模電實驗本課件

1、模擬電子技術(shù)實驗實驗地點：科技樓209指導(dǎo)教師：王靜波實驗要求： 1. 遵守實驗室規(guī)則，注意人身和儀器設(shè)備的安全。 2. 預(yù)習(xí)并按規(guī)范寫好預(yù)習(xí)報告。 3. 進(jìn)入實驗室后保持安靜，按學(xué)號入座。 4.完成實驗任務(wù)后，保持實驗現(xiàn)場，報請老師驗收。驗收時需清楚簡練地向老師介紹實驗情況、證明自己已完成了實驗任務(wù)。5.實驗成績由實驗效果與實驗紀(jì)律、獨立動手能力、實驗報告等綜合決定。實驗報告內(nèi)容要求 1. 實驗名稱、實驗者姓名、實驗時間地點和指導(dǎo)教師等。 2. 實驗?zāi)康呐c要求。 3. 實驗用儀器儀表的名稱和型號。 4. 實驗電路和測試電路。包括實驗所用的器件品種、數(shù)目和參數(shù)。 5.實驗內(nèi)容、步驟，在這部分內(nèi)

2、容中，應(yīng)用簡明的語言或提綱給出實驗的具體內(nèi)容，步驟、記錄實驗中的原始數(shù)據(jù)，繪制出根據(jù)觀察到的波形整理出的圖表、曲線，反映在實驗中遇到的問題及處理的經(jīng)過。如對原實驗方案進(jìn)行了調(diào)整，則應(yīng)寫出調(diào)整方案的理由和調(diào)整情況。 6.實驗結(jié)果及分析。實驗結(jié)果是對實驗所得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算后得出的結(jié)論?？梢杂脭?shù)值或曲線表達(dá)，實驗結(jié)果應(yīng)滿足實驗任務(wù)的要求。 7.實驗小結(jié)?？偨Y(jié)實驗完成的情況，對實驗方案和實驗結(jié)果進(jìn)行討論，對實驗中遇到的問題進(jìn)行分析，簡單敘述實驗的收獲、體會等。 實驗儀器萬用表信號發(fā)生器雙蹤示波器晶體管毫伏表實驗1 常用電子儀器的使用 實驗?zāi)康?1.掌握函數(shù)信號發(fā)生器、雙蹤示波器、晶體管毫伏 表

3、、直流穩(wěn)壓電源和萬用表的基本用法。 2.學(xué)會信號的輸出、調(diào)節(jié)和觀測的方法。二. 實驗儀器 信號發(fā)生器雙蹤示波器晶體管毫伏表萬用表三、實驗內(nèi)容1. 示波器的使用 示波器的基本操作: 認(rèn)清示波器各控制旋鈕的位置和作用開啟電源，調(diào)節(jié)輝度、聚焦、水平和垂直移位，將同步極性開關(guān)、掃描(電壓)和電平、穩(wěn)定度等旋忸置于適當(dāng)位置，使熒光屏上呈現(xiàn)一條清晰的水平線。此時示波器處于待命狀態(tài)。反復(fù)練習(xí)上述操作，以求熟練。2.直流電壓的測量將直流穩(wěn)壓電源輸出的直流信號送至示波器的y輸入端，按示波器測量直流電壓的方法測量。 直流電壓輸出（v)-4-2024示波器測量值（v）3.交流電壓的測量 1.測量示波器內(nèi)“校準(zhǔn)信號”

4、 將示波器的耦合選擇開關(guān)置于“AC”，調(diào)出“校準(zhǔn)信號”波形。根據(jù)被測信號的幅度和頻率，將校準(zhǔn)信號輸出端接YA或YB，觸發(fā)方式選擇自動，觸發(fā)源選擇內(nèi)觸發(fā)，內(nèi)觸發(fā)選擇開關(guān)置于常態(tài)。 （1）選擇合適的掃描速率開關(guān)及Y軸靈敏度開關(guān)位置，調(diào)出波形，使波形清晰、亮度適中，可顯示的個數(shù)和幅度適當(dāng)。 （2）Y軸靈敏度微調(diào)旋鈕打到校準(zhǔn)位置，選擇恰當(dāng)?shù)腨軸靈敏度開關(guān)位置，測量校準(zhǔn)信號的幅度。（3）掃描速率微調(diào)旋鈕打到校準(zhǔn)位置，選擇恰當(dāng)?shù)膾呙杷俾书_關(guān)位置，測量校準(zhǔn)信號的頻率。（4）調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕，將波形置于中心對稱位置，并使波形沿X軸方向擴(kuò)展，測量校準(zhǔn)信號的上升時間和下降時間。（5）將觸發(fā)方式選擇常態(tài)，調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋

5、鈕，在示波器上調(diào)出穩(wěn)定波形，說明不同觸發(fā)方式的特點。 表一指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值Time開關(guān)位置Volt開關(guān)位置實測值幅度（V）頻率（Hz）上升時間（s）下降時間（s）2測量交流信號的有效值和頻率（1）用低頻信號發(fā)生器輸出頻率為100Hz、1k Hz、10k Hz的三角波，用示波器測量信號的頻率，填入表2。（2）用低頻信號發(fā)生器輸出頻率為100Hz、10k Hz、1k Hz的正弦波，使其有效值經(jīng)交流毫伏表測量均為1V，10mV。用示波器測量信號的幅度，填入表3。 刻度值X軸開關(guān)位置（S/div）Y軸開關(guān)位置(V/div)實測值(格)100Hz10k Hz1k Hz實驗報告要求（1）實驗?zāi)康?、實驗儀器與實驗

6、電路。（2）實驗內(nèi)容、測量數(shù)據(jù)及其分析。（3）遇到的問題及其分析、處理情況。討論題 示波器中基線消失，應(yīng)調(diào)整那個旋鈕？示波器顯示的波形呈一條寬帶，應(yīng)調(diào)整那個旋鈕？思考題1.在不知道被測電壓大小時，毫伏表的量程開關(guān)應(yīng)置于什么位置？2在用示波器觀察波形時如何調(diào)整波形位置和幅度？實驗2晶體管特性鑒別和測試實驗?zāi)康?1.掌握用萬用表粗略鑒別晶體管性能的方法。 2.進(jìn)一步熟悉晶體管參數(shù)、特性曲線的意義和測量方法二. 實驗儀器 萬用表晶體管特性儀實驗板三、實驗內(nèi)容1.用萬用表判別二極管的極性和性能優(yōu)劣2.用萬用表判別晶體三極管的管腳、類型和性能優(yōu)劣3.測量二極管的伏安特性曲線 4.測量三極管的輸出特性曲線

7、 實驗報告要求（1）整理實驗數(shù)據(jù)，繪制晶體管特性曲（2）所得曲線與教材中的曲線作比較。思考題穩(wěn)壓管、光電三極管等特殊類型的二極管怎么測量它的特性？實驗3.單管放大電路二. 實驗儀器 一 實驗?zāi)康?1.掌握靜態(tài)工作點的調(diào)整和靜態(tài)分析方法。 2.掌握電壓放大倍數(shù)、動態(tài)范圍、輸入電阻、輸出電阻及頻率特性的測試方法，加深理解電子電路的動態(tài)分析。函數(shù)信號發(fā)生器雙蹤示波器晶體管毫伏表萬用表實驗板實驗電路實驗電路三、實驗內(nèi)容1.靜態(tài)工作點的調(diào)試 與測量接通直流電源前，先將RW調(diào)至最大， Ui置為0。接通12V電源、調(diào)節(jié)RW，使UE2.0V， 用直流電壓表測量UB、UC及用萬用電表測量RB2值。記入表1。 測

8、 量 值理 論 計 算 值UB（V）UE（V）UC（V）RB2（K）UBE（V）UCE（V）Ic（mA） 2.02.放大倍數(shù)的測量在放大器輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號uS，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓Ui為50mV，同時用示波器觀察放大器輸出電壓uO波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測量下述三種情況下的UO值，并用雙蹤示波器觀察uO和ui的相位關(guān)系，記入表2。 Rc(K)RL(K)Uo(V)Au觀察記錄一組uo和ui波形3.33.323、輸入電阻與輸出電阻的測量置RC3.3K，RL2K，輸入f1KHz的正弦信號，在輸出電壓uo不失真的情況下，用交流毫伏表測出US，Ui

9、和UL記入表5。保持US不變，斷開RL，測量輸出電壓Uo，記入表5。IIIUs（mV）Ui（mV）Ri(K)Uo（V）UL（V）Ro(K)測量值理論值測量值理論值4、最大不失真輸出電壓Uom的調(diào)試令Rc=RL=2.4K，逐漸增大輸入信號幅值，同時調(diào)節(jié)RW，直至輸出電壓波形的峰頂與谷底同時出現(xiàn)“被削平”現(xiàn)象，然后反復(fù)調(diào)節(jié)輸入信號幅值，使輸出電壓波形幅值最大且無明顯失真，此時對應(yīng)的輸出電壓即為最大不失真輸出電壓Uom，用直流電壓表和交流毫伏表測量有關(guān)參數(shù)，完成表4。UEQ（V）Ui（mV）Uom（V）實驗報告列表整理測量結(jié)果，并把實測的靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻之值與理論計算值比

10、較（取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較），分析產(chǎn)生誤差原因；總結(jié)RC，RL及靜態(tài)工作點對放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的影響;討論靜態(tài)工作點變化對放大器輸出波形的影響思考題如何正確選取放大電路的靜態(tài)工作點？放大電路的動態(tài)測試與靜態(tài)測試有何區(qū)別？實驗4負(fù)反饋放大電路 實驗?zāi)康?、對放大電路引入負(fù)反饋后對其各項性能的影響加深理解 。 2、掌握對反饋放大電路進(jìn)行性能測試的方法 。3、 掌握負(fù)反饋對放大器輸入電阻和輸出電阻的改變。實驗儀器 萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、雙蹤示波器、交流毫伏表實驗電路三、實驗內(nèi)容及方法 1. 對照電路圖，熟悉元件安裝位置，檢查實驗板元件及連線。 2.靜態(tài)工作點的調(diào)整及測量（UE=2V

11、)UB1UC1UE1IC1UB2UC2UE2IC2計算值2V2V理論值3. 測量無反饋時基本放大電路的性能注：考慮反饋的負(fù)載效應(yīng)，需斷開反饋并接地（1）放大倍數(shù)的測量在放大器輸入端Ui加入頻率為1KHz 10mV的正弦信號，同時用示波器觀察放大器輸出電壓uO波形，在波形不失真（可適當(dāng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點）的條件下用交流毫伏表測量UO值，并用雙蹤示波器觀察uO和ui的相位關(guān)系，記入表2。 項目Ui（mV）Uo(V)Au測量值理論值（2）測量基本放大電路的輸出電阻Ro。接入RL=2.4K歐，測量UoL的值，計算輸出電阻的值。Ro=RL(Uo-UoL)/UOL（3）測量基本放大電路的輸入電阻Ri。接入Rs

12、，并加大信號源電壓，使Uo與未接入Rs時相同，測量此時的信號源電壓Us，計算輸入電阻Ri。 Ri=RsUi/(Us-Ui)項目UsUiRiUoUoLRo測量值理論值4、測量有反饋時放大電路的性能連通反饋，測量放大電路的各項參數(shù)。（1）測量有反饋時電路的放大倍數(shù)Auf。在放大器輸入端Ui加入頻率為1KHz10mV的正弦信號，同時用示波器觀察放大器輸出電壓uO波形，（2）測量輸出電阻Rof。接入RL，測量UoL的值，計算輸出電阻的值。Ro=RL(Uo-UoL)/UOL（3）測量輸入電阻Ri。接入Rs，并加大信號源電壓，使Uo與未接入Rs時相同，測量此時的信號源電壓Us，計算輸入電阻Ri。 Ri=R

13、sUi/(Us-Ui)（4）測量反饋系數(shù)F。用晶體管毫伏表測量輸出電壓Uo和反饋電壓Uof，計算反饋系數(shù)F 。測量數(shù)據(jù)表項目UiUoUsUoLUofAufRifRofF測量值理論值實驗報告1.列表整理測量結(jié)果，把實測的靜態(tài)工作點、有無反饋的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻之值與理論計算值比較（取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較），分析產(chǎn)生誤差原因；2.總結(jié)反饋對及靜態(tài)工作點對放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的影響;思考題如果輸入信號出現(xiàn)失真，能否用負(fù)反饋來改善？實驗五 運算電路一、實驗?zāi)康?1. 掌握的比例、加減法和積分等基本運算電路的功能。 2. 了解運算放大器在實際應(yīng)用時應(yīng)考慮的一些問題 二. 實驗

14、儀器 函數(shù)信號發(fā)生器雙蹤示波器晶體管毫伏表萬用表、實驗箱1、集成運算放大器（741）芯片介紹“1”與“5”調(diào)零電位器接線端，分別接其兩固定端，中間滑動端接“4”； 2、基本運算電路（1）反相比例運算電路（2）反相求和電路 同相求和電路 加減 （3）同相比例電路（4）積分電路五、實驗報告1.整理實驗數(shù)據(jù)，畫出波形圖(注意波形間的相位關(guān)系)。2.將理論計算結(jié)果和實測數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。3.分析討論實驗中積分器在輸入正弦波與方波時，輸出的波形。思考題在反相加法器中，如Ui1和Ui2均采用直流信號，并選定Ui2=-1V,當(dāng)考慮到運算放大器的最大輸出幅度(12V)時，Ui1的大小不應(yīng)超過多少

15、伏? 實驗6比較器實驗?zāi)康?、掌握常見類型電壓比較器的構(gòu)成及特性 。 2、學(xué)習(xí)比較器電壓傳輸特性的測試方法 。 實驗儀器函數(shù)信號發(fā)生器、雙蹤示波器、交流毫伏表、萬用表、集成運放7412、電位器、電阻若干、雙穩(wěn)壓二極管（UZ6V）1，普通二極管IN40072。 1、過零比較器將 ui端懸空，用直流電壓表測量輸出電壓Uo= V。將 f=500Hz，Ui=100mV 的正弦波作為輸入信號引入，觀察輸入、輸出電壓波形，并記錄。2、滯回比較器（2）令信號輸入端接“5V5V可調(diào)直流信號源”，測出輸出電壓由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r輸入電壓對應(yīng)取值，以及輸出電壓由低電平跳變?yōu)楦唠娖綍r輸入電壓對應(yīng)取值。（3）將f=

16、500HZ，Ui=2V的正弦波作為輸入信號引入，觀察輸入、輸出電壓波形，并記錄。同時，將UT+和UT-標(biāo)注在波形圖上。3、窗口比較器將 f=500Hz，Ui=5V 的正弦波作為輸入信號引入，觀察輸入、輸出電壓波形，并記錄。實驗報告整理實驗數(shù)據(jù)和波形圖，根據(jù)測試結(jié)果，畫出三種電路的電壓傳輸特性圖 ；分析總結(jié)三種類型比較器的工作原理。思考題利用滯回比較器將正弦波轉(zhuǎn)化為矩形波時，當(dāng)輸入信號幅值小于門限電平時，輸出能否轉(zhuǎn)化成矩形波？實驗8RC橋式振蕩器 一、實驗?zāi)康?1. 進(jìn)一步學(xué)習(xí)RC正弦波振蕩器的組成及 振蕩條件。 2. 學(xué)會測量及調(diào)試振蕩器。二. 實驗儀器 函數(shù)信號發(fā)生器雙蹤示波器晶體管毫伏表直流穩(wěn)壓電源萬用表實驗板實驗電路三、實驗內(nèi)容及方法1.改變RC的值，用示波器觀察輸出波形的變化，直到電路振蕩，產(chǎn)生正弦波為止。2. 測量輸出正弦波的頻率，記錄并與理論值比較。3.驗證起振條件。4. 改變C值，觀測振蕩頻率的變化。思考題1. 簡述RC正弦波振蕩器的基本結(jié)構(gòu)及每部分的作用，并舉例說明。2. 通過仿真實驗，總結(jié)實際實驗時應(yīng)注意哪些問題。 實驗9晶體管直流穩(wěn)壓電源 一、實驗?zāi)康?. 掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作原理。2. 研究單相橋式整流、電容濾波電路的特性。3. 掌握串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源主要技術(shù)指標(biāo)的測試方法。4.