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文檔簡介

1、實驗一 常用電子儀器的使用一、 實驗?zāi)康? 熟悉示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、晶體管毫伏表、萬用表及直流穩(wěn)壓電源面板上各旋鈕和接線柱的作用。2 學(xué)習(xí)上述儀器的使用方法。3 用萬用表辨別晶體二、三極管的管腳,以及判斷他們的好壞。4 學(xué)習(xí)識別各種常用電子元件。二、 實驗儀器及設(shè)備1 通用示波器2 函數(shù)信號發(fā)生器3 萬用表4 直流穩(wěn)壓電源5 交流毫伏表三、 實驗電路原理及操作說明1 電子示波器的工作原理電子示波器主要用以觀察各種周期性的電壓或電流波形,它是使用十分廣泛的一種電子儀器。通用示波器的結(jié)構(gòu)包括垂直放大,水平放大,掃描、觸發(fā)、示波管及電源等六個主要部分,方框如圖1-1所示。示波管是電子示波器的重要

2、元件之一,它的作用是把觀察的電壓變成發(fā)光圖形。示波管的構(gòu)造如圖1-2所示,它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成。電子槍包括燈絲、陽極、柵極和陰極。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括Y軸偏轉(zhuǎn)板和X軸偏轉(zhuǎn)板兩個部分,他們能將電子槍發(fā)射出來的電子束,按照加于偏轉(zhuǎn)板上的電壓信號作出相應(yīng)的偏轉(zhuǎn),熒光屏是位于示波器管頂端涂有熒光物質(zhì)的透明玻璃屏,當(dāng)電子槍發(fā)射出來的電子束轟擊到屏上時,熒光屏被擊中的點(diǎn)上會發(fā)光。當(dāng)電子束按外加變化電壓偏轉(zhuǎn)時就能在熒光屏上繪出一定的波形。 電子示波管的靈敏度比較低,假如偏轉(zhuǎn)板上的控制電壓不夠大,就不能明顯的觀察到光點(diǎn)的移位。為了保證有足夠的偏移電壓,必須設(shè)置放大器將被觀察的電信號加以放大,此放

3、大器稱為垂直(Y)放大器。水平(X)放大器是將機(jī)內(nèi)掃描發(fā)生器產(chǎn)生的掃描信號或由X 外接輸入端送入的信號放大后控制示波管的X軸偏轉(zhuǎn)板,使示波器進(jìn)行X軸的掃描。掃描發(fā)生器的作用是產(chǎn)生一個線形鋸齒波電壓,模擬時間軸,以展示被觀察的電信號隨時間而變化的情況。在正常情況下,熒光屏光點(diǎn)的相對移位是和輸入到示波管X軸或Y軸上的電壓成正比的。例如,若將一正弦信號電壓Vy=Vmsint送至示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板上,則在熒光屏上看到的將是一根豎著的直線,參看圖1-3。當(dāng)t=t2時,Y軸偏轉(zhuǎn)板上電壓Vy達(dá)到正向最大值,光點(diǎn)偏移至B屏的0點(diǎn)處。當(dāng)t=t1時,Vy正向增大,光點(diǎn)偏移至A點(diǎn)。t=t2時,Vy達(dá)到正向最大值,光

4、點(diǎn)偏移至B點(diǎn)。 t=t3時,Vy下降,但仍然是正電壓,光點(diǎn)回到A點(diǎn)。t=t4時,電壓為零,光點(diǎn)回到原點(diǎn)??梢姡恻c(diǎn)移動距離與所加電壓成正比,故可用測量電壓的幅值。同理,在負(fù)半周,當(dāng)時間t分別等于t5、t6、t8時,光點(diǎn)相繼經(jīng)過C、D、C、0各點(diǎn)。如果正弦電壓持續(xù)加在垂直偏轉(zhuǎn)上,光點(diǎn)不斷地上、下來回移動,只要移動速度時夠快,利用人們視覺暫留效應(yīng),在熒光屏上看到的將是一根豎著的直線、正弦波沒有被展開。為了顯示正弦波,在示波器的水平偏轉(zhuǎn)板上需加線性變化的鋸齒波電壓。如果Y軸偏轉(zhuǎn)板無信號,單獨(dú)在X軸偏轉(zhuǎn)上加鋸齒波電壓,則熒光屏也觀察到一條直線,只是成水平直線,其形成過程如圖1-4所示。在t=t0時,V

5、x是負(fù)電壓,光點(diǎn)在熒光屏的A處,此后,電壓直線上長。當(dāng)t=t1時,光點(diǎn)移到B點(diǎn)。在t=t2時,電壓上升到零值,光點(diǎn)在中心處C點(diǎn),電壓繼續(xù)增大為正值。t=t3時,光點(diǎn)移到D點(diǎn)。t=t4,電壓上升到最大值,光點(diǎn)移到E點(diǎn)。然后電壓迅速回到負(fù)值,光點(diǎn)也就由點(diǎn)迅速回到A點(diǎn),如此不斷反復(fù),于是在熒光屏上觀察到一條水平直線。如果將被觀察的正弦波電壓Vy加在Y軸偏轉(zhuǎn)板上,同時又將掃描電壓Vx加在X軸偏轉(zhuǎn)板上,使正弦波的頻率fy與掃描電壓鋸齒波頻率fx相等,那么在熒光屏上就能觀察到一個展開了的正弦波,如圖1-5所示。在t=t0時,Vy=0,Y軸方向無偏移,而Vx為負(fù)值,光點(diǎn)沿X軸向左偏移,位于熒光屏的A點(diǎn)。在t

6、=t1時,Vy上升,光點(diǎn)向上移,同時,Vx也上升,光點(diǎn)向右移,合成結(jié)果使光點(diǎn)移至熒光屏的B點(diǎn)。以后,在時間t分別等于t2、t3、t4、時,光點(diǎn)相繼沿C、D、E各點(diǎn)移動。t=t4以后,由于Vx迅速返回到原始狀態(tài),光點(diǎn)將從E點(diǎn)迅速返回A點(diǎn)。接著正弦波重新開始第二個周期,掃描電壓開始第二次掃描,熒光屏上顯示與第一次相重疊的正弦波形。如此不斷重復(fù),熒光屏上即可觀察到一個穩(wěn)定的正弦波。如果正弦波頻率fy是掃描波重復(fù)頻率的二倍時,即fy=2fx,則在熒光屏上將是兩個周期的正弦波,當(dāng)fy=nfy時,在熒光屏上將呈現(xiàn)出n個周期的正弦波。假如fy與fx不是整數(shù)倍關(guān)系,則第一個周期在熒光屏上掃出的波形與第二個掃描

7、周期掃出的波形不能重合,屏上看到的波形就會不停的移動。如圖1-6所示,為了使fy和fx保持整數(shù)倍關(guān)系通常把輸入到Y(jié)軸的信號電壓作用在掃描發(fā)生器上,使掃描頻率fx跟隨信號頻率fy作微小的改變,以保持fy和fx成整數(shù)倍關(guān)系,這個作用稱之為“同步”?,F(xiàn)代示波器中經(jīng)常采用的是“觸發(fā)同步”,所謂“觸發(fā)同步”是當(dāng)出入Y軸信號電壓瞬時值達(dá)到一定幅值時,觸發(fā)掃描發(fā)生器,產(chǎn)生一個鋸齒波電壓。這個鋸齒波掃描結(jié)束后,掃描發(fā)生器處于等待下以次觸發(fā)信號的狀態(tài)??梢姡瑨呙桦妷旱钠鹗键c(diǎn)與輸入信號的某一瞬時保持同步,保證了熒光屏上波形的穩(wěn)定。2、示波器面板操作說明(1) 尋找掃描光跡點(diǎn)在開機(jī)半分鐘后,如仍找不到光點(diǎn),可調(diào)節(jié)亮

8、度旋鈕,并按下“尋跡”板鍵,從中判斷光點(diǎn)位置,然后適當(dāng)調(diào)節(jié)垂直()和水平()位移旋鈕,將光點(diǎn)移至熒光屏的中心位置。(2) 為顯示穩(wěn)定的波形,要掌握好示波器面板上的下列幾個控制開關(guān)(或旋鈕)的位置。a、“掃描速率”開關(guān)(t/div)-它的位置應(yīng)根據(jù)被觀察信號的周期(頻率)來確定。b、“觸發(fā)源選擇”開關(guān)(內(nèi)、外)-通常選為內(nèi)觸發(fā)。c、“內(nèi)觸發(fā)源選擇”開關(guān)(拉YB)-通常置于常態(tài)(推進(jìn)位置)。此時對單一從YA或YB輸入的信號均能同步,僅在作雙路同時顯示時,為比較兩個波形的相對位置,才將其置于拉出(拉YB)位置,此時觸發(fā)信號僅取自YB,故僅對由YB輸入的信號同步。d、“觸發(fā)方式”開關(guān)-通??上戎糜凇白?/p>

9、動”位置,以便找到掃描線或波形,如波形穩(wěn)定情況較差,再置于“高頻”或“常態(tài)”位置。但必須同時調(diào)節(jié)電平旋鈕,使波形穩(wěn)定。(3) 示波器有五種顯示方式 屬單蹤顯示有“YA”、“YB”、“YA+YB”;屬雙蹤顯示有“交替”與“斷續(xù)”。作雙蹤顯示時,通常采用“交替”顯示方式,僅當(dāng)被觀察信號頻率很低時(如幾十赫茲以下),為在一次掃描過程中同時顯示兩個波形,才采用“斷續(xù)”顯示方式。(4) 在測量波形的幅值時,應(yīng)注意Y軸靈敏度“微調(diào)”旋鈕置于“較準(zhǔn)”位置(順時鐘旋到底)。在測量波形周期時,應(yīng)將掃描速率“微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置(順時鐘旋到底),掃描速率“擴(kuò)展”旋鈕置于“推進(jìn)位置”。 3數(shù)信號發(fā)生器 函數(shù)信

10、號發(fā)生器按需要通過波形轉(zhuǎn)換開關(guān)的操作,可分別輸出正弦波、方波、三角波三種信號波形。輸出信號電壓幅度輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。輸出信號電壓率通過頻率分檔開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié),并由頻率計讀取頻率值。 函數(shù)信號發(fā)生器的信號輸出端不允許短路。4交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作頻率范圍內(nèi),用來測量正弦交流電壓的有效值。為了防止過載而損壞,測量前一般先把量程開關(guān)置于量程較大的位置處,然后在測量中逐擋減小到接近測量范圍的量程。接通電源后,先將輸入端短接,進(jìn)行調(diào)零。然后斷開短路線,就可進(jìn)行測量。5晶體二、三極管測試原理(1)利用萬用表測試二極管 鑒別正負(fù)極性 萬用表及其歐姆檔的內(nèi)部等效電路如圖1-7。圖中E為表內(nèi)

11、電源,r為等效內(nèi)阻,I為被測回路中的實際電源。由圖可見,黑表筆接表內(nèi)電源的正端,紅表筆接表內(nèi)電源的負(fù)端。將萬用表歐姆檔的量程撥到R*100或R*1k檔,并將兩表筆分別接到二極管的兩端如圖1-8,即紅表筆接二極管的負(fù)極,而黑表筆接二極管的正極,則二極管處于正向偏置狀態(tài),因而呈現(xiàn)出低電阻,此時萬用表指示的電阻通常小于幾千歐。反之,若將紅表筆接二極管的正極,而黑表筆接二極管的負(fù)極,則二極管被反向偏置,此時萬用表指示的電阻值將達(dá)幾百千歐。 測試性能將萬用表的黑表筆接二極管正極,紅表筆接二極管負(fù)極,可測得二極管的正向電阻,此電阻值一般在幾千歐以下為好。通常要求二極管的正向電阻愈小愈好。將紅表筆接二極管正

12、極,黑表筆接二極管負(fù)極,可測出反向電阻。一般要求二極管的反向電阻應(yīng)大于二百千歐以上。若反向電阻太小,則二極管失去單向?qū)щ娮饔?。如果正、反向電阻都為無窮大,表明管子已斷路;反之,二者都為零,表明管子短路。(2)利用萬用表測試小功率三極管 判定基極和管子類型由于基極與發(fā)射極、基極與集電極之間,分別是兩個PN結(jié),而PN結(jié)的反向電阻值很大,正向電阻值很小,因此,可用萬用表的R*100或R*1K檔進(jìn)行測試。先將黑表筆接晶體管的某一極,然后將紅表筆先后接其余兩個極,若兩次測得的電阻都很小,則黑表筆的為NPN型管子基極,如圖1-9所示;若測得電阻都很大,則黑表筆所接的是PNP型管子的基極。若兩次測得的阻值為

13、一大一小,則黑表筆所接的電極不是三極管的基極,應(yīng)另接一個電極重新測量,以便確定管子的基極。 判斷集電極和發(fā)射極判斷集電極和發(fā)射極的基本原理是把三極管接成基本單管放大電路,利用測量管子的電流放大系數(shù)值的大小來判定集電極和發(fā)射極。以NPN型為例,如圖1-10所示。基極確定以后,用萬用表兩表筆分別接另外兩個電極,用100K的電阻一端接基極一端接黑表筆,若電表指針偏轉(zhuǎn)較大,則黑表筆所接的一端為集電極,也可用手捏住基極與黑表筆(不能使兩者相碰),以人體電阻代替100K電阻的作用。四、 實驗內(nèi)容及步驟1 電子儀器連接使用(1) 用萬用表測量直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓接通穩(wěn)壓電源,并調(diào)節(jié)其輸出電壓值為1.2V、

14、2.95V、4.55V、14.8V,可用萬用表的直流電壓檔進(jìn)行測量。測量時注意萬用表的量程應(yīng)選擇適當(dāng)。表筆的正負(fù)極型要對應(yīng)穩(wěn)壓電源輸出端極性。(2) 用晶體管毫伏表測量低頻率信號發(fā)生器的輸出電壓接通信號發(fā)生器,將信號發(fā)生器輸出衰減開關(guān)置于0dB、20dB、40dB、60dB的位置,用晶體管毫伏表分別測量其輸出電壓。此時晶體管電壓表的量程要選擇適當(dāng),不要超過量程。(3) 用示波器觀察信號發(fā)生器的輸出電壓波形 將示波器電源接通1至2分鐘后,調(diào)節(jié)“輝度”、“聚焦”、“X軸位移”、“Y軸位移”及“X軸增幅”等旋鈕,使熒光屏上出現(xiàn)掃描線。 調(diào)節(jié)信號發(fā)生器,使其輸出電壓為1-5V,頻率為1kHz,用示波器

15、觀察信號電壓波形,調(diào)節(jié)“Y軸衰減”、“Y軸增幅”旋鈕,使波形大小適中。 調(diào)節(jié)“掃描范圍”、“掃描微調(diào)”旋鈕,使熒光屏上顯示出一、三、五個完整的正弦波形。 用萬用表辨別二極管的正極、負(fù)極及其好壞;辨別三極管集電極、基極、發(fā)射極。管子的類型(PNP或NPN)及其好壞。選擇一些不同類型的電阻、電位器、電容、電感等常用元件加以辨認(rèn)。五、 實驗報告要求1 記下用示波器觀察信號發(fā)生器輸出波形時調(diào)節(jié)示波器哪些旋鈕并說明各旋鈕的作用。2 說明用示波器觀察正弦波電壓時,若熒光屏上分別出現(xiàn)圖1-11所示波形,是哪些旋鈕位置不對,應(yīng)如何調(diào)節(jié)。3 總結(jié)用萬用表測試二極管和三極管的方法。實驗二 晶體管單管放大器一、 實

16、驗?zāi)康? 熟悉電子元器件和TB型模擬電路實驗儀2 學(xué)會放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法。3 分析電路參數(shù)的變化對放大器靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)及輸出波形的影響。4 掌握放大器電壓放大倍數(shù),輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測試方法。二、實驗電路及設(shè)備1示波器、萬用表。2TB型模擬電路實驗儀及號實驗?zāi)0?。二?實驗電路及原理1 估算電流放大系數(shù)晶體三極管的值可以由輸出特性曲線上求出,如圖2-1所示。先通過Q點(diǎn)作橫軸的垂直線,確定對應(yīng)Q點(diǎn)的VCE值,再從圖中求出一定VCE條件下的 和相應(yīng)的 ,則Q點(diǎn)附近的交流電流放大系數(shù)為: 它的偏置電路采用Rb和Rb2組成的分壓電路。在放大器的輸入端加上輸入信號

17、以后,在放大器的輸出端便可得到幅值被放大了的相位相反的輸出信號。靜態(tài)工作點(diǎn):VCEQ=EC-ICQ。RC IBQ=EC-VBEQ=ICQ RB動態(tài)參數(shù):電壓放大倍數(shù) 其中 四、實驗步驟按圖用連線在號實驗?zāi)0迳线B接號電路,將Rp的阻值調(diào)到最大,檢查連線無誤后接通電源。1靜態(tài)工作點(diǎn)測試調(diào)整Rp為某一值(使VCE=6V),測量靜態(tài)工作點(diǎn),填入表2-1并計算出IB、ICO(ICQ、IBQ可通過計算求得) 表 2-1實測結(jié)果實測計算VBEQVCEQRb(K)IBQ(A)ICQ(mA)2放大倍數(shù)測試(1)將信號放大器調(diào)到f=1kHz幅值為5mv,接到放大器的輸入端Vi,用示波器觀察Vi和Vo端的波形,并比

18、較與輸入端的相位。(2)輸入信號頻率不變,逐漸加大輸入信號幅度,在RL=時,用示波器觀察VO不失真時的最大值,并填表2-2 表 2-2觀察結(jié)果計算電壓放大倍數(shù)估算電壓放大倍數(shù)Vi(mV)Vo(V)AuAu3觀察Rb、Rc、RL對放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)及輸出波形的影響。按表 2-3要求,輸入信號Vi=5mV,f=1kHz、記錄測量數(shù)據(jù)和Vo波形。表 2-3給定條件測量結(jié)果由測量值計算VCEQVBEQVO輸出波形ICQIBQAVRb合適值RC=2kRL=最小最大RcRb為合適值RL=RLRb為合適值RC=2k4觀察波形失真,測量靜態(tài)工作點(diǎn)電壓 VCEQ、VBEQ輸入信號Vi=10mV f

19、=1kHz調(diào)節(jié)Rp ,使Rb增大或減小,觀察波形失真情況,測量并填入表2-4(若不失真觀察不明顯,可變化Vi重測) 表 2-4Rp值VBEQVCEQ波形輸出增大適中改小5測量放大器的輸入輸出電阻k的電阻,如圖2-3,按第八頁輸入電阻的計算方法,即可計算出輸入電阻ri.(2)輸出電阻的測量,在輸出端接入負(fù)載電阻2.7K,在輸出VO不失真的情況下,測負(fù)載與空載時的Vo值,按第八頁輸出電阻的計算方法,即可求輸出電阻ro.五、報告要求1記錄數(shù)據(jù)及波形2總結(jié)Rb、Rc和RL變化對靜態(tài)工作點(diǎn)、放大倍數(shù)及輸出波形的影響。3為了提高放大器的放大倍數(shù)Av應(yīng)采取哪些措施?4分析輸出波形失真的原因及性質(zhì),并提出消除

20、失真的措施。六、預(yù)習(xí)要求及思考題1預(yù)習(xí)共射基本放大電路工作原理及各元件的作用。2根據(jù)測定的晶體管及給出的電路參數(shù),估算靜態(tài)工作點(diǎn)及電壓放大倍數(shù)。3如何測量Rb?不斷開與基極的連線行嗎?4分析下列波形是什么類型的失真?是什么原因造成的?如何消除?實驗三 兩極放大電路及放大電路中的負(fù)反饋一、實驗?zāi)康?學(xué)習(xí)二級放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法。2學(xué)習(xí)二級阻容耦合放大電路特性的測量方法。3加深對負(fù)反饋放大電路工作原理的理解。4熟悉負(fù)反饋放大電路性能的測量和調(diào)試方法。二、實驗儀器及設(shè)備1示波器2萬用表3TB型模擬電子技術(shù)實驗儀及號實驗?zāi)0迦?、實驗電路及原?實驗電路如圖3-12工作原理(1)斷開反饋支路的A

21、、B端,并將B端接地,電路成為基本放大電路(但考慮了反饋網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載效應(yīng))。(2)若A接B,電路成為電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路。負(fù)反饋放大器放大倍數(shù)的一般表達(dá)式為Af= A 1+AF其中A為開環(huán)放大倍數(shù),Af 為閉環(huán)放大倍數(shù),F(xiàn)為反饋系數(shù),1+AF為反饋深度。若Am代表中頻開環(huán)放大倍數(shù),且放大電路在高頻率段和低頻率段都只有一個RC環(huán)節(jié)起作用,則加負(fù)反饋后,放大電路的上限截止頻率和下限截止頻率分別為fhf=fh(1+AmF)fLf=fL(1+AmF)其中fh和fL分別是不加負(fù)反饋時的上下限頻率。此外,加上負(fù)反饋后還可得到輸入電阻rif和rof輸出電阻為 rif=ri(1+AmF) rof=ro / (1+

22、AmF)其中ri和ro分別是不加負(fù)反饋時的輸入、輸出電阻。四、實驗內(nèi)容及步驟 1按圖用連線在號實驗?zāi)0迳线B接好電路,檢查連線無誤后接通電源 2測量靜態(tài)工作點(diǎn) 將輸入端短路,并將B端接地,調(diào)節(jié)Rp1使VE1=2V,調(diào)節(jié)Rp2,使VE2=2V,測量并記錄表 3-1中有關(guān)數(shù)值 表 3-1測量項目VBE1VE1VC1VBE2VE2VC2測量數(shù)值(V)223測量兩級交流放大電路的頻率特性用示波器觀察第一、第二級的輸出電壓波形有無失真。若有失真現(xiàn)象,則應(yīng)調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)(調(diào)Rp1、Rp2應(yīng)微調(diào)),或減小Vi幅度,使波形不失真為止。若輸出波形有寄生振蕩,應(yīng)先消除。消除方法如下:信號發(fā)生器的輸出線要盡量短,要用

23、屏蔽線;T1或T2的bc極之間加5P100P的電容。 (1)將放大器負(fù)載斷開,線將輸入信號頻率調(diào)到1KHZ,幅度調(diào)到使輸出幅度最大而不失真。 (2)保持輸入信號幅度不變,由低到高,改變頻率,先大致觀察在哪一個上限頻率和下限頻率時輸出幅度下降,然后測量Vo值,填入表3-2中。在特性平直部分,可測幾個點(diǎn),在特性彎曲部分應(yīng)多測幾個點(diǎn)。 (3)接上負(fù)載,重復(fù)上述實驗。 表 3-2F(HZ)VoRL=RL4測無級間反饋時兩級放大電路的性能。 (1)測量電壓放大倍數(shù)Avm加信號電壓Vi=5mv,f=1kKz,測量Vo,算出Avm (2) 測量輸入電阻ri 接入Rsk,加大信號源電壓,使放大電路的輸出電壓與

24、未接入Rs時相同,測量此時信號源電壓Vs,則ri = Vi 。Rs Vs - Vi式中ri=Rb”ri,由此求得輸入電阻ri。斷開電源后測量Rb(Rb=Rp1+Rb1).(3) 測量輸出電阻ro使Vi=5mv,f=1kHz,接入負(fù)載電阻RLk,測輸出電壓Vo,則ro=(Vo/Vo-1)*RL其中Vo是負(fù)載電阻RL開路時的輸出電壓,Vo是接入負(fù)載電阻后的輸出電壓。(4)測量上限頻率fh及下限頻率fL去掉Rs,RL,輸入適當(dāng)幅值的信號,在f=1kHz時使輸出電壓在示波器上顯示出大小適度、基本不失真的正弦波。保持輸入信號不變,提高信號頻率,直至示波器上顯示的波形幅度縮小到原來幅值的70%,此時輸入信

25、號頻率即為fho同樣,降低信號頻率,示波器上顯示的輸出電壓波形幅度下降到原來幅值的70%,此時輸入信號的頻率即為 fL.將(1)(4)測出的電壓放大倍數(shù)Av;輸入電阻ri;輸出電阻ro;上限頻率fh和下限頻率fL,各數(shù)據(jù)填入表3-3中的無反饋部分。5測反饋放大電路的性能。將A端和B端相接,電路成為電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路,重復(fù)步驟4的(1)(4)將測得的各數(shù)據(jù)填入表3-3有反饋部分 表3-3測量數(shù)據(jù)由測量數(shù)據(jù)計算無反饋Vo(mv)Vo(mv)Vs(mv)fh(kHz)fL(Hz)AvRi(k)ro(k)有負(fù)反饋Vo(mv)Vo(mv)Vs(mv)fhf(kHz)fLf(Hz)Avrif(k)ro

26、f(k)五、報告要求1說明兩極放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)對放大倍數(shù)及輸出波形的影響。2列表整理實驗數(shù)據(jù),畫出兩級放大電路的幅頻特性曲線(用對數(shù)坐標(biāo)紙)3根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù),求出無級間反饋和有級間反饋時電壓放大倍數(shù),輸入電阻和輸出電阻。4根據(jù)實驗結(jié)果說明電壓串聯(lián)負(fù)反饋對放大電路性能的影響。5利用深度負(fù)反饋的近似公式,估算電壓放大倍數(shù)Avf。六、預(yù)習(xí)及思考題1復(fù)習(xí)多級放大器計算Av的方法,兩級之間的互相影響,頻率特性等。2如何選擇靜態(tài)工作點(diǎn)?每一級的靜態(tài)工作點(diǎn)在連成兩級放大電路時是否會發(fā)生變化。3用什么方法增大放大器的輸出幅度?4要想提高放大器的放大倍數(shù)應(yīng)采取什么措施?5如何提高上限和降低下限頻率?影響它們

27、的主要環(huán)節(jié)是什么?實驗四 射極跟隨器一、實驗?zāi)康?掌握射極跟隨器的特性及測量方法。2學(xué)習(xí)放大器各項參數(shù)測量方法。二、實驗儀器1示波器2信號發(fā)生器3交流毫伏表4數(shù)字萬用表5TB型模擬電子技術(shù)實驗儀及號實驗?zāi)0迦?、實驗電路原?射極跟隨器(圖4-1)是一個電壓串聯(lián)、負(fù)反饋放大電路,它具有輸入阻抗高、輸出阻抗低,輸出電壓能夠在較大范圍內(nèi)跟隨輸入電壓作線性變化及輸入輸出信號同相的特點(diǎn)。四、實驗內(nèi)容與步驟1在號實驗板上按圖4-1電路圖連線,檢查連線無誤后接通12V電源。2調(diào)整直流工作點(diǎn)。在B點(diǎn)加f=1kHz正弦波信號,輸出端用示波器監(jiān)視,反復(fù)調(diào)整Rp及信號輸出幅度,使輸出幅度在示波器屏幕上得到一個最大不

28、失真波形,然后斷開輸入信號,用萬用表測量晶體管各極對地的電位,即為該放大器靜態(tài)工作點(diǎn),將所測數(shù)據(jù)填入表 4-1 表 4-1Ve(V)Vb(V)Vc(V)Ie=VeRe3.測量電壓放大倍數(shù)Av接入負(fù)載RL=1K,B點(diǎn)f=1kHz信號,調(diào)輸入信號幅度(此時偏置電位器Rp不能再旋動),用示波器觀察,在輸出最大不失真情況下測Vi,VL值,將所測數(shù)據(jù)填入表4-2中表 4-2Vi(V)VL(V)Av= VLVi4測量輸出電壓Ro在B點(diǎn)加f=1kHz正弦波信號,Vi=100mV左右,接上負(fù)載RL=2K2時,用示波器輸出波形,測空載輸出電壓Vo(RL=),有負(fù)載輸出電壓VL(RL=2K2)的值。則 ro =

29、(Vo-1 ).RL VL將所測數(shù)據(jù)填入表 4-3中表 4-3Vo(mL)VL(mL)5測量放大器輸出電阻Ri(采用換算法)在輸入串入4.7K電阻,A點(diǎn)加入f=1kHz的正弦信號,用示波器觀察輸出波形,用毫伏表分別測A,B點(diǎn)對地電位Vs,Vi.。則ri=Vi/Vs-Vi*Rs=Rs/(Vs/Vi-1)將測量數(shù)據(jù)填入表 4-4表 4-4Vs(V)Vi(V)6測射極跟隨器的跟隨特性并測量輸出電壓峰峰值Vopp接入負(fù)載RL=2K2,在B點(diǎn)加入f=1kHz的正弦信號,逐點(diǎn)增大輸入信號幅度Vi,用示波器監(jiān)視輸出端,在波形不失真時,測所對應(yīng)的VL值,計算出Av,并用示波器測量輸出電壓的峰峰值Vopp,與電

30、壓表讀測的對應(yīng)輸出電壓有較值比較。將所測數(shù)據(jù)填入表4-5表 4-51234ViVLVoppAv7測試頻率響應(yīng)特性。 輸入信號電壓Viv,改變信號頻率,用示波器觀察輸出電壓的波形,并用交流毫伏表記錄不同頻率的電壓值,填入表 4-6表 4-6fVo五、報告要求1整理記錄數(shù)據(jù),分析跟隨器的特性和特點(diǎn),得出有關(guān)結(jié)論;2將實驗結(jié)果與理論計算比較,分析產(chǎn)生誤差的原因;3繪頻率響應(yīng)特性曲線,并在特性曲線圖中標(biāo)出fn值。實驗五 差動放大器一、實驗?zāi)康?熟悉差動放大器工作原理,了解零點(diǎn)漂移產(chǎn)生的原理與抑制方法。2學(xué)習(xí)差動放大器的基本測試方法。二、實驗儀器1雙蹤示波器2數(shù)字萬用表3號實驗?zāi)0?TB型模擬電路實驗儀

31、及號實驗?zāi)0迦嶒炿娐吩碓趫D 5-1電路中,Rp1為調(diào)零電位器,信號從Vi1、Vi2兩端輸入。(1)差動輸入,雙端輸出圖5-1中,若F接D,輸入信號Vi 加于A、B兩端,則Vi1(A對地)=1/2Vi;Vi2(B對地)=1/2Vi,在T1、T2兩管集電極輸出電壓Vo,設(shè)電位器Rp1的滑動端調(diào)在中間位置,則其差模放大倍數(shù)為Ad 為單管時的放大倍數(shù)。(2)差動輸入、單端輸出圖5-1中,若輸入信號接法不變,在T1管集電極(對地)輸出電壓Vo1其差模電壓放大倍數(shù)為 當(dāng)從T2管的集電極(對地)輸出時,差模放大倍數(shù)的大小與從T1管集電極輸出時相同,但表達(dá)式前面沒有負(fù)號。 (3)共模抑制比 圖4-1中將

32、A、B兩點(diǎn)相連,F(xiàn)接D,輸入信號加到A與地之間,電路為共模輸入。 若為雙端輸出,則在理想情況下,其共模放大倍數(shù)為 Ac=0若為單端輸出,則共模放大倍數(shù)Ac 。共模抑制比CMRR= ,欲使CMRR大,就要求Ad大,Ac?。挥笰c小就要求Rc阻值大。當(dāng)圖4-1中F接C時,由于T3的恒流作用,等效的Rc極大,因此CMRR很大。四、實驗內(nèi)容和步驟 1按照電路原理圖5-1在號實驗?zāi)0迳习磮D接通12V電源 2測靜態(tài)工作點(diǎn)F接D,輸入端A、B相連并接地,調(diào)節(jié)電位器Rp1,使雙端輸出電壓Vo=0,分別測量兩管各電極對地電位,并記錄數(shù)據(jù)于表5-1 表5-1對地電壓VC1(V)VC2(V)VE(V)VB1(V)

33、VB2(V)計算值(Rp在中點(diǎn))測量值3測量差模電壓放大倍數(shù)(1)在輸入端A、B間拆去短路連接線,分別加入直流差模信號Vla±0.1V(從實驗儀的直流電壓源處先調(diào)節(jié)在±0.1V后取出)測量單端輸出電壓Vod1、Vod2及雙端輸出差模電壓Vod0。由測量數(shù)據(jù)算出單端輸出差模放大倍數(shù)Vvd1、Vvd2及雙端差模放大倍數(shù)Avd。(2)輸入低頻小信號Vi=40mV,f=100Hz。分別、測量單端及雙端輸出電壓,計算單端及雙端的差模電壓放大倍數(shù)。將測量數(shù)據(jù)填入表5-2 表5-2輸入信號測量值(V)計算值Vc1Vc2Vod1Vod2VodVvd1Vvd2Vvd直流直流交流Vi=40mV

34、4測量共模電壓放大倍數(shù)(1)將兩個輸入端A、B短接在一起,另一端接地,其間分別加入直流共模信號Vic±0.1V,測量單端輸出共模電壓Voc1、Voc2及雙端輸出共模電壓Voc。由測量數(shù)據(jù)計算單端輸出共模 放大誒書Vvc1、Vvc2及雙端輸出共模放大倍數(shù)Avc(Avc=Aoc/Aic)(2)輸入低頻小信號(正弦交流)電壓Vi=40mV,f=10Hz,分別測量單端及雙端輸出電壓,計算電壓放大倍數(shù)。 測量數(shù)據(jù)記入表5-3,并由測量數(shù)據(jù)計算共模抑制比CMRR。 表 5-3輸入信號測量值(V)計算值Vc1Vc2Voc1Voc2VocAvc1Avc2AvcCMRR直流交流Vi=40mV5 *帶由

35、恒電源時,測出電路Avd、Avc,并計算CMRR。將圖5-1中F接C,先調(diào)節(jié)Rp2,使Vc3等于電路接到Re時的VE,然后調(diào)節(jié)Rp1,使Vc=0。加輸入信號Vi=40mV,f=100Hz,參照上述步驟,測量Vod、Vvd,計算Avd、Avc、CMRR。五、報告要求1整理所測數(shù)據(jù)及理論計算值,并列表比較之。2簡要說明Re及恒流源的作用。六、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)差動放大器電路的工作原理及特點(diǎn)2按電路給定參數(shù)估算今天工作點(diǎn)及差模電壓放大倍數(shù)。實驗六 整流、濾波及串聯(lián)型穩(wěn)壓電源一、實驗?zāi)康?了解單相橋式整流電路的工作原理;2了解電容濾波電路的作用;3了解基本穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作原理;4掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工

36、作原理及技術(shù)指標(biāo)的測試方法;二、實驗儀器設(shè)備1直流電壓表2直流毫安表3交流毫伏表4示波器5TB型模擬電路實驗儀器6100W單相調(diào)壓器7TB型模擬電路實驗儀及號模板三、實驗電路原理及步驟1整流、濾波電路利用二極管的單向?qū)щ娦阅?,將交流電變成單方向脈動的直流電。(1)在實驗儀上用3號實驗?zāi)0灏丛韴D連好線,然后接通實驗?zāi)0寮皩嶒瀮x電源。(2)接通電源后,用示波器觀察整流前后的波形及任一個二極管兩端的電壓波形。(3)改變負(fù)載電阻RL,觀察Ud的變化(波形及電壓值),描出外特性曲線。 Ud為輸出電壓Id為負(fù)載電流,通過測出RL值計算而得。2基本穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路(1)按照電原理圖6-2,在橋式整流電路的輸

37、出端按圖6-2連線,連接成基本穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路。(2)用萬用表測出穩(wěn)壓電路輸出的電壓值Ud和Uw值。(3)接入負(fù)載電阻RL并改變RL,用萬用表測出Uw的變化。(4)當(dāng)RL斷開和RL=80時計算通過穩(wěn)壓管2CW的穩(wěn)定電流值各為多少?并檢驗是否滿足穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓的條件。注:1穩(wěn)定電流通過測量穩(wěn)壓電阻R1可得 最大工作電流 83maV預(yù)習(xí)要求(1)如果去掉濾波電容C和負(fù)載開路,直流電壓等于多少?(2)如何選擇二極管的反向耐壓值及了解穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓原理。3串聯(lián)型穩(wěn)壓電源串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的整流部分是單相橋式整流、電容濾波電路,穩(wěn)壓部分為串聯(lián)穩(wěn)壓電路。它由調(diào)整管T1、T2,比較放大器T4、R1,取樣電路R7、

38、R8、Re,基準(zhǔn)電壓R5、DW和過流保護(hù)電路T3及電阻R3、R4、R6等組成。(1)實驗內(nèi)容及步驟a按照實驗電路原理圖在3號實驗?zāi)0迳?,熟悉各元件安裝位置。接線無誤方可通電。b。測量穩(wěn)壓電路輸出電阻Udo的調(diào)節(jié)范圍。C接負(fù)載電阻RL,調(diào)節(jié)Rw觀察輸出電壓是否可以改變,輸出電壓可調(diào)時,測量Udo的最大值和最小值及對應(yīng)的穩(wěn)壓電路的輸入電壓Udi和調(diào)整管T1的管壓降VCE1,將測得的結(jié)果記入表6-1表6-1Udi(V)UdoVCE1RwRwd。測量穩(wěn)壓電路的外特性 將輸入220V電源用調(diào)壓器調(diào)節(jié),將調(diào)壓器調(diào)至220(實測值),空載時調(diào)Rw時UDO=10V,然后接入負(fù)載電阻RL(負(fù)載電阻在整流輸出后,

39、由5102W電阻和47001W電位器組成)。改變負(fù)載電阻。測量相應(yīng)的UDO記入表6-2 表6-2UDO(V)RL()IL=UDO/RLe測量穩(wěn)壓電源電壓調(diào)整率Sv及電流調(diào)整率Sio(a)電壓調(diào)整率Sv的測試當(dāng)負(fù)載不便而輸入電壓變化時,維持輸出電壓不變的能力叫電壓調(diào)整率。計算公式如下,習(xí)慣上用百分比表示實驗方法:使Vi=220V,UDO=12V,IL=50mA,旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器使Vi變化±10%(198V242V),測出相應(yīng)的Udo和Udi,計算出電壓調(diào)整率Svo測量結(jié)果記入表6-3 表6-3198V220V242VUDO(V)10VUDI(V)Sv=UDO UDO(b)電流調(diào)整率(負(fù)載調(diào)整

40、率)SI的測試當(dāng)輸入電壓 Ui保持不變而負(fù)載電流Io在規(guī)定內(nèi)變化時,輸出電壓相對變化的百分比叫電流調(diào)整率。即實驗方法:負(fù)載電阻開路IL=0,此時穩(wěn)壓電源輸出UDO=10V。改變負(fù)載電阻使IL=50mA時測量輸出電壓記入表6-4表 6-4 I025mL50mLUDOSI=UDO UDOf.測量穩(wěn)壓電源輸出紋波電壓使UDO=10V、IL=50mA,用晶體管毫伏表測量穩(wěn)壓電源輸出電壓的交流分量有效值UDO。G短路保護(hù)實驗將穩(wěn)壓電源輸出端短路,測量表6-5中所列電壓電流值。 表 6-5UDiUDORLIL= UDORLVE3VC3VCE3R6VCE1短路前短路后三、報告要求1列表整理實驗測量數(shù)據(jù),用坐

41、標(biāo)紙畫出外特性。2根據(jù)實驗測得技術(shù)性能分析并評價比較;穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路和串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的性能和特點(diǎn);3由測量數(shù)據(jù)說明短路前后保護(hù)管T3;和調(diào)整管T1及T2的工作狀態(tài)。四、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)串聯(lián)穩(wěn)壓電路的工作原理;2復(fù)習(xí)穩(wěn)壓電路技術(shù)指標(biāo)的意義和計算方法;3實驗前擬出本實驗測量時所應(yīng)使用的儀表和測量方案。實驗七 集成穩(wěn)壓器一、實驗?zāi)康?.了解集成穩(wěn)壓器特性和使用方法。2掌握直流穩(wěn)壓電源重要參數(shù)測試方法。二、實驗儀器1示波器2數(shù)字萬用表三、實驗內(nèi)容1穩(wěn)壓器的測試實驗電路如圖7-1所示測試內(nèi)容:(1)穩(wěn)定輸出電壓。(2)電壓調(diào)整率。(3)電流調(diào)整器(4)紋波電壓(有效值或峰值)。2穩(wěn)壓器性能測試(1)保持穩(wěn)

42、定輸出電壓的最小輸入電壓。(2)輸出電流最大值及過流保護(hù)性能。3*三端穩(wěn)壓器靈活應(yīng)用(選做)(1)改變輸出電壓實驗電路如圖7-2、7-3所示。按圖接線,測量上述電路輸出電壓及變化范圍。(2)組成恒流源實驗電路如圖7-4所示。按圖接線,并測試電路恒流作用。四、實驗報告1整理實驗報告,計算內(nèi)容1的各項參數(shù)。2畫出實驗內(nèi)容2的輸出保護(hù)特性曲線。3總結(jié)本實驗所用三端穩(wěn)壓器的應(yīng)用方法。五、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)教材直流穩(wěn)壓電源部分關(guān)于電源主要參數(shù)及測試方法。2查閱手冊,了解本實驗使用穩(wěn)壓器的技術(shù)參數(shù)。3估算圖7-3電路輸出電壓范圍。實驗八 RC正弦波放大器一、實驗?zāi)康?學(xué)習(xí)雙T網(wǎng)絡(luò)RC振蕩器組成原理及震蕩條件。

43、2學(xué)習(xí)振蕩電路的調(diào)整與測量振蕩頻率二、實驗儀器1示波器2萬用表3TB型模擬電路實驗儀和號實驗?zāi)0迦嶒炿娐吩鞷C正弦波振蕩器是沒有輸入信號的帶選頻網(wǎng)絡(luò)的正反饋放大器,若用RC元件組成選頻網(wǎng)絡(luò),就稱為RC振蕩器。四、實驗內(nèi)容1圖8-1RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器再號實驗?zāi)0迳舷炔唤尤腚pT網(wǎng)絡(luò)(A、B與C、D處不連線)調(diào)T1管靜態(tài)工作點(diǎn),使D點(diǎn)為7-8V。2 將A與B、C與D連通、即接入雙T網(wǎng)絡(luò)后,用示波器觀察輸出電壓波形。若不起振調(diào)節(jié)1Rp。使電路振蕩并調(diào)到較理想的波形。3用示波器測量振蕩頻率并與計算值比較。4由小到大調(diào)節(jié)1Rp觀察輸出波形,ing 測量電路剛開始振蕩時1Rp(測量時應(yīng)斷開電源并

44、斷連線)。5將圖8-1中雙T網(wǎng)絡(luò)與放大器斷開,用信號發(fā)生器的信號注入雙T網(wǎng)絡(luò),觀察輸出波形。保持輸入信號幅度不變,頻率由低到高變化,找出輸入信號幅值最低時的頻率。五、實驗報告1整理實驗測來年感數(shù)據(jù)和波形2總結(jié)雙T選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器的特點(diǎn)。3為什么放大器后面要帶射極跟隨器?實驗九 LC選頻放大與LC正弦振蕩實驗一、實驗?zāi)康?掌握變壓器反饋式LC正弦振蕩器的原理,振蕩條件。LC選頻放大器的選頻特性。2掌握LC振蕩器振蕩頻率的測試方法及計算方法。二、實驗儀器設(shè)備1示波器2交流毫伏表3TB型模擬電路實驗儀和號實驗?zāi)0迦?、正弦波振蕩器實驗原理LC正弦波振蕩器是用L、C元件組成選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩器,如圖9-1,它

45、具有放大、選頻和反饋部分,選頻網(wǎng)絡(luò)由C和變壓器L1繞組組成,它既是放大器負(fù)載,又起選頻作用。反饋由變壓器L2繞組來實現(xiàn),由此構(gòu)成的LC振蕩器稱為變壓器反饋式振蕩電路。四、實驗方法及步驟1按照電路原理圖在實驗儀的號實驗?zāi)0迳?,將輸入端A與B端相連,任選一個電容C與12V相連,即可組成振蕩器。2接上電源,用示波器觀察波形,測試振蕩頻率。3改變C的數(shù)值,記下各個頻率值。4振蕩器的振蕩頻率由振蕩回路的電感和電容決定。按 ,計算振蕩頻率并與實測值比較。(二)選頻放大實驗電路(圖9-2)(五)按上圖接成選頻放大器,Vs為輸入端,Vo端為輸出,取C=510P。(六)將信號發(fā)生器接入Vs,將晶體管毫伏表同時并

46、入,調(diào)節(jié)信號發(fā)生器幅度旋鈕,使輸入為200mV,輸出端接示波器觀察波形。(七)調(diào)節(jié)信號發(fā)生器頻率粗調(diào)和細(xì)調(diào)旋鈕,尋找使輸出最大的頻率點(diǎn)(本電路在50KHz以上),將輸出最大點(diǎn)的頻率和輸出電壓記錄在表9-1中,并按上下限兩段頻率,分別調(diào)整頻率,測量電壓,做選頻特性曲線。表9-1FKHzUoV(八)將電位器RQ串入C,用以改變L1C諧振回路的Q值,再用(七)的同樣方法進(jìn)行測試作圖。使RQ分別為60-70和8.2K時作圖。五、報告要求(一)整理數(shù)據(jù)列出表格;(二)計算振蕩頻率理論值,與實測值比較并討論;(三)畫出LC選頻特性曲線和RQ=60-70和8.2K時的特性曲線,比較并說明品質(zhì)因數(shù)對選頻能力的

47、影響。六、預(yù)習(xí)要求(一)復(fù)習(xí)LC正弦振蕩電路的振蕩原理,計算f0的理論值。(二)熟悉LC選頻放大器品質(zhì)因數(shù)的概念并熟悉不同的Q值時的諧振曲線。實驗十 比例、求和運(yùn)算電路一、實驗?zāi)康?掌握運(yùn)算放大器組成比例求和電路的特點(diǎn)性能及輸出電壓與輸入電壓的函數(shù)關(guān)系。2學(xué)會上述電路的測試和分析方法。二、儀器及設(shè)備1數(shù)字萬用表2示波器3TB型模擬電路實驗儀和號實驗?zāi)0迦?、實驗電路原理集成運(yùn)算放大器是具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級放大電路。當(dāng)外部接入不同的線形或非線形元件組成輸入和負(fù)反饋電路時,可以實現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。四、實驗內(nèi)容及步驟每個比例、求和運(yùn)算電路實驗,都應(yīng)先進(jìn)行以下兩項:1按電路圖接好線后,仔

48、細(xì)檢查,確保正確無誤。將各輸入端接地,接通電源,用示波器觀察是否出現(xiàn)自激振蕩。若有自激振蕩,則需更換集成運(yùn)放電路。2調(diào)零:各輸入端仍接地,調(diào)節(jié)調(diào)零電位器,使輸出電壓為零(用數(shù)字電壓表200mmV)預(yù)習(xí)要求:分析圖10-1反相比例放大器的主要特點(diǎn)(包括反饋類型),求出表10-1和10-2中的理論估算值(可參閱和42頁集成運(yùn)方uA741的參數(shù)),并粗略估算輸入電阻和輸出電阻。 表 10-1直流輸入電壓V1(mV)301003001000輸出 V0電 壓理論估算值(mV)實測值(mV)誤差表10-2測試條件理論估算值實側(cè)值VORL開路,直流輸入信號V1,由0變?yōu)?00mVVABVR2VR1ROLV1=800mVRL由變?yōu)?K實驗內(nèi)容(1)在5號實驗?zāi)0迳习磮D10-1“反相比例放大器”連好線,并按上電源線,做表10-1中的內(nèi)容。將反相比例放大器的輸入端接DC信號源的輸出,將DC信號源的轉(zhuǎn)換開關(guān)置于合適的位置,調(diào)節(jié)電位器,使V1分別為表10

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