電工電子實訓(xùn)指導(dǎo)書

1、電工電子實訓(xùn)指導(dǎo)書項目一 熟悉常用儀器儀表的使用方法實訓(xùn)一 直流電壓表和直流電流表的使用一、直流電壓表的使用1、使用方法（1）連接直流電壓表的時候，電流從正接線柱入、負(fù)接線柱出；（2）與被測器件是并聯(lián)關(guān)系；（3）電壓表有幾個量程，使用過程中，要選擇合適的量程，被測器件電壓不能超過電壓表的最大量程；（4）在預(yù)先不知道被測電壓大小時，為保護(hù)電壓表，應(yīng)使用最大量程。2、測量電壓 圖1 圖2如圖1，接入直流電源US，測出U1、U2。 調(diào)節(jié)電源電壓，使US分別為1V、2V、3V、4V、5V，然后測U1、U2。二、直流電流表的使用1、使用方法（1）連接直流電壓表的時候，電流從正接線柱入、負(fù)接線柱出；（2）

2、與被測器件是串聯(lián)關(guān)系；（3）電流表有幾個量程，使用過程中，要選擇合適的量程，被測器件電流不能超過電流表的最大量程；（4）在預(yù)先不知道被測電流大小時，為保護(hù)電流表，應(yīng)使用最大量程。2、測量電流如圖2，接入直流電源US，測出I1、I2、I3。調(diào)節(jié)電源電壓，使US分別為1V、2V、3V、4V、5V，然后測I1、I2、I3。實訓(xùn)二 萬用表的使用（一）萬用表介紹1、萬用表分為兩類：指針式和數(shù)字式，現(xiàn)在數(shù)字式萬用表比較常用2、萬用表有兩根表筆，表體上有2-4個孔，黑表筆接到“COM”孔里，紅表筆按需要接入其它孔，測線路紅筆接入“V”孔中3、萬用表檔位介紹1 / 20蜂鳴二極管檔：可以檢測二極管、三極管、場

3、效應(yīng)管、電容、電感、小型變壓器（只能測好壞）和線路；DCV.V-（直流電壓檔）：測量直流電壓，測量方法，并聯(lián)負(fù)載兩端；ACV.V（交流電壓檔）：測量交流電壓，測量方法：并聯(lián)負(fù)載兩端；（電阻檔）：測量電阻阻值，測量電阻時注意，用大量程測小電阻會出現(xiàn)“000”（無阻值）；用小量程測大電阻會出現(xiàn)“1”（無窮大）；HFE檔：測量三極管的放大倍數(shù)F：電容檔DCA.A-：直流電流檔ACA.A：交流電流檔測量電流的方法：切斷線路，將萬用表串聯(lián)接入電路。（二）萬用表測量電路狀態(tài)選擇（電阻檔）：1、兩表筆短接后數(shù)值：“000-003”，且表響；表筆沒短接時就為“1”2、測量通路：正常工作時表筆數(shù)值（N-1999

4、）3、測量斷路：由于元器件燒斷造成，電流大經(jīng)過元器件溫度升高電流形不成回路，顯示“1”，除電容外其它全壞4、測量短路：由于元器件擊穿造成，形成導(dǎo)線作用，測量值為“000-003”，且表長響（三）萬用表測電路與元器件參數(shù)1、交直流電壓的測量：根據(jù)需要將量程開關(guān)撥至DCV（直流）或ACV（交流）的合適量程，紅表筆插入V/孔，黑表筆插入COM孔，并將表筆與被測線路并聯(lián)，讀數(shù)即顯示。 2、交直流電流的測量：將量程開關(guān)撥至DCA（直流）或ACA（交流）的合適量程，紅表筆插入mA孔（200mA時）或10A孔（200mA時）,黑表筆插入COM孔，并將萬用表串聯(lián)在被測電路中即可。測量直流量時，數(shù)字萬用表能自動

5、顯示極性。 3、電阻的測量：將量程開關(guān)撥至的合適量程，紅表筆插入V/孔，黑表筆插入COM孔。如果被測電阻值超出所選擇量程的最大值，萬用表將顯示“1”，這時應(yīng)選擇更高的量程。測量晶體管、電解電容器等有極性的元器件時，必須注意表筆的極性。4、使用注意事項 （1）如果無法預(yù)先估計被測電壓或電流的大小，則應(yīng)先撥至最高量程擋測量一次，再視情況逐漸把量程減小到合適位置。測量完畢，應(yīng)將量程開關(guān)撥到最高電壓擋，并關(guān)閉電源。 （2）滿量程時，儀表僅在最高位顯示數(shù)字“1”，其它位均消失，這時應(yīng)選擇更高的量程。 （3）測量電壓時，應(yīng)將數(shù)字萬用表與被測電路并聯(lián)。測電流時應(yīng)與被測電路串聯(lián)，測直流量時不必考慮正、負(fù)極性。

6、 （4）當(dāng)誤用交流電壓擋去測量直流電壓，或者誤用直流電壓擋去測量交流電壓時，顯示屏將顯示“000”，或低位上的數(shù)字出現(xiàn)跳動。 （5）禁止在測量高電壓（220V以上）或大電流（0.5A以上）時換量程，以防止產(chǎn)生電弧，燒毀開關(guān)觸點。 （6）當(dāng)顯示“ ”、“BATT”或“LOW BAT” 時，表示電池電壓低于工作電壓。（7）萬用表使用時要水平放置。5、使用指針式萬用表時還應(yīng)注意：（1）調(diào)整零點： 使用前要注意水平放置時指針是否指向零位，若發(fā)現(xiàn)指針沒有指向零位，則應(yīng)首先調(diào)整表面上的零位調(diào)節(jié)裝置，使表針準(zhǔn)確地指向零位。零點調(diào)整好以后，將測試表筆插入萬用表的插孔。3 / 20（2）為了提高測量精度，應(yīng)該通

7、過選擇不同的量程檔使表針盡量落在表盤的中間段。一般來說，表盤滿刻度的20%80%范圍為最佳使用范圍。（3）歐姆檔的刻度方向與電壓、電流的正好相反，即電壓、電流檔的滿刻度處恰好在歐姆檔的零刻度處。實訓(xùn)三 示波器及其應(yīng)用示波器是一種觀察和測量各種電信號瞬時值的儀器。通過它可以把肉眼看不見的電信號轉(zhuǎn)換成為可觀察和可測量的隨時間變化的圖像信號。如果能將其他非電的物理過程模擬成電信號，那么通過示波器也可以觀察和測量這些物理過程的變化情況。（一）示波器的面板介紹1、 熒光屏 熒光屏是示波管的顯示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線，指示出信號波形的電壓和時間之間的關(guān)系。水平方向指示時間，垂直方向指示

8、電壓。水平方向分為10格，垂直方向分為8格，每格又分為5份。垂直方向標(biāo)有0，10，90，100等標(biāo)志，水平方向標(biāo)有10，90標(biāo)志，供測直流電平、交流信號幅度、延遲時間等參數(shù)使用。根據(jù)被測信號在屏幕上占的格數(shù)乘以適當(dāng)?shù)谋壤?shù)(V/DIV，TIME/DIV)能得出電壓值與時間值。 2、示波管和電源系統(tǒng) （1）電源(Power) 示波器主電源開關(guān)。當(dāng)此開關(guān)按下時，電源指示燈亮，表示電源接通。 （2）輝度(Intensity) 旋轉(zhuǎn)此旋鈕能改變光點和掃描線的亮度。觀察低頻信號時可小些，高頻信號時大些。一般不應(yīng)太亮，以保護(hù)熒光屏。 （3）聚焦(Focus) 聚焦旋鈕調(diào)節(jié)電子束截面大小，將掃描線聚焦成最

9、清晰狀態(tài)。 3、 垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)和水平偏轉(zhuǎn)因數(shù) （1）垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇(VOLTS/DIV)和微調(diào) 在單位輸入信號作用下，光點在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度，這一定義對X軸和Y軸都適用。靈敏度的倒數(shù)稱為偏轉(zhuǎn)因數(shù)。垂直靈敏度的單位是為 cm/V，cm/mV或者DIV/mV，DIV/V，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)的單位是V/cm，mV/cm或者V/DIV，mV /DIV。實際上因習(xí)慣用法和測量電壓讀數(shù)的方便，有時也把偏轉(zhuǎn)因數(shù)當(dāng)靈敏度。 雙蹤示波器中每個通道各有一個垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇波段開關(guān)。一般按1，2，5方式從 5 mV /DIV到5V/DIV分為10檔。波段開關(guān)指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波

10、段開關(guān)置于1V/DIV檔時，如果屏幕上信號光點移動一格，則代表輸入信號電壓變化1V。 每個波段開關(guān)上往往還有一個小旋鈕，微調(diào)每檔垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。將它沿順時針方向旋到底，處于“校準(zhǔn)”位置，此時垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)值與波段開關(guān)所指示的值一致。逆時針旋轉(zhuǎn)此旋鈕，能夠微調(diào)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)微調(diào)后，會造成與波段開關(guān)的指示值不一致，這點應(yīng)引起注意。許多示波器具有垂直擴(kuò)展功能，當(dāng)微調(diào)旋鈕被拉出時，垂直靈敏度擴(kuò)大若干倍(偏轉(zhuǎn)因數(shù)縮小若干倍)。例如，如果波段開關(guān)指示的偏轉(zhuǎn)因數(shù)是1V/DIV，采用×5擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)時，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)是0.2V/DIV。 （2）時基選擇(TIME/DIV)和微調(diào) 時基選擇和微調(diào)的使

11、用方法與垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇和微調(diào)類似。時基選擇也通過一個波段開關(guān)實現(xiàn)，按1、2、5方式把時基分為若干檔。波段開關(guān)的指示值代表光點在水平方向移動一個格的時間值。例如在13 / 20S/DIV檔，光點在屏上移動一格代表時間值1S。 “微調(diào)”旋鈕用于時基校準(zhǔn)和微調(diào)。沿順時針方向旋到底處于校準(zhǔn)位置時，屏幕上顯示的時基值與波段開關(guān)所示的標(biāo)稱值一致。逆時針旋轉(zhuǎn)旋鈕，則對時基微調(diào)。旋鈕拔出后處于掃描擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。通常為×10擴(kuò)展，即水平靈敏度擴(kuò)大10倍，時基縮小到1/10。例如在2S/DIV檔，掃描擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下熒光屏上水平一格代表的時間值等于2S×(1/10)=0.2S。 示波器的標(biāo)準(zhǔn)信號源CA

12、L，專門用于校準(zhǔn)示波器的時基和垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。示波器標(biāo)準(zhǔn)信號源提供一個VP-P=2V,f=1kHz的方波信號。 示波器前面板上的位移(Position)旋鈕調(diào)節(jié)信號波形在熒光屏上的位置。旋轉(zhuǎn)水平位移旋鈕(標(biāo)有水平雙向箭頭)左右移動信號波形，旋轉(zhuǎn)垂直位移旋鈕(標(biāo)有垂直雙向箭頭)上下移動信號波形。 4、 輸入通道和輸入耦合選擇 （1）輸入通道選擇 輸入通道有四種選擇方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、雙通道(DUAL)。選擇通道1時，示波器僅顯示通道1的信號。選擇通道2時，示波器僅顯示通道2的信號。選擇雙通道時，示波器同時顯示通道1信號和通道2信號。測試信號時，首先要將示波器的地與被測電路的地

13、連接在一起。根據(jù)輸入通道的選擇，將示波器探頭插到相應(yīng)通道插座上，示波器探頭上的地與被測電路的地連接在一起，示波器探頭接觸被測點。示波器探頭上有一雙位開關(guān)。此開關(guān)撥到“×1”位置時，被測信號無衰減送到示波器，從熒光屏上讀出的電壓值是信號的實際電壓值。此開關(guān)撥到“×10"位置時，被測信號衰減為1/10，然后送往示波器，從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號的實際電壓值。 （2）輸入耦合方式 輸入耦合方式有三種選擇：交流(AC)、地(GND)、直流(DC)。當(dāng)選擇“地”時，掃描線顯示出“示波器地”在熒光屏上的位置。直流耦合用于測定信號直流絕對值和觀測極低頻信號。交流耦合

14、用于觀測交流和含有直流成分的交流信號。（二）示波器的使用1、通電前的準(zhǔn)備工作通電前將有關(guān)旋鈕置于下述位置：輝度：中心位置 觸發(fā)方式：自動X軸選擇：掃描 X軸移位：中心位置Y軸移位：中心位置 Y軸靈敏度（V/DIV）：靈敏度最低檔2、接通電源后的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)輝度、聚焦、輔助聚焦、Y軸移位、X軸移位等旋鈕，使屏幕上出現(xiàn)一條（或兩條）掃描亮線。3、根據(jù)具體測試內(nèi)容，調(diào)節(jié)其他旋鈕，進(jìn)行測量。（三）用示波器測量電參數(shù)1、電壓測量對于一些波形不能用函數(shù)表示的電壓，尤其是這些電壓的瞬時值，不能用電壓表測量，只能用示波器進(jìn)行測量。對于電壓的測量，一般是利用偏轉(zhuǎn)因數(shù)開關(guān)V/DIV來測量的。（1） 直流電壓的測量選擇

15、自動觸發(fā)方式，并選擇合適的掃描速度以使波形不發(fā)生閃爍。將輸入信號耦合開關(guān)置于接地（GND），調(diào)節(jié)Y軸移位旋鈕，使掃描線準(zhǔn)確地落在水平刻度線上。將輸入信號“耦合開關(guān)”置于直流（DC），Y軸增益微調(diào)旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，將被測電壓加在示波器輸入端，掃描線的垂直位移即為被測信號的電壓幅度。其值由下式確定：5 / 20 電壓值=梅格伏數(shù)*掃描線移動的格數(shù)*探頭的衰減量電壓的正負(fù)根據(jù)掃描線相對于0V基線的移動方向而定。如果加入被測信號以后，掃描線上移，則被測電壓為正，反之為負(fù)。（2） 交流電壓的測量將輸入信號“耦合開關(guān)”置于直流（AC），Y軸增益微調(diào)旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，將被測電壓加在示波器輸入端，然后

16、根據(jù)波形的垂直幅度與Y軸的增益可計算出被測信號的電壓幅度。其值由下式確定： 電壓值=梅格伏數(shù)*垂直幅度占的格數(shù)*探頭的衰減量（3） 瞬時電壓的測量當(dāng)被測量既有交流分量又有直流分量時，除了要測它的交流分量以外，往往還要求測出其瞬時電壓值。將輸入信號耦合開關(guān)置于接地（GND），得到0V電平的基準(zhǔn)線。將輸入信號“耦合開關(guān)”置于直流（DC），將被測電壓加在示波器輸入端，并進(jìn)行讀數(shù)。2、時間的測量（1）將掃描速度微調(diào)旋鈕置于“校準(zhǔn)”。（2）將被測信號輸入并調(diào)節(jié)掃描速度旋鈕，是信號需要測量的部分在水平方向有較大的顯示，必要時可使用掃描擴(kuò)展，讀出測量部分在坐標(biāo)上水平方向的距離。被測時間由下式求得：被測時間=

17、水平距離*掃描速度/擴(kuò)展倍數(shù)3、頻率的測量先測出信號波形的周期T，再根據(jù)f=1/T求出信號的頻率。4、相位差的測量利用雙蹤示波器將兩個被測信號顯示在熒光屏上，并調(diào)節(jié)“掃描速度”和“掃描速度微調(diào)”旋鈕，使所顯示的信號一個周期的長度正好是9格，此時每一格代表40o的相位角，測出兩個信號最大值或零值之間格數(shù)就可以按下式求出它的相位差：相位差（度）=最大值之間的格數(shù)*40o使用時注意，必須選擇相位超前的那個信號作為觸發(fā)信號。（四）示波器面板上主要旋鈕和開關(guān)的英文標(biāo)記的含義1、示波管及其控制部分POWER：電源開關(guān)INTENSITY：亮度（輝度）調(diào)節(jié)FOCUS：聚焦2、觸發(fā)部分LEVER：觸發(fā)電平MOD

18、E：觸發(fā)方式選擇AUTO ：自動觸發(fā) NORM：正常觸發(fā)TV-V：電視場觸發(fā) TV-H：電視行觸發(fā)TRIGGERING：觸發(fā)源方式選擇SOURCE：觸發(fā)信號源選擇EXT：外觸發(fā)3、Y軸部分5 / 20POSITION：垂直位移VERTICAL MODE：垂直部分功能選擇CH1：通道1 CH2：通道2ALT：交替掃描CHOP：斷續(xù)掃描AC：交流輸入GND：接地DC：直流輸入CH1(X)：通道1輸入插口CH2(Y)：通道2輸入插口4、水平部分POSITION：水平位移t/DIV：水平掃描時間實訓(xùn)四 信號發(fā)生器與數(shù)字毫伏表的使用（一） 概述1、 信號發(fā)生器該信號發(fā)生器除了可產(chǎn)生2Hz1MHz的正弦信

19、號外，還可產(chǎn)生方波和三角波信號。2、 數(shù)字毫伏表它是用來測量正弦電壓有效值的儀表。具有輸入阻抗高，輸入電容低，頻帶寬，靈敏度高等特點。（二） 使用方法1、 信號發(fā)生器（1）輸出信號波形的選擇該儀器面板上方有一個波形選擇開關(guān)，分別標(biāo)有正弦波、方波、三角波。根據(jù)需要按下相應(yīng)的按鍵，即可選中所需的波形。（2）輸出信號頻率的調(diào)節(jié)輸出信號的頻率由“頻率倍乘”開關(guān)和“頻率調(diào)節(jié)”旋鈕共同決定?！邦l率倍乘”開關(guān)選擇輸出頻率范圍，頻率調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)具體需要的頻率值。（3）輸出幅度的調(diào)節(jié)信號輸出幅度可以通過“衰減”開關(guān)進(jìn)行衰減。通過“輸出幅度”旋鈕可對衰減后的輸出幅度進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。2、數(shù)字毫伏表（1）將檔級旋鈕置于

20、最大檔級。（2）接通電源，預(yù)熱。（3）測量。如果檔級太高，可依次換擋。（4）測量結(jié)束后，將檔級恢復(fù)到最高檔級。切斷電源。（三）測量將信號發(fā)生器與數(shù)字毫伏表連接起來，信號發(fā)生器輸出波形選擇“正弦波”，將信號發(fā)生器面板上顯示的電壓峰峰值記錄下來，同時將數(shù)字毫伏表顯示的數(shù)字也記下來；然后調(diào)節(jié)輸出波形幅度，再做記錄。最后將數(shù)據(jù)列寫成表格的形式。項目二 掌握儀器儀表的使用實訓(xùn)一 常用二極管的性能測試及應(yīng)用6 / 20一. 實訓(xùn)目的1. 會使用指針式萬用表測定并判斷二極管和三極管的管腳與管子的好壞。2. 學(xué)會測定常用二極管（整流二極管、穩(wěn)壓管和發(fā)光二極管）的工作特性。二. 實訓(xùn)電路和工作原理1. 二極管好

21、壞的判斷指針式萬用表的（一）端（黑棒）為電流流出端，在測量電阻時黑棒極性為正，紅棒極性為負(fù)，（參見圖1-1）。圖1-1用萬用表測二極管時，通常將電阻檔撥到R×100或R×1k檔。一般二極管的正向電阻（如圖a）為幾百歐，反向電阻為幾百千歐。若二極管正反向電阻都很小，表明二極管內(nèi)部已短路。若正反向電阻都很大，則表明二極管內(nèi)部已斷路。2. 二極管性能的測定圖1-2為二極管性能測試電路。圖中R為限流電阻，R=200。圖1-2 二極管性能測試電路2.1 二極管的伏安特性如圖1-3所示。這里主要測定它的正向伏安特性=（）。對反向伏安特性，通常反向轉(zhuǎn)折電壓（）很高（如IN4007為100

22、0V），因而此處僅測量反向漏電流（雙稱反饋飽和電流）。2.2 對穩(wěn)壓管（單向擊穿二極管），則主要測定它的轉(zhuǎn)折特性，理解它的工作區(qū)域。穩(wěn)壓管的伏安特性如圖1-4所示。圖中為工作電流，為穩(wěn)壓值。為工作區(qū)域。2.3 對發(fā)光二極管，則主要是限流電阻的選擇。 7 / 20圖1-3 二極管伏安特性曲線 圖1-4 穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線三. 實訓(xùn)設(shè)備1. 裝置中的直流可調(diào)穩(wěn)壓電源、電壓表、毫安表、微安表（或萬用表的A檔）。2. 單元R01、VD1、VS1（IN4733A）、BX07、RP3、RP5。四. 實訓(xùn)內(nèi)容與實訓(xùn)步驟1. 由VD1單元選整流二極管IN4007，按圖1-1所示測定二極管正反向電阻阻值，記

23、下 = ， = k，并由此判斷此二極管是否正常。2. 按圖1-2接線，測定二極管正向特性。將電流電壓調(diào)至2V左右，然用電位器RP調(diào)節(jié)輸出電壓。 表1-1二極管正向特性00.050.100.150.200.300.400.500.600.703. 在上述實訓(xùn)中，將二極管反接，以微安表代替毫安表，將電源電壓調(diào)至10V，測定二極管的反向飽合電流= A。4. 在圖1-2中，以穩(wěn)壓管取代二極管，測定其穩(wěn)壓特性（伏安特性）。在單元VS1中選穩(wěn)壓值=5V的穩(wěn)壓管，將電源電壓調(diào)至6V調(diào)節(jié)電位器RP，逐步加大電壓，測定并記錄下穩(wěn)壓管工作電流。表1-2 穩(wěn)壓管伏安特性1.02.03.04.04.54.85.051

24、05. 圖1-2中，將BX07中的發(fā)光二極管（LED）取代二極管，將電位器RP（4.7K）與限流電阻（200）串聯(lián)，電壓表測量電流電壓（如圖1-2中虛線所示）由于發(fā)光二極管工作電流通常為35mA，發(fā)光二極管與二極管一樣，也有電壓死區(qū)（0.5V左右），所以施加的電壓過低，發(fā)光二極管不會亮，過高又會燒壞發(fā)光二極管，因此施加電壓通常在3.0V以上，并串接一適當(dāng)?shù)碾娮?，使發(fā)光二極管電流為35mA（正常工作）。下面請根據(jù)不同電流電壓，選擇適當(dāng)?shù)南蘖麟娮鑂（R為200電阻與電位器電阻阻值之和）R應(yīng)選規(guī)范值。表 1-3 發(fā)光二極管限流電阻的選?。?0.5mA）電源電壓U/V1.03.06.012電位器阻值R

25、P/限流電阻阻值R/(規(guī)范值)五. 實訓(xùn)注意事項8 / 20二極管及發(fā)光二極管正向電阻較小，要注意加限流電阻，以免電流過大，燒壞管子。1. 電源電壓調(diào)節(jié)電位器在開始時要調(diào)至電壓最低點，以免出現(xiàn)過高電壓。六. 實訓(xùn)報告要求1. 說明判斷實訓(xùn)二極管完好的依據(jù)。2. 根據(jù)表1-1數(shù)據(jù)，畫出二極管的正向特性曲線。3. 根據(jù)表1-2數(shù)據(jù)，畫出穩(wěn)壓管的伏安特性。指出其工作區(qū)域。4. 根據(jù)表1-3數(shù)據(jù)，說明在不同電壓下，發(fā)光二極管限流電阻的選取值。實訓(xùn)二 運(yùn)算放大器基本運(yùn)算電路一. 實訓(xùn)目的1. 掌握運(yùn)算放大器的接線與應(yīng)用。2. 掌握用運(yùn)算放大器組成的比例、求和和加減混合運(yùn)算的電路及其應(yīng)用。二. 實訓(xùn)電路與

26、工作原理1. 圖13-1為由OP07構(gòu)成的運(yùn)算放大電路的組合模塊AX9。OP07是低零飄運(yùn)放器（通?？墒∪フ{(diào)零電路）。OP07為8腳芯片，各腳的功能如下： 反相輸入端 正相輸入端 正電源（+12V） 反電源（-12V） 輸出端 接地、接調(diào)零電位器（在要求高的場合用）表13-2為OP07運(yùn)算放大器主要參數(shù)最大共模輸入電壓最大差模輸入電壓差模輸入電阻最大輸出電壓最大輸出電流最大電源電壓開環(huán)輸出電阻±13±71±12±2±15<100由表13-2可見，其最大輸出電壓為±12V。而最大輸出電流僅有±2mA（帶載能力很?。虼?/p>

27、在實用中通常還增加功率放大電路。2. 運(yùn)算放大器線性組件是一個具有高放大倍數(shù)的放大器，當(dāng)它與外部電阻、電容等構(gòu)成閉環(huán)電路后，就可組成種類繁多的應(yīng)用電路。在運(yùn)算放大器線性應(yīng)用中，可構(gòu)成以下幾種基本運(yùn)算電路：反相比例運(yùn)算、同相比例運(yùn)算、反相求和運(yùn)算、加減混合運(yùn)算等。3. 基本運(yùn)算電路如圖13-2a)、b）、c）、d）所示。電路中僅畫出輸入與反饋回路電阻，其他未畫上，如電源及限幅等。9 / 20 若 若 則 則(用10k代亦可) (用10k代亦可)a) 反相輸入比例運(yùn)算 b) 同相輸入比例運(yùn)算 由學(xué)員選取 這樣 由學(xué)員選取c) 反相輸入求和運(yùn)算 d)正、反相輸入的加減運(yùn)算12-3 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)

28、算電路4. 在以上的推導(dǎo)中，有兩個前提與結(jié)論，它們是：由于運(yùn)放器開環(huán)增益很大（以上），看成，所A點電位 ，可看成零，稱為“虛地”（前提），于是 及 (結(jié)論)：由于運(yùn)放器輸入電阻極大（10M以上），可看成=，稱為“虛斷”。這樣從腳灌入的電流可看成零（即=0）（前提），于是有：, （結(jié)論）以式代入式有： 于是 即公式 以后的所有關(guān)系式，都是從以上的兩個前提和對應(yīng)的兩個結(jié)論出發(fā)去進(jìn)行推導(dǎo)的。5. 正、反相輸入端的等效阻抗都是各個輸入電阻的并聯(lián)，并且正、反相輸入端的總阻抗是平衡（相等）的，由此出發(fā)，去推算出的數(shù)值。10 / 206. 在式中，當(dāng)=時，則式便成為=。這意味著：輸出電壓將隨輸入電壓同步變化

29、。這時運(yùn)放電路便成為一個“電壓跟隨器”。此外由=0，可推知=；由此可畫出其電路圖。電壓跟隨器可實現(xiàn)和的隔離。三. 實訓(xùn)設(shè)備1. 裝置中的直流可調(diào)電源、數(shù)字萬用表。2. 單元：AX9、R06、R14、R15、R17、R20、R21。四. 實訓(xùn)內(nèi)容與實訓(xùn)步驟1. 在組合單元AX9的基礎(chǔ)上，接上±12V運(yùn)放器工作電源，輸入回路和反饋回路接入相應(yīng)電阻。輸出端接上電阻負(fù)載=5.1k，并接入相應(yīng)的輸入電壓。2. 逐次按圖13-2 a)、b）、c）、d）進(jìn)行接線和測量，并將數(shù)據(jù)填入下表中。表13-2 比例運(yùn)算測試數(shù)據(jù)測量值計算值誤差（U%）a)反相比例100500b)同相比例100500表13-3

30、 比例運(yùn)算測試數(shù)據(jù)輸入信號輸出信號測量值計算值誤差（U%）a)反相求和運(yùn)算第一組100200400第二組200300200b)加減混和運(yùn)算第一組100200400第二組400300200注：由于裝置中只有較高電壓（如5V）電源，因此建議采用電位器（如4.7k、10k等阻值電位器），將電壓調(diào)低為所需的值。五. 實訓(xùn)注意事項1. 實訓(xùn)前復(fù)習(xí)運(yùn)放器基礎(chǔ)知識，并把計算值預(yù)先計算好填入表中。2. 輸入運(yùn)放器的信號電壓過高，運(yùn)放器會處于飽和狀態(tài)，甚至?xí)龎脑?。因此可在正反相輸入端接入正反相輸入限幅二極管（AX9單元上有）。3. OP07運(yùn)放器的輸出電流很?。?mA），所以要加5.1 k限流電阻（此處兼作

31、負(fù)載電阻），以防過流燒壞芯片。六. 實訓(xùn)報告要求1. 畫出實訓(xùn)電路，推導(dǎo)出相關(guān)公式。2. 整理測量數(shù)據(jù)，填入表中，并與計算值比較，并計算其相對誤差（ ）。11 / 203. 畫出電壓跟隨器電路圖。實訓(xùn)三 單管放大電路的研究一. 實訓(xùn)目的1. 掌握單管放大電路的配置、接線和工作原理。2. 掌握放大器電壓放大倍數(shù)的測定方法。3. 研究靜態(tài)工作點設(shè)置對波形失真的影響。4. 掌握信號發(fā)生器、晶體管毫伏表（或數(shù)字萬用表）和示波器的正確使用。二. 實訓(xùn)電路與工作原理1. 單管放大電路如圖3-1所示圖3-1單管共射放大電路圖3-1為分壓式共發(fā)射極單管放大電路，三極管采用9013，其基極電位由（由RP及串聯(lián)構(gòu)

32、成）和分壓決定，調(diào)節(jié)RP，可調(diào)節(jié)，即可調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點，圖中的為了穩(wěn)定電路的靜態(tài)工作點（減少溫度變化的影響），再并接，使發(fā)射極交流電壓對地短路（消除對交流信號電壓的影響）。圖中和為隔直電容，隔離直流電壓對輸入與輸出的影響。將電流信號轉(zhuǎn)化成電壓信號，為負(fù)載電阻，為輸出構(gòu)成通路。2. 放大器的電壓放大倍數(shù)基極電位過低（過?。轨o態(tài)工作點過低，將導(dǎo)致輸出電壓波形產(chǎn)生“截止失真”。基極電位過高（過大），使靜態(tài)工作點過高，將導(dǎo)致輸出電壓波形產(chǎn)生“飽和失真”。三. 實訓(xùn)設(shè)備1. 裝置中的直流可調(diào)穩(wěn)壓電源、晶體管毫伏計（或數(shù)字萬用表）、函數(shù)信號發(fā)生器以及雙蹤示波器。2. 單元VT3、RP10、R04、R05

33、、R06、R14、R15、C06×2、C07（47F）。四. 實訓(xùn)內(nèi)容與實訓(xùn)步驟1. 按圖3-1所示電路完成按線。2. 由函數(shù)信號發(fā)生器提供輸入信號，將函數(shù)信號發(fā)生器的波形輸出開關(guān)置于“正弦波”，輸出電壓調(diào)至5mV，信號頻率調(diào)至13 / 20=1000Hz。3. 將雙蹤示波器的Y1端接在輸入信號電壓端，測量輸入信號電壓波形；4. 將雙蹤示波器的Y2端接在輸出負(fù)載電阻RL兩端，測量輸出電壓波形；5. Y1和Y2的公共端接圖3-1線路的地線。6. 調(diào)節(jié)電位器RP，使靜態(tài)工作點適中，輸出電壓波形不失真（用示波器觀察）。7. 用晶體管毫伏表（或數(shù)字萬表）分別測量輸入電壓的數(shù)值及輸出電壓的數(shù)值

34、。由此可算出放大器的電壓放大倍數(shù) 。8. 用示波器對比輸出和輸入電壓波形的峰一峰值，也可以計算出放大器的放大倍數(shù) 。9. 增大輸入電壓的幅值，使輸出最大不失真電壓。然后調(diào)節(jié)RP，觀察過大和過小導(dǎo)致電壓波形失真的情況，并作記錄。并從中獲得較為適中的RP取值。（記錄RP的取值范圍）五. 實訓(xùn)注意事項1. 直流電源和信號源，在開始使用時，要將輸出電壓調(diào)至最低，待接好線后，再逐步將電壓增至規(guī)定值。2. 示波器探頭的公共端（或地端）與示波器機(jī)殼及插頭的接地端相通的。測量時，容易產(chǎn)生事故，特別在電力電子線路中，更是危險，因此示波器的插座應(yīng)經(jīng)隔離變壓器供電，否則應(yīng)將示波器插頭的接地端除去。3. 學(xué)會信號發(fā)生

35、器的使用，觀察并理解各種調(diào)節(jié)開關(guān)和旋鈕的作用。明確頻率與幅值顯示的數(shù)值與單位。4. 要學(xué)會雙蹤示波器的使用，掌握輝度、聚集、X軸位移、Y軸位移、同步、（AC、DC）開關(guān)、幅值Y軸電壓靈敏度（V/div）及掃描時間即X軸每格所代表的時間（s/div或ms/div）等旋鈕的使用和識別。六. 實訓(xùn)報告要求1. 寫出測量放大器電壓放大倍數(shù)的方法及其數(shù)值。2. 說明靜態(tài)工作點調(diào)節(jié)的方法和靜態(tài)工作點調(diào)節(jié)不當(dāng)造成的后果，并畫出“截止失真”和“飽和失真”時輸出電壓波形。實訓(xùn)八 整流、濾波及穩(wěn)壓電路的研究一. 實訓(xùn)目的1. 學(xué)會對整流濾波電路的分析與研究。2. 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的研究。3. 串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的研究。

36、二. 實訓(xùn)電路和工作原理1. 圖8-1為組合模塊AX1，在它上面可以實現(xiàn)上述三種電路的研究。圖中和為濾波電路（濾中低頻諧波），亦為濾波電容（濾高頻諧波）。13 / 20圖 8-1 AX1組合模塊2. 圖8-2為橋式整流和LC-型濾波電路。圖 8-2 LC-型濾波器復(fù)式濾波器是由電感、電容或電阻、電容組合起來的多節(jié)濾波器，它們的濾波效果要比單電容或單電感濾波要好。常見的有LC-和RC-型兩類復(fù)式濾波器。 LC-型濾波器LC-濾波器的電路如圖8-2所示。LC-型濾波器能使輸出直流電的紋波更小，因為脈動直流電先經(jīng)電容濾波，然后再經(jīng)L和的濾波，使交流成分大大降低，在負(fù)載上得到平滑的直流電壓。LC-型濾波器的濾波效果好，但電感的體積較大、成本較高。3. 圖8-3為橋式整流與RC-型濾波電路 圖8-3 RC-型濾波器在電流較小、濾波要求不高的情況下，常用電阻R代替型濾波器的電感L，構(gòu)成RC-型濾波器。RC-型濾波器成本低、體積小、濾波效果較好。但由于電阻R的存在，會使輸出電壓降低。4. 圖8-4為穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路14 / 20圖 8-4 穩(wěn)壓二極管并聯(lián)型