实验目录实验一 RC有源滤波器实验 (2)实验二比例求和运算电路实验 (4)实验三积分与微分电路实验 (8)实验四电压比较电路实验 (10)实验五电压/频率转换电路实验 (12)实验六隔离放大电路实验 (14)实验七 PWM调制控制直流电机实验 (16)实验八温度测量实验 (18)实验九电流/电压转换电路实验* (20)*选做实验实验一 RC有源滤波器实验实验目的1.熟悉有源滤波器构成及其特性;2.学会测量有源滤波器幅频特性。
;仪器及设备1.示波器;2.信号发生器。
;预习要求1.预习教材有关滤波器内容;2.分析图一、图二、图三所示电路,写出它们的增益特性表达式;3.计算图一、图二电路的截止频率,图三的中心频率;4.画出三个电路的幅频特性曲线;5.设计报告要求的电路,准备用实验测试验证。
实验内容1.低通滤波器实验电路如图一所示。
图一低通滤波器按表1内容测量并记录填表。
表1i2.高通滤波器实验电路如图二所示。
图二高通滤波器按表2二内容测量并记录填表。
表23.带阻滤波器实验电路如图三所示。
图三带阻滤波器(1)实测电路中心频率;(2)以实测中心频率为中心,测出电路幅频特性。
实验报告1.整理数据,画出各电路曲线,与理论计算绘制的曲线比较,分析误差原因。
2.如何组成带通滤波器?试设计一中心频率为300Hz,带宽为200Hz的带通滤波器,并搭接电路,测试验证。
实验二比例求和运算电路实验实验目的1.掌握用集成运算放大器组成比例,求和电路的特点及功能;2.学会上述电路的测试和分析方法。
实验仪器1.数字万用表;2.示波器;3.信号发生器。
预习要求1.计算表1.1中地V o和Af。
2.估算表1.3的理论值。
3.估算表1.4、1.5中的理论值。
4.计算表1.6中的V o值5.计算表1.7中的V o值。
实验内容1.电压跟随器图2.1 电压跟随器实验电路如图2.1所示。
按表2.1内容实验并测量记录。
表2.12.反相比例放大器图2.2 反相比例放大器实验电路如图2.2所示。
(1)按表2.2内容实验并测量记录。
表2.2(2)按表2.3要求实验并测量记录。
表2.33.同相比例放大器电路如图2.3所示。
图2.3同相比例放大器(1)按表2.3实验测量并记录。
表2.4表2.54. 反相求和放大电路。
图2.4反相求和放大电路实验电路如图2.4所示。
按表2.6内容进行实验测量,并与预习计算比较。
表2.65.双端输入求和放大电路(减法电路)图2.5 双端输入求和放大电路实验电路为图2.5所示。
实验报告1.总结本实验中5种运算电路的特点及功能。
2.分析理论计算与实验结果误差的原因。
实验三积分与微分电路实验实验目的1.掌握使用集成运算放大器构成积分微分电路的方法;2.了解积分微分电路的特点及性能。
实验仪器1.模拟电子实验箱;2.双踪示波器;3.数字式万用表。
预习要求1.分析图2.1 电路,若输入正弦波,Vo 与Vi 相位差是多少? 当输入信号为100Hz 有效值为2V;2.分析图2.2 电路,若输入正弦波,Vo 与Vi 相位差多少? 当输入信号为160Hz 幅值为1V 时,列出计算公式,画好记录表格。
实验内容1.积分电路实验电路如图3.1所示。
图3.1 积分电路(1)取Vi=01V,断开开关K(开关K用一连线代替,拔出连线一端作为断开。
)用示波器观察Vo变化。
(2)测量饱和输出电压及有效积分时间。
(3)将图3.1 中积分电容改为0.1u,在积分电容两端并接100K 电阻,Vi 分别输入频率为lOOHz幅值为±1V(Vp-p=2V)的正弦波信号,观察和比较Vi 和Vo 的幅值大小及相位关系,并记录波形。
(4)改变信号频率为1KHz,观察Vi 与Vo 的相位、幅值关系。
2.微分电路实验电路如图3.2 所示。
图3.2 微分电路(1)输入正弦波信号,f=160Hz 有效值为1V,用示波器观察Vi 与Vo 波形并测量输出电压。
(2)改变正弦波频率为20~400Hz,观察Vi 与Vo 的相位、幅值变化情况并记录。
(3)输入方波,f=200Hz,V=±5V,用示波器观察Vo波形,按上述步骤重复实验步骤重复实验。
3.积分——微分电路:实验电路如图3.3 所示。
图3.3 积分——微分电路(1)在Vi 输入f=200Hz,V=±6V 的正弦波信号,用示波器观察Vi 和Vo 的波形并记录。
(2)将f 改为500Hz,重复上述实验。
实验报告1.整理实验中的数据及波形。
2.分析实验结果与理论计算的误差原因。
思考题1.总结积分、微分电路的特点。
2.若增大积分时间常数,应如何调整电路?实验四电压比较电路实验实验目的1.掌握比较器的电路构成及特点。
2.学会测试比较器的方法。
仪器设备1.双踪示波器;2.函数信号发生器;3.数字万用表;4.模拟电路实验箱。
预习要求1.分析图4.1电路,弄清以下问题(1)比较器是否要调零?原因何在?(2)比较器两个输入端电阻是否要求对称?为什么?(3)运放两个输入端电位差如何估计?2.分析图4.2电路,计算:(1)使Vo由+Vom变为-Vom的Vi临界值。
(2)使Vo由-Vom变为+Vom的Vi临界值。
(3)若由Vi输入有效值为1V正弦波,试画出Vi—Vo波形图。
3.分析图4.3电路,重复2的各步。
4.按实习内容准备记录表格及记录波形的坐标纸。
实验内容1.过零比较器实验电路如图4.1所示。
图4.1过零比较器(1)图接线Vi悬空时测Vo电压。
(2)Vi输入500Hz峰峰值为3Vp-p的正弦波,观察Vi—Vo波形并记录。
(3)改变Vi幅值,观察Vo2.反相滞回比较器实验电路如图4.2所示。
图4.2反相滞回比较器(1)按图接线,并将Rf调为100k,Vi接DC电压源,测出Vo由+Vom→-Vom时Vi的临界值。
(2)同上,Vo由-Vom→+Vom。
(3)Vi接500Hz峰峰值3Vp-p的正弦信号,观察并记录Vi-Vo波形。
(4)将电路中RF调为200K,重复上述实验。
3.同相滞回比较器实验电路为图4.3所示图4.3 同相滞回比较器(1)参照(二)自拟实验步骤及方法。
(2)将结果与(二)相比较。
实验报告1.整理实验数据及波形图,并与预习计算值相比较。
2.总结几种比较器特点。
实验五电压/频率转换电路实验实验电路实验电路如图5.1 所示。
该图实际上就是锯齿波发生电路,只不过这里是通过改变输入电压V i 的大小来改变波形频率,从而将电压参量转换成频率参量。
实验仪器1.示波器;2.数字万用表。
预习内容1.指出图5-1 中电容C 的充电和放电回路。
2.定性分析用可调电压V i 改变V0 频率的工作原理。
3.电阻R4和R5 的阻值如何确定?当要求输出信号幅值为12V p—p,输入电压值为3V,输出频率为3000Hz,计算R4,R5 的值。
图5.1 电压-频率转换电路实验内容按图5.1 接线,用示波器监视V0 波形。
按表5.1 内容,测量电压——频率转换关系。
可先用示波器测量周期,然后再换算成频率。
表5.1实验报告1.做出频率——电压关系曲线。
2.阐述实验电路原理。
实验六隔离放大电路实验实验目的1.熟悉和掌握隔离放大电路的工作原理。
2.验证隔离放大电路的提高驱动能力特性。
实验设备及参考电路图1.实验部件:隔离放大电路板、直流稳压电源、电压表(毫伏表);2.实验参考电路图。
实验步骤1.参考信号为直流电压⑴将直流稳压电源+5V接入光电隔离放大电路的+5V电源端,地端接入TLP521-2的2端;⑵将直流稳压电源+12V接入光电隔离放大电路的+12V电源端,地端接入电路板的GND端;(3)用电压表测测量OUTPUT端的电压值。
实验报告要求1.画出该隔离放大电路的电路图,并说明该电路的工作原理。
2.记录输出的电压值。
思考题1.什么是隔离放大器? 为什么要采用隔离放大器?实验七 PWM调制控制直流电机实验实验目的1.学习脉宽调制控制直流电机的基本工作原理。
2.掌握电路设计及调试的方法。
3.掌握有关仪器仪表的使用方法。
实验设备及器件1.IBMPC机一台。
2.DP-51PRO单片机综合仿真实验仪一台。
实验内容脉宽调制控制电路,是利用半导体功率晶体管或晶闸管等开关器件的导通和关断,把直流电压变成电压脉冲列,控制电压脉冲的宽度或周期以达到变压的目的,或者控制电压脉冲宽度和脉冲列的周期以达到变压变频目的的一种变换电路。
基本的脉宽调制控制电路包括电压-脉宽转换器(可以通过软件实现)和开关式功率放大器两部分,功率放大器参考电路如下图所示。
此电路是通过改变占空比的方法,来调节直流电动机的转速。
本实验学习如何控制直流电机。
实验要求利用D1区的按键KEY1和KEY2改变PWM的占空比来控制直流电机的转速。
实验步骤1.用导线连接A2区的P11和D1区的J53接口的KEY1。
2.用导线连接A2区的P12和D1区的J53接口的KEY2。
3.用导线连接A2区的P10和B8区的J78接口的ZDJ_A。
4.B8区J78接口的ZDJ_B连接到C1区的GND。
5.短接B8区JP18的电机电源跳线。
思考题1.设计另外一种脉宽调制控制直流电机的电路。
画出电路图,说明工作原理。
实验八温度测量实验实验目的1.了解温度是一个基本物理量,也是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关的重要物理量。
温度的测量和控制技术应用十分广泛。
2.了解温度传感器的种类。
3.了解检测温度的传感器种类不同,采用的测量电路和要求不同,执行器、开关等的控制方式也不同。
实验要求与内容1.运用电子技术来实现温度测量和控制任务,完成温度测量和控制电路的连接和调试。
2.学会对电子电路的检测和排除电路故障,进一步熟悉常用电子仪器的使用,提高分析问题和解决问题的能力。
3.利用所提供的设备及元件设计一温度测量电路,并编写程序,完成数字温度的采集,然后用程序处理采集后的数据结果。
4.编写程序,实现温度数据的输出显示。
5.结合上述两部分程序,编程实现数字式温度计的程序设计。
实验所用设备及元件1.IBMPC机一台。
2.DP-51PRO单片机综合仿真实验仪一台。
思考题1.电路中所用温度传感器有何特点?2.指出本实验电路的优缺点,并提出对电路的改进意见。
附录1、温度与温标温度不能直接加以测量,只能借助于冷热不同的物体之间的热交换,以及物体的某些物理性质随着冷热程度不同而变化的特性间接测量。
为了定量描述温度的高低,必须建立温度标尺(温标),温标就是温度的数值表示。
各种温度计和温度传感器的温度数值均有温标确定。
国际温标是一个国际协议性温标。
其规定仍以热力学温度作为基本温度,1K等于水三相点热力学温度的1/273.16。
它同时定义国际开尔文温度(符号T90)和国际摄氏温度(符号t90)和之间的关系:t90/o C= T90 /K-273.16在实际应用中一般直接用t和T代替t90 和T90。