模電實(shí)驗(yàn)本課件

1、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：科技樓209指導(dǎo)教師：王靜波實(shí)驗(yàn)要求： 1. 遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則，注意人身和儀器設(shè)備的安全。 2. 預(yù)習(xí)并按規(guī)范寫好預(yù)習(xí)報(bào)告。 3. 進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后保持安靜，按學(xué)號(hào)入座。 4.完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，保持實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，報(bào)請(qǐng)老師驗(yàn)收。驗(yàn)收時(shí)需清楚簡(jiǎn)練地向老師介紹實(shí)驗(yàn)情況、證明自己已完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù)。5.實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)效果與實(shí)驗(yàn)紀(jì)律、獨(dú)立動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等綜合決定。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容要求 1. 實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)者姓名、實(shí)驗(yàn)時(shí)間地點(diǎn)和指導(dǎo)教師等。 2. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求。 3. 實(shí)驗(yàn)用儀器儀表的名稱和型號(hào)。 4. 實(shí)驗(yàn)電路和測(cè)試電路。包括實(shí)驗(yàn)所用的器件品種、數(shù)目和參數(shù)。 5.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟，在這部分內(nèi)

2、容中，應(yīng)用簡(jiǎn)明的語(yǔ)言或提綱給出實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容，步驟、記錄實(shí)驗(yàn)中的原始數(shù)據(jù)，繪制出根據(jù)觀察到的波形整理出的圖表、曲線，反映在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題及處理的經(jīng)過。如對(duì)原實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了調(diào)整，則應(yīng)寫出調(diào)整方案的理由和調(diào)整情況。 6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是對(duì)實(shí)驗(yàn)所得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算后得出的結(jié)論?？梢杂脭?shù)值或曲線表達(dá)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足實(shí)驗(yàn)任務(wù)的要求。 7.實(shí)驗(yàn)小結(jié)?？偨Y(jié)實(shí)驗(yàn)完成的情況，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論，對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行分析，簡(jiǎn)單敘述實(shí)驗(yàn)的收獲、體會(huì)等。 實(shí)驗(yàn)儀器萬(wàn)用表信號(hào)發(fā)生器雙蹤示波器晶體管毫伏表實(shí)驗(yàn)1 常用電子儀器的使用 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、雙蹤示波器、晶體管毫伏 表

3、、直流穩(wěn)壓電源和萬(wàn)用表的基本用法。 2.學(xué)會(huì)信號(hào)的輸出、調(diào)節(jié)和觀測(cè)的方法。二. 實(shí)驗(yàn)儀器 信號(hào)發(fā)生器雙蹤示波器晶體管毫伏表萬(wàn)用表三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 示波器的使用 示波器的基本操作: 認(rèn)清示波器各控制旋鈕的位置和作用開啟電源，調(diào)節(jié)輝度、聚焦、水平和垂直移位，將同步極性開關(guān)、掃描(電壓)和電平、穩(wěn)定度等旋忸置于適當(dāng)位置，使熒光屏上呈現(xiàn)一條清晰的水平線。此時(shí)示波器處于待命狀態(tài)。反復(fù)練習(xí)上述操作，以求熟練。2.直流電壓的測(cè)量將直流穩(wěn)壓電源輸出的直流信號(hào)送至示波器的y輸入端，按示波器測(cè)量直流電壓的方法測(cè)量。 直流電壓輸出（v)-4-2024示波器測(cè)量值（v）3.交流電壓的測(cè)量 1.測(cè)量示波器內(nèi)“校準(zhǔn)信號(hào)”

4、 將示波器的耦合選擇開關(guān)置于“AC”，調(diào)出“校準(zhǔn)信號(hào)”波形。根據(jù)被測(cè)信號(hào)的幅度和頻率，將校準(zhǔn)信號(hào)輸出端接YA或YB，觸發(fā)方式選擇自動(dòng)，觸發(fā)源選擇內(nèi)觸發(fā)，內(nèi)觸發(fā)選擇開關(guān)置于常態(tài)。 （1）選擇合適的掃描速率開關(guān)及Y軸靈敏度開關(guān)位置，調(diào)出波形，使波形清晰、亮度適中，可顯示的個(gè)數(shù)和幅度適當(dāng)。 （2）Y軸靈敏度微調(diào)旋鈕打到校準(zhǔn)位置，選擇恰當(dāng)?shù)腨軸靈敏度開關(guān)位置，測(cè)量校準(zhǔn)信號(hào)的幅度。（3）掃描速率微調(diào)旋鈕打到校準(zhǔn)位置，選擇恰當(dāng)?shù)膾呙杷俾书_關(guān)位置，測(cè)量校準(zhǔn)信號(hào)的頻率。（4）調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕，將波形置于中心對(duì)稱位置，并使波形沿X軸方向擴(kuò)展，測(cè)量校準(zhǔn)信號(hào)的上升時(shí)間和下降時(shí)間。（5）將觸發(fā)方式選擇常態(tài)，調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋

5、鈕，在示波器上調(diào)出穩(wěn)定波形，說明不同觸發(fā)方式的特點(diǎn)。 表一指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值Time開關(guān)位置Volt開關(guān)位置實(shí)測(cè)值幅度（V）頻率（Hz）上升時(shí)間（s）下降時(shí)間（s）2測(cè)量交流信號(hào)的有效值和頻率（1）用低頻信號(hào)發(fā)生器輸出頻率為100Hz、1k Hz、10k Hz的三角波，用示波器測(cè)量信號(hào)的頻率，填入表2。（2）用低頻信號(hào)發(fā)生器輸出頻率為100Hz、10k Hz、1k Hz的正弦波，使其有效值經(jīng)交流毫伏表測(cè)量均為1V，10mV。用示波器測(cè)量信號(hào)的幅度，填入表3。 刻度值X軸開關(guān)位置（S/div）Y軸開關(guān)位置(V/div)實(shí)測(cè)值(格)100Hz10k Hz1k Hz實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)

6、電路。（2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、測(cè)量數(shù)據(jù)及其分析。（3）遇到的問題及其分析、處理情況。討論題 示波器中基線消失，應(yīng)調(diào)整那個(gè)旋鈕？示波器顯示的波形呈一條寬帶，應(yīng)調(diào)整那個(gè)旋鈕？思考題1.在不知道被測(cè)電壓大小時(shí)，毫伏表的量程開關(guān)應(yīng)置于什么位置？2在用示波器觀察波形時(shí)如何調(diào)整波形位置和幅度？實(shí)驗(yàn)2晶體管特性鑒別和測(cè)試實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握用萬(wàn)用表粗略鑒別晶體管性能的方法。 2.進(jìn)一步熟悉晶體管參數(shù)、特性曲線的意義和測(cè)量方法二. 實(shí)驗(yàn)儀器 萬(wàn)用表晶體管特性儀實(shí)驗(yàn)板三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.用萬(wàn)用表判別二極管的極性和性能優(yōu)劣2.用萬(wàn)用表判別晶體三極管的管腳、類型和性能優(yōu)劣3.測(cè)量二極管的伏安特性曲線 4.測(cè)量三極管的輸出特性曲線

7、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制晶體管特性曲（2）所得曲線與教材中的曲線作比較。思考題穩(wěn)壓管、光電三極管等特殊類型的二極管怎么測(cè)量它的特性？實(shí)驗(yàn)3.單管放大電路二. 實(shí)驗(yàn)儀器 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整和靜態(tài)分析方法。 2.掌握電壓放大倍數(shù)、動(dòng)態(tài)范圍、輸入電阻、輸出電阻及頻率特性的測(cè)試方法，加深理解電子電路的動(dòng)態(tài)分析。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器雙蹤示波器晶體管毫伏表萬(wàn)用表實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試 與測(cè)量接通直流電源前，先將RW調(diào)至最大， Ui置為0。接通12V電源、調(diào)節(jié)RW，使UE2.0V， 用直流電壓表測(cè)量UB、UC及用萬(wàn)用電表測(cè)量RB2值。記入表1。 測(cè)

8、 量 值理 論 計(jì) 算 值UB（V）UE（V）UC（V）RB2（K）UBE（V）UCE（V）Ic（mA） 2.02.放大倍數(shù)的測(cè)量在放大器輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號(hào)uS，調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓Ui為50mV，同時(shí)用示波器觀察放大器輸出電壓uO波形，在波形不失真的條件下用交流毫伏表測(cè)量下述三種情況下的UO值，并用雙蹤示波器觀察uO和ui的相位關(guān)系，記入表2。 Rc(K)RL(K)Uo(V)Au觀察記錄一組uo和ui波形3.33.323、輸入電阻與輸出電阻的測(cè)量置RC3.3K，RL2K，輸入f1KHz的正弦信號(hào)，在輸出電壓uo不失真的情況下，用交流毫伏表測(cè)出US，Ui

9、和UL記入表5。保持US不變，斷開RL，測(cè)量輸出電壓Uo，記入表5。IIIUs（mV）Ui（mV）Ri(K)Uo（V）UL（V）Ro(K)測(cè)量值理論值測(cè)量值理論值4、最大不失真輸出電壓Uom的調(diào)試令Rc=RL=2.4K，逐漸增大輸入信號(hào)幅值，同時(shí)調(diào)節(jié)RW，直至輸出電壓波形的峰頂與谷底同時(shí)出現(xiàn)“被削平”現(xiàn)象，然后反復(fù)調(diào)節(jié)輸入信號(hào)幅值，使輸出電壓波形幅值最大且無(wú)明顯失真，此時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓即為最大不失真輸出電壓Uom，用直流電壓表和交流毫伏表測(cè)量有關(guān)參數(shù)，完成表4。UEQ（V）Ui（mV）Uom（V）實(shí)驗(yàn)報(bào)告列表整理測(cè)量結(jié)果，并把實(shí)測(cè)的靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻之值與理論計(jì)算值比

10、較（取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較），分析產(chǎn)生誤差原因；總結(jié)RC，RL及靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的影響;討論靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)放大器輸出波形的影響思考題如何正確選取放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)？放大電路的動(dòng)態(tài)測(cè)試與靜態(tài)測(cè)試有何區(qū)別？實(shí)驗(yàn)4負(fù)反饋放大電路 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、對(duì)放大電路引入負(fù)反饋后對(duì)其各項(xiàng)性能的影響加深理解 。 2、掌握對(duì)反饋放大電路進(jìn)行性能測(cè)試的方法 。3、 掌握負(fù)反饋對(duì)放大器輸入電阻和輸出電阻的改變。實(shí)驗(yàn)儀器 萬(wàn)用表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、雙蹤示波器、交流毫伏表實(shí)驗(yàn)電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法 1. 對(duì)照電路圖，熟悉元件安裝位置，檢查實(shí)驗(yàn)板元件及連線。 2.靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整及測(cè)量（UE=2V

11、)UB1UC1UE1IC1UB2UC2UE2IC2計(jì)算值2V2V理論值3. 測(cè)量無(wú)反饋時(shí)基本放大電路的性能注：考慮反饋的負(fù)載效應(yīng)，需斷開反饋并接地（1）放大倍數(shù)的測(cè)量在放大器輸入端Ui加入頻率為1KHz 10mV的正弦信號(hào)，同時(shí)用示波器觀察放大器輸出電壓uO波形，在波形不失真（可適當(dāng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)）的條件下用交流毫伏表測(cè)量UO值，并用雙蹤示波器觀察uO和ui的相位關(guān)系，記入表2。 項(xiàng)目Ui（mV）Uo(V)Au測(cè)量值理論值（2）測(cè)量基本放大電路的輸出電阻Ro。接入RL=2.4K歐，測(cè)量UoL的值，計(jì)算輸出電阻的值。Ro=RL(Uo-UoL)/UOL（3）測(cè)量基本放大電路的輸入電阻Ri。接入Rs

12、，并加大信號(hào)源電壓，使Uo與未接入Rs時(shí)相同，測(cè)量此時(shí)的信號(hào)源電壓Us，計(jì)算輸入電阻Ri。 Ri=RsUi/(Us-Ui)項(xiàng)目UsUiRiUoUoLRo測(cè)量值理論值4、測(cè)量有反饋時(shí)放大電路的性能連通反饋，測(cè)量放大電路的各項(xiàng)參數(shù)。（1）測(cè)量有反饋時(shí)電路的放大倍數(shù)Auf。在放大器輸入端Ui加入頻率為1KHz10mV的正弦信號(hào)，同時(shí)用示波器觀察放大器輸出電壓uO波形，（2）測(cè)量輸出電阻Rof。接入RL，測(cè)量UoL的值，計(jì)算輸出電阻的值。Ro=RL(Uo-UoL)/UOL（3）測(cè)量輸入電阻Ri。接入Rs，并加大信號(hào)源電壓，使Uo與未接入Rs時(shí)相同，測(cè)量此時(shí)的信號(hào)源電壓Us，計(jì)算輸入電阻Ri。 Ri=R

13、sUi/(Us-Ui)（4）測(cè)量反饋系數(shù)F。用晶體管毫伏表測(cè)量輸出電壓Uo和反饋電壓Uof，計(jì)算反饋系數(shù)F 。測(cè)量數(shù)據(jù)表項(xiàng)目UiUoUsUoLUofAufRifRofF測(cè)量值理論值實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.列表整理測(cè)量結(jié)果，把實(shí)測(cè)的靜態(tài)工作點(diǎn)、有無(wú)反饋的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻之值與理論計(jì)算值比較（取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較），分析產(chǎn)生誤差原因；2.總結(jié)反饋對(duì)及靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的影響;思考題如果輸入信號(hào)出現(xiàn)失真，能否用負(fù)反饋來(lái)改善？實(shí)驗(yàn)五 運(yùn)算電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 掌握的比例、加減法和積分等基本運(yùn)算電路的功能。 2. 了解運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的一些問題 二. 實(shí)驗(yàn)

14、儀器 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器雙蹤示波器晶體管毫伏表萬(wàn)用表、實(shí)驗(yàn)箱1、集成運(yùn)算放大器（741）芯片介紹“1”與“5”調(diào)零電位器接線端，分別接其兩固定端，中間滑動(dòng)端接“4”； 2、基本運(yùn)算電路（1）反相比例運(yùn)算電路（2）反相求和電路 同相求和電路 加減 （3）同相比例電路（4）積分電路五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出波形圖(注意波形間的相位關(guān)系)。2.將理論計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。3.分析討論實(shí)驗(yàn)中積分器在輸入正弦波與方波時(shí)，輸出的波形。思考題在反相加法器中，如Ui1和Ui2均采用直流信號(hào)，并選定Ui2=-1V,當(dāng)考慮到運(yùn)算放大器的最大輸出幅度(12V)時(shí)，Ui1的大小不應(yīng)超過多少

15、伏? 實(shí)驗(yàn)6比較器實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握常見類型電壓比較器的構(gòu)成及特性 。 2、學(xué)習(xí)比較器電壓傳輸特性的測(cè)試方法 。 實(shí)驗(yàn)儀器函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、雙蹤示波器、交流毫伏表、萬(wàn)用表、集成運(yùn)放7412、電位器、電阻若干、雙穩(wěn)壓二極管（UZ6V）1，普通二極管IN40072。 1、過零比較器將 ui端懸空，用直流電壓表測(cè)量輸出電壓Uo= V。將 f=500Hz，Ui=100mV 的正弦波作為輸入信號(hào)引入，觀察輸入、輸出電壓波形，并記錄。2、滯回比較器（2）令信號(hào)輸入端接“5V5V可調(diào)直流信號(hào)源”，測(cè)出輸出電壓由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)輸入電壓對(duì)應(yīng)取值，以及輸出電壓由低電平跳變?yōu)楦唠娖綍r(shí)輸入電壓對(duì)應(yīng)取值。（3）將f=

16、500HZ，Ui=2V的正弦波作為輸入信號(hào)引入，觀察輸入、輸出電壓波形，并記錄。同時(shí)，將UT+和UT-標(biāo)注在波形圖上。3、窗口比較器將 f=500Hz，Ui=5V 的正弦波作為輸入信號(hào)引入，觀察輸入、輸出電壓波形，并記錄。實(shí)驗(yàn)報(bào)告整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和波形圖，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，畫出三種電路的電壓傳輸特性圖 ；分析總結(jié)三種類型比較器的工作原理。思考題利用滯回比較器將正弦波轉(zhuǎn)化為矩形波時(shí)，當(dāng)輸入信號(hào)幅值小于門限電平時(shí)，輸出能否轉(zhuǎn)化成矩形波？實(shí)驗(yàn)8RC橋式振蕩器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 進(jìn)一步學(xué)習(xí)RC正弦波振蕩器的組成及 振蕩條件。 2. 學(xué)會(huì)測(cè)量及調(diào)試振蕩器。二. 實(shí)驗(yàn)儀器 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器雙蹤示波器晶體管毫伏表直流穩(wěn)壓電源萬(wàn)用表實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法1.改變RC的值，用示波器觀察輸出波形的變化，直到電路振蕩，產(chǎn)生正弦波為止。2. 測(cè)量輸出正弦波的頻率，記錄并與理論值比較。3.驗(yàn)證起振條件。4. 改變C值，觀測(cè)振蕩頻率的變化。思考題1. 簡(jiǎn)述RC正弦波振蕩器的基本結(jié)構(gòu)及每部分的作用，并舉例說明。2. 通過仿真實(shí)驗(yàn)，總結(jié)實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意哪些問題。 實(shí)驗(yàn)9晶體管直流穩(wěn)壓電源 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作原理。2. 研究單相橋式整流、電容濾波電路的特性。3. 掌握串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法。4.