電信低頻電子實驗指導(dǎo)書

1、 低頻電子線路實驗指導(dǎo)書目 錄第一篇 實驗內(nèi)容3實驗須知3實驗一半導(dǎo)體二極管的測試4實驗二單相橋式整流電路7實驗三半導(dǎo)體三極管的測試11實驗四單管低頻放大器安裝、調(diào)試與測量15實驗五負(fù)反饋對放大器性能的影響19實驗六正弦振蕩器的安裝與測試23實驗七運算放大器基本同相輸入和反相輸入實驗26實驗八串聯(lián)穩(wěn)壓電路的安裝與調(diào)試30第二篇 實驗附錄器件1電阻器器件2電容器器件3電感元件器件4半導(dǎo)體二極管器件5晶體三極管器件6場效應(yīng)晶體管器件7單結(jié)晶體管器件8晶閘管器件9集成電路55第一篇 實驗內(nèi)容實驗須知(根據(jù)各專業(yè)、不同實驗針對性的修定以下內(nèi)容)1 實驗前要認(rèn)真閱讀實驗教材中有關(guān)的內(nèi)容，理解所做實驗的電

2、路原理，寫出所做實驗預(yù)習(xí)報告。預(yù)習(xí)報告的主要內(nèi)容應(yīng)包括：完成實驗電路及參數(shù)設(shè)計，畫出完整正確的實驗電路，擬好實驗步驟，明確實驗內(nèi)容。2 要遵守實驗室安全守則和實驗儀器設(shè)備的使用規(guī)則等各項規(guī)章制度，保證人身安全以及儀器設(shè)備的正常使用。一旦出現(xiàn)某儀器或器件發(fā)熱等嚴(yán)重的異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)掉電源。3 要按時參加實驗，認(rèn)真完成和做好每一個實驗。4 實驗完畢后，須經(jīng)指導(dǎo)老師檢查測量數(shù)據(jù)及抽檢電路波形，并在預(yù)習(xí)報告上簽字。實驗完畢后必須斷開電源，然后才能拆除實驗電路連線。5 實驗結(jié)束后，必須關(guān)掉所用的各種儀器設(shè)備的電源，整理并放置好實驗臺上所有的連線和儀器。6 根據(jù)要求，認(rèn)真完成實驗報告并按時交給實驗指導(dǎo)老

3、師7 實驗中標(biāo)有*為選做內(nèi)容實驗一 半導(dǎo)體二極管的測試一、 實驗?zāi)康?、了解二極管的外形和封裝。2、學(xué)會用萬用表測量二極管的正負(fù)極性和判斷二極管的好壞3、了解萬用表測量二極管正反向電阻范圍。4、測繪二極管的正、反向伏安特性曲線，并用晶體管圖示儀測量觀察對照。二、 實驗儀器序號儀器名稱型號主要功能最主要特點1通用實驗臺提供可調(diào)穩(wěn)壓電源2電流表50mA測試流過二極管電流3電壓表10V測試二極管正、反向電壓4萬用表任意測試電阻和電壓5晶體管特性圖示儀JT1測繪二極管的正、反向伏安特性曲線三、 實驗電路及原理圖1-1二極管正向特性測試電路圖1-2二極管反向特性測試電路1、 根據(jù)圖1-1二極管正向特性的

4、測試電路，當(dāng)逐漸增加二極管二端的正向電壓時、二極管由截止逐漸經(jīng)過死區(qū)而進入正向?qū)▍^(qū)，得到二極管的正向特性曲線。圖中電位器W是調(diào)節(jié)施加在二極管二端的正向電壓，電阻R是為了防止流過二極管的正向電流太大而損壞二極管；電流表測試流過二極管的正向電流，電壓表測量二極管二端的正向壓降。2、 根據(jù)圖1-2二極管反向特性的測試電路，當(dāng)逐漸增加二極管二端的反向電壓時、二極管均處于截止?fàn)顟B(tài)，因此反向電流幾乎為零，當(dāng)二極管二端的反向電壓達到一定值時，二極管進入反向擊穿區(qū)，反向電流有迅速增加，從而得到二極管的反向特性曲線。圖中電位器W是調(diào)節(jié)施加在二極管二端的反向電壓，電阻R是為了防止二極管進入反向擊穿區(qū)后流過二極管

5、的電流太大而損壞二極管；電流表測試流過二極管的反向電流，電壓表測量二極管二端的反向電壓及二極管的擊穿電壓。四、 實驗內(nèi)容與步驟（一）觀察二極管的外形和封裝觀察各種不同類型的二極管，注意其外形和封裝形式。二極管可有2AP9、1N4001、2CW53、LED等。在觀察中要注意封裝所用的材料、外形尺寸、正負(fù)極性的表示方法等。（二）測量二極管正反向電阻并鑒別管腳極性1、 用萬用表RX100檔測量二極管的正反向電阻，并將測得數(shù)值記入表1-1中。2、 用萬用表RX1k檔重測正反向電阻，記入表1-1中表1-1二極管的正反向電阻RX100正向電阻反向電阻RX1K正向電阻反向電阻（三）測繪二極管伏安特性曲線并用

6、儀器觀察對比1、 測正向特性按圖1-1連接，穩(wěn)壓電源的輸出電壓調(diào)到5伏，調(diào)節(jié)電位器，使電位器中心抽頭的電壓從05伏變化，觀察不同電壓時流過二極管的電流和該管兩端的電壓，記入表1-2中表1-2二極管正向特性測試數(shù)據(jù)二極管正向壓降（V）00.20.40.50.550.60.620.630.640.65二極管正向電流（mA）二極管正向壓降（V）0.660.670.680.690.70二極管正向電流（mA）2、 測反向特性按圖連接，穩(wěn)壓電源的輸出電壓調(diào)到15伏，調(diào)節(jié)電位器，使電位器中心抽頭的電壓從015伏變化，觀察不同電壓時流過二極管的電流和該管兩端的電壓，記入表1-3中3、 依據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在直角坐

7、標(biāo)系中逐點繪制二極管的正、反向伏安特性曲線。并用晶體管特性圖示儀觀察同一只二極管，試與繪制的伏安特性曲線相比較表1-3二極管反向特性測試數(shù)據(jù)二極管反向電壓（V）12344.555.56.0二極管反向電流（mA）二極管反向電壓（V）6.16.26.36.46.56.66.76.8二極管反向電流（mA）五、 實驗注意事項1、 連接時要注意二極管的極性，不能接反。2、 電壓、電流表連接時要注意接線端的極性，防止表針反打而損壞表頭。3、 電位器連接時一定要分清哪一端是滑動臂，不能接錯。4、 實驗時，在接通電源時、應(yīng)先調(diào)節(jié)電位器，使其滑動臂電壓為最小。5、 使用晶體管特性圖示儀時，集電極功耗電阻不能取值

8、太小，否則會燒毀二極管。六、 實驗預(yù)習(xí)要求及思考題1、實驗預(yù)習(xí)要求1）二極管正、反向電阻測量時萬用表應(yīng)用什么檔位。2）二極管正向特性曲線的變化規(guī)律和形狀。3）二極管反向特性曲線的變化規(guī)律和形狀。2、思考題1）為什么用萬用表RX100和RX1K檔測量二極管的正反向電阻，其阻值會有明顯的區(qū)別。2）在二極管的正向特性中，當(dāng)二極管導(dǎo)通后流過管的電流與兩端電壓的關(guān)系3）在二極管反向特性中，二極管沒有進入反向擊穿區(qū)時，二極管二端的反向電壓與流過二極管的電流有什么關(guān)系。4）在二極管反向特性中，當(dāng)二極管進入反向擊穿區(qū)時，二極管二端的反向電壓與流過二極管的電流有什么關(guān)系。5）為什么不同二極管的反向特性曲線（特別

9、在擊穿區(qū)）會有較大的區(qū)別。七、 實驗報告要求1、二極管正反向電阻的測試電阻。即完成表1-12、在實驗報告上有完整的第一手資料（即實驗時的測試數(shù)據(jù)），并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中繪出二極管的伏安特性曲線，并標(biāo)出死區(qū)、正向?qū)▍^(qū)、反向截止區(qū)和反向擊穿區(qū)。實驗二 單相橋式整流電路一、實驗?zāi)康?、提高對整流、濾波等概念的認(rèn)識。2、觀察單相橋式整流電路中輸入、輸出波形。3、加深對單相橋式整流電路中輸入與輸出電壓關(guān)系的理解。4、觀察電容濾波的作用，加深對電容濾波電路的理解。5、熟悉電容負(fù)載對整流輸出電壓的影響。二、實驗儀器序號儀器名稱型號主要功能最主要特點1通用實驗臺提供220V±10%交流電壓

10、2示波器觀察輸入、輸出波形3萬用表任意測量輸入、輸出電壓u1u2TD4D2D1D3RL三、實驗電路及原理圖2-1單相橋式整流電路u1u2TD4D2D1D3RLC圖2-2單相橋式整流電容濾波電路1、根據(jù)圖2-1，根據(jù)二極管的單向?qū)щ娞匦?，在正半周D1、D3導(dǎo)通，流過負(fù)載的電流為從上到下，即輸出電壓上正下負(fù)；在負(fù)半周，D2、D4導(dǎo)通，流過負(fù)載的電流也為從上到下，也即輸出電壓上正下負(fù)，輸入的兩個半周都保證流過負(fù)載的電流方向相同，也即將交流電變換為脈動的直流電。由于四個二極管接成電橋形式，所以稱橋式整流。2、根據(jù)圖2-2，橋式整流電路輸出的是脈動的直流電，在正負(fù)極間接上濾波電容C時，利用電容上能儲存電

11、荷的特性和電容充放電原理，使輸出端的直流電壓趨于平滑，以滿足一般使用的要求。四、實驗內(nèi)容與步驟1、橋式整流電路的輸入、輸出波形，測量輸入、輸出電壓。1）根據(jù)圖2-1電路在通用電路板上連接線路，檢查無誤后才可通電。（注意：為了安全，連接時單相電源插頭應(yīng)先插好通用電路板，后插入實驗臺插座。2）用示波器觀察變壓器次級電壓U2和負(fù)載RL上電壓UL的波形，并記錄在表2-1中。表2-1單相橋式整流電路輸入、輸出電壓波形（RL2K）測試點實測波形U2 UL（注意：描繪波形時注意波形的位置）2、用萬用表相應(yīng)檔位測量變壓器次級電壓U2和整流輸出電壓UL，將數(shù)據(jù)記錄在表2-2中表2-2單相橋式整流電路輸入、輸出電

12、壓（RL2K）測試點U2ULU2/ UL理論值實測電壓（V）3、觀察電容濾波和負(fù)載變化對整流輸出電壓的影響1）按圖2-2所示電路在電路板上連接實驗電路2）用示波器觀察負(fù)載分別為2K和150、濾波電容分別為47uF和470uF時整流電路所輸出的電壓波形，記錄在表2-3中；同時用萬用表測量各組合的輸出電壓，也記錄在表2-3中。表2-3負(fù)載電阻變化和濾波電容變化時的輸出電壓及波形負(fù)載電阻輸出電壓濾波電容RL2KRL150C=47uF輸出電壓電壓波形C=470uF輸出電壓電壓波形五、實驗注意事項1、由于接觸220V交流電，應(yīng)注意用電安全，防止觸電事故的發(fā)生。2、注意二極管極性、防止反接。3、注意濾波電

13、解電容極性，防止發(fā)生炸裂。4、正確使用儀器儀表。六、實驗預(yù)習(xí)要求及思考題1、預(yù)習(xí)要求1）正確理解單相橋式整流電路的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。2）正確理解電容濾波電路的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。3）儀器儀表的正確使用方法4）熟悉橋式整流電路應(yīng)該的輸出波形和輸出電壓理論值的計算。2、思考題1）實測輸出電壓與理論值是否一致，如不一致，說明為什么？2）試說明濾波電容大小與負(fù)載電阻大小對輸出的電壓和波形有什么影響？實驗報告要求1、對單相橋式整流電路的觀察和測量1）電壓波形：在直角坐標(biāo)系中畫出單相橋式整流電路的輸入、輸出波形圖，并注意兩個波形間對應(yīng)的相位關(guān)系，即完成表2-1。2）根據(jù)所測電壓填入表2-2中，與理論值進

14、行比較、分析。2、觀察濾波電容及負(fù)載變化時對輸出電壓的影響1）輸出電壓值：測量負(fù)載分別為2K和150、濾波電容分別為47uF和470uF的輸出電壓，記錄在表2-3中。2）輸出電壓波形：根據(jù)示波器上觀察到的波形，將其畫在直角坐標(biāo)系中，即完成表2-3的內(nèi)容。注意：觀察要仔細(xì)，要注意波形較小的變化，并在實驗報告中反應(yīng)出來。實驗三 半導(dǎo)體三極管的測試一、實驗?zāi)康?、了解三極管的外形與封裝。2、加深對三極管放大性能的理解。3、學(xué)會三極管輸入、輸出特性的測繪，并用晶體管圖示儀測量觀察對照。4、用晶體管圖示儀觀察三極管的一些極限參數(shù)，如擊穿電壓等。二、實驗儀器序號儀器名稱型號主要功能最主要特點1通用實驗臺提

15、供4V和9V兩組直流電壓2微安表100uA觀察基極電流變化3毫安表10mA觀察集電極電流的變化4萬用表任意測量BE、CE間電壓5晶體管特性圖示儀JT1測繪三極管的輸入、輸出特性曲線和擊穿電壓三、實驗電路及原理圖3-1三極管特性曲線測量實驗電路1、輸入特性曲線1）當(dāng)uCE不變時，輸入回路中的電流iB與電壓uBE之間的關(guān)系曲線稱輸入特性 。2）當(dāng)uCE=0V時，C、E短接，這時相當(dāng)于兩個二極管并聯(lián)，故該特性與二極管的正向特性相似；當(dāng)uCE>0V時，曲線形狀基本不變，曲線位置隨uCE增加向右平移，當(dāng)uCE>1V后，曲線基本重合。因此，一般的輸入特性曲線用uCE等于0V和1V兩條來表示。2

16、、輸出特性曲線當(dāng)iB不變時，輸出回路中的電流iC與電壓uCE之間的關(guān)系曲線稱輸出特性。 截止區(qū)：三極管的發(fā)射結(jié)與集電結(jié)均處于反向偏置狀態(tài)，基本均沒有電流流過。飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)與集電結(jié)均處于正向偏置。集電極電流不隨基本電流的變化而變化，CE間電壓值基本沒有變化，一般飽和壓降硅管約0.3V，鍺管約0.1V。放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正向偏置而集電結(jié)反向偏置，集電極電流iC僅受iB的控制，uCE變化時iC基本不變，三極管具有恒流特性。四、實驗內(nèi)容與步驟1、按圖3-1在通用電路板上進行實驗電路連接，并檢查無誤。2、將通用實驗臺上C組和D組電壓調(diào)到輸出最小位置，R2、R4也調(diào)到使輸出電壓最小的位置。3、輸入特性測量1

17、）將VBB調(diào)到3V，Vcc調(diào)到0V，使U0V，調(diào)節(jié)電位器R2，按表中規(guī)定的U值由零逐點增大，把每組相應(yīng)的記入表3-1中。表3-1輸入特性實驗數(shù)據(jù)Vbe00.20.40.60.8(uA)Uce=0Uce=3V2）將Vcc調(diào)到3 V，使U3 V，再重復(fù)上述的逐步操作，將每組數(shù)據(jù)也相應(yīng)的記入表3-1中4、輸出特性測量1）調(diào)節(jié)電位器R2使為零，然后U0V開始，調(diào)節(jié)電位器R4，使U電壓逐漸升高按表3-2所列的U值逐次調(diào)整提高U，將從毫安表中讀取的集電極電表3-2輸出特性實驗數(shù)據(jù)IB(uA)Uce(V)010203040506000.10.20.40.8148流值記入表3-2中。2）依照表3-2中選定的值

18、，調(diào)節(jié)電位器R2，增大，重復(fù)上述步驟，將測得的值記入表3-2中。注意：當(dāng)不為零時，隨著U電壓的升高，會發(fā)生變化，此時應(yīng)通過調(diào)整電位器R2來保證電流為規(guī)定的數(shù)值而不發(fā)生變化。但電流的變化也會使U電壓發(fā)生變化，因此，此調(diào)整有時需重復(fù)調(diào)整電位器R2、R4才能達到電流、電壓的規(guī)定要求。5、在晶體管特性圖示儀上觀察三極管的輸入、輸出特性曲線。五、實驗注意事項1、連接時要注意三極管的極性，三個電極不能接反。2、電壓表連接時要注意接線端的極性，防止表針反打而損壞表頭。3、電位器連接時一定要分清哪一端是滑動臂，不能接錯。4、實驗時，在接通電源時、應(yīng)先調(diào)節(jié)電位器，使其滑動臂電壓為最小。5、使用晶體管特性圖示儀時

19、，集電極功耗電阻不能取值太小，否則會使集電極電流超過極限值而燒毀三極管。六、實驗預(yù)習(xí)要求及思考題1、預(yù)習(xí)要求1）正確理解三極管輸入特性的作用。2）正確理解三極管輸出電流與輸入電流之間的關(guān)系。3）熟悉三極管工作的條件。4）儀器儀表的正確使用方法5）熟悉三極管輸入、輸出特性曲線的規(guī)律。2、思考題1）在三極管的輸入特性曲線中，為什么U在01V間變化時輸入特性曲線會發(fā)生平移。2）利用測繪的特性曲線，估算U5V時，從10微安變到30微安以及30微安變到50微安時的兩個值，如不同，試說明為什么？3）為什么把U低于時取值較密實驗報告要求1、輸入特性曲線測試1）在實驗報告上有完整的輸入特性測試數(shù)據(jù)。即完成表3

20、-1。2）在直角坐標(biāo)系中以點點連線的方法畫出U為0V和3V的輸入特性曲線。2、輸入特性曲線測試1）在實驗報告上有完整的輸出特性測試數(shù)據(jù)。即完成表3-2。2）在直角坐標(biāo)系中以點點連線的方法畫出輸出特性曲線，并在輸出特性曲線上標(biāo)明飽和區(qū)、放大區(qū)、截止區(qū)。3、與晶體管特性圖示儀觀察到的輸入、輸出特性曲線進行比較。實驗四 單管低頻放大器安裝、調(diào)試與測量一、實驗?zāi)康?、熟悉放大電路的基本結(jié)構(gòu)2、加深對共射極單管小信號放大電路特性的理解3、掌握單級放大器的調(diào)試方法和特性測量4、熟悉示波器等常用電子儀器的使用方法二、實驗儀器序號儀器名稱型號主要功能最主要特點1通用實驗臺提供電源和輸入信號2示波器任意觀察輸入

21、、輸出波形（包括幅度和相位）3萬用表任意調(diào)試靜態(tài)工作點4晶體管毫伏表測量輸入、輸出電壓三、實驗電路及原理圖4-1低頻小信號變壓器實驗電路1、三極管單級放大器是組成各種放大電路的基本單元，圖4-1所示電路為典型的分壓式偏置電路。三極管V實現(xiàn)電流放大，是放大電路的核心。圖中為NPN型三極管9013。2、集電極直流電源UCC為12V，確保三極管工作在放大狀態(tài)。3、集電極負(fù)載電阻R4 是將三極管集電極電流的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?，以實現(xiàn)電壓放大。4、基極偏置電阻為放大電路提供靜態(tài)工作點。5、耦合電容C1和C3 起到隔直流通交流。6、基極直流偏置由電阻R1、R2和R3構(gòu)成，利用串聯(lián)電阻的分壓作用，使基極電位

22、VB基本上穩(wěn)定在某一值上，發(fā)射極串一偏置電阻R5，電路中R5非常重要，一方面在輸入回路中控制IB不能過大，另一方面，其既在輸入回路，又在輸出回路，它能把輸出電流的變化反送到輸入回路，以調(diào)節(jié)IB達到穩(wěn)定IC的目的，這種把輸出量引回到輸入回路的措施中心任務(wù)反饋，RE越大，VE變化越大，反饋越強，效果越好；旁路電容C2使R5只起到穩(wěn)定工作點的作用而不影響對信號的正常放大。7、放大器靜態(tài)工作點和負(fù)載電阻是否恰當(dāng)將影響放大器的增益和輸出波形，所以當(dāng)放大器的Vcc和Rc確定后，正確調(diào)整靜態(tài)工作點是很重要的。8、調(diào)節(jié)圖中的R1可改變放大器的工作點。9、靜態(tài)工作點一般測量ICQ、IBQ和UCEQ。四、實驗內(nèi)容

23、與步驟1、根據(jù)圖4-1在實驗電路板上連接電路。2、檢查電路連接無誤后，將穩(wěn)壓電源調(diào)至與電路需求電壓相同并接入電路中。3、調(diào)節(jié)R1使集電極電流為1.5mA。并測量IBQ和UCEQ填入表4-1中。4、在輸入端加入f=1kHz,Ui=10mV的正弦信號。用示波器觀察輸入與輸出的波形。5、接上信號源，保持輸入信號為1kHz逐漸增大輸入信號幅度，調(diào)節(jié)R1，使放大器輸出波形正峰與負(fù)峰恰好同時出現(xiàn)削波失真為止，此時工作點已調(diào)至放大區(qū)的中點，能放大較大的輸入信號。6、放大器測試：當(dāng)R41k時，給放大器輸入1kHz，10mV信號電壓，用示波器觀察Vo的波形，在Vo不失真的情況下，測定負(fù)載為及5.1k時，電壓放大

24、倍數(shù)，并記錄在表4-2中7、觀察集電極負(fù)載電阻的改變，對放大器輸出波形的影響。不接負(fù)載逐漸增大輸入信號，使輸出波形恰好不失真。改變集電極負(fù)載電阻R4的阻值為1K和10K，觀察輸出波形的變化情況，并記錄在表4-3中。表4-1靜態(tài)工作點參數(shù)靜態(tài)工作點IBQ （uA）ICQ （mA）UCEQ （V）參數(shù) 表4-2負(fù)載電阻對放大倍數(shù)的影響條件ViVoAuRc=1kRL=Rc=1kRL=5.1k表4-3集電極負(fù)載電阻對輸出的影響ViRc輸出波形是否失真 mV1k10k五、實驗注意事項1、連接時要注意三極管的極性，三個電極不能接反。2、電壓表連接時要注意接線端的極性，防止表針反打而損壞表頭。3、電位器連接

25、時一定要分清哪一端是滑動臂，不能接錯。4、實驗時，在接通電源時、應(yīng)先調(diào)節(jié)電位器，使其滑動臂電壓為最小。5、使用晶體管特性圖示儀時，集電極功耗電阻不能取值太小，否則會使集電極電流超過極限值而燒毀三極管。六、實驗預(yù)習(xí)要求及思考題1、預(yù)習(xí)要求1）正確理解時電路的結(jié)構(gòu)。2）正確理解電路中各元器件的作用。3）掌握放大電路的理論分析方法。4）正確掌握靜態(tài)工作點的調(diào)整方法。5）正確掌握示波器的使用方法。2、思考題1）集電極負(fù)載電阻對放大器輸出波形有什么影響。2）如沒有電容C2會對放大電路有什么影響？實驗報告要求1、靜態(tài)工作點調(diào)整1）在實驗報告上有完整的靜態(tài)工作點調(diào)整方法，并將最終的靜態(tài)工作點數(shù)據(jù)進行記錄。即

26、完成表4-1。2）將靜態(tài)工作點調(diào)整到負(fù)載線中點的方法。2、放大性能測試1）寫出測量輸入、輸出電壓：對負(fù)載電阻發(fā)生變化時的測量方法和實驗數(shù)據(jù)進行記錄，并計算不同負(fù)載對放大器電壓放大倍數(shù)的影響，注意與理論分析進行比較，同時完成表4-2。2）觀察輸入、輸出電壓波形：用示波器觀察放大器在一定輸入電壓情況下的輸入、輸出電壓的波形，再改變集電極負(fù)載電阻，觀察對輸出電壓波形失真的影響，并完成表4-3。實驗五負(fù)反饋對放大器性能的影響一、實驗?zāi)康?、熟悉多級放大電路的結(jié)構(gòu)。2、掌握多級放大電路各級靜態(tài)工作點的調(diào)整方法。3、加深對放大器引入負(fù)反饋后對放大器性能的影響的理解。4、進一步熟悉放大器性能指標(biāo)的測量方法。

27、二、實驗儀器序號儀器名稱型號主要功能最主要特點1通用實驗臺提供12V電源和輸入信號2示波器任意觀察輸入、輸出波形（包括幅度和相位）3萬用表任意調(diào)試靜態(tài)工作點4晶體管毫伏表測量輸入、輸出電壓三、實驗電路及原理圖4-1二級放大及負(fù)反饋實驗電路圖4-1所示實驗電路是阻容耦合二級放大電路，第一級是含有級內(nèi)交直流負(fù)反饋的固定偏置放大電路，第二級是含有交直流負(fù)反饋的分壓式偏置放大電路。第一級放大電路的靜態(tài)工作點通過調(diào)整電位器R2來進行設(shè)置，保證在小信號時三極管工作在線性放大區(qū)，電阻R5、R6有交直流負(fù)反饋，保證靜態(tài)工作點的穩(wěn)定；第二級放大電路的靜態(tài)工作點通過調(diào)整電位器R9來進行設(shè)置，同樣保證在小信號時三極

28、管工作在線性放大區(qū)，電阻R12、R13有交直流負(fù)反饋，保證第二級放大電路的靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。開關(guān)K用來控制級間的負(fù)反饋，K斷開無級間負(fù)反饋；K閉合有級間負(fù)反饋；電位器R7用來控制級間負(fù)反饋的反饋深度。在小信號工作時，由于輸入的信號較小，經(jīng)過二級放大后輸出仍不會進入三極管的飽和區(qū)或截止區(qū)，不論是否有負(fù)反饋，輸出信號基本上沒有失真；當(dāng)輸入信號比較大時，在沒有負(fù)反饋的情況下，經(jīng)過二級放大后的信號可能已經(jīng)極管的飽和區(qū)或截止區(qū)，如果此時加入負(fù)反饋，輸出電壓的失真會有一定的改善，改變電位器R7的阻值，可改變負(fù)反饋的深度，使輸出電壓的失真有明顯的改善，但是，隨著負(fù)反饋深度的增加，放大器的電壓放大倍數(shù)也會有明

29、顯的下降。四、實驗內(nèi)容與步驟1、按圖4-1連接實驗電路。2、檢查電路連接無誤后將穩(wěn)壓電源電壓調(diào)到與電路要求電壓相同，并接入電路。3、電源電壓Vcc=12V時,調(diào)整靜態(tài)工作點：使信號輸入端短路1）用萬用表測量V1的CE間電壓，同時用螺絲刀調(diào)節(jié)電位器R2。使三極管V1的CE間電壓為6V，即VCEQ16V。2）用萬用表測量V2的CE間電壓，同時用螺絲刀調(diào)節(jié)電位器R9，使三極管V2的CE間電壓為6V，即VCEQ2=6V。4、研究負(fù)反饋對放大器放大倍數(shù)的影響1）將輸入信號頻率調(diào)整至1KHz，電壓為10mV，將開關(guān)K斷開，輸出端接負(fù)載電阻4.7K，在負(fù)載上用示波器觀察輸出信號波形，若有失真可微調(diào)R9使失真

30、消失。此時用毫伏表測量放大器的輸出電壓Uo，并記錄在表5-1中。2）接反饋電阻R7：將開關(guān)K閉合，電位器R7固定在某一位置不動，即此時接入負(fù)反饋，用毫伏表測出有負(fù)反饋時的輸出信號電壓Uo，將結(jié)果填入表5-1中，計算放大器的電壓放大倍數(shù)。表5-1負(fù)反饋對電壓放大倍數(shù)的影響測試條件不接負(fù)反饋R7接負(fù)反饋R7輸出電壓（mV）Uo=Uo=電壓放大倍數(shù)Uo/Ui=Uo/Ui=5、觀察負(fù)反饋對放大器非線性失真的影響1）不接負(fù)反饋電阻R7，即開關(guān)K斷開，實驗步驟3中調(diào)整好的靜態(tài)工作點不變，調(diào)整放大器輸入信號Ui，同時用示波器觀察輸出信號Uo的波形，直到Uo將要出現(xiàn)失真時，此時用示波器觀察Ui和Uo的電壓波形

31、，并用毫伏表測量Ui和Uo的電壓值，將波形和測量數(shù)據(jù)記錄在表5-2中。表5-2負(fù)反饋對放大器非線性失真的影響觀察條件負(fù)反饋R7開路接負(fù)反饋R7負(fù)反饋R7開路輸入Ui（mV）UiUiUi輸出Uo（mV）UoUoUo”波形2）將負(fù)反饋電阻R7接入，即將開關(guān)K閉合，再次增大輸入信號Ui，輸出電壓達到Uo值，(用示波器監(jiān)視Uo波形)并把此時輸入信號記入表5-2 中。3）最后保持輸入信號不變，斷開反饋電阻R7，觀察輸出波形變化情況。五、實驗注意事項1、連接時要注意三極管的極性，三個電極不能接反。2、電解電容連接時要注意極性，防止反接而發(fā)生炸裂現(xiàn)象。3、兩級放大器間連接一定要正確，否則可能造成兩級放大電路

32、的靜態(tài)工作點互相影響。4、實驗時，在接通電源前，應(yīng)先調(diào)節(jié)電位器R4、R9至阻值最大，以防止Ic太大而損壞三極管。5、反饋應(yīng)保證為負(fù)反饋。六、實驗預(yù)習(xí)要求及思考題1、預(yù)習(xí)要求1）固定偏置放大電路的分析。2）分壓式偏置放大電路的分析。3）放大電路的耦合方法。4）反饋的種類5）負(fù)反饋對電壓放大倍數(shù)的影響。6）負(fù)反饋對非線性失真的影響。2、思考題1）根據(jù)表5-1說明負(fù)反饋對放大器倍數(shù)的影響2）根據(jù)表2說明負(fù)反饋對非線性失真的影響。3）根據(jù)實驗，說明反饋深度對放大器性能的影響實驗報告要求1、負(fù)反饋對放大器放大倍數(shù)的影響1）在實驗報告上完整敘述負(fù)反饋對放大器放大倍數(shù)影響的實驗過程，并完成相關(guān)數(shù)據(jù)的測量，并

33、記錄在表5-1中。即完成表5-1。2）分析負(fù)反饋放大器放大倍數(shù)的影響。2、觀察負(fù)反饋對放大器非線性失真的影響1）在實驗報告上有完整敘述負(fù)反饋對放大器非線性失真影響的實驗過程，并完成相關(guān)數(shù)據(jù)的測量。即完成表5-2。2）分析負(fù)反饋對放大器非線性失真的影響。實驗六正弦振蕩器的安裝與測試一、實驗?zāi)康?、加深對正統(tǒng)波振蕩器電路的構(gòu)成的了解。2、熟悉電感有三點式振蕩電路的結(jié)構(gòu)。3、加深對電感三點式振蕩電路工作原理的理解。4、加深對振蕩條件的認(rèn)識。二、實驗儀器序號儀器名稱型號主要功能最主要特點1通用實驗臺提供6V直流電壓2萬用表任意測量振蕩器輸出電壓3示波器觀察振蕩器振蕩波形三、實驗電路及原理 1、輸入特性

34、曲圖6-1電感三點式振蕩器實驗電路圖6-2交流等效電路1、基本結(jié)構(gòu)電感L2上的電壓為反饋電壓，是電感反饋式振蕩電路，電感的三個端與三極管的三個電極相連，因此稱為電感三點式。2、工作原理 同樣根據(jù)瞬時極性法，在分析時，注意變壓器的同名端，當(dāng)輸入為下時，L1同名端為負(fù)，因此L2的異名端為正，通過C1反饋的三極管輸入端，形成正反饋。滿足相位平衡條件。3、振蕩頻率 頻率由C 、 L1 、 L2諧振網(wǎng)絡(luò)決定。 式中M是二電感間的互感。4、特點 優(yōu)點：容易起振，頻率調(diào)節(jié)范圍寬，因此在收音機中就用這種電路作為本機振蕩，振蕩頻率可達幾十MHz。 缺點：波形差，高次諧波分量大。四、實驗內(nèi)容與步驟1、按圖6-1在

35、通用電路板上進行實驗電路連接，并檢查無誤。2、將通用實驗臺上C組或D組電壓調(diào)到輸出電壓為6V。3、用示波器觀察振蕩波形，并測量振蕩器的振蕩波形的頻率和幅度，并把結(jié)果記錄在6-1中。4、 用交流毫伏表測量振蕩器的輸出電壓，并觀察輸出電壓值是否穩(wěn)定，將結(jié)果填入表6-1中。5、 改變電源電壓，再次測量振蕩器的振蕩輸出電壓的幅度和頻率，也將結(jié)果填入表61中。表6-1振蕩器測量數(shù)據(jù)foVoVo穩(wěn)定程度波形6V9V五、實驗注意事項1、連接時要注意三極管的極性，三個電極不能接反。2、注意觀察振蕩器的輸出波形。3、注意電源電壓變化時，振蕩器輸出波形的變化。六、實驗預(yù)習(xí)要求及思考題1、預(yù)習(xí)要求1）正弦波振蕩器的

36、電路基本結(jié)構(gòu)。選頻特性放大電路反饋電路和反饋極性穩(wěn)幅環(huán)節(jié)2）電感三點式振蕩器放大電路的連接組態(tài)。電感三點式振蕩器的電路結(jié)構(gòu)電感三點式振蕩器的振蕩頻率2、思考題1）圖6-1電路中所標(biāo)同名端的連接對振蕩器的振蕩是否有影響。2）為什么輸出的正弦波形不太理想。實驗報告要求1、 分析測量結(jié)果。2、 根據(jù)測量的頻率和所用的電容，計算電感線圈的電感量。3、 寫出實驗過程中出現(xiàn)的問題，解決的方法，以及對實驗的建議。實驗七運算放大器基本同相輸入和反相輸入實驗一、實驗?zāi)康?、熟悉運算放大器的輸入方法。2、加深對運算放大器同相輸入的理解。3、加深對運算放大器反相輸入的理解。4、加深對運算放大器“虛斷”、“虛短”的理

37、解。二、實驗儀器序號儀器名稱型號主要功能最主要特點1通用實驗臺提供±12V直流電壓2萬用表任意必要時檢查電路用3晶體管毫伏表測量輸出電壓4雙蹤示波器比較輸入、輸出電壓波形的相位關(guān)系uo_+D+¥R2R1RPuii1i2三、實驗電路及原理圖7-1同相運算基本實驗電路圖7-2反相運算基本實驗電路1、同相運算同相放大器的輸出輸入關(guān)系可利用“虛短”和“虛斷”來分析。結(jié)論：A）式中正號表示同相放大器輸出與輸入信號同相，在此電路中，若使R1為無窮大（開路），就組成電壓跟隨器如圖7-4所示電路。由于R2上無電壓降，可令其短路。此時，電壓跟隨器可提高電路的帶載能力。B）電壓放大倍數(shù)R1、R

38、2，稱同相比例運算。C）由于，存在共模輸入電壓。2、反相運算同相放大器的輸出輸入關(guān)系同樣可利用“虛短”和“虛斷”來分析。結(jié)論A）式中負(fù)號表示反相放大器輸出與輸入反相，若R1R2，則A1，因此圖7-2（a）就稱為反相器或倒相器。B）輸出電壓數(shù)值正比于輸入電壓，比例系數(shù)為R2/R1，所以圖7-2（a）又稱為反相比例運算電路。由于電路通過R2引入深度負(fù)反饋，電壓放大倍數(shù)僅僅與運放外電路的參數(shù)R2與R1有關(guān)，因此提高電路閉環(huán)增益的精度及穩(wěn)定性，R2和R1就應(yīng)選取高精度和高穩(wěn)定性的電阻。四、實驗內(nèi)容與步驟1、同相輸入實驗1）按圖7-1在通用電路板上進行實驗電路連接，并檢查無誤。2）將通用實驗臺上C組和D

39、組電壓調(diào)到輸出電壓均為12V，在集成運算放大器上接成±12V供電形式。3）在輸入端輸入1KHz500mVP-P信號電壓。4）用雙蹤示波器，觀察輸入電壓波形與輸出電壓波形的相位關(guān)系，并將觀察結(jié)果記錄在表7-1中。5）用晶體管毫伏表測量運算放大器的輸出電壓，將測量結(jié)果高妙在表7-1中。6）計算該運算放大器的電壓放大倍數(shù)。表7-1同相輸入特性實驗數(shù)據(jù)波形電壓（V）電壓放大倍數(shù)輸入信號輸出信號2、反相輸入實驗1）按圖7-2在通用電路板上進行實驗電路連接，并檢查無誤。2）將通用實驗臺上C組和D組電壓調(diào)到輸出電壓均為12V，在集成運算放大器上接成±12V供電形式。3）在輸入端輸入1KH

40、z500mVP-P信號電壓。4）用雙蹤示波器，觀察輸入電壓波形與輸出電壓波形的相位關(guān)系，并將觀察結(jié)果記錄在表7-2中。表7-2反相輸入特性實驗數(shù)據(jù)波形電壓（V）電壓放大倍數(shù)輸入信號輸出信號5）用晶體管毫伏表測量運算放大器的輸出電壓，將測量結(jié)果高妙在表7-2中。6）計算該運算放大器的電壓放大倍數(shù)。五、實驗注意事項1、連接時要注意同相、反相、輸出三端還能接錯。2、連接時接地端應(yīng)連接正確，保證電路為同相輸入或反相輸入。3、注意正負(fù)電源的正確連接。4、注意仔細(xì)觀察輸入與輸出電壓波形間的相位關(guān)系。六、實驗預(yù)習(xí)要求及思考題1、預(yù)習(xí)要求1）集成運算放大器的輸入方法。2）正確理解運算放大器“虛斷”、“虛短”。

41、3）同相輸入運算電路的電路結(jié)構(gòu)。4）同相輸入運算放大器的電路性能指標(biāo)。5）反相輸入運算電路的電路結(jié)構(gòu)。6）反相輸入運算放大器的電路性能指標(biāo)。2、思考題1）實驗中得到的電壓放大倍數(shù)與理論值是否一致，如不一致，試說明造成這一結(jié)果的原因。2）在基本運算放大電路的基礎(chǔ)上，能擴展出什么電路。實驗報告要求1、在實驗報告上應(yīng)完整體現(xiàn)實驗中出現(xiàn)的問題，并能對出現(xiàn)的問題進行分析，對測量數(shù)據(jù)有完整的記錄。即完成表7-1、表7-2。2、輸入、輸出波形的時間關(guān)系應(yīng)一致。實驗八串聯(lián)穩(wěn)壓電路的安裝與調(diào)試一、實驗?zāi)康?、加深對串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的電路結(jié)構(gòu)的理解。2、加深串聯(lián)型穩(wěn)壓電路輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的關(guān)系3、掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電

42、路的檢測。4、熟悉串聯(lián)型穩(wěn)壓電路性能。二、實驗儀器序號儀器名稱型號主要功能最主要特點1通用實驗臺提供220V交流電壓2萬用表任意測量T1的CE間電壓3示波器任意觀察輸出電壓的紋波波形情況4晶體管毫伏表測量紋波電壓數(shù)值5毫安表50mA測量負(fù)載電流6電壓表15V測量輸出電壓三、實驗電路及原理圖8-1串聯(lián)型穩(wěn)壓電源實驗電路1、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的主要環(huán)節(jié)串聯(lián)式穩(wěn)壓電路由基準(zhǔn)電壓、取樣電路、比較放大和調(diào)整元件四部分組成，圖8-1所示的實驗電路了也不例外?；鶞?zhǔn)電壓：R2和穩(wěn)壓管V4組成基準(zhǔn)電壓，提供給V3的發(fā)射極。取樣電路：R3、RW、R4組成分壓取樣電路，從輸出端Uo上取出，隨Uo的變化，UB3也相應(yīng)隨著

43、變化，加到T2的基極。比較放大：取樣信號與基準(zhǔn)電壓比較后的電位差UBE3經(jīng)V3管的放大后加在V2管基極。調(diào)整元件：為調(diào)整三極管V2，通過基極控制而改變其CE間的電壓，保證輸出電壓為一恒定值。2、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路工作原理1）當(dāng) UI 增加或負(fù)載電阻增大（輸出電流減?。┦?Uo升高時2）當(dāng) UI 減小或負(fù)載電阻變小（輸出電流增大）使 Uo下降時四、實驗內(nèi)容與步驟1、調(diào)整調(diào)壓變壓器，使輸入電壓保持在市電的額定電壓220V。2、在通用電路板上按圖8-1連接電路，經(jīng)檢查無誤以后方可接通電源實驗。3、調(diào)整管CE間的壓降和輸出電壓范圍1）斷開負(fù)載R6或R7，用調(diào)壓變壓器將輸入電源電壓逐漸調(diào)到市電額定電壓的10

44、%（242V），再調(diào)節(jié)RW，使輸出電壓最小，可見此時調(diào)整管CE間的電壓最高，即為Uce最大值；測量其電壓值并將其記錄在表8-1中。2）連接負(fù)載，用調(diào)壓變壓器將輸入電源電壓逐漸調(diào)到市電額定電壓的10%（198V），再調(diào)節(jié)RW，使輸出電壓最大，可見此時調(diào)整管CE間的電壓最小，即為Uce最小值；測量其電壓值將其記錄在表8-1中。3）連接負(fù)載，用調(diào)壓變壓器將輸入電源電壓恢復(fù)到額定電壓220V，調(diào)節(jié)RW，用電壓表測量輸出電壓的變化范圍，即為穩(wěn)壓輸出調(diào)節(jié)范圍。表8-1調(diào)整管壓降和輸出電壓范圍測試項目Uce最小值Uce最大值穩(wěn)壓輸出調(diào)節(jié)范圍實測數(shù)據(jù)紋波電壓示波器測量毫伏表測量4、測量紋波電壓紋波電壓是指在直

45、流輸出電壓上的交流分量的有效值，用示波器置于適當(dāng)量程，并接在輸出端，當(dāng)電源電壓為交流220V時調(diào)節(jié)RW，使輸出電流為90mA時，從示波器上讀出紋波電壓的有效值，并把測量數(shù)據(jù)填入表8-1中。再在穩(wěn)壓輸出端接上晶體管毫伏表，直接用毫伏表測量輸出電壓中的紋波電壓，填入表8-1。5、測試電路穩(wěn)壓性能1）測算電壓調(diào)整率保持負(fù)載電流為90mA，調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器，根據(jù)表8-2中電源電壓變動值改變輸入電壓，從電壓表上讀出輸出電壓的變化值，將其記錄在表8-2中，并作相應(yīng)計算。表8-2電壓調(diào)整率額定輸出電壓UL額定輸出電流IL電源電壓變動10%198V242V對應(yīng)的輸出電壓UL輸出電壓的變化量UL電壓調(diào)整率UL/U

46、LX100%正向：反向：一般取額定電壓額定電壓的±10%即198242V作為測量電壓調(diào)整率的電壓變化范圍，ULULUL。2）測算電流調(diào)整率使輸入電壓保持在額定電壓220V，調(diào)整RW和R7，使輸出電壓為9V,額定電流為90mA，斷開負(fù)載，使IL0，從電壓表上讀出電壓變化，將其記錄在表8-3中，然后再接上負(fù)載，將輸出電流調(diào)整到120mA，再次從電壓表上讀出電壓變化，也將其記錄在表8-3中，并作相應(yīng)計算。表6-3額定輸出電壓UL輸出電流IL變化0120mA對應(yīng)的輸出電壓變化UL輸出電壓的變化量UL電流調(diào)整率UL/ULX100%正向：反向：式中ULULUL五、實驗注意事項1、連接時要注意三極

47、管的極性，三個電極不能接反，否則將不能實現(xiàn)穩(wěn)壓功能。2、電壓表連接時要注意接線端的極性，防止表針反打而損壞表頭。3、電位器連接時一定要分清哪一端是滑動臂，不能接錯。4、Uce最小值、最大值為考慮所有可能的電壓變化，可能在調(diào)整管二端出現(xiàn)的電壓最小值或最大值。5、電壓調(diào)整率是穩(wěn)壓電源在市電變化時的穩(wěn)壓性能的表現(xiàn)，是穩(wěn)壓電源的重要參數(shù)之一。6、電流調(diào)整率是負(fù)載電流發(fā)生變化時穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓性能的表現(xiàn)，是穩(wěn)壓電源的另一重要參數(shù)。六、實驗預(yù)習(xí)要求及思考題1、預(yù)習(xí)要求1）掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)。2）掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的電路的工作原理。3）調(diào)整管的選用要求。4）熟練掌握儀器儀表的使用方法5）掌握穩(wěn)壓電源的

48、技術(shù)要求。2、思考題1）負(fù)載電流與調(diào)整管的關(guān)系。2）影響輸出電壓范圍的原因。3）如何有效降低穩(wěn)壓輸出電壓的電壓調(diào)整率和電流調(diào)整率。實驗報告要求1、調(diào)整管CE間的壓降和輸出電壓范圍1）在實驗報告上有測量調(diào)整管CE間的壓降應(yīng)注意的問題。2）正確測量有關(guān)電壓，并將其記錄在表8-1中。2、紋波電壓測量1）能用示波器準(zhǔn)確測量穩(wěn)壓輸出電壓中的紋波電壓，并記錄在表8-1中。2）能用晶體管毫伏表準(zhǔn)確測量穩(wěn)壓輸出電壓中的紋波電壓，并記錄在表8-1中。3、電壓調(diào)整率：能準(zhǔn)確測量穩(wěn)壓電源的電壓調(diào)整率，并進行相應(yīng)的計算。4、電流調(diào)整率：能準(zhǔn)確測量穩(wěn)壓電源的電流調(diào)整率，并進行相應(yīng)的計算。第二篇 實驗附錄器件1電阻器1、

49、電阻器的分類按材料：碳膜、金屬膜、合成膜、線繞等；按用途：通用型和精密型按工作性能和電路功能：固定、可變、熱敏等各種類型電阻器的符號見圖附1-1。電阻器一般符號可變電阻器、可調(diào)電阻器電位器壓敏電阻器 圖附1-1 電阻器符號2、電阻器主要技術(shù)參數(shù)1、 標(biāo)稱值和允許偏差1)標(biāo)稱值普通電阻：E6、E12、E24精密電阻2）誤差普通電阻：20%、10%、5%精密電阻：2%、1%、0.5%、0.2%、0.1%2、 額定功率1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W等等3、 溫度系數(shù)指溫度升高或降低1oC所引起的阻值相對變化。3、電阻器的標(biāo)識1、電阻的單位電阻的基本單位是，為了表示方便，還有k和M。換算關(guān)系：1M1000k10