實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范[1016]資料

1、規(guī)范操作與技能(jnng)強(qiáng)化模擬(mn)電路實(shí)驗(yàn)室 編共四十二頁主要(zhyo)內(nèi)容一、為什么要規(guī)范(gufn)操作二、常用設(shè)備的規(guī)范操作三、掌握一些技巧四、數(shù)據(jù)記錄與處理五、為設(shè)計做準(zhǔn)備共四十二頁 尊重行業(yè)(hngy)內(nèi)共同的規(guī)則與習(xí)慣,帶來： 1、安全 2、便利一、為什么要按照規(guī)范(gufn)操作?共四十二頁二、常用設(shè)備(shbi)的規(guī)范操作1、萬用表使用易出錯(ch cu)的地方*用模擬萬用表歐姆檔測試，換擋不調(diào)零；*用模擬萬用表歐姆檔測量測二極管正、反向電阻，應(yīng)選用100或 1K檔（117頁，表6-13）；*萬用表二極管測量檔顯示的是二極管正、反向電壓降，不是電阻值。本課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站華

2、南理工大學(xué)電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心紅筆黑筆共四十二頁二、常用(chn yn)設(shè)備的規(guī)范操作2、示波器使用專題(zhunt)1）顯示波形2）測量參數(shù)3）狀態(tài)檢查 共四十二頁二、常用設(shè)備的規(guī)范(gufn)操作2、示波器使用專題1）顯示波形（掌握非AUTO法，才是真本事） 只要做到5個匹配，什么示波器都聽話！通道匹配-被測信號接入的通道與選擇的顯示通道一致耦合方式匹配-根據(jù)被測信號交、直流特性，選擇與之相配的耦合方式幅度(fd)靈敏度匹配-估計被測信號幅度值，選擇與下面公式計算值接近的VOLTS/DIV刻度（以垂直方向觀測到3-5格為宜）。 公式：被測幅度（有效值）3（或5）= VOLTS/DIV刻度采

3、樣速率匹配-根據(jù)被測信號周期，選擇與下面公式計算值接近的TIME/DIV刻度（以水平方向觀測到3-5個周期為宜）。公式：【被測信號周期3格（或5格 ）】 10格= TIME/DIV刻度觸發(fā)源匹配-觸發(fā)源信號取自信號接入的通道，波形得以穩(wěn)定顯示。通道、耦合、垂直、水平及同步共四十二頁示波器專題(zhunt)顯示專題練習(xí)練習(xí)與體會：從函數(shù)信號發(fā)生器取出300mV，2KHZ的正弦波，用示波器觀測其波形。要求：按照5步匹配法將示波器狀態(tài)調(diào)好后，再接入被測信號，看示波器是否可以正確顯示。1、通道匹配-若被測信號從CH1通道接入，則應(yīng)按黃鍵，令黃色掃描線顯示出來2、耦合方式匹配-在所選通道菜單下選擇“交流

4、耦合”3、垂直靈敏度匹配- 計算VOLTS/DIV刻度的過程： 300mV3格= 100mV/DIV（VOLTS/DIV刻度）4、采樣速率(sl)匹配-計算掃描速度TIME/DIV刻度的過程： 2KHZ對應(yīng)的周期=0.5mS 0.5mS 3格 10格= 0.15mSTIME/DIV （與之接近的刻度為250uS或100uS）5、觸發(fā)源匹配-按下TRIGGER-MENUE,信源選CH1共四十二頁示波器專題(zhunt)測量參數(shù)2、測量參數(shù)幅度(fd)-頻率-周期-相位差- 方法：選定通道后，再按MEASURE鍵就顯示測量菜單，測得峰峰值、有效值、周期及頻率等。共四十二頁示波器專題狀態(tài)(zhung

5、ti)檢查3、示波器狀態(tài)檢查 隨時掌控示波器狀態(tài)，是區(qū)分儀器故障或電路故障的要招。 步驟：1、將示波器上的方波自校驗(yàn)信號（頻率1KHZ,幅度為 2Vpp，并疊加1V直流電壓的方波信號）接入，并按下AUTO鍵。 現(xiàn)象1：波形(b xn)顯示正常。 結(jié)論：示波器正常及其BNC線也正常； 現(xiàn)象2：無波形顯示。執(zhí)行操作：用萬用表電阻檔測試BNC線。 現(xiàn)象A:導(dǎo)通 結(jié)論：示波器故障。 現(xiàn)象B：不導(dǎo)通。 結(jié)論：BNC線斷。 執(zhí)行操作：換BNC線，再加入自校驗(yàn)信號，觀察示波器顯示。共四十二頁 實(shí)驗(yàn)室中的很多儀器屬于不平衡(pnghng)式輸入方式的儀表，它的其中一個輸入端已被定義為零電位的參考點(diǎn)，使用時要與

6、儀器外殼或電路地線相連；而另一輸入端為信號輸入線。 因此這類儀器只有將其接地端與測試系統(tǒng)的接地端緊接，才能達(dá)到屏蔽干擾，準(zhǔn)確測量的作用。通常該類儀器只能夠測量電路中任意一點(diǎn)對地的電壓，而不能測量任意兩點(diǎn)間的電壓。練習(xí)與體會：上圖中vR1=？ vR2=？，可用那些(nxi)儀器測量，應(yīng)怎樣測量？4、由兩種或兩種以上儀器構(gòu)成的測量系統(tǒng)，接線時要注意“共地”。為什么？二、常用設(shè)備的規(guī)范操作共四十二頁二、常用(chn yn)設(shè)備的規(guī)范操作5、選擇儀器1）量程。-即被測量的最大值和最小值各為多少？選擇何種儀器更合適？ 2）準(zhǔn)確度。-即被測量允許的最大誤差是多少？儀器的誤差及分辨率是否滿足要求？ 3）頻響

7、特性。-即被測量的頻率范圍是多少？在此范圍內(nèi)儀器頻響是否平直？ 4）儀器的輸入阻抗在所有量程內(nèi)是否滿足要求？-如果輸入阻抗不是常數(shù)，其數(shù)值變化是否在允許的范圍內(nèi)？ 5）穩(wěn)定性。-兩次校準(zhǔn)(jio zhn)之間容許的最大時間范圍是多少？能否在長期無人管理下工作？ 6）環(huán)境。-儀器使用環(huán)境是否滿足技術(shù)條件要求？供電電源是否合適？ 7）隔離和屏蔽。-儀器的接地方式是否合適？工作環(huán)境的電磁場是否影響儀器的正常工作？ 8）可靠性。-儀器的規(guī)定使用壽命有多長？維護(hù)方便否？ 頻響、量程、準(zhǔn)確度共四十二頁儀器通帶對測量(cling)準(zhǔn)確度影響專題練習(xí)練習(xí)與體會(thu)：以交流電壓測量為例，比較萬用表、交流毫

8、伏表及示波器用于交流電壓測試時的準(zhǔn)確度及其原因。要求：從函數(shù)信號發(fā)生器分別輸出幅度為1V，頻率分別為50HZ，200HZ，400HZ,1K,5K,10KHZ的正弦波信號，用數(shù)字萬用表、交流毫伏表及示波器進(jìn)行測量，將測量值進(jìn)行比較，并得出結(jié)論。注意：在頻率變化的過程中，電壓幅度始終保持1V。交流毫伏表頻帶：5HZ3MHZ示波器頻帶：DC50MHZ萬用表頻帶:200V量程以下（40400HZ)；750V以下（40200HZ）共四十二頁三、掌握一些(yxi)技巧1、信號接入時的規(guī)范操作方法一： 打開信號源/電源開關(guān)， 將所需信號參數(shù)調(diào)整正確后 接入電路方法二： 打開信號源/電源開關(guān)， 將輸出幅度調(diào)至

9、0， 接入電路 在按照實(shí)驗(yàn)需要，將信號慢慢調(diào)至需要可調(diào)整電量(dinling)，由小至大慢慢變化切勿不明狀態(tài)盲目接入共四十二頁2、提高準(zhǔn)確度用同一種儀器，測量同一類參數(shù)（三、工作點(diǎn)、增益(zngy)測量、輸入阻抗測量）盡量用同一臺儀器的同一量程，測量同一參數(shù)（二、 二極管正反向電阻測量 ）測試項(xiàng)目不同，但同一測試條件下的測試結(jié)果基本一致（三，幅頻特性曲線 ）3、工作狀態(tài)的監(jiān)控在電路工作狀態(tài)滿足測試條件，測試才有意義。如何監(jiān)視工作狀態(tài)-找到代表工作狀態(tài)的典型信號。 以單級放大電路為例：共四十二頁三、掌握一些(yxi)技巧1、信號接入時的規(guī)范操作2、提高(t go)準(zhǔn)確度3、工作狀態(tài)的監(jiān)控如何監(jiān)視

10、工作狀態(tài)-找代表工作狀態(tài)的典型信號。以單級放大電路為例：共四十二頁三、掌握一些(yxi)技巧4、SIMPLER故障調(diào)試流程癥狀（SYMPTOMS）：收集、檢驗(yàn)及分析有關(guān)癥狀信息判斷（INDENTIFY）；確定故障可能發(fā)生的最初可疑區(qū)決定（MAKE）:作出決定“應(yīng)該做哪些測試工作”,“在哪里做測試”執(zhí)行(zhxng)（PERFORM）執(zhí)行有關(guān)測試定位（LOCATE）定位和確定新的需要繼續(xù)調(diào)試的區(qū)域檢查（EXAMINE）檢查已有的信息，再次確定“應(yīng)該做哪些測試工作”,“在哪里做測試”重復(fù)（REPEAT）重復(fù)前面的分析和測試步驟，直到發(fā)現(xiàn)故障。驗(yàn)證（VERIFICATION）排除故障，問題消失。邊檢

11、查，邊判斷，逐漸把故障區(qū)域縮小的過程共四十二頁故障調(diào)試案例(n l)單級放大電路無輸出波形實(shí)驗(yàn)條件：電路(dinl)加+6V電壓和1KHZ,10mV正弦波信號，將示波器接在輸出端，用于觀測放大電路的輸出波形。共四十二頁用SIMPLER法排除故障舉例(j l)癥狀 示波器觀測不到波形。判斷 放大電路故障無法產(chǎn)生波形，示波器肯定(kndng)無顯示。放大電路正常，而示波器存在問題，也觀測不到波形。因此，故障存在于放大電路或示波器中。初始懷疑的故障區(qū)域1、放大單路；2、示波器。共四十二頁用SIMPLER法排除故障舉例(j l)癥狀 示波器觀測不到波形。判斷 放大電路(dinl)故障無法產(chǎn)生波形，示波

12、器肯定無顯示。放大電路(dinl)正常，而示波器存在問題，也觀測不到波形。因此，故障存在于放大電路(dinl)或示波器中。初始懷疑的故障區(qū)域1、放大單路；2、示波器。決定 由于第2區(qū)域僅有示波器，其是否存在故障容易檢查出來，所以決定先檢查示波器是否完好。執(zhí)行 將示波器從被測電路斷開，接入本機(jī)提供的校準(zhǔn)信號，按下AUTO鍵，波形顯示正常。（第2區(qū)域正常）共四十二頁用SIMPLER法排除故障舉例(j l)執(zhí)行 將示波器從被測電路斷開，接入提供(tgng)的校準(zhǔn)信號，按下AUTO鍵，波形顯示正常。（第2區(qū)域正常）定位 示波器正常，則將檢查區(qū)域轉(zhuǎn)移到第1區(qū)域。檢查 1)用萬用表測量三極管三個極的直流電

13、壓，分別為 VBE= 0.60V ,VCE=3.35V , 直流偏壓正常. 2)在輸入端接入1KHZ,10mV正弦波信號，用示波器從輸入端，按照信號流向，逐一觀測各關(guān)鍵點(diǎn)波形：C1左端，三極管基極，三極管集電極，上述三點(diǎn)都有波形顯示，但C2右側(cè)觀測不到波形。（再次）定位 將可疑區(qū)域轉(zhuǎn)移至電容C2（再次）執(zhí)行 電容故障通常表現(xiàn)為1高溫2擊穿短路3熔絲燒斷4接觸不良。1和4基本可以用手判別，所以先用手輕輕搬動C2，發(fā)現(xiàn)右腳焊點(diǎn)松脫。驗(yàn)證 將C2右腳重新焊接，故障排除。共四十二頁用SIMPLER法排除故障舉例(j l)SIMPLER法排除故障的核心思想：邊檢查，邊判斷(pndun)，逐漸把故障區(qū)域縮

14、小的過程共四十二頁四、數(shù)據(jù)(shj)記錄與處理1、嚴(yán)謹(jǐn)是通過細(xì)節(jié)體現(xiàn)出來的（規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報告包括）實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理電路（橫平豎直、元器件標(biāo)準(zhǔn)繪制）數(shù)據(jù)記錄表(強(qiáng)調(diào)：一定要注明(zh mn)實(shí)驗(yàn)條件）數(shù)據(jù)分析/結(jié)論回答問題共四十二頁四、數(shù)據(jù)記錄(jl)與處理1、嚴(yán)謹(jǐn)是體現(xiàn)出來的（規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報告包括）2、如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看到什么，如實(shí)記下不想當(dāng)然。（溢出的處理）不允許空格3、準(zhǔn)確表達(dá)看清楚問題，做到位的回答（二，6-10，標(biāo)稱阻值)沒有單位的數(shù)據(jù)，是沒有意義的沒有標(biāo)注(bio zh)的圖，沒有任何意義坐標(biāo)，有含義。（手畫坐標(biāo)圖）共四十二頁五、為設(shè)計(shj)做準(zhǔn)備1、面包板上電路布局

15、(bj)的原則與技巧2、各類布局樣例分析3、兩級放大電路設(shè)計指南共四十二頁1、面包(minbo)板的結(jié)構(gòu)凹槽，凹槽上下(shngxi)不連通電位器電源接入插孔電源輸出接口電位器輸出接口信號輸入接口信號輸出接口第一塊面包板第二塊面包板 實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)電位器、電源接入插孔、接地點(diǎn)、信號輸入、輸出接孔內(nèi)部互不連通，使用時需用導(dǎo)線連起來。為了避免干擾，安裝時用第一塊面包板。 提醒：每列有5個小孔且互相連通，但每列之間的小孔不連通。兩行插孔，每行插孔中的小孔互相連接，但兩行絕緣，可作為電源線或地線使用。1、面包板布局原則與技巧橫的五孔相連列的五孔相連共四十二頁對于比較復(fù)雜的電路，接線(ji xin)前應(yīng)先畫好

16、布線圖，以免發(fā)生差錯。2.布件的原則(yunz)（1）按主電路信號流向的順序在插座板上直線排列，一般插板左端為輸入，右端為輸出。 （2）一般以集成電路或三極管為中心，各級元器件圍繞各級的集成塊或晶極管布置，以適當(dāng)?shù)拈g距來安排其他元件，一般不能太密，以方便檢查和調(diào)試電路；同一塊插板上的同類元器件應(yīng)采用同一組裝方式，距離插板表面的高度應(yīng)大體一致，（3）元器件型號或標(biāo)稱值應(yīng)朝同一方向，并能看到其極性和標(biāo)志以便檢查。所有集成電路缺口朝左，引腳必須插在面包板中央凹槽兩邊的孔中。（4）元器件的引線一般不宜剪得過短，以利重復(fù)使用。 1、面包板電路布局原則與技巧共四十二頁3.布線(b xin)的原則(1)布線

17、要有步驟地進(jìn)行，一般是先布電源線與地線，然后按組裝圖從輸入級、中間級到輸出級依次連接好各元器件。在此條件下，盡量做到接線短、接線少、測量方便，盡量使電源線和地線靠近電路板周邊。(2)為便于檢查，盡可能采用不同顏色的導(dǎo)線；盡量在器件周圍連線，并不允許導(dǎo)線在集成塊上方跨過，或從三極管下方穿過。(3)查線無誤(ww)，才能接通電源。查線時仍以集成電路或三極管的引腳為出發(fā)點(diǎn)，逐一檢查與之相連的元件和導(dǎo)線。1、面包板電路布局原則與技巧面包板上的電路布局共四十二頁2、各類布局(bj)樣例分析無短路線型共四十二頁無短路線型（看清楚）共四十二頁2、各類布局樣例分析(fnx)地主霸占型共四十二頁3、各類布局(b

18、j)樣例分析蝸居型共四十二頁4、各類布局(bj)樣例分析復(fù)雜而有序共四十二頁5、各類布局(bj)樣例分析雜亂不堪共四十二頁3、兩級放大(fngd)電路設(shè)計指南設(shè)計任務(wù)1設(shè)計題一： 用分立元件設(shè)計一阻容耦合兩級放大電路，在電源電壓為12V，Vi5mV，信號源內(nèi)阻(ni z)為50，RL=5.1k的條件下，滿足以下指標(biāo)要求：（1）Ri10k；（2）Av250；（3）BW=50Hz50kHz；（4）D250，設(shè)計計算時可取AV=300，其中取T1級AV1=12， T2級AV2=25 共四十二頁關(guān)于電子電路設(shè)計(shj)說在前面的話1、每一步設(shè)計都要做到有依據(jù)可循。2、可以做工程上的假設(shè)，但必須將參照

19、假設(shè)前提計算出的結(jié)果進(jìn)行核算，滿足指標(biāo)條件；同時經(jīng)過實(shí)際電路調(diào)試，可以實(shí)現(xiàn)，才是合理的假設(shè)。3、盡量依據(jù)公式進(jìn)行推到計算，憑經(jīng)驗(yàn)作出的假設(shè)越少越好。4、設(shè)計過程嚴(yán)謹(jǐn)(ynjn)，令實(shí)際電路距離設(shè)計目標(biāo)越近。5、設(shè)計電路都是要經(jīng)過故障排查、整機(jī)調(diào)試才能滿足設(shè)計指標(biāo)的。共四十二頁3、兩級放大(fngd)電路設(shè)計指南如何完成設(shè)計計算？1、參考設(shè)計思路進(jìn)行設(shè)計根據(jù)題目給出的已知條件，將電路分級，并分配增益(zngy)；再根據(jù)右面提供的工程假設(shè)條件，逐一計算電路 每一級所用的元器件參數(shù)；對設(shè)計好的參數(shù)進(jìn)行核算，滿足 設(shè)計指標(biāo)要求，即可。2、自主設(shè)計兩級放大電路的設(shè)計取ICQ1=0.7mA,VCEQ1=2

20、V取ICQ2=1.2mA,VCEQ2=4V要求AV250，設(shè)計計算時可取AV=300，其中取T1級AV1=12， T2級AV2=25 共四十二頁3、兩級放大(fngd)電路設(shè)計指南2.自主設(shè)計 按照自己的想法進(jìn)行設(shè)計（整體或局部(jb)） 上述參數(shù)是兩級放大電路的最佳工作參數(shù)，仍可以作為自主設(shè)計的參考。 取ICQ1=0.7mA,VCEQ1=2V取ICQ2=1.2mA,VCEQ2=4V共四十二頁3、兩級放大(fngd)電路設(shè)計指南 如何完成電路安裝？ 1、獨(dú)立(dl)設(shè)計電路 2、 從元器件盒選用元器件 3、在便攜實(shí)驗(yàn)箱上接好電路（用到萬用表） 4、下次實(shí)驗(yàn)課帶到現(xiàn)場，做電路調(diào)試及指標(biāo)測量。共四十二頁4、設(shè)計(shj)報告指南內(nèi)容：1、設(shè)計任務(wù)2、設(shè)計過程（環(huán)環(huán)相扣、互為條件）電路選型（如：兩級、阻容耦合放大電路）指標(biāo)分配（增益分配、反饋）三極管選擇