示波器的屏幕上觀察到激勵與響應(yīng)的變化規(guī)律，用方格紙按1 :

16、1的比例描繪波 形。少量地改變電容值或電阻值，定性地觀察對響應(yīng)的影響，記錄觀察到的現(xiàn)象。 2、 令R = 10K Q, C = 2.2曲，觀察并描繪響應(yīng)的波形，繼續(xù)增大C之值，定性地察 對響應(yīng)的影響。 四、實驗注意事項 1. 調(diào)節(jié)電子儀器各旋鈕時,動作不要過快、過猛。實驗前,需熟讀雙蹤示波器的使用 說明 書。觀察雙蹤時,要特別注意相應(yīng)開關(guān)、旋鈕的操作與調(diào)節(jié)。 2. 信號源的接地端與示波器的接地端要連在一起（稱共地）,以防外界干擾而影響測 量的準(zhǔn)確性。 3. 示波器的輝度不應(yīng)過亮,尤其是光點長期停留在熒光屏上不動時,應(yīng)將輝度調(diào)暗, 以延長示波管的使用壽命。 五、實驗報告要求 1. 根據(jù)實驗觀測結(jié)

17、果，在方格紙上繪出RC一階電路充放電時 Uc的變化曲線，由曲線 測得T值，并與參數(shù)值的計算結(jié)果作比較，分析誤差原因。 2. 根據(jù)實驗觀測結(jié)果，歸納、總結(jié)積分電路和微分電路的形成條件，闡明波形變換的 特征。 3. 心得體會及其他 實驗五：二極管和三極管性能的測試 一、實驗?zāi)康?1、學(xué)習(xí)使用數(shù)字萬用表檢測晶體二極管和晶體三極管的好壞及判別管腳。 2、加深鞏固對元器件特性和參數(shù)的理解。 二、實驗原理 略 三、實驗內(nèi)容 1、用萬用表測試二極管 （1 ）判別二極管的極性 將萬用表歐姆檔的量程撥到測二極管的極性檔， 并將兩表筆分別接到二極管兩端。 如果二極 管處于正向偏置，呈現(xiàn)低電阻；若二極管處于反向偏置

18、，呈現(xiàn)高電阻。正向偏置時，紅表筆 （數(shù)字萬用表）所接的那一端是二極管的正極。 （2 ）判別二極管好壞 測得二極管的正向電阻相差越大越好， 若測得正反向電阻均為無窮大， 則表明二極管內(nèi)部斷 路。如果測得正、反向電阻均為零，此時表明二極管被擊穿或短路。 （3 ）用萬用表測發(fā)光二極管 發(fā)光二極管和普通二極管一樣具有單向?qū)щ娦裕?正向?qū)〞r才能發(fā)光。 發(fā)光二極管在出廠時， 一根引線做得比另一根引線長，通常，較長引線表示正極（） ，另一根為負(fù)極（） 。 2、二極管伏安特性的測試 （1 ）測量二極管2AP9型的伏安特性，實驗線路見圖1。200 Q電阻為限流電阻（可以適當(dāng) 調(diào)整），測量二極管的正向特性時，其

19、正向電流不能超過5mA，二極管D的正向壓降可在 0-0.5V 之間取值。記錄相應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)在表 1。 圖1 U (V) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 電流表讀數(shù) U2讀數(shù) U (V) 0 -0.3 -0.7 -1 -10 -20 電流表讀數(shù) U2讀數(shù) 3、利用萬用表測晶體三極管 (1 )測試三極管的極性和類型( PNP和NPN ) 判斷基極b 三極管內(nèi)部有兩個 PN結(jié)，即集電結(jié)和發(fā)射結(jié)，與二極管相似，三極管內(nèi)的PN結(jié)同樣 具有單向?qū)щ娦?。因此可用萬用表電阻擋判別出基極b和管型。 判斷是NPN還是PNP 用萬用表的紅表筆接基極 b。黑表筆分別接在其他兩極時，測得的阻值都

20、較小，即可判 定三極管是NPN型管；如果黑表筆接的是基極b，紅表筆分別接觸其他兩極時，測得的阻 值較小，則被測三極管是 PNP型管。 判定三極管的集電極 c和發(fā)射極e 方法一：先判定管子的NPN或PNP類型及其b極后，將表置于RX 10k防當(dāng)，對NPN 管，紅表筆接e極，黑表筆接c極時，表針可能會有一定偏轉(zhuǎn)，對PNP管，紅表筆接c極, 黑表筆接e極時，表針可能會有一定的偏轉(zhuǎn)，反過來都不會有偏轉(zhuǎn)。由此也可以判定三極 管的c、e極。 方法二：將數(shù)字表旋鈕對準(zhǔn) HFE檔，將被測管按假定的e、c插入數(shù)字表的“三極管測 量插座”中，其中基極和三極管的極性（NPN或PNP ）必須正確。觀察并記錄數(shù)字顯示的

21、 被測管HFE值；交換假定的c、e之后再測一次。兩次測量中數(shù)值大的一次為正確插入。由 此判斷出被測管的 e和c。 （2 ）測試三極管的電流放大倍數(shù)（B） 將萬用表歐姆檔的量程撥到“ HFE ”的極性檔，把三極管按類型放到三個極端，萬用表上會 顯示出三極管的放大倍數(shù)。 測量晶體管 類型 放大倍數(shù) 四、注意事項 1、正確掌握數(shù)字萬用表的使用方法。注意數(shù)字萬用表與指針式萬用表的區(qū)別。 2、測量二極管的伏安特性時，注意二極管的正向電流和反向電壓。 五、報告要求 1、 根據(jù)各實驗數(shù)據(jù)，分別在方格紙上繪制出光滑的伏安特性曲線。 2、根據(jù)實驗結(jié)果，總結(jié)、歸納被測各元件的特性。 3、必要的誤差分析。 4、記錄

22、所使用的儀器設(shè)備和器件。 5、回答思考題 六、思考題 1、用指針式萬用表如何測得二極管的極性？ 2、為什么分別用萬用表的 RX1K和RX100 Q檔測量同一個管子，所測得的正向電阻不相等? 3、穩(wěn)壓二極管與普通二極管有何區(qū)別，其用途如何？如何用萬用表判斷二極管和穩(wěn)壓二極 管的好、壞和正、負(fù)極? 實驗六 單級共射放大電路性能指標(biāo)的測試 、實驗?zāi)康?1. 熟悉電子元器件和模擬電路實驗箱。 2. 掌握放大器靜態(tài)工作點的調(diào)試方法及其對放大器性能的影響。 3. 學(xué)習(xí)測量放大器 Q點，Av,ri,r。的方法，了解共射極電路特性。 4. 學(xué)習(xí)放大器的動態(tài)性能。 5. 鞏固 Multisim 常用虛擬儀器的使

23、用操作技能。 、實驗儀器 1. 雙蹤示波器 2. 信號發(fā)生器 3. 數(shù)字萬用表 、預(yù)習(xí)要求 1. 三極管及單管放大器工作原理。 2. 放大器動態(tài)及靜態(tài)測量方法。 Mutisim 實驗仿真電路圖 四、實驗內(nèi)容及步驟 （1 ）用萬用表判斷實驗箱上三極管V的極性和好壞，電解電容C的極性和好壞。 （2） 按圖1.1所示，連接電路（注意：接線前先側(cè)量十12V電源，關(guān)斷電源后再連線） 將斗的阻值調(diào)到最大位置。 （3） 接線完畢仔細(xì)檢查，確定無誤后接通電源。改變Rp，記錄Ic分別為0.5A、1A、 1.5 A時三極管V的B值（注意：lb的側(cè)量和計算方法）。 2.靜態(tài)調(diào)整 調(diào)整Rp使Ve=2.2V，計算并填表

24、1。 實際測量值 測量計算值 Ve (V) Vc (V) Vb (V) Rb1 (k Q) Vce (V) Vbe (V) Ic (mA) 3. 動態(tài)研究 （1 ）調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器輸出一個頻率為1000Hz、有效值為40mV的正弦波，并送 到放大器的輸入端作為信號 (2 )調(diào)節(jié)雙蹤示波器，觀察放大器輸出的穩(wěn)定波形。注意觀察有無失真情況，如有失 真，應(yīng)減少信號輸入幅度。在輸出不失真條件下，用毫伏表測取輸入電壓 ()和輸出電壓() 的有效值，填入表2。 (3) 去掉Rl負(fù)載電阻(即Rl=g),保持幅度不變。再測輸出電壓有效值Voc,填入 表2。 (4) 給出Multisim 仿真電路圖。 在上述兩種情況下分別計算出Av ,并與理論估算值進行比較。 Vi (mV) 有負(fù)載的情況，Rl= 負(fù)載斷開的情況， Rl= m Vo (V) Av 理論估算 Av 實際測量 Voc (V) Av 理論估算 Av 實際測量 4. 測放大器輸入，輸出電阻。 (1 )在輸入端串接一個 5KI電阻如圖1.2，測量Vs與Vi,即可計算ri。 VsVi (2) 輸出電阻測量 在輸出端接戶、可調(diào)電阻作為負(fù)載，選擇合適升R。值使放大器輸出不失真(接示波器 監(jiān)視），測量有負(fù)載和空載時的 V。，即可計算ro。 將上述測量及計算結(jié)果填入表3中。 表3 測