STM建工程課件

1、STM建工程1 實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 常用電子儀器的使用常用電子儀器的使用 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中常用的電子儀器學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中常用的電子儀器雙雙 蹤示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流蹤示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流 毫伏表、頻率計(jì)等的主要技術(shù)指標(biāo)、性能及正確使毫伏表、頻率計(jì)等的主要技術(shù)指標(biāo)、性能及正確使 用方法。用方法。 STM建工程2 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中常用儀器設(shè)備有：示波器、在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中常用儀器設(shè)備有：示波器、 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表、萬用表、（可調(diào)、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表、萬用表、（可調(diào)、 固定）直

2、流穩(wěn)壓電源、直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字固定）直流穩(wěn)壓電源、直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字 電流表等。在實(shí)驗(yàn)中，要求能夠?qū)Ω鲀x器設(shè)備進(jìn)行電流表等。在實(shí)驗(yàn)中，要求能夠?qū)Ω鲀x器設(shè)備進(jìn)行 正確、熟練的綜合使用與操作，這是保證實(shí)驗(yàn)正確正確、熟練的綜合使用與操作，這是保證實(shí)驗(yàn)正確 順利進(jìn)行的基本前提。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試時(shí)，可按信順利進(jìn)行的基本前提。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試時(shí)，可按信 號(hào)的流向，遵循：號(hào)的流向，遵循：“連線簡捷、調(diào)節(jié)順手、觀察與連線簡捷、調(diào)節(jié)順手、觀察與 讀數(shù)方便讀數(shù)方便”的原則，進(jìn)行合理布局，將多個(gè)測試儀的原則，進(jìn)行合理布局，將多個(gè)測試儀 器同時(shí)接入電路。各常用電子測試儀器在電路中的器同時(shí)接入電路。各常用電子測

3、試儀器在電路中的 連接布局一般示意圖如圖連接布局一般示意圖如圖1所示。所示。 STM建工程3 圖圖1 1 模擬電子電路中常用電子儀器布局圖模擬電子電路中常用電子儀器布局圖 STM建工程4 三、實(shí)驗(yàn)儀器三、實(shí)驗(yàn)儀器 1、雙蹤示波器、雙蹤示波器 2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 3、交流毫伏表、交流毫伏表 4、030V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源可調(diào)直流穩(wěn)壓電源 5、萬用表、萬用表 STM建工程5 STM建工程6 STM建工程7 STM建工程8 STM建工程9 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、兩個(gè)、兩個(gè)030V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源與直流數(shù)字電壓可調(diào)直流穩(wěn)壓電源與直流數(shù)字電壓 表的配合使用表的配合使用 (1)用數(shù)字

4、電壓表調(diào)試出用數(shù)字電壓表調(diào)試出“12V”直流穩(wěn)壓電源；直流穩(wěn)壓電源； (2)將兩個(gè)將兩個(gè)030V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源連接成為一個(gè)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源連接成為一個(gè) “015V”可調(diào)直流穩(wěn)壓電源；可調(diào)直流穩(wěn)壓電源； 提示：兩電源串聯(lián)，公共端接地提示：兩電源串聯(lián)，公共端接地. (3)將兩個(gè)將兩個(gè)018V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源連接成為一個(gè)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源連接成為一個(gè) “024V”可調(diào)直流穩(wěn)壓電源?？烧{(diào)直流穩(wěn)壓電源。 提示：兩電源串聯(lián)，令第二個(gè)提示：兩電源串聯(lián)，令第二個(gè)030V可調(diào)直流可調(diào)直流 穩(wěn)壓電源的負(fù)極端接地穩(wěn)壓電源的負(fù)極端接地. STM建工程10 2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表的配合使用、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、交流

5、毫伏表的配合使用 要求通過調(diào)整函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的幅度調(diào)節(jié)旋鈕、要求通過調(diào)整函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的幅度調(diào)節(jié)旋鈕、 頻率調(diào)節(jié)旋鈕以及通過交流毫伏表的測試，得到一頻率調(diào)節(jié)旋鈕以及通過交流毫伏表的測試，得到一 個(gè)有效值個(gè)有效值U=500mV，頻率，頻率=1KHZ的正弦波信號(hào)。的正弦波信號(hào)。 3、示波器、信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表配合使用、示波器、信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表配合使用 示波器接通電源預(yù)熱一段時(shí)間后，將函數(shù)信號(hào)發(fā)生示波器接通電源預(yù)熱一段時(shí)間后，將函數(shù)信號(hào)發(fā)生 器的輸出端接到示波器輸入端，觀察示波器波形，同器的輸出端接到示波器輸入端，觀察示波器波形，同 時(shí)用示波器測量顯示波形的有效值和頻率，與信號(hào)發(fā)時(shí)用示波器

6、測量顯示波形的有效值和頻率，與信號(hào)發(fā) 生器的設(shè)定值進(jìn)行比較，看二者是否相同。生器的設(shè)定值進(jìn)行比較，看二者是否相同。 分別改變信號(hào)發(fā)生器的輸出幅值和頻率，重新用示分別改變信號(hào)發(fā)生器的輸出幅值和頻率，重新用示 波器顯示并測量，記錄測量數(shù)據(jù)并與信號(hào)發(fā)生器設(shè)定波器顯示并測量，記錄測量數(shù)據(jù)并與信號(hào)發(fā)生器設(shè)定 值進(jìn)行比較。值進(jìn)行比較。 STM建工程11 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?2、實(shí)驗(yàn)原理；、實(shí)驗(yàn)原理； 3、實(shí)驗(yàn)儀器；、實(shí)驗(yàn)儀器； 4、實(shí)驗(yàn)電路；、實(shí)驗(yàn)電路； 5、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； 6、列表整理測量結(jié)果，并把實(shí)測數(shù)據(jù)與理論計(jì)

7、算、列表整理測量結(jié)果，并把實(shí)測數(shù)據(jù)與理論計(jì)算 值比較分析產(chǎn)生誤差原因；值比較分析產(chǎn)生誤差原因； 7、總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)中函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、頻率計(jì)、交、總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)中函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、頻率計(jì)、交 流毫伏表、示波器在使用中的注意事項(xiàng)；流毫伏表、示波器在使用中的注意事項(xiàng)； 8、總結(jié)交流毫伏表讀數(shù)技巧以及示波器峰峰值與、總結(jié)交流毫伏表讀數(shù)技巧以及示波器峰峰值與 周期的讀取方法。周期的讀取方法。 STM建工程12 實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 單管交流放大電路單管交流放大電路 1、掌握單管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整及電壓放大、掌握單管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整及電壓放大 倍數(shù)的測量方法。倍數(shù)的測量方法。 2、研究靜態(tài)工作點(diǎn)和負(fù)載電阻對電

8、壓放大倍數(shù)的、研究靜態(tài)工作點(diǎn)和負(fù)載電阻對電壓放大倍數(shù)的 影響，進(jìn)一步理解靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器工作的意義。影響，進(jìn)一步理解靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器工作的意義。 3、觀察放大器輸出波形的非線性失真。、觀察放大器輸出波形的非線性失真。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?4、熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。、熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。 STM建工程13 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 圖圖2 固定偏置基本放大電路固定偏置基本放大電路 +VCC RC1 RW1 RB1 C1 C2 RL Vi Vo T1 本次實(shí)驗(yàn)所用電路為固定偏置基本放大電路，本次實(shí)驗(yàn)所用電路為固定偏置基本放大電路， 其中其中RB1

9、=100K， RC1= RL=2K，RW1=470K， C1=C2=10F，VCC=12V，T1為為9013。 STM建工程14 STM建工程15 三、實(shí)驗(yàn)儀器與器件三、實(shí)驗(yàn)儀器與器件 1、12V直流電源直流電源 2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 3、雙蹤示波器、雙蹤示波器 4、交流毫伏表、交流毫伏表 5、萬用表、萬用表 6、晶體三極管、晶體三極管9013 7、電解電容、電解電容10F2；電阻器若干。；電阻器若干。 STM建工程16 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)、調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn) 接通直流電源前，先將接通直流電源前，先將RW調(diào)至最大，接通調(diào)至最大，接通12V電源，調(diào)電源，調(diào) 節(jié)

10、節(jié)RW1，使，使UCE5V左右，用萬用表測量左右，用萬用表測量UB， ，UC及 及RB的阻值。的阻值。 +VCC RC1 RW1 RB1 C1 C2 RL Vi Vo T1 B C E RB STM建工程17 測 量 值計(jì) 算 值 UB（V）UE（V）UC（V）RB (K)UBE(V)UCE(V)Ic(mA) 1 CCC C C VV I R CCB B B VV I R C B I I 表表 1 STM建工程18 2、測量電壓放大倍數(shù)、測量電壓放大倍數(shù) 在放大器輸入端加入頻率為在放大器輸入端加入頻率為1KHz的正弦信號(hào)的正弦信號(hào)uS，調(diào)節(jié)函數(shù)，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信

11、號(hào)發(fā)生器的輸出旋鈕使放大器輸入電壓Vi為為10mV，同時(shí)用，同時(shí)用 示波器觀察放大器輸出電壓示波器觀察放大器輸出電壓Vo波形，在波形不失真的條件下波形，在波形不失真的條件下 用交流毫伏表測量下述三種情況下的用交流毫伏表測量下述三種情況下的Vo值，并用雙蹤示波器值，并用雙蹤示波器 觀察觀察Vo和和Vi的相位關(guān)系，記入表的相位關(guān)系，記入表2。 +VCC RC1 RW1 RB1 C1 C2 RL Vi Vo T1 信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器 示波器示波器 STM建工程19 Rc(K) RL(K) Vo(V)AV觀察記錄一組觀察記錄一組Vo和和Vi波形波形 22 2 12 表表2（=1KHZ，Vi=10mV

12、） 注意：注意：Vo與與Vi反相，反相，AV為負(fù)值。為負(fù)值。 STM建工程20 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)?zāi)康? 2、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)原理; 3、實(shí)驗(yàn)儀器與器件、實(shí)驗(yàn)儀器與器件; 4、實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)電路; 5、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù); 6、列表整理測量結(jié)果，并把實(shí)測的靜態(tài)工作點(diǎn)、列表整理測量結(jié)果，并把實(shí)測的靜態(tài)工作點(diǎn)、 電壓放大倍數(shù)與理論計(jì)算值比較（取一組數(shù)據(jù)電壓放大倍數(shù)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；進(jìn)行比較），分析產(chǎn)生誤差原因； 7、總結(jié)、總結(jié)RC，RL及靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器電壓放大及靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器電

13、壓放大 倍數(shù)的影響倍數(shù)的影響; 8、分析討論在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題、分析討論在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題 。 STM建工程21 實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 反饋放大電路反饋放大電路 1、加深理解反饋放大電路的工作原理及負(fù)反饋對、加深理解反饋放大電路的工作原理及負(fù)反饋對 放大電路性能的影響。放大電路性能的影響。 2、學(xué)會(huì)反饋放大電路性能的測量與測試方法、學(xué)會(huì)反饋放大電路性能的測量與測試方法 。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?STM建工程22 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)電路為阻容耦合兩級放大電路，在電路中引入由電實(shí)驗(yàn)電路為阻容耦合兩級放大電路，在電路中引入由電 阻阻RF2和電位器和電位器RF1組成的電壓負(fù)反饋電路以改

14、善其性能。組成的電壓負(fù)反饋電路以改善其性能。 C1 A D C2 C3 B RW RB1 RC1 RC2 RB21 RB22 RE21 RE22 RE11 RE12 CE1 CE2 RS VS Vi T1 T2 +12V RF1 RF2 Vo RL STM建工程23 三、實(shí)驗(yàn)儀器與器件三、實(shí)驗(yàn)儀器與器件 1、12V直流電源直流電源2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 3、雙蹤示波器、雙蹤示波器 4、交流毫伏表、交流毫伏表 5、萬用表、萬用表 6、ST2002 STM建工程24 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、按圖接線。、按圖接線。 2、測定靜態(tài)工作點(diǎn)、測定靜態(tài)工作點(diǎn) 將電路將電路D端接地，端接地，

15、AB不連接，不連接，RW調(diào)到中間合適位置。輸調(diào)到中間合適位置。輸 入端接信號(hào)源，令入端接信號(hào)源，令Vi=20mV，f=1kHz，調(diào)，調(diào)RW使輸出電壓使輸出電壓Vo 為最大不失真正弦波后，撤出信號(hào)源，輸入端為最大不失真正弦波后，撤出信號(hào)源，輸入端I接地，用萬接地，用萬 用表測量下表中各直流電位。用表測量下表中各直流電位。 測量項(xiàng)目測量項(xiàng)目 Ve1Vc1Vb2Ve2Vc2 測量數(shù)據(jù)測量數(shù)據(jù) 表表3-1 STM建工程25 3、測量基本放大電路的性能、測量基本放大電路的性能 將將D端接地，端接地，AB不連接不連接(無反饋無反饋)，RW調(diào)至中間位置。調(diào)至中間位置。 (1)測量基本放大電路的放大倍數(shù)測量基

16、本放大電路的放大倍數(shù)Av 令令Vi=20mV，f=1kHz，不接，不接RL，用示波器測量，用示波器測量Vo值記入表值記入表 3-2中，并求放大倍數(shù)中，并求放大倍數(shù)Av。 (2)測量基本放大電路的輸出電阻測量基本放大電路的輸出電阻ro 令令Vi=20mV，f=1kHz，接入，接入RL=2k，測量，測量Vo值記入表值記入表3-2中，中， 則則ro=(Vo/Vo-1)RL,同時(shí)計(jì)算放大倍數(shù)同時(shí)計(jì)算放大倍數(shù)Av。 (3)觀察負(fù)反饋對波形失真的改善觀察負(fù)反饋對波形失真的改善 斷開斷開RL，當(dāng)，當(dāng)AB不連接時(shí)，令不連接時(shí)，令Vi增大，從示波器上觀察輸出增大，從示波器上觀察輸出 電壓的波形至失真；連接電壓的

17、波形至失真；連接AB，觀察，觀察Vo波形。波形。 STM建工程26 4、測定反饋放大電路的性能、測定反饋放大電路的性能 (2)測量基本放大電路的輸入電阻測量基本放大電路的輸入電阻ri 信號(hào)發(fā)生器接信號(hào)發(fā)生器接Vs端，加大信號(hào)源電壓，使輸入信號(hào)端，加大信號(hào)源電壓，使輸入信號(hào)Vi仍為仍為 20mV，測量此時(shí)的，測量此時(shí)的Vs并記入表并記入表3-2，則，則 i is si V r =R V -V 將將D端接地，連接端接地，連接AB ，重復(fù)上述步驟，測量，重復(fù)上述步驟，測量Vof和和Vof并并 求放大倍數(shù)及輸入輸出電阻，完成表求放大倍數(shù)及輸入輸出電阻，完成表3-2。 STM建工程27 測量測量 電路電

18、路 測量項(xiàng)目測量項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目 基本基本 放大放大 電路電路 Vi 20mV Vo 無無RL Vo 有有RL Vs 有有Rs Av 無無RL Av 有有RL riro f 1kHz 反饋反饋 放大放大 電路電路 Vi 20mV Vof 無無RL Vof 有有RL Vsf 有有Rs f 1kHz 表表3-2 STM建工程28 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?2、實(shí)驗(yàn)原理；、實(shí)驗(yàn)原理； 3、實(shí)驗(yàn)儀器；、實(shí)驗(yàn)儀器； 4、實(shí)驗(yàn)電路；、實(shí)驗(yàn)電路； 5、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； 6、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將測試數(shù)據(jù)與公式估算的數(shù)據(jù)、整理實(shí)驗(yàn)

19、數(shù)據(jù)，將測試數(shù)據(jù)與公式估算的數(shù)據(jù) 相比較，分析誤差原因相比較，分析誤差原因 ； 7、根據(jù)實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果總結(jié)負(fù)反饋對放大電路性能、根據(jù)實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果總結(jié)負(fù)反饋對放大電路性能 的影響的影響 。 STM建工程29 實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 集成運(yùn)放的應(yīng)用集成運(yùn)放的應(yīng)用 1、了解集成運(yùn)放在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的問題、了解集成運(yùn)放在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮的問題 。 2、掌握由集成運(yùn)放構(gòu)成的比例、加減、積分、微、掌握由集成運(yùn)放構(gòu)成的比例、加減、積分、微 分等基本模擬運(yùn)算電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其特性分等基本模擬運(yùn)算電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其特性 。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?STM建工程30 1、 反相比例運(yùn)算電路反相比例運(yùn)算電路 基本電路結(jié)構(gòu)如

20、圖基本電路結(jié)構(gòu)如圖4-1所示，它的輸出電壓與輸入電壓所示，它的輸出電壓與輸入電壓 之間成比例關(guān)系，相位相反。輸入與輸出電壓之間對應(yīng)公之間成比例關(guān)系，相位相反。輸入與輸出電壓之間對應(yīng)公 式為：式為： 1 F oi R uu R 圖圖4-1 反相比例運(yùn)算電路反相比例運(yùn)算電路 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 741 +15V -15V + - ui uo R1 RF R1/RF STM建工程31 2、 同相比例運(yùn)算電路同相比例運(yùn)算電路 基本電路結(jié)構(gòu)如圖基本電路結(jié)構(gòu)如圖4-2所示，它的輸出電壓與輸入電壓所示，它的輸出電壓與輸入電壓 之間成比例關(guān)系，相位相同。輸入與輸出電壓之間對應(yīng)公之間成比例關(guān)系，相位相同。

21、輸入與輸出電壓之間對應(yīng)公 式為：式為： 圖圖4-2 同相比例運(yùn)算電路同相比例運(yùn)算電路 1 (1) F oi R uu R741 +15V -15V + - uo R1 RF R1/RF ui STM建工程32 3、 加法運(yùn)算電路加法運(yùn)算電路 基本電路結(jié)構(gòu)如圖基本電路結(jié)構(gòu)如圖4-3所示，它的輸出電壓與輸入電壓所示，它的輸出電壓與輸入電壓 之間滿足加法運(yùn)算。輸入與輸出電壓之間對應(yīng)公式為：之間滿足加法運(yùn)算。輸入與輸出電壓之間對應(yīng)公式為： 圖圖4-3 加法運(yùn)算電路加法運(yùn)算電路 123 () F oiii R uuuu R 741 +15V -15V + - ui3 uo R3 RF 1/3R/RF u

22、i2 ui1 R1 R2 當(dāng)當(dāng)R1=R2=R3=R時(shí)時(shí) STM建工程33 4、 積分電路積分電路 基本電路結(jié)構(gòu)如圖基本電路結(jié)構(gòu)如圖4-4所示，它的輸出電壓與輸入電壓之間所示，它的輸出電壓與輸入電壓之間 成積分關(guān)系。成積分關(guān)系。 圖圖4-4 積分電路積分電路 RF 741 +15V -15V + - uo R1 R1 ui C i u = -u dt R C o 1 1 STM建工程34 5、 微分電路微分電路 基本電路結(jié)構(gòu)如圖基本電路結(jié)構(gòu)如圖4-5所示，它的輸出電壓與輸入電壓之間所示，它的輸出電壓與輸入電壓之間 成微分關(guān)系。成微分關(guān)系。 圖圖4-5 積分電路積分電路 RF 10k 741 +1

23、5V -15V + - uo R1 10k ui C i oF du uR C dt STM建工程35 1、15V直流電源直流電源2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 3、雙蹤示波器、雙蹤示波器 4、交流毫伏表、交流毫伏表 5、集成運(yùn)放、集成運(yùn)放741 6、萬用電表、萬用電表 7、電阻器若干、電阻器若干 三、實(shí)驗(yàn)儀器與器件三、實(shí)驗(yàn)儀器與器件 STM建工程36 表表4-1： 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、反相比例運(yùn)算電路、反相比例運(yùn)算電路 (1) 按照圖按照圖4-1所示電路連線，接通所示電路連線，接通15V直流電源，分析直流電源，分析 反相比例放大器的主要特點(diǎn)，求出表反相比例放大器的主要特點(diǎn)，求出

24、表4-1中的理論估算值。中的理論估算值。 (2)在輸入端分別輸入表在輸入端分別輸入表4-1中各中各ui值，用萬用表測量輸出值，用萬用表測量輸出 端端uo的值，并與理論值進(jìn)行比較，求其誤差。的值，并與理論值進(jìn)行比較，求其誤差。 直流輸入電壓直流輸入電壓ui（V）0.30.512 輸出輸出 電壓電壓 uo(V) 理論值（理論值（V） 實(shí)測值（實(shí)測值（V） 誤誤 差差 STM建工程37 表表4-2： 2、同相比例運(yùn)算電路、同相比例運(yùn)算電路 (1) 按照圖按照圖4-2所示電路連線，接通所示電路連線，接通15V直流電源，分析直流電源，分析 同相比例放大器的主要特點(diǎn)，求出表同相比例放大器的主要特點(diǎn)，求出表

25、4-2中的理論估算值。中的理論估算值。 (2)在輸入端分別輸入表在輸入端分別輸入表4-2中各中各ui值，用萬用表測量輸出值，用萬用表測量輸出 端端uo的值，并與理論值進(jìn)行比較，求其誤差。的值，并與理論值進(jìn)行比較，求其誤差。 直流輸入電壓直流輸入電壓ui（V）0.30.512 輸出輸出 電壓電壓 uo(V) 理論值（理論值（V） 實(shí)測值（實(shí)測值（V） 誤誤 差差 STM建工程38 表表4-3： 3、加法運(yùn)算電路、加法運(yùn)算電路 (1) 按照圖按照圖4-3所示電路連線，接通所示電路連線，接通15V直流電源，分析直流電源，分析 同相比例放大器的主要特點(diǎn)，求出表同相比例放大器的主要特點(diǎn)，求出表4-2中的

26、理論估算值。中的理論估算值。 (2)在輸入端分別輸入表在輸入端分別輸入表4-3中各中各ui值，用萬用表測量輸出值，用萬用表測量輸出 端端uo的值，并與理論值進(jìn)行比較，求其誤差。的值，并與理論值進(jìn)行比較，求其誤差。 ui1ui2ui3uo(理論值理論值)uo(測量值測量值) 誤差誤差 0.511.5 -0.51-1 1-21.5 0.30.81.2 STM建工程39 4、積分運(yùn)算電路、積分運(yùn)算電路 (1) 按照圖按照圖4-4所示電路連線，接通所示電路連線，接通15V直流電源，分析直流電源，分析 積分電路的主要特點(diǎn)，由于此處加了一個(gè)電阻積分電路的主要特點(diǎn)，由于此處加了一個(gè)電阻RF，因此實(shí)際，因此實(shí)

27、際 上它是一個(gè)近似積分電路。上它是一個(gè)近似積分電路。 (2)在輸入端輸入頻率為在輸入端輸入頻率為250Hz，幅度為，幅度為3V的方波，用的方波，用 示波器觀察示波器觀察uo和和ui的波形，記錄它們的形狀，周期和幅度。的波形，記錄它們的形狀，周期和幅度。 (3)將電阻將電阻R1換成換成1k，重復(fù)，重復(fù)(2)中內(nèi)容并記錄。中內(nèi)容并記錄。 (4)將將R1改回改回10k，輸入端輸入頻率為，輸入端輸入頻率為160Hz，有效值有效值為為1V 的正弦波，用示波器觀察的正弦波，用示波器觀察uo與與ui的波形與相位差，并分別測的波形與相位差，并分別測 量量uo和和ui的有效值。的有效值。 (5)改變正弦波頻率改

28、變正弦波頻率(50300Hz)，觀察，觀察uo與與ui的相位關(guān)系是的相位關(guān)系是 否變化，幅值是否變化。否變化，幅值是否變化。 STM建工程40 5、微分運(yùn)算電路、微分運(yùn)算電路 (1) 按照圖按照圖4-5所示電路連線，接通所示電路連線，接通15V直流電源，分析直流電源，分析 微分電路的主要特點(diǎn)，圖中兩個(gè)二極管起保護(hù)作用。微分電路的主要特點(diǎn)，圖中兩個(gè)二極管起保護(hù)作用。 (2)在輸入端輸入頻率為在輸入端輸入頻率為160Hz，有效值有效值為為1V的正弦波，的正弦波， 用示波器觀察用示波器觀察uo與與ui的波形與相位差，并分別測量的波形與相位差，并分別測量uo和和ui的的 有效值。有效值。 (5)改變正

29、弦波頻率改變正弦波頻率(50300Hz)，觀察，觀察uo與與ui的相位關(guān)系是的相位關(guān)系是 否變化，幅值是否變化。否變化，幅值是否變化。 STM建工程41 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?2、實(shí)驗(yàn)原理；、實(shí)驗(yàn)原理； 3、實(shí)驗(yàn)儀器；、實(shí)驗(yàn)儀器； 4、實(shí)驗(yàn)電路；、實(shí)驗(yàn)電路； 5、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； 6、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將測試數(shù)據(jù)與公式估算的數(shù)據(jù)、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將測試數(shù)據(jù)與公式估算的數(shù)據(jù) 相比較，分析誤差原因相比較，分析誤差原因 。 STM建工程42 A V A V - G +- G + +15V -15V -5V+5V-5V+5

30、V -5V+5V -5V+5V 741 +15V -15V + - STM建工程43 實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 場效應(yīng)管放大電路場效應(yīng)管放大電路 加深理解結(jié)型場效應(yīng)管的工作特性，測定并繪加深理解結(jié)型場效應(yīng)管的工作特性，測定并繪 制結(jié)型場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性及漏極特性曲線。制結(jié)型場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性及漏極特性曲線。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?STM建工程44 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 Vp IDSS 0 iD/mA VGS/V VDS=10V 圖圖5-1 轉(zhuǎn)移特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線圖圖5-2 輸出特性曲線輸出特性曲線 iD/mA 0 VDS/V VGS=0V VGS=-0.5V VGS=-1V STM建工程45 1

31、、直流穩(wěn)壓電源、直流穩(wěn)壓電源 2、萬用電表、萬用電表 3、電阻器，電位器、電阻器，電位器 4、結(jié)型場效應(yīng)管、結(jié)型場效應(yīng)管 5、短接橋和連接導(dǎo)線若干、短接橋和連接導(dǎo)線若干 三、實(shí)驗(yàn)儀器與器件三、實(shí)驗(yàn)儀器與器件 STM建工程46 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (1) 按圖按圖5-3接線，令接線，令VDS=10V，根據(jù)表，根據(jù)表5-1給定的給定的VGS值，值， 測量對應(yīng)的測量對應(yīng)的ID，填入表中。，填入表中。 (2)令令VDS=5V，重復(fù)步驟，重復(fù)步驟(1)，并繪制轉(zhuǎn)移特性曲線。，并繪制轉(zhuǎn)移特性曲線。 圖圖5-3 測定轉(zhuǎn)移特性電路測定轉(zhuǎn)移特性電路 1、轉(zhuǎn)移特性、轉(zhuǎn)移特性 mA VGS VDS 50k G

32、 D S BF244 STM建工程47 VDS=10VVDS=5V VGS(V)ID(mA)VGS(V)ID(mA) 00 -0.2-0.2 -0.4-0.4 -0.6-0.6 -0.8-0.8 -1.0-1.0 -1.2-1.2 -1.4-1.4 -1.6-1.6 -1.8-1.8 00 表表5-1 STM建工程48 (1) 按圖按圖5-4接線，令接線，令VGS=0V，根據(jù)表，根據(jù)表5-2給定的給定的VDS值，測值，測 量對應(yīng)的量對應(yīng)的ID，填入表中。，填入表中。 (2)令令VGS=-1V，重復(fù)步驟，重復(fù)步驟(1)，并繪制輸出特性曲線。，并繪制輸出特性曲線。 2、輸出特性、輸出特性 圖圖5-

33、3 測定輸出特性電路測定輸出特性電路 mA VGS VDS 50k G D S BF244 STM建工程49 VGS(V)0-1 VDS(V)ID(mA)ID(mA) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 表表5-2 STM建工程50 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?2、實(shí)驗(yàn)原理；、實(shí)驗(yàn)原理； 3、實(shí)驗(yàn)儀器；、實(shí)驗(yàn)儀器； 4、實(shí)驗(yàn)電路；、實(shí)驗(yàn)電路； 5、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； 6、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制特性曲線，說明特性曲線、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制特性曲線，說明特性曲線 各部分場效應(yīng)管的

34、工作情況。各部分場效應(yīng)管的工作情況。 STM建工程51 實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 RC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路 1、進(jìn)一步學(xué)習(xí)文氏橋振蕩電路的工作原理和電、進(jìn)一步學(xué)習(xí)文氏橋振蕩電路的工作原理和電 路結(jié)構(gòu)。路結(jié)構(gòu)。 2、學(xué)習(xí)振蕩電路的調(diào)整與測量振蕩頻率的方法。、學(xué)習(xí)振蕩電路的調(diào)整與測量振蕩頻率的方法。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?STM建工程52 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 C1 A D C2 C3 B RW RB1 RC1 RC2 RB21 RB22 RE21 RE22 RE11 RE12 CE1 CE2 RS VS Vi T1 T2 +12V RF1 RF2 Vo 圖圖6-1 ST2002 C C R

35、R F STM建工程53 1、直流穩(wěn)壓電源、直流穩(wěn)壓電源 2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 3、雙蹤示波器、雙蹤示波器 4、交流毫伏表、交流毫伏表 5、反饋放大模塊、反饋放大模塊ST2002 6、萬用電表、萬用電表 7、電阻，電容若干、電阻，電容若干 三、實(shí)驗(yàn)儀器與器件三、實(shí)驗(yàn)儀器與器件 STM建工程54 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (1) 按照圖按照圖6-1所示原理圖，選用所示原理圖，選用“ST2002”模塊進(jìn)行連線，模塊進(jìn)行連線， D和和0V兩點(diǎn)不連接。兩點(diǎn)不連接。 (2)斷開斷開AB，調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，調(diào)好后斷開信號(hào)源并將，調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，調(diào)好后斷開信號(hào)源并將AB 短接，按照電路原理圖接上

36、電阻和電容，連接短接，按照電路原理圖接上電阻和電容，連接F、I兩點(diǎn)，組兩點(diǎn)，組 成文氏振蕩器。成文氏振蕩器。 (3)用示波器觀察輸出波形，若無振蕩則可調(diào)節(jié)用示波器觀察輸出波形，若無振蕩則可調(diào)節(jié)RF1，直至，直至 輸出穩(wěn)定的正弦波為止。輸出穩(wěn)定的正弦波為止。 (4)用示波器測量振蕩頻率并與計(jì)算值用示波器測量振蕩頻率并與計(jì)算值f=1/2 RC相比較。相比較。 (5)在電路維持穩(wěn)定的情況下，記下幅值，斷開在電路維持穩(wěn)定的情況下，記下幅值，斷開FI，輸入，輸入 端加和振蕩頻率一致的信號(hào)電壓，并使輸出波形的幅值與原端加和振蕩頻率一致的信號(hào)電壓，并使輸出波形的幅值與原 來振蕩時(shí)的幅值相同，測量此時(shí)來振蕩時(shí)

37、的幅值相同，測量此時(shí)Vi，Vo和和VF，填入表，填入表6-1中。中。 計(jì)算放大倍數(shù)計(jì)算放大倍數(shù)Af，并與上述測量結(jié)果進(jìn)行比較，檢查此時(shí)是，并與上述測量結(jié)果進(jìn)行比較，檢查此時(shí)是 否滿足否滿足Af3的條件。的條件。 STM建工程55 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?2、實(shí)驗(yàn)原理；、實(shí)驗(yàn)原理； 3、實(shí)驗(yàn)儀器；、實(shí)驗(yàn)儀器； 4、實(shí)驗(yàn)電路；、實(shí)驗(yàn)電路； 5、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； 6、由給定參數(shù)計(jì)算振蕩頻率并與實(shí)測值進(jìn)行比較，、由給定參數(shù)計(jì)算振蕩頻率并與實(shí)測值進(jìn)行比較， 分析誤差產(chǎn)生原因。分析誤差產(chǎn)生原因。 7、由測得的數(shù)據(jù)計(jì)算負(fù)反饋

38、放大電路的放大倍數(shù)、由測得的數(shù)據(jù)計(jì)算負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù) 和反饋系數(shù)，與理論值比較，分析誤差產(chǎn)生的和反饋系數(shù)，與理論值比較，分析誤差產(chǎn)生的 原因。原因。 STM建工程56 實(shí)驗(yàn)七實(shí)驗(yàn)七 直流穩(wěn)壓直流穩(wěn)壓電路電路 1、掌握整流、濾波、穩(wěn)壓電路工作原理及各元、掌握整流、濾波、穩(wěn)壓電路工作原理及各元 件在電路中的作用。件在電路中的作用。 2、熟悉和掌握線性集成穩(wěn)壓電路技術(shù)指標(biāo)的測量、熟悉和掌握線性集成穩(wěn)壓電路技術(shù)指標(biāo)的測量 方法。方法。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?STM建工程57 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 直流穩(wěn)壓電源一般由整流、濾波、穩(wěn)壓三部分直流穩(wěn)壓電源一般由整流、濾波、穩(wěn)壓三部分 電路組成

39、。電路組成。 變壓變壓 整流整流 濾波濾波 穩(wěn)壓穩(wěn)壓 整流變壓器：將交流電源電壓變換為符合整流需要的電壓。整流變壓器：將交流電源電壓變換為符合整流需要的電壓。 整流電路：將交流電壓變換為單相脈沖電壓。整流電路：將交流電壓變換為單相脈沖電壓。 濾波器：減小整流電壓的脈動(dòng)程度，以適合負(fù)載的需要。濾波器：減小整流電壓的脈動(dòng)程度，以適合負(fù)載的需要。 穩(wěn)壓環(huán)節(jié)：使輸出的直流電壓穩(wěn)定。穩(wěn)壓環(huán)節(jié)：使輸出的直流電壓穩(wěn)定。 STM建工程58 1、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 2、雙蹤示波器、雙蹤示波器 3、交流毫伏表、交流毫伏表 4、萬用電表、萬用電表 5、穩(wěn)壓塊、穩(wěn)壓塊7812 6、二極管、二極管 7、整流

40、橋、整流橋 8、電容，電阻若干、電容，電阻若干 三、實(shí)驗(yàn)儀器與器件三、實(shí)驗(yàn)儀器與器件 STM建工程59 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (1)按圖按圖7-1接線，電路接好后在接線，電路接好后在A點(diǎn)處斷開，測點(diǎn)處斷開，測 量并記錄量并記錄UA的波形。的波形。 圖圖7-1 RL 220V mA7812 18V C1 C3 C2 RL1 uo A + Io B (2)斷開負(fù)載斷開負(fù)載RL，測量，測量B點(diǎn)對地的電壓點(diǎn)對地的電壓uB并記錄。并記錄。 STM建工程60 (2)改變負(fù)載電阻改變負(fù)載電阻RL的阻值，測量輸出電壓的阻值，測量輸出電壓uo， 計(jì)算電流計(jì)算電流Io, ,觀察負(fù)載電阻不同時(shí)對輸出電壓的影觀察

41、負(fù)載電阻不同時(shí)對輸出電壓的影 響。響。 RL1003001k2k10k Uo Io (計(jì)算計(jì)算) STM建工程61 實(shí)驗(yàn)八實(shí)驗(yàn)八 溫度檢測及控制電路溫度檢測及控制電路 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1、學(xué)習(xí)由雙臂電橋和差動(dòng)輸入集成運(yùn)放組成的、學(xué)習(xí)由雙臂電橋和差動(dòng)輸入集成運(yùn)放組成的 橋式放大電路。橋式放大電路。 2、掌握滯回比較器的性能和調(diào)試方法。、掌握滯回比較器的性能和調(diào)試方法。 3、學(xué)會(huì)系統(tǒng)測量和調(diào)試。、學(xué)會(huì)系統(tǒng)測量和調(diào)試。 STM建工程62 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 圖圖8-1 溫度檢測及控制電路溫度檢測及控制電路 45k 9013 STM建工程63 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1、直流穩(wěn)壓電源

42、、直流穩(wěn)壓電源 2、雙蹤示波器、雙蹤示波器 3、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 4、萬用電表、萬用電表 5、熱敏電阻、熱敏電阻 6、運(yùn)算放大器、運(yùn)算放大器741 7、晶體管、晶體管 8、穩(wěn)壓管、穩(wěn)壓管2CW231 9、發(fā)光二極管、發(fā)光二極管 STM建工程64 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、差動(dòng)放大電路、差動(dòng)放大電路 (1)調(diào)零。調(diào)零。 (2)令令UA=0.2V，UB=0.25V， 測量輸出電壓測量輸出電壓Uo。 (3) 將將B點(diǎn)對地短路，點(diǎn)對地短路，A點(diǎn)輸入點(diǎn)輸入f=100Hz， VRMS=10mV的正弦信號(hào)。用示波器觀察輸出波形，的正弦信號(hào)。用示波器觀察輸出波形， 測量測量Ui和和Uo的電壓

43、，求放大倍數(shù)。的電壓，求放大倍數(shù)。 STM建工程65 2、橋式測溫放大電路、橋式測溫放大電路 R14 R1 R2 RW1 R3 Rt 220 20k 100k 1k DZ A B +12V (1)室溫下調(diào)節(jié)室溫下調(diào)節(jié)RW1使差放輸出使差放輸出Uo1=0。 (2)確定溫度系數(shù)確定溫度系數(shù)K=0.25(假定假定) T() Uo1(V) 20 0 28 2 溫度溫度2022242628 電壓電壓00.51.01.52.0 U=0.25(T-20) STM建工程66 3、滯回比較器電路、滯回比較器電路 STM建工程67 4、溫度檢測控制電路運(yùn)行調(diào)試、溫度檢測控制電路運(yùn)行調(diào)試 (1)按圖接線按圖接線(注

44、意可調(diào)元件不能隨意變動(dòng)注意可調(diào)元件不能隨意變動(dòng))。 (2)根據(jù)所需控制的溫度根據(jù)所需控制的溫度T確定對應(yīng)的電壓確定對應(yīng)的電壓Uo1。 (3)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)RW4使比較器參考電壓使比較器參考電壓UR=Uo1。 (4)用加熱器升溫，直至報(bào)警電路報(bào)警用加熱器升溫，直至報(bào)警電路報(bào)警(LED發(fā)光發(fā)光)， 記下此時(shí)的電壓記下此時(shí)的電壓Uo11及對應(yīng)溫度及對應(yīng)溫度t1。 (5)降低熱敏電阻的溫度，記下電路解除報(bào)警時(shí)對降低熱敏電阻的溫度，記下電路解除報(bào)警時(shí)對 應(yīng)的電壓應(yīng)的電壓Uo12和溫度和溫度t2。根據(jù)。根據(jù)t1和和t2值，可得檢測靈值，可得檢測靈 敏度敏度t0=t2-t1。 (6)改變控制溫度改變控制溫度T，重復(fù)上述步驟，完成下表。，重復(fù)上述步驟，完成下表。 STM建工程6