河北科技大学实验报告级专业班学号年月日姓名同组人指导教师张凤凌实验名称实验一常用电子仪器的使用练习成绩实验类型综合型批阅教师一、实验目的(1)学习直流稳压电源、信号发生器、交直流毫伏毫安表和示波器的使用方法。
(2)掌握交直流毫伏毫安表测量静态信号和动态信号的方法。
(2)掌握用示波器观测波形及测量频率和幅值的方法。
二、实验仪器与元器件(1)直流稳压电源1台(2)信号发生器1台(3)交直流毫伏毫安表1台(4)6502型示波器1台三、实验内容及步骤1.直流稳压电源的使用(1)使稳压电源输出+9V电压选择0~30V作为电压输出端。
“可调/固定”键弹起,调节“电压调节”旋钮,从数码显示器上观察输出电压的变化,使数码显示为9V,并使用毫伏毫安表直流挡测量+9V。
(2)使稳压电源输出±12V电压将“可调/固定”键按下,按图2-1-2接线,将其中一路接成+12V,另一路接成-12V。
使用毫伏毫安表的直流挡进行测量,表的地线(黑色线)与稳压电源的参考电位“GND”相连,测试线(红色线)分别测量+12V和-12V。
2.交直流毫伏毫安表的使用(1) 测量+9V、±12V的直流电压。
(2) 测量5mV的交流电压。
3.信号发生器的使用方法信号发生器能产生正弦波、方波、三角波等模拟信号,频率范围为2Hz~2MHz,分六挡连续可调;输出幅度为0V~25V P-P,连续可调。
模拟信号从“模拟输出”端输出。
(1)衰减开关“-20dB”和“-40dB”的作用波形选择“正弦波”,频率挡位选择“2k”。
调节“频率调节”旋钮,使数字频率计上的数码显示为1kHz。
当信号发生器衰减开关为0dB时(“-20dB”和“-40dB”键均弹起),调节其“幅度调节”旋钮,用毫伏毫安表的交流挡测量输出信号的电压值为5V(有效值)。
当衰减值分别为-20dB、-40dB和-60dB时,测量各输出电压值,将结果记入表2-1-1中。
表2-1-1 幅度衰减开关衰减值数据记录(2)使信号发生器输出电压为5mV、频率1kHz的正弦波信号信号发生器选择“正弦波”,频率为1kHz,衰减开关“-20dB”和“-40dB”同时按下。
调节“幅度调节”旋钮,用毫伏毫安表交流挡测量输出电压的有效值为5mV。
4.6502型示波器的使用(1)使用前的准备将示波器面板上各旋钮和按键置于如下位置:测试探头线的“衰减开关”置于“×1”位置;面板上的“垂直方式选择”按下“CH1”键,“耦合开关AC-GND-DC”置于“DC”,“垂直偏转因数开关VOL TS/DIV”置于“0.2V”,“VOL TS/DIV”微调旋钮顺时针旋到头(CAL);“触发极性SLOPE”置于“+”,“触发方式TRIG.MODE”置于“AUTO”,“触发源SOURCE”置于“INT”;“扫描时间因数开关TIME/DIV”置于“0.2ms”,“TIME/DIV微调旋钮”顺时针旋到头(CAL),其它键均弹起。
打开电源开关,调节“Y轴POSITION”和“X轴POSITION”,将扫描基线调至屏幕适当位置,调节“辉度INTENSITY”、“聚焦FOCUS”旋钮,使扫描基线亮度适中,聚焦最佳。
(2)示波器的自检将CH1通道的测试探头线接至示波器的“校准信号”(方波0.5V、1kHz)输出端,被测信号的波形显示在屏幕上。
如果波形不稳定,可调节“触发电平TRIG.LEVEL”,使波形稳定下来,便于观测。
(3)观测1kHz正弦信号、三角波信号、方波信号。
四、回答问题:(1)直流电源的输出电压未经测量就接入实验电路,会造成什么后果,应该怎么办?(2)毫伏毫安表在小量程挡(AC50mV/mA挡)测试大信号时会出现什么现象,应如何处理?(3)用示波器测量信号的幅值与频率时,如何保证测量精度?(4)示波器显示波形不稳定(向左或向右移动)时,应调节哪些旋钮使其稳定下来?(5)为什么在实验中所有仪器与实验电路必须共地?不共地会怎样?河 北 科 技 大 学 实 验 报 告级 专业 班 学号 年 月 日 姓 名 同组人 指导教师 张凤凌 实验名称 实验三 单管交流放大电路 成 绩 实验类型 验证型 批阅教师一、实验目的(1)掌握共射放大电路的静态工作点与放大倍数的测试方法 (2)观察电路参数变化对放大器的影响二、实验仪器与元器件(1)直流稳压电源 1台 (2)信号发生器 1台 (3)交直流毫伏毫安表 1台 (5)单管放大电路模块1块三、实验内容及步骤熟悉单管放大电路面板上各元件的位置。
按电路原理图2-3-1接线,基极接入R b2,集电极接入R c =2kΩ,发射极接入旁路电容C e ,负载电阻R L =∞(开路)。
检查接线无误后,将直流电源输出的12V 电压加到实验板上,并用毫伏毫安表的直流电压挡测量12V 。
1.测量静态工作点将电路的输入端对地短路。
调节R p ,使U C =9V ,保持R p 不变。
用毫伏毫安表的直流挡分别测量U B 、U E 的值,并将测量结果记入表2-3-1中。
图2-3-1 单管放大电路2.测量电压放大倍数A u输入端对地短路线去掉。
从电路输入端送入U i=5mV(有效值)、f=1kHz的正弦波信号,当示波器观察的输出波形为放大的、不失真的正弦波时,用毫伏毫安表的交流挡测量输出电压U o的值,并将测量结果及波形记入表2-3-2中。
3.观测电路参数变化对电路的Q点、A u及输出波形的影响(1)R c变化:R c=3kΩ,R L=∞,R p保持不变。
去掉输入信号,用毫伏毫安表的直流挡测量U C、U B和U E的值,将测量结果记入表2-3-1中。
电路的输入端接入U i=5mV、f=1kHz正弦波信号,用毫伏毫安表的交流挡测量输出电压U o的值,用示波器观察输出信号的波形,将结果记入表2-3-2中。
(2)R L变化:R c=2kΩ,R L=2kΩ,R p保持不变。
重复3.(1)中的测量步骤,并将测量结果及波形记入表2-3-1和2-3-2中。
表2-3-2输出电压的测量及相关计算4.观测静态工作点设置不合适时对电路输出波形的影响(1)R c=2kΩ,R L=∞,将R p调至最小值。
接入U i=5mV、f=1kHz正弦波信号,用示波器观察输出信号的波形,并将失真波形记录下来。
去掉输入信号,用毫伏毫安表的直流挡测量U C、U B和U E的值,将测量结果及失真波形记入表2-3-3中。
(2)将R p调至最大值。
接入输入信号,将U i逐渐增大至20~30mV,用示波器观察输出信号的波形,并将失真波形记录下来。
去掉输入信号,测量U C、U B和U E的值,将结果及失真波形记入表2-3-3中。
表2-3-3失真状态的测量结果四、思考题(1)总结R c、R L变化对放大倍数A u的影响。
(2)测量过程中,所有仪器与实验电路的公共端必须接在一起,为什么?(3)输入信号电压值的测量方法:①测量好后加到实验电路上不再测量;②加到实验电路上再测量;③先大致测量,加到电路上后再精确测量。
应选用哪一种?为什么?河 北 科 技 大 学实 验 报 告级 专业 班 学号 年 月 日 姓 名 同组人 指导教师 实验名称 实验四 长尾式差分放大电路 成 绩 实验类型 验证型 批阅教师一、实验目的(1)掌握差分电路的测试方法(2)了解零漂的产生原因及抑制方法二、实验仪器与元器件(1)直流稳压电源 1台 (2)信号发生器 1台 (3)交直流毫伏毫安表 1台 (4)6502型示波器 1台 (5)单管放大电路模块1块三、实验内容及步骤熟悉差分放大电路面板上各元件的位置。
按电路原理图2-4-1接线,电阻R e 与R w 滑动端相连,使电路构成长尾式差分放大电路。
检查接线无误后,将电源输出的±12V 接到实验板上,使V CC =+12V 、V EE =-12V 。
1.静态工作点的测量(1)调零。
将电路的两个输入端同时对地短路,调节调零电位器R w ,使双端输出电压U o =0(毫伏毫安表的测试线接在两个输出端,用直流挡测量)。
(2)用毫伏毫安表直流挡分别测量T 1和T 2的各极电压,将结果记入表2-4-1中。
表2-4-1 静态工作点的测量数据2.差模电压放大倍数的测量图2-4-1 长尾式差分放大电路(1)将输入端对地短接线去掉。
按图2-4-2接线,从差模信号源引出大小相等、极性相反的差模信号,作为电路的u I1、u I2信号(黑色线均接地)。
使|U i1|=|U i2|=10mV ,用毫伏毫安表的交流挡测量单端差模输出电压U od1、U od2的值。
差模信号源的使用方法:将差模信号源的“DC/AC ”键按下(输出信号为1kHz 正弦波),“0dB/-20dB ”键按下,从两个差模信号输出端引出差模信号,接至实验电路的两个输入端。
通过调节“幅度调节”旋钮,使|U i1|=|U i2|=10mV ,用毫伏毫安表的交流挡测量。
(2)计算双端输出电压U od 、单端及双端差模放大倍数A d1、A d2和A d 的值。
将计算结果记入表2-4-2中。
计算公式为od od1od2U U U =- (2-4-1)式中U od1与U od2反相位。
U id =U i1-U i2=20mV (2-4-2)d1od1id /A U U = (2-4-3) d2od2id /A U U = (2-4-4) d od id /A U U = (2-4-5)表2-4-2 差模电压放大倍数测量数据3.共模电压放大倍数的测量(1)按图2-4-3接线,使用信号发生器产生f =80Hz、U i =0.3V 的正弦波作为共模信号加至实验电路的两输入端,即U i1=U i2=U i =0.3V(2)用毫伏毫安表交流挡测量单端共模输出电压U oc1、U oc2的值,并计算双端输出电压U oc 、单端及双端共模放大倍数A c1、A c2和A c 的值(请参考差模电压放大电路的计算公式,其中u Oc1与 u Oc2同相位)。
将计算结果记入表2-4-3中。
表2-4-3 共模电压放大倍数测量数据图2-4-3 共模信号与输入端的连接图2-4-2 差模信号与输入端的连接由以上测量数据计算共模抑制比dCMR cA K A =4.定性观察温度变化引起的零点漂移现象 先调零,调零方法见步骤1.(1)。
然后用手捏住T 1管,使其温度升高。
注意观察毫伏毫安表上U o 电压示数的变化;放开T 1,稍停片刻,再捏住T 2管,继续观察毫伏毫安表电压示数的变化。
分析电压变化的原因。
四、思考题(1)差模放大电路对差模输入信号起放大作用还是抑制作用?(2)电路中两个三极管及元件参数的对称性对放大电路的性能起什么作用?(3)差模放大电路两管基极的输入信号幅值相等、相位相同时,理论上输出电压应为多少? (4)总结长尾式差分放大电路的特点。