计算机硬件综合实验电子电路实验指导书南京师范大学2011.2目录实验一基尔霍夫定律、迭加原理和戴维南定理 (3)一、实验目的 (3)二、实验仪器设备 (3)三、实验内容及步骤 (3)四、实验报告要求 (5)实验二LC并联谐振电路的频率特性 (6)一、实验目的 (6)二、实验仪器设备 (6)三、实验内容及步骤 (6)四、实验报告要求 (7)实验三示波器的使用与一阶RC电路的响应 (8)一、实验目的 (8)二、实验仪器设备 (8)三、实验内容及步骤 (8)四、实验报告要求 (9)实验四三极管的电流控制作用 (10)一、实验目的 (10)二、实验仪器及设备 (10)三、实验内容及步骤 (10)四、实验报告要求 (12)实验五单管交流放大电路 (13)一、实验目的 (13)二、实验仪器设备 (13)三、实验内容与步骤 (13)四、实验报告要求 (15)实验六集成运放应用电路综合实验 (16)一、实验目的 (16)二、实验仪器设备 (16)三、实验内容与步骤 (16)四、实验报告要求 (19)实验板器件位置图 (20)实验一 基尔霍夫定律、迭加原理和戴维南定理一、 实验目的1. 通过实验验证电路分析的基本定律基尔霍夫定律，并加深理解；2. 通过实验验证线性电路的重要定理，加深理解；3. 加深对参考方向的理解；4. 学习线性含源单口网络等效电路参数的测量方法。

二、 实验仪器设备1. 计算机硬件综合实验箱2. 数字万用表3. 电路电子实验板 三、 实验内容及步骤1.基尔霍夫定律、线性原理和迭加原理的验证首先，以实验板上的电阻网络为基础，按图1-1接线：连接b-b′，并将d 点接地，再按照表1-1所示的工作状态，依次将a 、c 两点分别接入相应的电源。

然后，按照表中要求，测量有关各支路的电压，并将结果记录于表1-1中。

注意：①若U S1由0改为5V ,则应将原来的连线“a→d ”改为“a→+5V ”；同理，若U S2由+15V 改为0，也应通过“c→+15V”与“c→d”之间连线的转换来改变，以确保不将电源短路。

②5V 、10V 直流（可调）电压源U s1：可由实验板左上角的直流稳压电路的输出端口获得（需外加12V 交流电压，并对稳压电路作适当连接）。

分析表1-1记录的数据，不仅可以验证基尔霍夫的两条定律，还可以验证线性原理、叠加原理。

分析数据的表格请自拟。

+U S2220Ω510Ω图1-1　验证叠加原理和基尔霍夫定律+U若具有两个独立电源设备，则可由图1-2所示电路来验证KCL 、KVL 和线性原理、叠加原理，以及戴维南定理。

此项作为选做内容。

2.戴维南定理的验证实验电路仍采用图1-1所示电路：把其中300Ω电阻视为负载电阻R L ，断开负载支路(只需断开b 、b’)，电路其余部分作为被测有源单口网络。

实验之前，请先估算此网络的开路电压U bdo 及等效内阻R O 。

（1）令有源网络U S1=5V 、U S2=15V ，测量并验证戴维南定理的正确性。

1) 断开b-b’，测量并记录有源网络的等效参数：开路电压U bdo 和等效内阻R o（=Lbdbdbdo R U U U ）；2) 用直流可调电压源（1.25～12V ）以及电阻网络右侧的电位器（1k+100Ω），经调节后组成原有源网络的戴维南等效电路；3) 将负载（300Ω电阻）串联接入等效电路，测量并记录此时的负载端电压U L （填于表1-2）。

把该数据与表1-1中“U S1=5V ,U S2=15V”时的电压U bd 相比较，以验证戴维南定理的正确性。

（2）令有源网络U S1=10V 、U S2=15V ，重复上述步骤，测量并验证戴维南定理的正确性。

图1-2实验电路Ⅱ四、实验报告要求1.实验目的；2.实验内容（实验线路及原始数据）；3.分析实验结果,给出结论；4.将实验测得的数据与理论计算值相比较，估计产生误差的原因；5.回答预习思考题：1)实验中怎样将独立电压源置零？2)实验中测量电流的方法有几种？3)测量无源单口网络的等效电阻的方法有哪几种？4)测量含源单口网络的等效电阻的方法有哪几种？它们分别适用于何种场合？6.收获与建议。

实验二 LC 并联谐振电路的频率特性一、 实验目的1．观察并联谐振现象，加深对并联谐振特点的理解； 2．学习LC 并联谐振电路频率特性的测定方法；3．掌握低频信号发生器（函数信号发生器）以及交流毫伏表等常用仪器、仪表的使用方法。

二、 实验仪器设备1. 函数信号发生器2. 交流毫伏表3. 电路电子实验板4. 计算机硬件综合实验箱三、 实验内容及步骤Ω11Rm HΩ20L R2图 2-1 LC 并联谐振电路1. 从实验板上的RLC 阵列选取元件，按图2-1接好线路．2. 调节信号发生器的输出信号，使之频率f=2kHz ，电压有效值U s 约为1V(用交流毫伏表测量)．3. 改变信号源的频率f(=2kHz ~80kHz )， 同时注意调节U S ， 使电容两端电压保持U C ≡ 1V 。

然后，测量并记录相应于该频率的U R1（或端口电流I 值）和U R2（或电感支路电流I L 值）； 4. 再次改变信号源的频率，调节信号源电压U S ， 使Uc ≡ 1V ，再记录相应于该频率的U R1和U R2；5. 重复上述步骤，至少测量9~11 组数据。

注意：①首先找到谐振频率f O，并尽可能使之准确；②在f O附近两．侧多测量几组数据——愈靠近谐振频率，测量点愈要密集；③交流毫伏表的使用（校零、灵敏度选择、读数、共地或固定方向）。

请自拟数据记录表格。

四、实验报告要求1.实验目的；2.实验线路及原始记录数据；3.整理实验结果，用坐标纸按比例画出①电流谐振曲线I(f)(I = U R1/1= U R1)，②阻抗谐振曲线Z(f)(Z= U c/I= U c/U R1)，并标出关键数据f o、I o、Z o．4.由实验数据计算出谐振时电路的阻抗Z o(=U co/I o)，以及电路的品质因数Q(约等于谐振时的U R2/ U R1)。

5.回答预习思考题：实验中如何判断谐振是否发生？如何确定谐振频率f o?6.收获和建议。

实验三 示波器的使用与一阶RC 电路的响应一、 实验目的1. 学习用示波器观察和分析电路的响应；2. 研究在方波激励作用下，一阶RC 电路响应的基本规律和特点；3. 进一步掌握函数信号发生器的使用。

二、 实验仪器设备1. 函数信号发生器2. 双踪示波器3. 电路电子实验板三、 实验内容及步骤按照图3-1，将函数信号发生器输出的脉冲信号接入RC 串联电路。

1. 使信号源输出正向方波电压，幅值U o =4V ，脉宽t p =0.5ms ，频率为1kHz(周期T=1ms)；电阻R 和电容C 均取自电路电子实验板中的RLC 阵列，其中，R=100K Ω，C=0.047μF 。

使用双踪示波器(示波器扫描时间为0.2 ms /div) 观察u s (t)与u c (t)、u R (t)的波形，并作记录（波形、电压峰值以及时间刻度）。

将示波器旋钮置于“校准”位置，并记下电压波形的纵横标尺刻度（注意电压的极性）。

2. 保持函数信号发生器的输出（幅值、脉宽、频率）不变，调节电阻R 及电容C 的数值：使R=1K Ω，C=0.047μF 。

用双踪示波器观察波形变化，记下此时的u s (t)与u c (t) 、u R (t)的波形。

3. 保持“R=1k Ω、C=0.047μF”不变，调节函数信号发生器输出方波电压的频率为f 2=10kHz ，调整示波器的扫描时间为20μs/div ，观察t p 的变化对u R (t)和u C (t) 波形的影响，并记录波形。

4. 保持“R=1k Ω、C=0.047μF”不变，调节函数信号发生器输出方波电压的频率为f 2=40kHz （即周期25μs ），适当选择示波器的扫描时间，观察t p 的变化对u R (t)和u C (t) 波形的影响，并记录波形。

注意：1) 输入示波器的信号电压极性的正/负。

2) 调节电子仪器时，切忌用力过猛。

图3-1 一阶RC电路的脉冲响应u Cu四、实验报告要求1.实验目的；2.实验内容以及记录波形(与实验时的电路参数相对应)。

3.分析实验结果，回答下列问题：（1）当以不同的频率的方波信号输入到既定参数的RC微分电路或积分电路时（试比较步骤2、3、4），输出电压是否总是保持微分或积分关系? 为什么?（2）在信号频率不变的情况下，改变RC电路的电阻（试比较步骤1与步骤2），将对输出波形有何影响？4.通过本次实验，你认为决定微分或积分电路输出波形的有哪几个关键因素？5.收获与建议。

实验四 三极管的电流控制作用一、 实验目的1. 掌握三极管的电流控制作用（电流放大作用和开关作用）；2. 加深对三极管输出特性及主要性能指标的理解；3. 熟悉三极管共射极输出特性曲线的测试原理。

二、 实验仪器及设备1. 函数信号发生器2. 交流毫伏表3. 双踪示波器4. 电路电子实验板5. 计算机硬件综合实验箱三、 实验内容及步骤1. 输出特性曲线constI B CEC ui =-的测试。

三极管共射极输出特性曲线可以通过JT-1晶体管特性图示仪直接获得；还可以根据定义，通过实验电路逐步测量来获得，本实验采用一种方法。

测试三极管共射极输出特性曲线的原理电路和实验电路分别如图4-1（a ）和（b ）所示。

（其测试原理详见教材）图4-1 三极管共射极输出特性曲线测试电路C EU )V ~15)V ~150)m A ()V (U CR 1=C EU （a）原理电路（b）测试电路以实验板上的放大电路B/射极跟随器为基础，按照图4-1（b ）分别接入基-射极回路电源V BB（0～1.5V ）和集-射极回路电源V CC （0～15V ），并使R b =10k ，R C =1k 。

按照表4-1，逐次进行下列测量：（1） 调节V BB ，使I B =0；在I B 不变的情况下，调节V CC ，以改变三极管的管压降U CE （按表4-1），逐次测量并记录与管压降U CE 相应的集电极电流I C （注意：)m (U )mA ()k (R )V (U I C C CR k R C R C A =Ω=Ω=1）；（2） 调节V BB ，使I B =20μΑ（))(mV (U 1.0)()k (10)mV (U )mA ()k (R )V (U I b b b R R b R BA μ=A μΩ=Ω=）；在I B 不变的情况下，调节V CC 集-射极回路电源，改变三极管的管压降U CE （按表4-1），逐次测量并记录与管压降U CE 相应的集电极电流I C ；（3） 调节V BB ，使I B =40μΑ，重复上述过程； （4） 调节V BB ，使I B =80μΑ，重复上述过程。