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模拟电子技术实验指导

实验二常用电子仪器的使用一、实验目的(1)了解双踪示波器、低频信号发生器及晶体管毫伏表的原理框图和主要技术指标;(2)掌握用双踪示波器测量信号的幅度、频率;(3)掌握低频信号发生器、晶体管毫伏表的正确使用方法。

二、实验器材双踪示波器DF4321型(或HH4310A型)低频信号发生器DF1641B型(或SG1631C型)晶体管毫伏表DF2175型三、实验原理与参考电路在电子技术实验里,测试和定量分析电路的静态和动态的工作状况时,最常用的电子仪器有示示波器:用来观察电路中各点的波形,以监视电路是否正常工作,同时还用于测量波形的周期、幅度、相位差及观察电路的特性曲线等。

低频信号发生器:为电路提供各种频率和幅度的输入信号。

直流稳压电源:为电路提供电源。

晶体管毫伏表:用于测量电路的输入、输出信号的有效值。

万用表:用于测量电路的静态工作点和直流信号的值。

四、实验内容及步骤1.低频信号发生器与晶体管毫伏表的使用(1)信号发生器输出频率的调节方法按下“频率范围”波段开关,配合面板上的“频率调节”旋钮可使信号发生器输出频率在0.3Hz~3MHz的范围改变。

(2)信号发生器输出幅度的调节方法仪器面板右下方的Q9是信号的输出端,调节“输出衰减”开关和“输出调节”电位器,便可在输出端得到所需的电压,其输出为0-20V P-P的范围。

(3)低频信号发生器与毫伏表的使用将信号发生器频率调至lkHz,调节“输出调节”旋钮,使仪器输出电压为5V P-P左右的正弦波,分别置分贝衰减开关于0dB、—20dB、—40dB、—60dB挡,用毫伏表分别测出相应的电压值。

注意测量时不要超过毫伏表的量程,并且尽可能地把档位调到与被测量值相接近,以减小测量误差。

2.示波器的使用(1)使用前的检查与校准先将示波器面板上各键置于如下位置:“工作方式”位于“交替”(如果只观察一个波形可置于CHl通道或CH2通道);“极性”选择位于“+”;“触发方式”位于“内触发”;“DC,GND,AC"开关位于“AC”;“高频,常态,自动”开关位于“自动”位置;“灵敏度V/div"开关于“0.2V/div"档,“扫速t/div"开关于“0.2ms/div"档,亮度、辉度、位移、电平开关置中间位置,开启电源后,屏幕上应出现两条扫描线。

然后用同轴电缆将校准信号输出端与CHl通道或CH2通道的输入端(红夹子)相连接,扫速和灵敏度开关的微调旋钮置校正位置(顺时针旋转到底),示波器屏幕上应显示电压为0.5V P-P、周期为lms的方波。

调节各旋钮使屏幕上观察到的波形细而清晰。

(2)交流信号电压幅值的测量调低频信号发生器信号频率为lkHz、输出电压为5V P-P,适当选择示波器灵敏度选择开关“V/div"和扫速开关“t/div"的位置,使示波器屏幕上能观察到完整、稳定的正弦波,同时将灵敏度选择开关“微调”旋钮置于校准位置,则此时屏幕上纵向坐标表示每格的电压伏特数,根据被测波形在纵向高度所占格数便可读出电压的数值,将信号发生器的分贝衰减器置于表14-1中要求的位置并测出其结果记入表中。

(3)交流信号频率的测量将示波器扫速开关的“微调”旋钮置于校准位置,在预先校正好的条件下,此时扫描速率开关“t/div"的刻度值表示屏幕横向坐标每格所表示的时间值。

根据被测信号波形在横向所占的格数直接读出信号的周期,若要测量频率只需将被测的周期求倒数即为频率值。

按表14-2所示频率,由信号发生器输出信号,用示波器测出其周期,并计算频率,将所测结果与已知频率比较。

Y号发生器(I)作为已知频率f x的信号,从"CH1(X) "插座输入,这时扫描速率开关应置于X-Y档。

调节信号发生器I的频率f x,当f x与f Y之间成一定倍数关系时,屏幕上就能显示李沙育图形,如图14-2(b)所示,由该图形圆圈的个数及f x的读数即可确定出被测信号的频率f Y。

(注意:水平方向圆圈个数=f Y/f x,垂直方向圆圈个数=f X/f Y)五、实验报告要求(1)认真记录数据并填写相应表格;(2)分析测量结果与理论值的误差,讨论其产生原因;实验一 用万用表检测二、三极管一、实验目的(1)熟悉用万用表判别晶体二、三极管的正确方法; (2(3 1 其中 ×100Ω 2.晶体二极管的测试如图15-1所示,用黑表笔(电源正级)接二极管阳极,红表笔(电源负级)接二极管阴极时,二极管正向导通;反之,二极管反向截止。

正向导通电阻约几百欧或几千欧,反向电阻约几百千欧以上。

阻值在这个范围内,说明管子是好的;如果正、反向电阻均为无穷大,则表明二极管内部断开;如果正、反向电阻均为零,说明二极管内部短路;如果正、反向电阻接近,则二极管性能严重恶化。

3.用万用表判别三极管的管脚和类型(1)先判别基极b 三极管可等效为两个背靠背连接的二极管。

如图15-2所示。

根据PN 结单向导电原理:基-集、基-射结正向导通电阻均较小,反向电阻均较大,所以很容易把基级判别出来。

现以NPN 管为例: 测量时先假设某一管脚为“基极b ”,用黑表笔接假设的“基极b ”,红表笔分别接其余两个管脚,测量阻值,若阻值均较小,再将黑红笔对调(既红笔接假设的基级b ),重复测量一次,若阻值均较大,则原先假设的基极是正确的。

如果两次测得的阻值是一大一小,则原先(2)判别管子类型 由上面判别基极的结果,同时可知管子类型。

如用黑表笔(电池正极)接管子基极,红表笔(电池负极)分别接其余两脚时,电阻值均较小,由PN 结单向导电原理知道,基极是P 区,集电极和发射极是N 区,故为NPN 管。

反之,红表笔接基极,(黑表笔分别接c 、e 极,电阻值(3)判别集电极c基极b而可判别集电极c。

管放大原理可知:对导通状态,I c较大。

当于基极偏置电阻R b正确的,另一管脚就是发射极。

测量电路如图15-3所示。

对PNP管,测试时只需将表笔对调即可,请读者自己分析。

四、实验内容与步骤用万用表判断二极管、三极管的管脚和类型。

五、实验报告与要求(1)记录所测得的β值(2)记录被测二、三极管的正、反向阻值。

(3)说明为什么用万用表不同的欧姆档测得同一二极管正向(或反向)的电阻值不同。

实验三单级放大电路一、实验目的(1)熟悉模拟电路实验箱和电子元器件;(2)掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响;(3)学习测量放大器静态工作点Q、电压放大倍数A V、输入电阻r i、输出电阻r0的方法,了解共射极电路特性;(4)学习放大电路的动态性能。

二、实验器材低频信号发生器(SG1631C型或DF1641B型)一台、交流毫伏表(DF2175型)一台、示波器(HH4310A型或DF4321A型)一台、直流稳压电源(SS1798型或DF1731SC3A型)一台、模拟实验箱一套。

三、预习要求(1)三极管及单管放大电路工作原理。

(2)放大电路静态和动态测量方法。

四、实验原理与参考电路1.静态测试与调整(1)按图16-1接线,接线前先测量箱上+12V电源,关断电源后再连线,将电位器R P的阻值调到最大位置,按图连接电路,调整R P使V E=2.2V,测量并填表16-1。

(注意测R b时要断开电源以及;2.动态研究(1)按图16-2所示电路接线(R P位置不变)。

(2)将信号发生器调到f=1KHz,电压(有效值)为500mV的正弦信号,然后接至放大电路的最左端,经过R1、R2的衰减(100倍),V i点得到5mV的小信号,观察输入、输出信号的波形,并比较相位,然后测V0值并填入表16-2中。

(注意:输入端接由R1、R2组成的衰减器,目的是为了使晶体管毫伏表可在同一量程下测量输入、输出电压,以减少因仪表不同量程带来的附加误差)(3)信号源频率不变,逐渐增大信号输出幅度,测量V0最大不失真时输入和输出的最大值,并填入表16-2中。

图 16-2 小信号放大电路(4)R 1=5.1k , 断开负载R L ,减少R p ,使V c <4V ,并测V b 、V e 的电位,然后保持V i =5mV 不变,可观察到(V 0波形)饱和失真;断开信号源,增大R p ,使V c >9V ,并测V b 、V e 的电位,将R 1由5.1k 改为510Ω(既:使V i =50mV )可观察到(V 0波形)截止失真;将测量结果填入表16-3中。

(注意测量各极的电位V b 、V c 、V e 时要断开信号源,用万用表直流电压档测)(1)输入电阻测量电路如图51Ω电阻,调R P 使V C 为6V ,保证电路工作在V i ,即可计算r i 。

(1 电路如图16-4所示,在图16-3的基础上,在输出端接入5.1k 负载电阻,测量带负载时的输出电压V L 和空载时的输出电压V 0,即可计算出r 0。

将上述测量结果及计算结果填入表16-4中。

RV V V r iS ii .-=图16-4输出电阻测量(1).注明你所完成的实验内容,简述相应的基本结论。

(2)记录数据和波形写出较详细的报告。

LRV V r L ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=100实验四 负反馈放大电路一、实验目的(1)研究负反馈对放大器性能的影响; (2)掌握反馈放大器性能的测试方法。

二、实验器材低频信号发生器(SG1631C 型或DF1641B 型)一台、交流毫伏表(DF2175型)一台、示波器(HH4310A 型或DF4321A 型)一台、直流稳压电源(SS1798型或DF1731SC3A 型)一台、模拟实验箱一套。

三、预习要求(1)认真阅读实验内容要求,复习负反馈电路有关内容。

(2)复习负反馈对放大器有哪些影响。

(3)图17-1电路中晶体管β值为200,计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。

四、实验原理与参考电路放大电路中引入负反馈后的放大倍数称为闭环放大倍数A f ,而不存在负反馈的放大电路(又称基本放大电路)的放大倍数称为开环放大倍数A ,反馈网络的反馈系数为F ,这三者之间的关系为AFAA f +=1负反馈对放大电路的性能的影响主要体现在输入电阻,输出电阻,频带非线性失真,稳定性这几个方面,而对性能的改善程度是用反馈深度来决定的,本实验电路的反馈深度为(1+AF ),它的数值取决于反馈网络的元件参数和基本放大电路的放大倍数。

在阻容耦合放大器中,因有电抗元件存在,电压放大倍数将随信号频率而变,在高低频段放大倍数均会随着频率的变化而有所下级,在低频段,下限截止频率由耦合电容和发射极旁路电容决定,在高频段,上限截止频率由极间电容效应决定,通频带B W =f H -f L ,引入负反馈后,可使放大器的通频带得到扩展。

五、实验内容与步骤1.负反馈放大器开环和闭环电压放大倍数的测试 ⑴开环电路:①按图接线,R F 先不接入。

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