电路与模电实验指导书

实验一 基尔霍夫定律验证和电位的测定

一、实验目的

1. 验证基尔霍夫电流定律(KCL )和电压定律(KVL )。

2. 通过电路中各点电位的测量加深对电位、电压及它们之间关系的理解。 3. 通过实验加强对参考方向的掌握和运用的能力。 4. 训练电路故障的诊查与排除能力。

二、原理与说明

1.基尔霍夫电流定律(KCL )

在任一时刻,流出(或流入)集中参数电路中任一可以分割开的独立部分的端子电流的代数和恒等于零,即:

ΣI=0 或 ΣI 入=ΣI 出 式(3-1)

此时,若取流出节点的电流为正,则流入节点的电流为负。它反映了电流的连续性。说明了节点上各支路电流的约束关系,它与电路中元件的性质无关。

要验证基式电流定律,可选一电路节点,按图中的参考方向测定出各支路电流值,并约定流入或流出该节点的电流为正,将测得的各电流代入式(3-1),加以验证。

2.基尔霍夫电压定律(KVL ) 按约定的参考方向,在任一时刻,集中参数电路中任一回路上全部元件两端电压代数和恒等于零,即:

ΣU=0 式(3-2) 它说明了电路中各段电压的约束关系,它与电路中元件的性质无关。式(3-2)中,通常规定凡支路或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号,反之取负号。

3.电压、电流的实际方向与参考方向的对应关系

参考方向是为了分析、计算电路而人为设定的。实验中测量的电压、电流的实际方向,由电压表、电流表的“正”端所标明。在测量电压、电流时,若电压表、电流表的“正”端与参考方向的“正”方向一致,则该测量值为正值,否则为负值。

4.电位与电位差

在电路中,电位的参考点选择不同,各节点的电位也相应改变,但任意两节点间的电位差不变,即任意两点间电压与参考点电位的选择无关。

5.故障分析与检查排除 (1) 实验中常见故障

①连线:连线错,接触不良,断路或短路; ②元件:元件错或元件值错,包括电源输出错;

③参考点:电源、实验电路、测试仪器之间公共参考点连接错误等等。 (2) 故障检查

故障检查方法很多,一般是根据故障类型,确定部位、缩小范围,在小范围内逐点检查,最后找出故障点并给予排除。简单实用的方法是用万用表(电压档或电阻档)在通电或断电状态下检查电路故障。

① 通电检查法:用万用表的电压档(或电压表),在接通电源情况下,根据实验原理,电路某两点应该有电压,万用表测不出电压;某两点不应该有电压,而万用表测出了电压;或所测电压值与电路原理不符,则故障即在此两点间。

② 断电检查法:用万用表的电阻档(或欧姆表),在断开电源情况下,根据实验原理,电路某两点应该导通无电阻(或电阻极小),万用表测出开路(或电阻极大);某两点应该开路(或电阻很大),但测得的结果为短路(或电阻极小),则故障即在此两点间。

三、实验设备

名称 数量 型号 1直流稳压电源 1台 0~30V可调

1台 1组+15V固定

2.万用表 1台 3.电阻 4只 100Ω*1 150Ω*1

220Ω*1 510Ω*1

4.短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 5.实验用9孔插件方板 1块 297mm ×300mm

四、实验步骤

1.验证基尔霍夫定律(KCL 和KVL )的实验线路

2.基尔霍夫电流定律(KCL )的验证

(1) 按图3-2接线,Us 1、Us 2用直流稳压电源提供。 (2) 用万用表(电流档)依次测出电流I 1、I 2、I 3,(以节点b 为例),数据记入表3-1内。

(3) 根据KCL 定律式(3-1)计算ΣI ,将结果填入表3-1,验证KCL 。

3.基尔霍夫电压定律(KVL )的验证

(1)按图3-2接线,U S1、U S2用直流稳压电源。

(2)用万用表的电压档,依次测出回路1(绕行方向:beab )和回路2(绕行方向:bcdeb )中各支路电压值,数据记入表3-2内。 (3)根据KVL 定律式(3-2),计算ΣU ,将结果填入表3-2,验证KVL 。

表3-2 验证KVL 实验数据

4.电位的测定

(1)仍按图3-2接线。

(2)分别以c 、e 两点作为参考节点(即Vc=0、Ve=0;也即黑表笔分别放在c 、e 点,红表笔测a , b,

c ,d ,e 点),测量图3-2中各节点电位,将测量结果记入表3-3中。

(3)通过计算验证:电路中任意两点间的电压与参考点的选择无关。

表3-3 不同参考点电位与电压

五、注意事项

1.使用指针式仪表时,要特别关注指针的偏转情况,及时调换表的极性,防止指针打弯或损坏仪表。

2.直流电压源输出时,须首先将交流调压器调至20V以上,才可保证直流电压满量程(0~30V)输出。

4.验证KCL 、KVL 时,电压端电压都要进行测量,实验中给定的已知量仅作为参考。

5.测量电压、电位、电流时,不但要读出数值来,还要判断实际方向,并与设定的参考方向进行比较,若不一致,则该数前加“-”号。 6. 优化电路接线图,尽量清晰明了。

六、分析和讨论

1.测量电压、电流时,如何判断数据前的正负号?负号的意义是什么? 2.电位出现负值,其意义是什么?

3.计算表3-2中的ΣU 是否为零?为什么?

4.对表3-3中的计算值进行分析,可以得出什么结论?

电路实验—04

实验二 叠加原理验证

一. 实验目的

1. 验证叠加定理,加深对该定理的理解。 2. 掌握叠加原理的测定方法。

3. 加深对电流和电压参考方向的理解。

二. 实验原理与说明

对于一个具有唯一解的线性电路,由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压,是各个独立电源分别单独作用时在各相应支路中形成的电流或电压的代数和。

图4-1所示实验电路中有一个电压源Us 及一个电流源Is 。 设Us 和Is 共同作用在电阻R 1上产生的电压、电流分别为U 1、I 1,在电阻R 2上产生的电压、电流分别为U 2、I 2,如图4-1(a)所示。为了验证叠加原理令电压源和电流源分别作用。当电压源Us 不作用,即Us=0时,在Us 处用短路线代替;当电流源Is 不作用,即Is=0时,在Is 处用开路代替;而电源内阻都必须保留在电路中。

(1) 设电压源Us 单独作用时(电流源支路开路)引起的电压、电流分别

' '

为U 1' 、U 2、I 1' 、I 2,如图4-1(b)所示。

(2) 设电流源单独作用时(电压源支路短路)引起的电压、电流分别为U 1" 、

" "

、I 1" 、I 2,如图4-1(c)所示。 U 2

这些电压、电流的参考方向均已在图中标明。验证叠加定理,即验证式(4-1)成立。

U 1=U 1' +U 1"

' "

U 2=U 2+U 2

I 1=I 1' +I 1"

' " I 2=I 2+I 2

式(4-1)

三. 实验设备

名称 数量 型号 1. 直流稳压电源 1台 0~30V可调 2. 固定稳压电源 1台 +15V 3. 万用表 1台

4. 电阻 3只 51Ω*1 100Ω*1 330Ω*1 5. 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 6. 实验用9孔插件方板 1块 297mm ×300mm

四. 实验步骤

1. 按图4-2接线,取直流稳压电源U S1=10V,U S2=15V,电阻R 1=330Ω,R 2=100Ω,R 3=51Ω。

2. 当U S1、U S2两电源共同作用时,测量各支路电流和电压值。

选择合适的电流表和电压表量程,及接入电路的极性。用短接桥(或导线)将“5”和“2”连接起来。接通电源U S1;用短接桥(或导线)将“6”和“4”连接起来,接通电源U S2,分别测量电流I 1、I 2、I 3和电压U 1、U 2、U 3。根据图4-2电路中各电流和电压的参考方向,确定被测电流和电压的正负号后,将数据记入表4-1中。

3. 当电源U S1单独作用时,测量各电流和电压的值。

选择合适的电流表和电压表量程,确定接入电路的极性。用短接桥(或导线)将“5”和“2”连接起来,接通电源U S1;将“6”和“3”连接起来,使电源

' ' ' '

U S2不作用。分别测量电流I 1' 、I 2、I 3和电压U 1' 、U 2、U 3。根据图4-2中各电

流和电压的参考方向,确定被测电流和电压的正负号后,将数据记入表4-1中。

4. 当电源U S2单独作用时,测量各电流和电压的值。

选择合适的电流表和电压表量程,确定接入电路的极性,用短接桥(或导线)将“5”和“1”连接起来,使电源U S1不工作;将“6”和“4”连接起来,接通

" " " "

电源U S2。分别测量电流I 1" 、I 2、I 3和电压U 1" 、U 2、U 3。根据图4-2中各电流

和电压的参考方向,确定被测电流和电压的正负号后,将数据记入表5-1中。

表4-1 验证叠加原理实验数据

五. 注意事项

1. 进行叠加原理实验中,电压源Us 不作用,是指Us 处用短路线代替,而不

是将Us 本身短路。不可使用稳压源和可调电压源自身的开关代替K 1 、K 1。 2. 测量电压、电流时,要根据图4-2中各电流和电压的参考方向,来判断实

际方向,若不一致,则在该数值前加“-”号。

六. 分析和讨论

1. 在进行叠加原理实验时,不作用的电压源、电流源怎样处理?为什么? 2. 根据本实验的原理,根据给定的电路参数和电流、电压参考方向,分别计

算两电源共同作用和单独作用时各支路电流和电压的值,和实验数据进行相对照,并加以总结和验证。

3. 通过对实验数据的计算,判别三个电阻上的功率是否也符合叠加原理? 4. 把U S2用恒流源代替,思考如何安排电路原理图?

电路实验—05

实验三 戴维南定理验证和有源一端口网络的研究

一. 实验目的

1. 用实验方法验证戴维南定理

2. 掌握有源一端口网络的开路电压和入端等效电阻的测定方法,并了解各种

测量方法的特点

3. 证实有源一端口网络输出最大功率的条件

二. 实验原理与说明 1. 戴维南定理

一个含独立电源,受控源和线性电阻的一端口网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的等效电源代替,其等效源电压等于此一端口网络的开路电压,其等效内阻是一端口网络内部各独立电源置零后所对应的不含独立源的一端口网络的输入电阻(或称等效电阻)如图5-1所示。

2. 开路电压的测定方法 (1) 直接测量法

当有源一端口网络的入端等效电阻R i 与万用表电压档的内阻R V 相比可以

忽略不计时,可以用电压表直接测量该网络的开路电压U OC 。如图5-3所示。 (2) 补偿法

当有源一端口网络的入端电阻R i 较大时,用电压表直接测量开路电压的误差较大,这时采用补偿法测量开路电压则较为准确。

'

图5-4中虚线框内为补偿电路,U S 为另一个直流电压源,可变电阻器R P 接

成分压器使用,G 为检流计。当需要测量网络A 、B 两端的开路电压时,将补偿电路A ' 、B ' 端分别与A 、B 两端短接,调节分压器的输出电压,使检流计的指示为零,被测网络即相当于开路,此时电压表所测得的电压就是该网络的开路电压U OC 。由于这时被测网络不输出电流,网络内部无电压降测得的开路电压数值较前一种方法准确。

3. 入端等效电阻R i 的测定方法

(1) 外加电源法

将有源一端口网络内部的独立电压源Us 处短接,独立电流源Is 处开路,被

"

测网络成为无独立源的一端口网络,然后在端口上加一给定的电源电压U S ,测

量流入网络的电流I ,如图5-5所示。入端等效电阻:

"

U S

R i

I

若被测网络内部去掉独立源后,仅由电阻元件组成,可直接用万用表的电阻档去测出入端效等电阻R i 。

实际上网络内部的独立电源都具有一定的内阻,它不能与电源本身分开。在去掉独立电源的同时,其内阻也被去掉,这将影响测量的准确性,因此这种测量方法仅适用于独立电压源内阻很小和独立电流源内阻很大的情况。

(2) 开路短路法

分别测量有源一端口网络的开路电压U OC 和短路电流I SC ,则

R i =

U OC

I SC

图5-6为测量有源一端口网络短路电流I SC 的电路。这种方法简便,但对于不允许直接短路的一端口网络是不能采用的。

三. 实验设备

名称 数量 型号 1. 直流稳压电源 1台 0~30V可调 2. 万用表 1台

3. 电阻 10只 10Ω*2 51Ω*1 100Ω*3

150Ω*2 160Ω*1 220Ω*1 330Ω*1

4. 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 5. 实验用9孔插件方板 1块 297mm ×300mm

四. 实验步骤

1. 测量有源一端口网络的开路电压U OC 和入端等效电阻R i

按图5-9的有源一端口网络接法,取Us = 25V,R 1=150Ω,R 2 = R3 =100Ω,参照实验原理与说明,自已选定测量开路电压和入端等效电阻的方法,将测量结果记录下来。

U OC =_______________;I SC =_______________;R i =_______________;

2. 测定有源一端口网络的外特性

在图5-9有源一端口网络的A 、B 端上,依次按表5-1中各R L 的值取电阻作为负载电阻R L ,测量相应的端电压U 和电流I ,记入表5-1中。 3. 测定戴维南等效电源的外特性

按图5-10接线,图中U OC 和R i 为图5-9中有源一端口网络的开路电压和等效电阻,U OC 从直流稳压电源取得,R i 从电阻中取一个近似的得到。在A 、B 端接上另一电阻作为负载电阻R L ,R L 分别取表5-1中所列的各值,测量相应的端电压U 和电流I ,记入表5-1中。

4. 计算表5-1中负载功率P 。

5. 根据表5-1中的数据绘制有源一端口网络的伏安特性曲线,并绘制功率P

随电流I 变化的曲线。

U(V)

0 I(A) 0 I(A)

五. 注意事项

B 端和A ' 、 若采用图5-4的补偿法测量有源一端口网络的开路电压,应使A 、

B ' 端电压的极性一致,电压的数值接近相等,才能接通电路进行测量,否则会

使电流过大而击毁检流计。

六. 分析与讨论

1. 根据图5-9中已给定的有源一端口网络参数,计算出开路电压U OC 等效电

阻R i 实验中参考。

2. 若含源一端口网络不允许短路,如何用其他方法测出其等效电阻R i ? 3. 根据表5-1中各电压和电流的值可得出什么结论?

4. 从实验步骤5中得出的P(I)曲线中得出最大功率传输的条件是什么?

实验四 日光灯cos φ的提高

一.实验目的

1.进一步理解交流电路中电压、电流的相量关系 2.学习感性负载电路提高功率因数的方法 3.进一步熟悉日光灯的工作原理

二.预习要求

1.熟悉R 、L 串联电路中电压与电流的关系

2.在R 、L 串联与C 并联的电路中,你准备如何求cos φ值 3.预习日光灯的工作原理,启动过程

4. 阅读附录一,学习多功能智能仪表的使用方法与操作。

三.原理说明

本实验中RL 串联电路用日光灯代替,日光灯原理电路如图12-1所示。

图12-1

灯管工作时,可以认为是一电阻负载。镇流器是一个铁心线圈,可以认为是一个电感量较大的感性负载,两者串联构成一个RL 串联电阻,日光灯起辉过程如下:当接通电源后,启动器内双金属片动片与定片间的气隙被击穿,连续发生火花,双金属片受热伸长,使动片与定片接触。灯管灯丝接通,灯丝预热而发射电子,此时,启动器两端电压下降,双金属片冷却,因而动片与定片分开。镇流器线圈因灯丝电路断电而感应出很高的感应电动势,与电源电压串联加到灯管两端,使管内气体电离产生弧光放电而发光,此时启动器停止工作,(因启动器两端所加电压值等于灯管点燃后的管压降,对40W 管电压,只有100V 左右,这个电压不再使双金属片打火)。镇流器在正常工作时起限流作用。

日光灯工作时整个电路可用图12-2等效串联电路来表示。

图12-2

四.实验设备

名称 数量 型号

1.日光灯电路板 1套 MC1056、MC1057 2. 补偿电容板 1块 MC1060 3.交流电压、电流板 1块 MC1028

4.多功能智能仪表 1块 MC1050(或MC1098) 5.单相熔断器板 1块 MC1003

五.任务与步骤

1.按图12-1接好线路,接通电源,观察日光灯的启动过程。先不并联电容测量端电压U ,总电流I ,功率因数cos ψ, 无功功率Q ,视在功率S ,有功功率P 和相位角ψ的值,记录于表12-1。

2.日光灯电路两端并联电容,接线如图12-3。逐渐加大电容量,每改变一次电容量,都要测量端电压U ,总电流I ,功率因数cos ψ, 无功功率Q ,视在功率S ,有功功率P 和相位角ψ的值,记录于表12-1。

图12-3

3.渐加大电容容量过程中,注意观察并联谐振现象,并找到谐振点。

六.预习

1.并联电容提高cos φ时,电容的选择应考虑哪些原则? 2.并联电容后,多功能智能表有何变化?为什么?

实验五 常用电子仪器的使用及电子元器件的识别与检测

一﹑实验目的

1、 熟悉模拟电子技术实验中常用电子仪器的功能,面板标识,及各旋扭,换档开关

的用途。

2、初步掌握用示波器观察正弦波信号波形和测量波形参数的方法,学会

操作要领及注意事项,正确使用仪器。

3、初步认识本学期实验用的全部器件, 学习常用电子元器件的识别及用万用表检测和

判断它们的好坏与管脚,并测量其值。

4、了解元器件数值的标注方法(直标法﹑文字符号法﹑色标法),电路中元件数值的

标注方法及元件的标注﹑符号﹑单位和换算。

二、实验仪器

1、 双踪示波器

2、 多功能信号发生器 3、 数字交流毫伏表 4、 数字万用表 三、预习要求

1、认真阅读本实验指导书的附录一及附录二。

2、认识本实验的仪器,了解其功能。面板标识及换档开关与显示。 四、实验内容及步骤 实验电子仪器框图

图 1-1

(1) 实验内容

1. 常用电子仪器的使用:

1) 将信号发生器调至频率f = 1000Hz 电压V = 100mv的正弦波电压输出。 2) 用数字毫伏表测量信号发生器是否为100mv(有效值) 。 3) 用示波器通道1经测量探头输入。测量信号发生输出是否为正弦电压, 其峰___

峰值Vpp = 2×√2 ×100 = 282mv。频率f=1000Hz(即周期T = 1/f = 1ms)

注意:

a .使用时,将所有仪器接地端联接在一起,即“共地”,否则可能引起外界干扰,导致测量误差增大。

b. 调节示波器旋扭, 使图形亮度适中, 线条清晰。 c. 调节示波器同步旋扭, 使图形大小适中, 稳定。

4) 改变信号发生器输出的正弦波频率与电压大小, 在下面的三个频率和三个幅度

附近任选三个组合,重新观察, 测量。记录下读数。

频率:500Hz ; 2KHz ; 10KHz ; 幅度:100mV ; 1.8V ; 1V ;

2.各种常用电子元器件识别与检测: 1) 电阻的测量。

用实际元件为例,进行色环电阻单位换算并用万用表测量电阻和电位器的阻值。作下记录。

2) 电容的测量。

电容元件的分类﹑特点﹑主要参数与选用。以实际元件为例。进行电容单位换算练习用万用表测量电解电容,分清极性,判明质量好坏。 3) 二极管﹑三极管﹑稳压管的测量。

a) 用万用表判断二极管的极性与质量估测。

b) 分辨三极管的极性(PNP 还是NPN ,硅材料还是锗)和管脚(e ﹑b ﹑c )的判别及

I ceo 和电流放大倍数β的估测。

(2)操作步骤说明:

1. 对于交﹑直流电压﹑电流及电阻进行测量的方法同其他万用表。

在此不再介绍。显示器上所显示的读数,其单位与量程单位一致。

2. 用Ω档测量电路中电阻值时,需将电阻两端均与电源断开,以避免读数有抖动。 3. 用Ω档可以判断电解电容的好坏。方法如下:先将电解电容的正﹑负极短路(使

电容放电),然后将万用表红表笔接电解电容正极,黑表笔接负极(注意应选择合

适的量程,如50μF 用200K 档,5μF 用2M 档)。若表上读数开始很小(相当短路),充电后逐渐增大,最后读数为1(相当于开路),则说明电容是好的。若按上述操作,读数始终不变,说明电容已坏(开路或短路)。

4. 二极管检测:在这一档,红表笔接正电压,黑表笔接负电压。测试时两表笔的接

法如图所示。

(A) (B)

若按图(A)所示的接法进行量测,则显示二极管的正向压降。

通常,一个好的硅二极管的正向压降应在500mV 到800mV 之间。若显示“000”,则表示短路,若显示“1”,则说明不通。

若按图(B)所示接法进行量测,应显示“1”,若显示“000”或其他值,说明管子已坏。 我们也可以用这一档来判断二极管的好坏,及识别管脚。测量时先将一支表笔接在某一认定的管脚上,另一支表笔先后接到其余两个管脚上,如果测得两个PN 结均导通或均不导通,然后,将两表笔对换复测时,PN 接均不导通或均不导通,然后,将两表笔对换复测时,PN 结均不导通或导通,则可确定该管是好的,且认定这个管脚是基极。若基极接红表笔时,bc 结和be 结均导通,说明该管为NPN 。若接的是黑表笔,则是PNP 管,再比较两个PN 结的正向压降值,读数大些的是be 结,小些的是bc 结。这样,就可以分辨出集电极和发射极了。

5. hFE 测试:将三极管管脚正确插入测试管座,即可以从显示器上直接读出β值,

若显示“000”,则说明管子是坏的。 注意事项:

(1) 注意正确地选择量程及插孔,对未知量进行测量时,应把量程调到最

大,然后从大到小调,直到合适为止,若出现“1”,表示过载,应加大量程:

(2) 改变量程时,表笔一端应开路; (3) 测量电流时,切记过载;

(4) 用完本表,应直量程档最大量程;

五、实验报告

1.实验目的。

2.记录测量的原始数据,所用仪器的名称、型号、编号。

3.根据测量结果分析当测量的电压频率不同时各应用哪几种表测量,结果才更精确。

4、根据原始数据简述怎样用万用表判断二极管、三极管、稳压管的管型、管脚及好坏,观察电解电容充电、充满、漏电和放电各个过程。 5、 回答问题:

(1)用数字万用表如何判断二极管的正负极,表面上显示的是什么量? (2)数字万用表测量三极管的电流放大倍数β时,如何判断其三个极?

(3)示波器测量的是什么量?如何读其数值?

(4)同一个电压值示波器指示的数值和电压表读出的数值有和不同?为什么?

实验六、单管放大电路

一、实验目的

1、掌握单管放大电路的静态和动态测试方法,及其对放大器性能的影响; 2、巩固单管放大电路的基本工作原理。 二、 实验仪器

1、 双踪示波器 2、 信号发生器

3、 多功能数字信号发生器 4、 数字万用表 三、 预习要求

1、 三极管及单管放大器工作原理; 2、 放大器动态及静态测量方法。 四、 实验内容及步骤

1、装接电路如图2.1所示

图2.1单管放大电路

(1)、按图2.1所示连接电路(注意接线前先测量+12V电源,关断电源后再接线),

将Rp 调到电阻最大位置。

(2)、接线后仔细检查,确认无误后接通电源。

2、静态调整

调整Rp 使V E =1.9V,计算并填表2.1

3、动态研究 (1)、将信号发生器调到f=1KHz,Vi=1Mv(一般采用实验箱上加衰减的办法,即信号

源用一个较大的信号。例如100mV ,在实验板上经100:1衰减电阻降为1mV ), 此时幅值为3mV ,接到放大器输入端Vi ,观察Vi 和Vo 段波形,并比较相位。 (2)、信号源频率不变,逐渐加大幅度,观察Vo 不失真时的最大值并填表2.2。

表2.2

(3)、保持Vi 不变,放大器接入负载R L ,在改变Rc 数值情况下测量,并计算结果填表

表2.3

五、实验报告

1、 注明你所完成的实验内容和思考题,简述相应的基本结论。

2、 选择你在实验中感受最深的一个实验内容,写出较详细的报告。要求你能够使一个

懂得电子电路原理但没看过实验指导书的人可以看懂你的实验报告,并相信你实验中得出的结论。

实验七 射极跟随器

一、实验目的

1、 掌握射极跟随器的特性及测量方法。 2、 进一步学习放大器各项参数测量方法。 二、实验仪器

1、 示波器 2、 信号发生器 3、 交流毫伏表 4、 数字万用表 三、预习要求

1、 根据教材有关章节内容,熟悉射极跟随器原理及特点。

2、 根据图5.1元器件参数,估算静态工作点。画出交直流负载线。

Vi

图5.1射极跟随器电路图

四、实验内容与步骤

1、 按图5.1电路接线 2、 直流工作点的调整

将电源+12V接上,在B 点加f=1KHz正弦波信号,输出端用示波器监视,反复调整Rp 及信号源输出幅度,使输出幅度在示波器屏幕上得到一个最大不失真波形,然后断开输入信号,用万用表测量晶体管各对地的电位,即为该放大器静态工作点,将所测数据填入表5.1。

3、 测量电压放大倍数Av

接入负载RL=1KΩ,在B 点f=1KHz信号,调输入信号幅度(此时偏置电位器Rp4 不能再旋动),用示波器观察,在输出最大不失真情况下测Vi ,V L 值,将所测数据填入

4、 测量输出电阻Ro

在B 点加f=1KHz正弦波信号,Vi=100mV左右,接上负载R L =2KΩ时,用示波器观察输出波形,测空载输出电压Vo (R L =∞),有负载输出电压V L (R L =2KΩ)的值。则

表5.3 5、 测量放大器输入电阻Ri (采用换算法)

在输入端串入5.1K 电阻,A 点加入f=1KHz的正弦波信号,用示波器观察输出波形,用毫伏表分别测A 、B 点对地电位Vs ,Vi 。则

将测量数据填入表5.4 表5.4

五、实验报告

1、 绘出实验原理图,标明实验的元件参数值 2、 整理实验数据及说明实验中出现的各种现象,得出有关的结论;画出必要的波形及曲线。 3、 将实验结果与理论计算比较,分析产生误差的原因。

实验八 比例求和运算电路(集成运放的线性应用)

一、实验目的

1. 掌握用集成运算电路放大器组成比例,求和电路的特点及性能。 2. 学会上述电路的测试和分析方法。 二、实验仪器

1、数字万用表

3、 示波器 4、 信号发生器 5、 交流毫伏表 三、预习要求

a) 计算表6.1中的Vo 和A f 。 b) 估算表6.3的理论值。

c) 估算表6.4. 表 6.5中的理论值。 d) 计算表6.6中的Vo 值。 e) 计算表6.7中的Vo 值。 四、实验内容

a) 电压跟随器

实验电路如图6.1所示。

按表6.1内容实验并测量记录。

2. 反相比例放大器

实验电路如图6.2所示。

V0=-Rf /R1V i =-10Vi

按表6.2内容实验并测量记录。

3. 同相比例放大器

电路如图6.3所示。

按表6.3内容实验测量并记录。

V0=(1+Rf /R1)V i =11Vi

4. 反相求和放大电路。

实验电路如图6.4所示。

按表6.4内容进行实验测量,并与预习计算比较。 表6.4

5. 双端输入求和放大电路 实验电路为图6.5所示。

V0=-Rf /R1(V i1+ Vi2)

=-10(V i1+ Vi2)

V0=-Rf /R1(V i1- Vi2) =-10(V i1- Vi2)

按表6.5要求实验并测量记录。

五、 实验报告

a) 总结本实验中5种运算电路的特点及性能。 b) 分析理论计算与实验结果误差的原因。

实验一 基尔霍夫定律验证和电位的测定

一、实验目的

1. 验证基尔霍夫电流定律(KCL )和电压定律(KVL )。

2. 通过电路中各点电位的测量加深对电位、电压及它们之间关系的理解。 3. 通过实验加强对参考方向的掌握和运用的能力。 4. 训练电路故障的诊查与排除能力。

二、原理与说明

1.基尔霍夫电流定律(KCL )

在任一时刻,流出(或流入)集中参数电路中任一可以分割开的独立部分的端子电流的代数和恒等于零,即:

ΣI=0 或 ΣI 入=ΣI 出 式(3-1)

此时,若取流出节点的电流为正,则流入节点的电流为负。它反映了电流的连续性。说明了节点上各支路电流的约束关系,它与电路中元件的性质无关。

要验证基式电流定律,可选一电路节点,按图中的参考方向测定出各支路电流值,并约定流入或流出该节点的电流为正,将测得的各电流代入式(3-1),加以验证。

2.基尔霍夫电压定律(KVL ) 按约定的参考方向,在任一时刻,集中参数电路中任一回路上全部元件两端电压代数和恒等于零,即:

ΣU=0 式(3-2) 它说明了电路中各段电压的约束关系,它与电路中元件的性质无关。式(3-2)中,通常规定凡支路或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号,反之取负号。

3.电压、电流的实际方向与参考方向的对应关系

参考方向是为了分析、计算电路而人为设定的。实验中测量的电压、电流的实际方向,由电压表、电流表的“正”端所标明。在测量电压、电流时,若电压表、电流表的“正”端与参考方向的“正”方向一致,则该测量值为正值,否则为负值。

4.电位与电位差

在电路中,电位的参考点选择不同,各节点的电位也相应改变,但任意两节点间的电位差不变,即任意两点间电压与参考点电位的选择无关。

5.故障分析与检查排除 (1) 实验中常见故障

①连线:连线错,接触不良,断路或短路; ②元件:元件错或元件值错,包括电源输出错;

③参考点:电源、实验电路、测试仪器之间公共参考点连接错误等等。 (2) 故障检查

故障检查方法很多,一般是根据故障类型,确定部位、缩小范围,在小范围内逐点检查,最后找出故障点并给予排除。简单实用的方法是用万用表(电压档或电阻档)在通电或断电状态下检查电路故障。

① 通电检查法:用万用表的电压档(或电压表),在接通电源情况下,根据实验原理,电路某两点应该有电压,万用表测不出电压;某两点不应该有电压,而万用表测出了电压;或所测电压值与电路原理不符,则故障即在此两点间。

② 断电检查法:用万用表的电阻档(或欧姆表),在断开电源情况下,根据实验原理,电路某两点应该导通无电阻(或电阻极小),万用表测出开路(或电阻极大);某两点应该开路(或电阻很大),但测得的结果为短路(或电阻极小),则故障即在此两点间。

三、实验设备

名称 数量 型号 1直流稳压电源 1台 0~30V可调

1台 1组+15V固定

2.万用表 1台 3.电阻 4只 100Ω*1 150Ω*1

220Ω*1 510Ω*1

4.短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 5.实验用9孔插件方板 1块 297mm ×300mm

四、实验步骤

1.验证基尔霍夫定律(KCL 和KVL )的实验线路

2.基尔霍夫电流定律(KCL )的验证

(1) 按图3-2接线,Us 1、Us 2用直流稳压电源提供。 (2) 用万用表(电流档)依次测出电流I 1、I 2、I 3,(以节点b 为例),数据记入表3-1内。

(3) 根据KCL 定律式(3-1)计算ΣI ,将结果填入表3-1,验证KCL 。

3.基尔霍夫电压定律(KVL )的验证

(1)按图3-2接线,U S1、U S2用直流稳压电源。

(2)用万用表的电压档,依次测出回路1(绕行方向:beab )和回路2(绕行方向:bcdeb )中各支路电压值,数据记入表3-2内。 (3)根据KVL 定律式(3-2),计算ΣU ,将结果填入表3-2,验证KVL 。

表3-2 验证KVL 实验数据

4.电位的测定

(1)仍按图3-2接线。

(2)分别以c 、e 两点作为参考节点(即Vc=0、Ve=0;也即黑表笔分别放在c 、e 点,红表笔测a , b,

c ,d ,e 点),测量图3-2中各节点电位,将测量结果记入表3-3中。

(3)通过计算验证:电路中任意两点间的电压与参考点的选择无关。

表3-3 不同参考点电位与电压

五、注意事项

1.使用指针式仪表时,要特别关注指针的偏转情况,及时调换表的极性,防止指针打弯或损坏仪表。

2.直流电压源输出时,须首先将交流调压器调至20V以上,才可保证直流电压满量程(0~30V)输出。

4.验证KCL 、KVL 时,电压端电压都要进行测量,实验中给定的已知量仅作为参考。

5.测量电压、电位、电流时,不但要读出数值来,还要判断实际方向,并与设定的参考方向进行比较,若不一致,则该数前加“-”号。 6. 优化电路接线图,尽量清晰明了。

六、分析和讨论

1.测量电压、电流时,如何判断数据前的正负号?负号的意义是什么? 2.电位出现负值,其意义是什么?

3.计算表3-2中的ΣU 是否为零?为什么?

4.对表3-3中的计算值进行分析,可以得出什么结论?

电路实验—04

实验二 叠加原理验证

一. 实验目的

1. 验证叠加定理,加深对该定理的理解。 2. 掌握叠加原理的测定方法。

3. 加深对电流和电压参考方向的理解。

二. 实验原理与说明

对于一个具有唯一解的线性电路,由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压,是各个独立电源分别单独作用时在各相应支路中形成的电流或电压的代数和。

图4-1所示实验电路中有一个电压源Us 及一个电流源Is 。 设Us 和Is 共同作用在电阻R 1上产生的电压、电流分别为U 1、I 1,在电阻R 2上产生的电压、电流分别为U 2、I 2,如图4-1(a)所示。为了验证叠加原理令电压源和电流源分别作用。当电压源Us 不作用,即Us=0时,在Us 处用短路线代替;当电流源Is 不作用,即Is=0时,在Is 处用开路代替;而电源内阻都必须保留在电路中。

(1) 设电压源Us 单独作用时(电流源支路开路)引起的电压、电流分别

' '

为U 1' 、U 2、I 1' 、I 2,如图4-1(b)所示。

(2) 设电流源单独作用时(电压源支路短路)引起的电压、电流分别为U 1" 、

" "

、I 1" 、I 2,如图4-1(c)所示。 U 2

这些电压、电流的参考方向均已在图中标明。验证叠加定理,即验证式(4-1)成立。

U 1=U 1' +U 1"

' "

U 2=U 2+U 2

I 1=I 1' +I 1"

' " I 2=I 2+I 2

式(4-1)

三. 实验设备

名称 数量 型号 1. 直流稳压电源 1台 0~30V可调 2. 固定稳压电源 1台 +15V 3. 万用表 1台

4. 电阻 3只 51Ω*1 100Ω*1 330Ω*1 5. 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 6. 实验用9孔插件方板 1块 297mm ×300mm

四. 实验步骤

1. 按图4-2接线,取直流稳压电源U S1=10V,U S2=15V,电阻R 1=330Ω,R 2=100Ω,R 3=51Ω。

2. 当U S1、U S2两电源共同作用时,测量各支路电流和电压值。

选择合适的电流表和电压表量程,及接入电路的极性。用短接桥(或导线)将“5”和“2”连接起来。接通电源U S1;用短接桥(或导线)将“6”和“4”连接起来,接通电源U S2,分别测量电流I 1、I 2、I 3和电压U 1、U 2、U 3。根据图4-2电路中各电流和电压的参考方向,确定被测电流和电压的正负号后,将数据记入表4-1中。

3. 当电源U S1单独作用时,测量各电流和电压的值。

选择合适的电流表和电压表量程,确定接入电路的极性。用短接桥(或导线)将“5”和“2”连接起来,接通电源U S1;将“6”和“3”连接起来,使电源

' ' ' '

U S2不作用。分别测量电流I 1' 、I 2、I 3和电压U 1' 、U 2、U 3。根据图4-2中各电

流和电压的参考方向,确定被测电流和电压的正负号后,将数据记入表4-1中。

4. 当电源U S2单独作用时,测量各电流和电压的值。

选择合适的电流表和电压表量程,确定接入电路的极性,用短接桥(或导线)将“5”和“1”连接起来,使电源U S1不工作;将“6”和“4”连接起来,接通

" " " "

电源U S2。分别测量电流I 1" 、I 2、I 3和电压U 1" 、U 2、U 3。根据图4-2中各电流

和电压的参考方向,确定被测电流和电压的正负号后,将数据记入表5-1中。

表4-1 验证叠加原理实验数据

五. 注意事项

1. 进行叠加原理实验中,电压源Us 不作用,是指Us 处用短路线代替,而不

是将Us 本身短路。不可使用稳压源和可调电压源自身的开关代替K 1 、K 1。 2. 测量电压、电流时,要根据图4-2中各电流和电压的参考方向,来判断实

际方向,若不一致,则在该数值前加“-”号。

六. 分析和讨论

1. 在进行叠加原理实验时,不作用的电压源、电流源怎样处理?为什么? 2. 根据本实验的原理,根据给定的电路参数和电流、电压参考方向,分别计

算两电源共同作用和单独作用时各支路电流和电压的值,和实验数据进行相对照,并加以总结和验证。

3. 通过对实验数据的计算,判别三个电阻上的功率是否也符合叠加原理? 4. 把U S2用恒流源代替,思考如何安排电路原理图?

电路实验—05

实验三 戴维南定理验证和有源一端口网络的研究

一. 实验目的

1. 用实验方法验证戴维南定理

2. 掌握有源一端口网络的开路电压和入端等效电阻的测定方法,并了解各种

测量方法的特点

3. 证实有源一端口网络输出最大功率的条件

二. 实验原理与说明 1. 戴维南定理

一个含独立电源,受控源和线性电阻的一端口网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的等效电源代替,其等效源电压等于此一端口网络的开路电压,其等效内阻是一端口网络内部各独立电源置零后所对应的不含独立源的一端口网络的输入电阻(或称等效电阻)如图5-1所示。

2. 开路电压的测定方法 (1) 直接测量法

当有源一端口网络的入端等效电阻R i 与万用表电压档的内阻R V 相比可以

忽略不计时,可以用电压表直接测量该网络的开路电压U OC 。如图5-3所示。 (2) 补偿法

当有源一端口网络的入端电阻R i 较大时,用电压表直接测量开路电压的误差较大,这时采用补偿法测量开路电压则较为准确。

'

图5-4中虚线框内为补偿电路,U S 为另一个直流电压源,可变电阻器R P 接

成分压器使用,G 为检流计。当需要测量网络A 、B 两端的开路电压时,将补偿电路A ' 、B ' 端分别与A 、B 两端短接,调节分压器的输出电压,使检流计的指示为零,被测网络即相当于开路,此时电压表所测得的电压就是该网络的开路电压U OC 。由于这时被测网络不输出电流,网络内部无电压降测得的开路电压数值较前一种方法准确。

3. 入端等效电阻R i 的测定方法

(1) 外加电源法

将有源一端口网络内部的独立电压源Us 处短接,独立电流源Is 处开路,被

"

测网络成为无独立源的一端口网络,然后在端口上加一给定的电源电压U S ,测

量流入网络的电流I ,如图5-5所示。入端等效电阻:

"

U S

R i

I

若被测网络内部去掉独立源后,仅由电阻元件组成,可直接用万用表的电阻档去测出入端效等电阻R i 。

实际上网络内部的独立电源都具有一定的内阻,它不能与电源本身分开。在去掉独立电源的同时,其内阻也被去掉,这将影响测量的准确性,因此这种测量方法仅适用于独立电压源内阻很小和独立电流源内阻很大的情况。

(2) 开路短路法

分别测量有源一端口网络的开路电压U OC 和短路电流I SC ,则

R i =

U OC

I SC

图5-6为测量有源一端口网络短路电流I SC 的电路。这种方法简便,但对于不允许直接短路的一端口网络是不能采用的。

三. 实验设备

名称 数量 型号 1. 直流稳压电源 1台 0~30V可调 2. 万用表 1台

3. 电阻 10只 10Ω*2 51Ω*1 100Ω*3

150Ω*2 160Ω*1 220Ω*1 330Ω*1

4. 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 5. 实验用9孔插件方板 1块 297mm ×300mm

四. 实验步骤

1. 测量有源一端口网络的开路电压U OC 和入端等效电阻R i

按图5-9的有源一端口网络接法,取Us = 25V,R 1=150Ω,R 2 = R3 =100Ω,参照实验原理与说明,自已选定测量开路电压和入端等效电阻的方法,将测量结果记录下来。

U OC =_______________;I SC =_______________;R i =_______________;

2. 测定有源一端口网络的外特性

在图5-9有源一端口网络的A 、B 端上,依次按表5-1中各R L 的值取电阻作为负载电阻R L ,测量相应的端电压U 和电流I ,记入表5-1中。 3. 测定戴维南等效电源的外特性

按图5-10接线,图中U OC 和R i 为图5-9中有源一端口网络的开路电压和等效电阻,U OC 从直流稳压电源取得,R i 从电阻中取一个近似的得到。在A 、B 端接上另一电阻作为负载电阻R L ,R L 分别取表5-1中所列的各值,测量相应的端电压U 和电流I ,记入表5-1中。

4. 计算表5-1中负载功率P 。

5. 根据表5-1中的数据绘制有源一端口网络的伏安特性曲线,并绘制功率P

随电流I 变化的曲线。

U(V)

0 I(A) 0 I(A)

五. 注意事项

B 端和A ' 、 若采用图5-4的补偿法测量有源一端口网络的开路电压,应使A 、

B ' 端电压的极性一致,电压的数值接近相等,才能接通电路进行测量,否则会

使电流过大而击毁检流计。

六. 分析与讨论

1. 根据图5-9中已给定的有源一端口网络参数,计算出开路电压U OC 等效电

阻R i 实验中参考。

2. 若含源一端口网络不允许短路,如何用其他方法测出其等效电阻R i ? 3. 根据表5-1中各电压和电流的值可得出什么结论?

4. 从实验步骤5中得出的P(I)曲线中得出最大功率传输的条件是什么?

实验四 日光灯cos φ的提高

一.实验目的

1.进一步理解交流电路中电压、电流的相量关系 2.学习感性负载电路提高功率因数的方法 3.进一步熟悉日光灯的工作原理

二.预习要求

1.熟悉R 、L 串联电路中电压与电流的关系

2.在R 、L 串联与C 并联的电路中,你准备如何求cos φ值 3.预习日光灯的工作原理,启动过程

4. 阅读附录一,学习多功能智能仪表的使用方法与操作。

三.原理说明

本实验中RL 串联电路用日光灯代替,日光灯原理电路如图12-1所示。

图12-1

灯管工作时,可以认为是一电阻负载。镇流器是一个铁心线圈,可以认为是一个电感量较大的感性负载,两者串联构成一个RL 串联电阻,日光灯起辉过程如下:当接通电源后,启动器内双金属片动片与定片间的气隙被击穿,连续发生火花,双金属片受热伸长,使动片与定片接触。灯管灯丝接通,灯丝预热而发射电子,此时,启动器两端电压下降,双金属片冷却,因而动片与定片分开。镇流器线圈因灯丝电路断电而感应出很高的感应电动势,与电源电压串联加到灯管两端,使管内气体电离产生弧光放电而发光,此时启动器停止工作,(因启动器两端所加电压值等于灯管点燃后的管压降,对40W 管电压,只有100V 左右,这个电压不再使双金属片打火)。镇流器在正常工作时起限流作用。

日光灯工作时整个电路可用图12-2等效串联电路来表示。

图12-2

四.实验设备

名称 数量 型号

1.日光灯电路板 1套 MC1056、MC1057 2. 补偿电容板 1块 MC1060 3.交流电压、电流板 1块 MC1028

4.多功能智能仪表 1块 MC1050(或MC1098) 5.单相熔断器板 1块 MC1003

五.任务与步骤

1.按图12-1接好线路,接通电源,观察日光灯的启动过程。先不并联电容测量端电压U ,总电流I ,功率因数cos ψ, 无功功率Q ,视在功率S ,有功功率P 和相位角ψ的值,记录于表12-1。

2.日光灯电路两端并联电容,接线如图12-3。逐渐加大电容量,每改变一次电容量,都要测量端电压U ,总电流I ,功率因数cos ψ, 无功功率Q ,视在功率S ,有功功率P 和相位角ψ的值,记录于表12-1。

图12-3

3.渐加大电容容量过程中,注意观察并联谐振现象,并找到谐振点。

六.预习

1.并联电容提高cos φ时,电容的选择应考虑哪些原则? 2.并联电容后,多功能智能表有何变化?为什么?

实验五 常用电子仪器的使用及电子元器件的识别与检测

一﹑实验目的

1、 熟悉模拟电子技术实验中常用电子仪器的功能,面板标识,及各旋扭,换档开关

的用途。

2、初步掌握用示波器观察正弦波信号波形和测量波形参数的方法,学会

操作要领及注意事项,正确使用仪器。

3、初步认识本学期实验用的全部器件, 学习常用电子元器件的识别及用万用表检测和

判断它们的好坏与管脚,并测量其值。

4、了解元器件数值的标注方法(直标法﹑文字符号法﹑色标法),电路中元件数值的

标注方法及元件的标注﹑符号﹑单位和换算。

二、实验仪器

1、 双踪示波器

2、 多功能信号发生器 3、 数字交流毫伏表 4、 数字万用表 三、预习要求

1、认真阅读本实验指导书的附录一及附录二。

2、认识本实验的仪器,了解其功能。面板标识及换档开关与显示。 四、实验内容及步骤 实验电子仪器框图

图 1-1

(1) 实验内容

1. 常用电子仪器的使用:

1) 将信号发生器调至频率f = 1000Hz 电压V = 100mv的正弦波电压输出。 2) 用数字毫伏表测量信号发生器是否为100mv(有效值) 。 3) 用示波器通道1经测量探头输入。测量信号发生输出是否为正弦电压, 其峰___

峰值Vpp = 2×√2 ×100 = 282mv。频率f=1000Hz(即周期T = 1/f = 1ms)

注意:

a .使用时,将所有仪器接地端联接在一起,即“共地”,否则可能引起外界干扰,导致测量误差增大。

b. 调节示波器旋扭, 使图形亮度适中, 线条清晰。 c. 调节示波器同步旋扭, 使图形大小适中, 稳定。

4) 改变信号发生器输出的正弦波频率与电压大小, 在下面的三个频率和三个幅度

附近任选三个组合,重新观察, 测量。记录下读数。

频率:500Hz ; 2KHz ; 10KHz ; 幅度:100mV ; 1.8V ; 1V ;

2.各种常用电子元器件识别与检测: 1) 电阻的测量。

用实际元件为例,进行色环电阻单位换算并用万用表测量电阻和电位器的阻值。作下记录。

2) 电容的测量。

电容元件的分类﹑特点﹑主要参数与选用。以实际元件为例。进行电容单位换算练习用万用表测量电解电容,分清极性,判明质量好坏。 3) 二极管﹑三极管﹑稳压管的测量。

a) 用万用表判断二极管的极性与质量估测。

b) 分辨三极管的极性(PNP 还是NPN ,硅材料还是锗)和管脚(e ﹑b ﹑c )的判别及

I ceo 和电流放大倍数β的估测。

(2)操作步骤说明:

1. 对于交﹑直流电压﹑电流及电阻进行测量的方法同其他万用表。

在此不再介绍。显示器上所显示的读数,其单位与量程单位一致。

2. 用Ω档测量电路中电阻值时,需将电阻两端均与电源断开,以避免读数有抖动。 3. 用Ω档可以判断电解电容的好坏。方法如下:先将电解电容的正﹑负极短路(使

电容放电),然后将万用表红表笔接电解电容正极,黑表笔接负极(注意应选择合

适的量程,如50μF 用200K 档,5μF 用2M 档)。若表上读数开始很小(相当短路),充电后逐渐增大,最后读数为1(相当于开路),则说明电容是好的。若按上述操作,读数始终不变,说明电容已坏(开路或短路)。

4. 二极管检测:在这一档,红表笔接正电压,黑表笔接负电压。测试时两表笔的接

法如图所示。

(A) (B)

若按图(A)所示的接法进行量测,则显示二极管的正向压降。

通常,一个好的硅二极管的正向压降应在500mV 到800mV 之间。若显示“000”,则表示短路,若显示“1”,则说明不通。

若按图(B)所示接法进行量测,应显示“1”,若显示“000”或其他值,说明管子已坏。 我们也可以用这一档来判断二极管的好坏,及识别管脚。测量时先将一支表笔接在某一认定的管脚上,另一支表笔先后接到其余两个管脚上,如果测得两个PN 结均导通或均不导通,然后,将两表笔对换复测时,PN 接均不导通或均不导通,然后,将两表笔对换复测时,PN 结均不导通或导通,则可确定该管是好的,且认定这个管脚是基极。若基极接红表笔时,bc 结和be 结均导通,说明该管为NPN 。若接的是黑表笔,则是PNP 管,再比较两个PN 结的正向压降值,读数大些的是be 结,小些的是bc 结。这样,就可以分辨出集电极和发射极了。

5. hFE 测试:将三极管管脚正确插入测试管座,即可以从显示器上直接读出β值,

若显示“000”,则说明管子是坏的。 注意事项:

(1) 注意正确地选择量程及插孔,对未知量进行测量时,应把量程调到最

大,然后从大到小调,直到合适为止,若出现“1”,表示过载,应加大量程:

(2) 改变量程时,表笔一端应开路; (3) 测量电流时,切记过载;

(4) 用完本表,应直量程档最大量程;

五、实验报告

1.实验目的。

2.记录测量的原始数据,所用仪器的名称、型号、编号。

3.根据测量结果分析当测量的电压频率不同时各应用哪几种表测量,结果才更精确。

4、根据原始数据简述怎样用万用表判断二极管、三极管、稳压管的管型、管脚及好坏,观察电解电容充电、充满、漏电和放电各个过程。 5、 回答问题:

(1)用数字万用表如何判断二极管的正负极,表面上显示的是什么量? (2)数字万用表测量三极管的电流放大倍数β时,如何判断其三个极?

(3)示波器测量的是什么量?如何读其数值?

(4)同一个电压值示波器指示的数值和电压表读出的数值有和不同?为什么?

实验六、单管放大电路

一、实验目的

1、掌握单管放大电路的静态和动态测试方法,及其对放大器性能的影响; 2、巩固单管放大电路的基本工作原理。 二、 实验仪器

1、 双踪示波器 2、 信号发生器

3、 多功能数字信号发生器 4、 数字万用表 三、 预习要求

1、 三极管及单管放大器工作原理; 2、 放大器动态及静态测量方法。 四、 实验内容及步骤

1、装接电路如图2.1所示

图2.1单管放大电路

(1)、按图2.1所示连接电路(注意接线前先测量+12V电源,关断电源后再接线),

将Rp 调到电阻最大位置。

(2)、接线后仔细检查,确认无误后接通电源。

2、静态调整

调整Rp 使V E =1.9V,计算并填表2.1

3、动态研究 (1)、将信号发生器调到f=1KHz,Vi=1Mv(一般采用实验箱上加衰减的办法,即信号

源用一个较大的信号。例如100mV ,在实验板上经100:1衰减电阻降为1mV ), 此时幅值为3mV ,接到放大器输入端Vi ,观察Vi 和Vo 段波形,并比较相位。 (2)、信号源频率不变,逐渐加大幅度,观察Vo 不失真时的最大值并填表2.2。

表2.2

(3)、保持Vi 不变,放大器接入负载R L ,在改变Rc 数值情况下测量,并计算结果填表

表2.3

五、实验报告

1、 注明你所完成的实验内容和思考题,简述相应的基本结论。

2、 选择你在实验中感受最深的一个实验内容,写出较详细的报告。要求你能够使一个

懂得电子电路原理但没看过实验指导书的人可以看懂你的实验报告,并相信你实验中得出的结论。

实验七 射极跟随器

一、实验目的

1、 掌握射极跟随器的特性及测量方法。 2、 进一步学习放大器各项参数测量方法。 二、实验仪器

1、 示波器 2、 信号发生器 3、 交流毫伏表 4、 数字万用表 三、预习要求

1、 根据教材有关章节内容,熟悉射极跟随器原理及特点。

2、 根据图5.1元器件参数,估算静态工作点。画出交直流负载线。

Vi

图5.1射极跟随器电路图

四、实验内容与步骤

1、 按图5.1电路接线 2、 直流工作点的调整

将电源+12V接上,在B 点加f=1KHz正弦波信号,输出端用示波器监视,反复调整Rp 及信号源输出幅度,使输出幅度在示波器屏幕上得到一个最大不失真波形,然后断开输入信号,用万用表测量晶体管各对地的电位,即为该放大器静态工作点,将所测数据填入表5.1。

3、 测量电压放大倍数Av

接入负载RL=1KΩ,在B 点f=1KHz信号,调输入信号幅度(此时偏置电位器Rp4 不能再旋动),用示波器观察,在输出最大不失真情况下测Vi ,V L 值,将所测数据填入

4、 测量输出电阻Ro

在B 点加f=1KHz正弦波信号,Vi=100mV左右,接上负载R L =2KΩ时,用示波器观察输出波形,测空载输出电压Vo (R L =∞),有负载输出电压V L (R L =2KΩ)的值。则

表5.3 5、 测量放大器输入电阻Ri (采用换算法)

在输入端串入5.1K 电阻,A 点加入f=1KHz的正弦波信号,用示波器观察输出波形,用毫伏表分别测A 、B 点对地电位Vs ,Vi 。则

将测量数据填入表5.4 表5.4

五、实验报告

1、 绘出实验原理图,标明实验的元件参数值 2、 整理实验数据及说明实验中出现的各种现象,得出有关的结论;画出必要的波形及曲线。 3、 将实验结果与理论计算比较,分析产生误差的原因。

实验八 比例求和运算电路(集成运放的线性应用)

一、实验目的

1. 掌握用集成运算电路放大器组成比例,求和电路的特点及性能。 2. 学会上述电路的测试和分析方法。 二、实验仪器

1、数字万用表

3、 示波器 4、 信号发生器 5、 交流毫伏表 三、预习要求

a) 计算表6.1中的Vo 和A f 。 b) 估算表6.3的理论值。

c) 估算表6.4. 表 6.5中的理论值。 d) 计算表6.6中的Vo 值。 e) 计算表6.7中的Vo 值。 四、实验内容

a) 电压跟随器

实验电路如图6.1所示。

按表6.1内容实验并测量记录。

2. 反相比例放大器

实验电路如图6.2所示。

V0=-Rf /R1V i =-10Vi

按表6.2内容实验并测量记录。

3. 同相比例放大器

电路如图6.3所示。

按表6.3内容实验测量并记录。

V0=(1+Rf /R1)V i =11Vi

4. 反相求和放大电路。

实验电路如图6.4所示。

按表6.4内容进行实验测量,并与预习计算比较。 表6.4

5. 双端输入求和放大电路 实验电路为图6.5所示。

V0=-Rf /R1(V i1+ Vi2)

=-10(V i1+ Vi2)

V0=-Rf /R1(V i1- Vi2) =-10(V i1- Vi2)

按表6.5要求实验并测量记录。

五、 实验报告

a) 总结本实验中5种运算电路的特点及性能。 b) 分析理论计算与实验结果误差的原因。


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