常用儀器試驗指導書

1、前言本實驗指導書中的實驗是基于模擬電路實驗箱開發(fā)的實驗項目，模擬電路實驗箱主板上配有電路試驗區(qū)和擴展試驗區(qū)；電路試驗區(qū)板上印有原理圖及符號，并焊有相應的元器件，學生對每個實驗原理一目了然，并對所用的元器件的符號、外形結(jié)構(gòu)等有了感性認識；擴張試驗區(qū)配有實驗用的部分元器件，如喇叭、開關(guān)、以及電阻、電容、二極管、三極管等專用接插座。實驗中需要連接的部分備有自鎖緊插座，用導線連接即可。需要測量及觀察的部分設置有測試點，使用、維護方便可靠。主板上還配有實驗用的電源和信號源。本書可用于“測控電子線路”“常用儀器原理與使用”兩門課程的實驗。對于測控技術(shù)與儀器專業(yè)學生鞏固電路知識、加強理解和增強動手能力方面都

2、有一定益處。實驗一 常用電子儀器的使用一、實驗目的1、了解示波器的工作原理，初步掌握用示波器觀察信號波形和測量波形參數(shù)的方法。2、了解低頻信號發(fā)生器和低頻毫伏表的工作原理，初步學會正確使用這兩種基本儀器。二、實驗儀器及器材雙蹤示波器低頻信號發(fā)生器低頻毫伏表三、實驗原理示波器、信號發(fā)生器和低頻毫伏表是測量、調(diào)試電子線路的基本常用儀器，幾乎每次實驗都要用到這些儀器，能夠熟練地、正確地使用這些儀器，是做好電子線路實驗的保證。下面分別介紹這些儀器的一般工作原理和使用方法。示波器及其應用示波器是一種可以定量觀測電信號波形的電子儀器。由于它能夠在屏幕上直接顯示電信號的波形，因此人們形象地稱之為“示波器”。

3、如果我們將普通示波器的結(jié)構(gòu)和功能稍加擴展，便可以方便地組成晶體圖示儀、掃頻儀和各種雷達設備等。若借助于相應的轉(zhuǎn)換器，它還可以用來觀測各種非電量，如溫度、壓力、流量、生物信號（能夠轉(zhuǎn)換成電信號的各種模擬量）等。示波器的種類繁多，分類方法也各不相同。如按照示波管的不同來分，示波器可分為單線示波器和雙線示波器；按照其功能不同來分，示波器又可分為通用示波器和專用示波器兩大類；按顯示方式不同也可分為單蹤示波器、雙蹤示波器和多蹤示波器。此外，示波器還有存貯示波器和非存貯示波器之分?，F(xiàn)代的示波器正朝著高寬帶、高精度、高性能價格比和多通道、多功能、智能化的方向發(fā)展。下面，以通用示波器為例介紹示波器的一般工作原

4、理和使用方法。1示波器的基本組成雖然示波器的種類很多，但無論哪種類型的示波器，一般都包含有示波管、垂直（Y軸）放大系統(tǒng)、水平（X軸）放大系統(tǒng)、掃描發(fā)生器、觸發(fā)同步電路和直流電源等六大基本組成部分，其基本結(jié)構(gòu)方框圖如圖1.1所示。垂直放大系統(tǒng)用來放大被測信號，水平放大系統(tǒng)用來放大掃描電壓或X軸輸入信號，以保證Y、X偏轉(zhuǎn)板有足夠的偏轉(zhuǎn)電壓，滿足示波管偏轉(zhuǎn)靈敏度的要求，達到能明顯地觀察到熒光屏上光點位移的目的。為了使示波器既能觀察微弱信號又能不失真地大信號，Y軸放大系統(tǒng)的輸入級有一組衰減器（稱為“Y軸衰減”，又稱“Y軸靈敏度“），用來衰減大信號。其前置放大級具有很大的輸入阻抗，使示波器對被測信號電路

5、的影響很小而且放大倍數(shù)可以調(diào)節(jié)，稱為“Y軸微調(diào)”。掃描發(fā)生器用來產(chǎn)生幅度與時間成線性關(guān)系的鋸齒波電壓，此電壓經(jīng)X放大器加到示波管（CRT）的X軸偏轉(zhuǎn)板，使電子束形成水平掃描。觸發(fā)同步電路為鋸齒波電壓產(chǎn)生電路提供觸發(fā)脈沖。觸發(fā)脈沖要有一定的幅度、寬度、陡度和極性，并于被測信號有嚴格的同步關(guān)系，。因此，在使用中，同步電路的選擇與調(diào)節(jié)項目很多，有觸發(fā)源選擇、觸發(fā)方式選擇、觸發(fā)極性選擇、耦合方式選擇與觸發(fā)電平調(diào)節(jié)等多項選擇與調(diào)節(jié)。示波管是示波器的核心部件，用于顯示電壓信號的波形。 2示波器顯示波形的原理1）波形的顯示如果在示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板和水平偏轉(zhuǎn)板上加上不同的電壓和，則電子束將作不同的偏

6、轉(zhuǎn)，示波器的熒光屏上將會顯示不同的波形。具體情況如下：若兩對偏轉(zhuǎn)板上均不加任何信號（即），或兩對偏轉(zhuǎn)板分別為等電位，則光點出現(xiàn)在熒光屏的中心位置，不產(chǎn)生任何偏轉(zhuǎn)。若垂直偏轉(zhuǎn)板加上正弦電壓，而水平偏轉(zhuǎn)板不加電壓（即t，），則光點沿垂直方向隨的變化而偏轉(zhuǎn)。光點的軌跡為一條垂直線，其長度正比于的峰峰值。反之，若t，則熒光屏上顯示一條水平線。如果t，則電子束同時受到兩對偏轉(zhuǎn)板電場力的作用，光點沿X軸和Y軸的合成方向運動，其軌跡為一條斜線。若t，為一個與相同周期的鋸齒波電壓（），則在熒光屏上可真實地顯示的波形?？梢姡绻谑静ㄆ鞔怪逼D(zhuǎn)板上加上被測信號電壓，而在水平偏轉(zhuǎn)板上加上理想的鋸齒波掃描電壓，則熒

7、光屏上將顯示出被測信號的波形。四、實驗內(nèi)容1、用示波器觀察信號波形觀察不同頻率的信號波形將低頻信號發(fā)生器的輸出信號電壓調(diào)節(jié)為2V，接至示波器的“Y軸輸入”。調(diào)節(jié)示波器，分別觀察頻率為1kHZ、15kHZ、200kHZ的正弦信號。要求熒光屏上顯示出高度為6div并有三個完整周期的穩(wěn)定正弦波。觀察掃描信號頻率大于被測信號頻率時的信號波形低頻信號發(fā)生器輸出信號電壓幅度同上，頻率為4kHZ，調(diào)節(jié)示波器，使熒光屏上顯示一個完整周期的正弦波。固定示波器的“t/div”和“掃描微調(diào)”位置，改變低頻信號發(fā)生器輸出信號頻率分別為2kHZ和1kHZ，觀察并分析這三種頻率時的信號波形。2、用示波器和低頻毫伏表測量交

8、流信號的電壓用示波器和低頻毫伏表同時測量低頻信號發(fā)生器的輸出電壓。信號發(fā)生器的輸出電壓，可用低頻毫伏表準確測出。調(diào)節(jié)信號發(fā)生器輸出信號的頻率為1kHZ，然后改變“輸出調(diào)節(jié)”和變換“輸出衰減”擋，使輸出信號電壓分別為3V、0.3V、100mV（用低頻毫伏表監(jiān)測），再用示波器測量這些電壓，將結(jié)果填入表1-1中，并加以比較。表1-1信號發(fā)生器“輸出衰減”擋    低頻毫伏表讀數(shù)（V）    示波器測量電壓峰-峰值（V）    示波器測量電壓有效值（V）  

9、60; 3、用示波器測量信號的周期與頻率將信號發(fā)生器輸出電壓固定為某一數(shù)值。用示波器分別測量信號發(fā)生器的頻率指示為1kHZ、5kHZ、100kHZ時的信號周期T，并換算出相應的頻率值，記入表1-2中。為了保證測量的精度，應使屏幕上顯示波形的一個周期占有足夠的格數(shù)；或測量24個周期的時間，再取其平均值。表1-2信號發(fā)生器的頻率指示（kHZ）15100“掃描時間”標稱值（t/div）   一個周期占有水平方向的格數(shù)   信號周期T（）   信號頻率（HZ）   五、思考

10、題1、用示波器觀察波形時，要達到如下要求，主要應調(diào)節(jié)哪些旋鈕？波形清晰；亮度適中；波形位置移動；波形穩(wěn)定；改變波形個數(shù)；改變波形高度。2、用一臺完好的示波器觀察信號波形時，若產(chǎn)生下列現(xiàn)象，請解釋其可能的原因？熒光屏上看不到亮點。熒光屏上只顯示一條垂直線。熒光屏上出現(xiàn)與屏幕上、下邊界相接的不太亮的垂線，如下圖（a）。熒光屏上出現(xiàn)與屏幕左、右邊界相接的不太亮的曲線，如下圖（b）。    （a） （b）熒光屏顯示的不正常波形3、為什么不能使示波管上長時間顯示固定亮點？實驗二：集成RC正弦波振蕩器振蕩頻率測定一、 實驗目的1、 掌握橋式RC正弦波振蕩器的電路構(gòu)成

11、及工作原理。2、 熟悉正弦波振蕩器的調(diào)整、測試方法。3、 觀察RC參數(shù)對振蕩頻率的影響，學習振蕩頻率的測定方法。二、 實驗儀器1、 雙蹤示波器2、 低頻信號發(fā)生器3、 頻率計4、 模擬電路實驗箱5、 萬用表三、 預習要求復習RC橋式振蕩器的工作原理四、 實驗原理文式橋振蕩器滿足自激震蕩條件，電路不需要輸入端，可以自起振。輸出正弦波。五、 實驗內(nèi)容1按圖2-1接線，注意電阻，需預先調(diào)好再接入。圖2-12用示波器觀察并紀錄輸出波形。思考：（1） 若元件完好，接線正確，電源電壓正常，而，原因何在？應怎么辦？（2） 雖有輸出但出現(xiàn)明顯失真，應如何解決。3用示波器按圖2-2接線，用李沙育圖形法測出的頻率

12、并與計算值比較。圖2-24改變振蕩頻率在實驗箱上設法使文式橋電阻，先將調(diào)到，然后在與地之間串入一個的電阻即可。注意：在改變參數(shù)前，必須先關(guān)斷實驗箱電源開關(guān)，檢查無誤后再接通電源，測前應適當調(diào)節(jié)使無明顯失真后，再測。5測定運算放大器放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)先測出圖2-1電路的輸出電壓值后，關(guān)斷實驗箱電源，保持及信號發(fā)生器頻率不變，斷開點接線，把低頻信號發(fā)生器的輸出電壓接至一個的電位器上，再從這個電位器的滑動端取接至運放同相輸入端。如圖2-3所示調(diào)節(jié)使等于原值，測出此時值，則_倍圖2-36測定RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的幅頻特性曲線實驗方法：調(diào)節(jié)Rp，紀錄Rp大小和輸出頻率值，填入表2-1：表2-1Rp(K

13、)f0(Hz)計算方法：按公式算出F值，畫出Ff0特性曲線。六、 思考題1、 電路中哪些參數(shù)與振蕩頻率有關(guān)？將振蕩頻率的實測值與理論值比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。2、 總結(jié)改變負反饋深度對振蕩器起振的幅值條件及輸出波形的影響。實驗三：波形變換電路參數(shù)選擇和調(diào)試一、 實驗目的1、 熟悉波形變換電路的工作原理及特性。2、 掌握上述電路的參數(shù)選擇和調(diào)試方法。二、 實驗儀器1、 雙蹤示波器2、 函數(shù)發(fā)生器3、 數(shù)字萬用表4、 模擬電路實驗箱三、實驗原理1、 方波變?nèi)遣ㄝ斎胄盘枮楦唠娖綍r電容反向充電，幅值降低，當輸入信號為低電平時電容正向充電輸出幅值升高，因充、放電電阻相等，因此充、放電速度相等，輸出波

14、形的斜率一致，輸出三角波。 2、精密整流電路 當輸入小于零時運放A1輸出大于零，二極管D1截止、D2導通，輸出為負的輸入信號，當輸入大于零時，運放A1輸出小于零，二極管D2截止、D1導通，輸出與輸入信號相等。運放同相端電阻為補償電阻。當輸入信號改變幅值及頻率時，輸出信號隨之改變。四、實驗內(nèi)容1方波變?nèi)遣▽嶒炿娐啡鐖D3-1所示。圖3-11）按圖接線，輸入、幅值為的方波信號，用示波器觀察并紀錄的波形。2）改變方波頻率，觀察并紀錄波形變化，將測得數(shù)據(jù)添入表3-1中。如波形失真應如何調(diào)整電路參數(shù)？表3-1fi(Hz)fo(Hz)Ui(V)Uo(V)3）改變輸入方波的幅度，觀察并紀錄輸出三角波的變化，

15、將測得數(shù)據(jù)添入表3-2中。表3-2fi(Hz)fo(Hz)Ui(V)Uo(V)2精密整流電路 實驗電路如圖3-2所示。圖3-2實驗方法：1）按圖接線，輸入有效值為的正弦波信號，用示波器觀察并紀錄輸出的波形。2）改變輸入頻率（至少三個值）觀察并紀錄波形，將測得數(shù)據(jù)添入表3-3中。表3-3fi(Hz)fo(Hz)Ui(V)Uo(V)3）改變輸入幅值（至少三個值）觀察并紀錄波形，將測得數(shù)據(jù)添入表3-4中。表3-4fi(Hz)fo(Hz)Ui(V)Uo(V)3將正弦波換成三角波，重復上述實驗。五、實驗總結(jié)總結(jié)波形變換電路的特點。實驗四：波形發(fā)生電路參數(shù)測試一、 實驗目的1、 掌握波形發(fā)生電路的特點和分

16、析方法。2、 熟悉波形發(fā)生器的設計方法。二、 實驗儀器1、 雙蹤示波器2、 數(shù)字萬用表3、 模擬電路實驗箱三、 預習要求1、分析圖4-1電路的工作原理，定性畫出和的波形。2、若圖4-1電路，計算的頻率。四、實驗原理1方波發(fā)生電路選擇滯回比較器做開關(guān)，用電阻與電容串聯(lián)的RC電路作為具有延遲作用的反饋網(wǎng)絡。滯回比較器輸出有高低電平兩個穩(wěn)定狀態(tài)。設接通電源時電容兩端電壓，滯回比較器的輸出電壓，則集成運放同相輸入端此時電位為，而時電容充電，使集成運放反相輸入端電位由零逐漸上升。在低于前，不變。當上升到高于時，從高電平跳變?yōu)榈碗娖?，。當時，同時電容經(jīng)3R7和Rp放電，使下降，在高于前，不變，當下降到低于

17、時，從低電平跳變?yōu)楦唠娖?，回到初始狀態(tài)。如此周而復始，產(chǎn)生振蕩，輸出方波。2占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生電路利用二極管單相導電性，使電容充電和放電回路不同，因而充電和放電時間常數(shù)不同。當輸出為正時二極管3D1導通，3D2截止，輸出為負二極管3D2通，3D1止。調(diào)節(jié)Rp滑動端，即可改變充放電時間常數(shù)從而改變占空比。3三角波發(fā)生電路 電路前部分為滯回比較器，起開關(guān)作用；后部分為積分電路，起延遲作用。電路將滯回比較器輸出的方波通過積分電路轉(zhuǎn)換成三角波輸出。輸出三角波的幅值受3R12和Rp2及穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值控制，只要這些不變，輸出幅值就不變。頻率受3R14和3C9控制。分析該電路能否振蕩，關(guān)鍵看積分電路的輸

18、出電壓是否能使比較器的輸出電壓從高電平變?yōu)榈碗娖?，又能使從低電平變?yōu)楦唠娖健Ｈ?，則電容充電，線性下降，當下降到零以后再下降到一定程度，使A1的略低于，即略低于零，從變?yōu)?，同時跳變?yōu)楦偷闹怠Ｔ谧優(yōu)楹?，電容放電，線性上升，當上升到一定程度，使A1的略大于零時，從變?yōu)?。如此周而復始，產(chǎn)生振蕩。由于電容充放電回路相同，因此輸出為三角波。4鋸齒波發(fā)生電路在三角波發(fā)生電路中加入兩個二極管和一個電位器，利用二極管單相導電性，使電容充放電回路不同，則充放電時間不等，三角波就變成了鋸齒波。五、實驗內(nèi)容1方波發(fā)生電路實驗電路如圖4-1所示，雙向穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值為56V。（1） 按電路圖接線，觀察并紀錄和的波形及頻率

19、。（2） 分別測出，時的頻率，輸出幅值，將測量數(shù)據(jù)添入表4-1中。表4-1Rp0100Kf(Hz)V(V)（3） 要想獲得更低的頻率應如何選擇電路參數(shù)：試用實驗箱上給出的元器件進行條件實驗并觀測紀錄。圖4-12占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生電路實驗電路如圖4-2所示。圖4-2a) 按圖接線，觀察并紀錄電路的振蕩頻率、幅值及占空比。b) 若要使占空比更大，應如何選擇電路參數(shù)并用實驗驗證。3三角波發(fā)生電路實驗電路如圖4-3所示。圖4-3c) 按圖接線，分別觀測、的波形并紀錄。d) 如何改變輸出波形的頻率？用實驗驗證。4鋸齒波發(fā)生電路實驗電路如圖4-4所示。圖4-4e) 按圖接線，觀測并紀錄電路輸出波形和頻

20、率。f) 改變鋸齒波頻率并測量變化范圍。五、思考題總結(jié)波形發(fā)生電路的特點，并回答：（1） 波形產(chǎn)生電路需要調(diào)零嗎？（2） 波形產(chǎn)生電路有沒有輸入端。實驗五：集成功率放大器參數(shù)測試一、實驗目的1、熟悉集成功率放大器的特點。2、掌握集成功率放大器的主要性能指標及測量方法。二、實驗儀器及材料1、示波器2、信號發(fā)生器3、萬用表4、模擬電路實驗箱三、預習要求1、復習集成功率放大器工作原理。2、圖5-1電路中，若Vcc=12V， RL=8估算該電路的Pom, PV值。3、閱讀實驗內(nèi)容，準備記錄表格。四、實驗原理功率放大器主要是用來給負載提供功率的放大電路，它不但進行電壓放大，也進行電流放大，目前功率放大多

21、用集成功率放大器芯片實現(xiàn)，本實驗用到的LM386、FX0021、D810都是常見的集成功放電路。五、實驗內(nèi)容1、按圖5-1電路在實驗板上插裝電路。不加信號時測靜態(tài)工作電流。圖5-12、在輸入端接1KHz.信號，用示波器觀察輸出波形；逐漸增加輸人電壓幅度，直至出現(xiàn)失真為止，記錄此時輸入電壓，輸出電壓幅值，并記錄波形。3、去掉l0p電容，重復上述實驗。4、改變電源電壓（選5V，9V兩檔）重復上述實驗。5、改變電源電壓，記錄輸出電壓和功率紀入表5-1中，作出電源電壓與輸出電壓、輸出功率的關(guān)系曲線。表5-1Vcc(V)56789101112Vo(V)PV五、實驗總結(jié)根據(jù)實驗測量值、計算各種情況下Pom

22、, PV及。實驗六：整流濾波與并聯(lián)穩(wěn)壓電路參數(shù)測試一、實驗目的1、熟悉單相半波、全波、橋式整流電路。2、觀察了解電容濾波作用。3、了解并聯(lián)穩(wěn)壓電路。二、實驗儀器及材料1、示波器2、數(shù)字萬用表3、模擬電路實驗箱三、實驗原理整流濾波和穩(wěn)壓電路在直流穩(wěn)壓電源電路中用到較普遍，整流電路是根據(jù)二極管的單相導電性能，將交流信號變成單極性信號，半波整流輸出信號損失了原始信號的一半，因此常用全波整流電路，如橋式整流電路。整流輸出信號可以認為是一個交流信號與一個直流信號的疊加，因此用濾波器濾除其交流成分就得到直流信號。這個直流信號的大小受信號源和負載電路大小的影響，為消除這些影響，常在輸出端加穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓電路，

23、使輸出為一個固定值。四、實驗內(nèi)容1、半波整流、橋式整流電路實驗電路分別如圖6-1，圖6-2所示。分別接二種電路，用示波器觀察V2及VL的波形，并測量V2、VD、VL。圖6-1圖6-22、電容濾波電路 實驗電路如圖6-3圖6-3電容濾波電路(1)分別用不同電容接入電路，RL先不接，用示波器觀察波形，用電壓表測VL并記錄。 (2)接上RL.，先用RL=1K，重復上述實驗并記錄。(3)將RL改為150，重復上述實驗。3、并聯(lián)穩(wěn)壓電路 實驗電路如圖6-4所示。圖6-4并聯(lián)穩(wěn)壓電路(1)電源輸入電壓不變，負載變化時電路的穩(wěn)壓性能。改變負載電阻RL使負載電流IL=1mA、 5mA、 l0mA分別測量VL、

24、VR、IL、IR，計算電源輸出電阻。(2）負載不變，電源電壓變化時電路的穩(wěn)壓性能。 用可調(diào)的直流電壓變化模擬220V電源電壓變化，電路接入前將可調(diào)電源調(diào)到10V，然后調(diào)到8V、 9V、11V、12V，按表6-1內(nèi)容測量填表，并計算穩(wěn)壓系數(shù)。表6-1ViVL(V)IR(mA)IL(mA)10V8V9V11V12V五、實驗總結(jié)1、整理實驗數(shù)據(jù)并按實驗內(nèi)容計算。2、圖6-4所示電路能輸出電流最大為多少？為獲得更大電流應如何選用電路元器件及參數(shù)？實驗七：串聯(lián)穩(wěn)壓電路調(diào)試與測量一、實驗目的1、研究穩(wěn)壓電源的主要特性，掌握串聯(lián)穩(wěn)壓電路的工作原理。2、學會穩(wěn)壓電源的調(diào)試及測量方法。二、實驗儀器1、直流電壓表

25、2、直流毫安表3、示波器4、數(shù)字萬用表5、模擬電路實驗箱三、預習要求1、估算圖7-1電路中各三極管的Q點（設：各管的=100，電位器1RP滑動端處于中間位置）。2、分析圖7-1電路，電阻R2和發(fā)光二極管LED的作用是什么？3、畫好數(shù)據(jù)表格。圖7-1四、實驗原理穩(wěn)壓電路在直流穩(wěn)壓電源電路中用到較普遍，整流電路是根據(jù)二極管的單相導電性能，將交流信號變成單極性信號，半波整流輸出信號損失了原始信號的一半，因此常用全波整流電路，如橋式整流電路。整流輸出信號可以認為是一個交流信號與一個直流信號的疊加，因此用濾波器濾除其交流成分就得到直流信號。這個直流信號的大小受信號源和負載電路大小的影響，為消除這些影響，

26、常在輸出端加穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓電路，使輸出為一個固定值。五、實驗內(nèi)容1、靜態(tài)調(diào)試（1）看清楚實驗電路板的接線，查清引線端子。（2）按圖7-1接線，負載RL開路，即穩(wěn)壓電源空載。（3）在左下角電源電路實驗中，接通2-4、 7-8、9-12、將輸出端1.2V+15V電源調(diào)到9V，接到Vi端，再調(diào)電位器1RP，使Vo=6V，量測各三極管的Q點，記入表7-1。 表7-1Vo(V)666VQ(V)VQ1=VQ2=VQ3= (4)調(diào)試輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。 調(diào)節(jié)1RP觀察輸出電壓Vo的變化情況。記錄Vo的最大和最小值，記入表7-2。 表7-21RP()Vo(V)2、動態(tài)測量（1)測量電源穩(wěn)壓特性。使穩(wěn)壓電源處于空

27、載狀態(tài)，調(diào)可調(diào)電源電位器Rf3，模擬電網(wǎng)電壓波動士10%；即Vi由8V變到l0V。且測相應的V，記錄在表7-3中。根據(jù)計算穩(wěn)壓系數(shù)。表7-3Vi(V)8910Vo(V) (2)測量穩(wěn)壓電源內(nèi)阻。穩(wěn)壓電源的負載電流IL由空載變化到額定值IL=100mA時，測量輸出電壓Vo的變化量，記錄如表7-4求出電源內(nèi)阻量測過程，使Vi=9V保持不變。表7-4Vi(V)99IL(mA)0100Vo(V) (3）測試輸出的紋波電壓。將圖7-1的電壓輸入端Vi接到圖7-2的整流濾波電路輸出端（即接通A一a, B一b)，在負載電流II=100mA條件下，用示波器觀察穩(wěn)壓電源輸入輸出中的交流分量0，描繪其波形。用晶體

28、管毫伏表，量測交流分量的大小。圖7-2思考題： A：如果把圖7-1電路中電位器的滑動端往上（或是往下）調(diào)，各三極管的Q點將如何變化？可以試一下。 B：調(diào)節(jié)RL時，V3的發(fā)射極電位如何變化？電阻RL兩端電壓如何變化？可以試一下。 C：如果把C3去掉（開路），輸出電壓將如何？ D：這個穩(wěn)壓電源哪個三極管消耗的功率大？按實驗內(nèi)容2中(3)的接線。3、輸出保護(1)在電源輸出端接上負載RL同時串接電流表。并用電壓表監(jiān)視輸出電壓，逐漸減小RL值，直到短路，注意LED發(fā)光二極管逐漸變亮，記錄此時的電壓、電流值。 (2)逐漸加大RL值，觀察并記錄輸出電壓、電流值，記錄如下表7-5。注意：此實驗內(nèi)容短路時間應

29、盡量短（不超過5秒）以防元器件過熱。表7-5Vo(V)Io(mA)思考題：如何改變電源保護值六、實驗總結(jié)1、對靜態(tài)調(diào)試及動態(tài)測試進行總結(jié)。2、計算穩(wěn)壓電源內(nèi)阻及穩(wěn)壓系數(shù)。3、對部分思考題進行討論。實驗八：RC正弦波振蕩器測試一、實驗目的1、了解雙T網(wǎng)絡振蕩器組成與原理，及振蕩條件。2、學會測量、調(diào)試振蕩器。二、實驗儀器1、示波器2、信號發(fā)生器3、模擬電路實驗箱三、預習要求1、復習RC串并聯(lián)振蕩器的工作原理。2、計算圖8-1電路的振蕩頻率。四、實驗原理振蕩電路是基于電路的自激振蕩特性而搭建的。在電路輸入端不需要加信號，在它的輸出端也會產(chǎn)生某種頻率和幅度的波形。最常見的振蕩電路是正弦波振蕩電路，其

30、組成形式有很多種，其中最常用的有產(chǎn)生較低頻的RC正弦波振蕩器、產(chǎn)生較高頻的LC振蕩電路和石英晶體正弦波振蕩器。產(chǎn)生自激振蕩的條件有相位條件：，其中n為整數(shù)；幅值條件：五、實驗內(nèi)容1、雙T網(wǎng)絡先不接入（A、B處先不與A、B連），調(diào)VI管靜態(tài)工作點，使B點為78V。2、接入雙T網(wǎng)絡用示波器觀察輸出波形。若不起振調(diào)節(jié)RP2使電路振蕩。圖8-1 RC正弦波振蕩電路3、用示波器測量振蕩頻率并與預習值比較。4、由小到大調(diào)節(jié)RP2：觀察輸出波形，并測量電路剛開始振蕩時RP2的阻值（測量時斷電并斷開連線）。5、將圖8-1中雙T網(wǎng)絡與放大器斷開，用信號發(fā)生器的信號注入雙T網(wǎng)絡，觀察輸出波形。保持輸入信號幅度不變

31、，頻率由低到高變化，找出輸出信號幅值最低的頻率，將測量數(shù)據(jù)添入表8-1中。表8-1fi(Hz)Vo(mV)六、實驗總結(jié)1、整理實驗測量數(shù)據(jù)和波形。2、回答問題：(1)圖8-1所示電路是什么形式反饋。(2) 1R5在電路中起什么作用。(3）為什么放大器后面要帶射極跟隨器？實驗九：LC振蕩器及選頻放大器幅頻特性測試一、實驗目的1、研究LC正弦波振蕩器特性。2、了解LC選頻放大器幅頻特性。二、實驗儀器1，正弦波信號發(fā)生器2、示波器3、頻率計4、模擬電路實驗箱三、預習要求1、LC電路三點式振蕩器振蕩條件及頻率計算方法，計算圖9-1所示電路中當電容C分別為0.047和0.01時的振蕩頻率。2、LC選頻放

32、大器幅頻特性。圖9-1四、實驗原理LC振蕩器一般用來產(chǎn)生1000MHz以上正弦波信號，由于普通集成運放頻帶較窄，而高速集成運放比較貴，所以一般用分立元件組成，常見的有變壓器反饋式、電感三點式和電容三點式三種。這三種振蕩電路都是用LC諧振回路作為選頻網(wǎng)絡，振蕩器的振蕩頻率與諧振頻率基本相同。五、實驗內(nèi)容及步驟1測選頻放大器的幅頻特性曲線 (1)按圖9-1接線，先選電容C為0.01。 (2)調(diào)RP1使晶體管V的集電極電壓為6V(此時RP3=0)。 (3)調(diào)信號源幅度和頻率，使f=16 KHz，Vi=I0Vp-p，用示波器監(jiān)視輸出波形，調(diào)RP3使失真最小，輸出幅度最大，測量此時幅度，計算AU。(4)

33、微調(diào)信號源頻率（幅度不變）使VOUT最大，并記錄此時的f及輸出信號幅值。(5）改變信號源頻率，便f分別為（f0-2），（f0-1），（f0-0.5），（f0+0.5），（f0+1）， (fo+2),（單位:KHz).分別測出相對應頻率的輸出幅度，將測量數(shù)據(jù)添入表9-1中。表9-1fi(Hz)Vo(mV) (6)將電容C改接為0.047，重復上述實驗步驟，將測量數(shù)據(jù)添入表9-2中。表9-2fi(Hz)Vo(mV)2LC振蕩器的研究圖9-1去掉信號源，先將C=0.01接入，斷開1R2。 在不接通B、 C兩點的情況下，令RP3=0，調(diào)RP1使V的集電極電壓為6V。（1）振蕩頻率接通B、C兩點，用示波

34、器觀察A點波形，調(diào)RP3使波形不失真，測量此時振蕩頻率，并與前面實驗的選頻放大器諧振頻率比較。將C改為0.047，重復上述步驟。（2）振蕩幅度條件在上述形成穩(wěn)定振蕩的基拙上，測量Vb, Vc, VA。求出Au*F值，驗證Au*F是否等于1。調(diào)R3P加大負反饋，觀察振蕩器是否會停振。在恢復振蕩的情況下，在A點分別接入20K, 1K5負載電阻，觀察輸出波形的變化。3影響輸出波形的因素（1）在輸出波形不失真的情況下，調(diào)RP3 ，使RP3->0，即減小負反饋，觀察振蕩波形的變化。（2）調(diào)RP1使波形在不失真的情況下，調(diào)R3P觀察振蕩波形變化。六、實驗總結(jié)1、由實驗內(nèi)容1，作出選頻的|Au|f曲線

35、。2、記錄實驗內(nèi)容2的各步實驗現(xiàn)象，并解釋原因。3、總結(jié)負反饋對振蕩幅度和波形的影響。4、分析靜態(tài)工作點對振蕩條件和波形的影響。實驗十：電流電壓轉(zhuǎn)換電路參數(shù)測試一、實驗目的1、掌握電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的原理。2、了解電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的參數(shù)測試方法。二、實驗儀器1、數(shù)字萬用表2臺（或毫安表一塊，電壓表一塊）2、模擬電路實驗箱三、預習內(nèi)容1、按實驗箱面板圖，設計一個能產(chǎn)生4mA-20mA電流的電流源（提示：利用可調(diào)電源317L電路單元串接適當電阻）。畫出電路實際接法。2、分析圖10-1電路的工作原理，根據(jù)實驗箱面板圖中元器件參數(shù)選擇圖中元器件參 數(shù)。3、設計調(diào)試方法和步驟。圖10-1四、實驗原理電

36、流/電壓轉(zhuǎn)換電路用來將電流信號變換成正比的電壓信號。最簡單的電流/電壓變換電路是一只電阻，根據(jù)歐姆定律，流過電阻的電流會在電阻兩端產(chǎn)生壓降，但這種電路精度不高，因此常采用運算放大器，運放有極高的增益，電路中采用很大的反饋電阻，可獲得高靈敏度和高的精度。五、實驗內(nèi)容在工業(yè)控制中需要將4mA-20mA的電流信號轉(zhuǎn)換成士l0V的電壓信號，以便送到計算機進行處理。這種轉(zhuǎn)換電路以4mA為滿量程的0%對應-10V; 12mA為50%對應0V；20mA為100%對應+10V。參考電路見圖10-11、按預習內(nèi)容1,接線，并調(diào)試好毫安信號源。2、參照圖10-1，按預習2設計圖接線，將毫安信號源輸出在420mA范

37、圍內(nèi)由小到大變化用數(shù)字萬用表測量對應輸出電壓值，記錄在表10-中。表10-1Ii(mA)468101214161820Vo(V)六、選做與思考1、本實驗電路可改為電壓電流轉(zhuǎn)換電路嗎？試分析并畫出電路圖。2、按本實驗思路設計一個電壓電流轉(zhuǎn)換電路，將土10V電壓轉(zhuǎn)換成4mA-20mA電流信號。實驗十一：電壓頻率轉(zhuǎn)換電路參數(shù)測試一、實驗目的1、掌握電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路的原理。2、了解電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路的參數(shù)測試方法。二、實驗儀器1、示波器2、數(shù)字萬用表3、模擬電路實驗箱三、預習內(nèi)容1、指出圖11-1中電容C的充電和放電回路。2、定性分析用可調(diào)電壓Vi改變Vo頻率的工作原理。3、電阻3R11和3R14的

38、阻值如何確定？當要求輸出信號幅值為12Vp-p，輸入電壓值為3V輸出頻率為3000Hz，計算3R11，3R14的值。四、實驗原理電壓/頻率變換電路在無線電技術(shù)中，被稱為頻率調(diào)制；在信號源電路中被稱為電壓/頻率變換電路和準模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，應用非常廣泛。本實驗中的壓/頻變換電路實際上就是鋸齒波發(fā)生電路，只不過這里是通過改變輸入電壓Vi的大小來改變波形頻率，從而將電壓參量轉(zhuǎn)換成頻率參量。五、實驗內(nèi)容實驗電路如圖11-1所示。圖11-1電壓頻率轉(zhuǎn)換電路1、按圖11-1接線，用示波器監(jiān)視V0波形。2、按表11-1內(nèi)容，測量電壓頻率轉(zhuǎn)換關(guān)系?？上扔檬静ㄆ鳒y量周期，然后再換算成頻率。表11-1Vi(V)01

39、2345T(ms)f(Hz)3、做出頻率電壓關(guān)系曲線。實驗十二：互補對稱功率放大器參數(shù)測試一、實驗目的1、了解互補對稱功率放大器的工作原理。2、掌握放大器輸出功率和效率的測定方法。二、實驗儀器及材料1、信號發(fā)生器2、示波器3、模擬電路實驗箱三、預習要求1、分析圖12-1電路中各三極管工作狀態(tài)及交越失真情況。2、電路中若不加輸入信號，V2、V3管的功耗是多少。3、電阻R4、R5的作用是什么？4、根據(jù)實驗內(nèi)容自擬實驗步驟及記錄表格。四、實驗原理功率放大器主要是用來給負載提供功率的放大電路，它不但進行電壓放大，也進行電流放大，互補對稱功率放大電路中8550和8050組成互補電路，在輸入信號不同的半個

40、周期分別處于導通和截止狀態(tài)（輸入正半周時8050導通，8550截止；輸入負半周時8550導通，8050截止），從而在輸出端得到一個完整的波形。五、實驗內(nèi)容圖12-1互補對稱功率放大器1、調(diào)整直流工作點，使M點電壓為0.5Vcc.2、測量最大不失真輸出功率與效率。3、改變電源電壓（例如由+12V變?yōu)?6V），測量并比較輸出功率和效率。4、比較放大器在帶5K1和8負載（揚聲器）時的功耗和效率。六、實驗總結(jié)1、分析實驗結(jié)果，計算實驗內(nèi)容要求的參數(shù)。2、總結(jié)功率放大電路特點及測量方法。實驗十三：集成運算放大電路組裝與調(diào)試一、實驗目的 1、掌握用集成運算放大器組成比例、求和電路的特點及性能。 2、學會上

41、述電路的測試和分析方法。二、實驗儀器 1、數(shù)字萬用表 2、示波器3、信號發(fā)生器4、模擬電路實驗箱三、預習要求 1、計算表13-1中的Vo和Af。 2、估算表13-2、13-3的理論值。 3、估算表13-4，表13-5中的理論值。 4、計算表13-6中的Vo值。5、計算表13-7中的Vo值。四、實驗原理 電壓跟隨器輸出電壓跟隨輸入電壓值，相位不便，且具有高輸入阻抗和低輸出阻抗的特點，其輸入阻抗近似無窮大，輸出阻抗接近零，因此多用作隔離電路。反相比例放大器工作性能穩(wěn)定，輸入阻抗低，但能滿足大多數(shù)場合的要求。同相比例放大器輸入阻抗高，輸出阻抗近似零，電壓跟隨器就是同相比例放大器的特例。求和電路是將兩

42、個或兩個以上信號分別接入運放的同一個輸入端或兩個輸入端上，若接入同一個輸入端則信號作和，若接入不同輸入端則信號作差運算。五、實驗內(nèi)容1、電壓跟隨器實驗電路如圖13-1所示。圖13-1電壓跟隨器按表13-1內(nèi)容實驗并測量記錄。 表13-1Vi (V)-2-0.50+0.51Vo (V)RL=RL=5K2、反相比例放大器實驗電路如圖13-2所示。圖13-2反相比例放大器(1) 按表13-2內(nèi)容實驗并測量記錄。 表13-2直流輸入電壓Vi (mV)3010030010003000輸出電壓Vo理論估算值（mV）實測值（mV）誤 差(2)按表13-3要求實驗并測量記錄。表13-3測試條件理論估算值實測值

43、V0RL開路，直流輸入信號Vi由0變?yōu)?00mVV23V3R12V3R10VoLVi=800mV，RL由開路變?yōu)?K(3)測量圖13-2電路的上限截止頻率。3、同相比例放大器 電路如圖13-3所示圖13-3同相比例放大器(1)按表13-4和13-5實驗測量并記錄。表13-4直流輸入電壓Vi (mV)301003001000輸出電壓Vo理論估算值（mV）實測值（mV）誤 差表13-5測試條件理論估算值實測值V0RL開路，直流輸入信號Vi由0變?yōu)?00mVV23V3R12V3R10VoLVi=800mV，RL由開路變?yōu)?K(2)測出電路的上限截止頻率4、反相求和放大電路 實驗電路如圖13-4所示。

44、圖13-4反相求和放大電路按表13-6內(nèi)容進行實驗測量，并與預習計算比較。 表13-6Vi1 (V)0.3-0.3Vi2 (V)0.20.2Vo (V)5、雙端輸入求和放大電路實驗電路如圖13-5所示。圖13-5 雙端輸入求和放大電路表13-7Vi1 (V)120.2Vi2 (V)0.51.8-0.2Vo (V)六、實驗總結(jié)1、總結(jié)本實驗中5種運算電路的特點及性能。2、分析理論計算與實驗結(jié)果誤差的原因。實驗十四：差動放大電路靜態(tài)與動態(tài)性能測試一、實驗目的1、熟悉差動放大器的工作原理。2、掌握差動放大器的基本測試方法。二、實驗儀器及器材1、雙蹤示波器2、信號發(fā)生器3、交流毫伏表4、數(shù)字萬用表5、

45、模擬電路實驗箱三、實驗原理差動放大電路如圖2-1所示。由圖可知，由于電路對稱，靜態(tài)時兩管的集電極電流相等，管壓降相等，輸出電壓Vo = 0。這種電路，對于零點漂移具有很強的抑制作用。電路元件的參數(shù)完全對稱這在實際上是不可能的，為此，常采用如圖2-2所示典型的差動放大電路。圖中電位器Rp用來調(diào)節(jié)靜態(tài)輸出電壓為零（Vo=0）。Re對共模信號起負反饋作用，以增強零點漂移的抑制能力，而對差模信號無影響。負電源-Ee的作用是：為了增強抑制零點漂移的能力，Re應取足夠大的數(shù)值，這樣若EC仍取原來值，工作點將下移，放大器增益會下降。為了即使Re足夠大，也能保證合適的工作點，引入負電源-Ee來補償Re上的電壓

46、降。圖14-1基本差動放大電路圖14-2典型的差動放大電路對圖14-2電路，差模電壓放大倍數(shù)為式中共模電壓放大倍數(shù)為 共模抑制比 如果電路完全對稱，對于雙端輸出差動放大器，則，Ac（雙端）=0，CMRR（雙端）= Ad/ Ac=。就是說，完全對稱的雙端輸出差動放大器將全部抑制掉共模電壓。對于單端輸出差動放大器可見，即便是單端輸出，只要Re很大，對共模信號的抑制也很強。實用中，多采用晶體管恒流源來代替Re。四、實驗內(nèi)容及步驟實驗電路如圖14-3所示。圖14-3 差動放大電路1、測量定態(tài)工作點調(diào)零將輸入端短路并接地，接通直流電源，調(diào)節(jié)電位器RP1使雙端輸出電壓Vo=0。測量定態(tài)工作點測量

47、V1、V2、V3各極對地電壓，填入表14-1中。表14-1對地電壓VC1VC2VC3VB1VB2VB3VE1VE2VE3測量值（V）2、測量差模電壓放大倍數(shù)在輸入端加入直流電壓信號Vid=±0.1V，按表6-2的要求測量并記錄，由測量數(shù)據(jù)算出單端和雙端輸出電壓的放大倍數(shù)。注意先調(diào)好DC信號的OUT1和OUT2，使其分別為+0.1V和-0.1V，再接入Vi1和Vi2。3、測量共模電壓放大倍數(shù)將輸入端b1、b2端接，接到信號源的輸入端，信號源另一端接地。DC信號先后接OUT1和OUT2分別測量并填入表2-2中。由測量數(shù)據(jù)算出單端和雙端輸出的電壓倍數(shù)，進一步算出共模擬制比表14-2測量及計

48、算值輸入信號差模輸入共模輸入共模擬制比測量值計算值測量值計算值計算值VC1VC2VoAd1Ad2AdVC1VC2VoAc1Ac2ACCMRRVi1=+0.1VVi2=-0.1V4、在實驗板上組成單端輸入的差放電路進行下列實驗在圖14-3中將b2接地，組成單端差動放大電路，從b1端輸入直流信號Vi=±0.1V，測量單端和雙端輸出，填表14-3記錄電壓值。計算單端輸入時的單端和雙端輸出電壓放大倍數(shù)。并與雙端輸入時的單端及雙端差模電壓放大倍數(shù)進行比較。表14-3測量儀計算值輸入信號電壓值放大倍數(shù)AVVC1Vc2Vo直流0.1V直流-0.1V正弦信號（50mv、1KHZ）從b1端輸入正弦信號

49、Vi=0.05v、f=1KHz分別測量、記錄單端及雙端輸出電壓，填入表14-3中，計算單端及雙端的差模放大倍數(shù)。五、思考題總結(jié)差動放大電路的性能和特點。實驗十五：有源濾波器電路參數(shù)測試一、實驗目的1、熟悉有源濾波器構(gòu)成及其特性。2、學會測量有源濾波器幅頻特性。二、儀器及設備1、示波器2、信號發(fā)生器3、模擬電路實驗箱三、預習要求1、預習教材有關(guān)濾波器內(nèi)容。2、分析圖15-1、圖15-2,圖15-3所示電路。寫出它們的增益特性表達式。3、計算圖15-1、圖15-2電路的截止頻率，圖15-3電路的中心頻率。4、畫出三個電路的幅頻特性曲線。四、實驗原理信號濾波是抑制噪聲的主要方法之一，其任務是在保證有

50、用信號正常傳遞的情況下，將噪聲對測量的影響降到允許的程度，常用的有低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。各種濾波器其根本濾波原理就是利用電容能使小于一定頻率的信號不能通過，而大于此頻率的信號則可不失真?zhèn)鬏數(shù)奶匦?。五、實驗?nèi)容1、低通濾波器 實驗電路如圖15-1所示。其中：反饋電阻Rf選用10K電位器，5.7K為設定值。圖15-1低通波波器按表15-1內(nèi)容測量并記錄。表15-1Vi(V)1111111111F(Hz)510153060100150200300400Vo(V)2、高通濾波器 實驗電路如圖15-2所示圖15-2高通濾波器 按表15-2內(nèi)容測量并記錄表15-2Vi(V)111

51、11111F(Hz)101650100160200300400Vo(V)3、帶阻濾波器 實驗電路如圖15-3所示圖15-3帶阻濾波器 （1)實測電路中心頻率。 (2)以實測中心頻率為中心，測出電路幅頻特性。六、實驗總結(jié)1、整理實驗數(shù)據(jù)，畫出各電路曲線，并與計算值對比分析誤差。2、如何組成帶通濾波器？試設計一個中心頻率為300Hz帶寬為200Hz的帶通濾波器。實驗十六：電壓比較器實驗一、實驗目的1、掌握比較器的電路構(gòu)成及特點。2、學會測試比較器的方法。二、儀器及設備1、雙蹤示波器2、信號發(fā)生器3、數(shù)字萬用表4、模擬電路實驗箱三、預習要求1、分析圖16-1電路弄清以下問題： （1）比較器是否要調(diào)零：原因何在？（2）比較器兩個輸入端電阻是否要求對稱？為什么？ （3）運放兩個輸入端電位差如何估計？2、分析圖16-2電路，計算： （1）使Vo由+Vom變?yōu)?Vom的Vi的臨界值。 （2）使Vo由-Vom變?yōu)?Vom的Vi的臨界值。 （3）若由Vi輸入有效值為1V正弦波，試畫出ViVo波形圖。3、分析圖16-3電路重復“2”各步。四