《模擬電路實驗》

1、模擬電路實驗 按 功按 功能 分能 分兩兩 類類源輸出儀器源輸出儀器特點：輸出端特點：輸出端不能短路。不能短路。交流信號發(fā)生器：提供交流輸入信號交流信號發(fā)生器：提供交流輸入信號 直流源直流源直流穩(wěn)壓電源：直流穩(wěn)壓電源： 一定功率輸出，一定功率輸出， 給電路提供電源給電路提供電源直流信號源：提供直流直流信號源：提供直流 輸入信號輸入信號測量儀器測量儀器特點：可對輸入特點：可對輸入端短路，進行零端短路，進行零位校檢位校檢示波器：觀察、測量信號波形示波器：觀察、測量信號波形晶體管毫伏表：測低壓交流信號晶體管毫伏表：測低壓交流信號 有效值有效值萬用表：測萬用表：測V V，I I，等等地地電路的公共參考

2、電位。一般定為電路的公共參考電位。一般定為0 0V V。接地接地 一個電路中只有一個接地端，作為該一個電路中只有一個接地端，作為該 電路的公共參考電路的公共參考0 0電位。電位。VCC 12V6V R R 接地端一般連至機殼接地端一般連至機殼, ,以抗干擾以抗干擾地地電路的公共參考電位。一般定為電路的公共參考電位。一般定為0 0V V。接地接地 一個電路中只有一個接地端，作為該一個電路中只有一個接地端，作為該 電路的公共參考電路的公共參考0 0電位。電位。共地共地各電路的接地端連至一起，形成測量系各電路的接地端連至一起，形成測量系 統(tǒng)的公共參考統(tǒng)的公共參考0 0電位端，并防外界干擾電位端，并防

3、外界干擾正弦波正弦波信號輸入信號輸入測量交流測量交流有效值有效值觀察時域觀察時域波形波形外層包有金屬網(wǎng)，與地（一般連機殼）相通，用于屏蔽電磁干擾外層包有金屬網(wǎng)，與地（一般連機殼）相通，用于屏蔽電磁干擾地地電路的公共參考電位。一般定為電路的公共參考電位。一般定為0 0V V。接地接地 一個電路中只有一個接地端，作為該一個電路中只有一個接地端，作為該 電路的公共參考電路的公共參考0 0電位。電位。共地共地各電路的接地端連至一起，形成測量系各電路的接地端連至一起，形成測量系 統(tǒng)的公共參考統(tǒng)的公共參考0 0電位端，并防外界干擾電位端，并防外界干擾單電源單電源供電供電Ucc雙電源雙電源供電供電1. 1.

4、 直接測量直接測量 直接對未知量進行測量，得出未知量的值。直接對未知量進行測量，得出未知量的值。例如，用電壓表測量電壓，電流表測量電流。例如，用電壓表測量電壓，電流表測量電流。優(yōu)點：優(yōu)點： 過程簡單、迅速、直觀，在實際測量中應用比過程簡單、迅速、直觀，在實際測量中應用比較廣泛。較廣泛。 2. 2. 間接測量間接測量 先對函數(shù)式中的相關量進行直接測量，然后先對函數(shù)式中的相關量進行直接測量，然后代入式中計算得到。例如在電子線路實驗中的放代入式中計算得到。例如在電子線路實驗中的放大倍數(shù)測量，功率測量等。大倍數(shù)測量，功率測量等。 優(yōu)點：優(yōu)點： (1) (1) 測量非常方便。如測量電流，測量非常方便。如

5、測量電流，無須斷開電路，只要測量電阻無須斷開電路，只要測量電阻) )上的上的電壓，即算出被測電流的數(shù)值。電壓，即算出被測電流的數(shù)值。 Ic Ve/ ReRe 間接測量間接測量Ic (2) (2) 可減少測量儀器的種類。如可減少測量儀器的種類。如測量電流要電流表，測量功率要功率測量電流要電流表，測量功率要功率計等，而間接測量在很多情況下只用計等，而間接測量在很多情況下只用電壓表就可以。電壓表就可以。 研究分析電路參數(shù)隨頻率變化的規(guī)律。如測量研究分析電路參數(shù)隨頻率變化的規(guī)律。如測量放大器增益、輸入阻抗、相位等隨頻率變化的特放大器增益、輸入阻抗、相位等隨頻率變化的特性。性。 研究和分析電路參數(shù)隨時間

6、變化的規(guī)律。如用研究和分析電路參數(shù)隨時間變化的規(guī)律。如用示波器來觀察、分析電路波形隨時間變化的規(guī)律示波器來觀察、分析電路波形隨時間變化的規(guī)律( (研究瞬態(tài)過程研究瞬態(tài)過程) )。 3. 3. 頻域測量頻域測量1. .元件參數(shù)或模型誤差元件參數(shù)或模型誤差 如電阻、電容參數(shù)的標稱值與實際值有偏差，如電阻、電容參數(shù)的標稱值與實際值有偏差，半導體器件參數(shù)的分散性較大，運放模型的非理半導體器件參數(shù)的分散性較大，運放模型的非理想性等。想性等。2. 2. 儀器使用誤差儀器使用誤差 指在測量過程中儀器使用不當所造成的誤差。指在測量過程中儀器使用不當所造成的誤差。例如，儀器與被測電路之間連線太長，且沒有用例如，

7、儀器與被測電路之間連線太長，且沒有用屏蔽線；系統(tǒng)各單元間沒有共地或接地線接觸不屏蔽線；系統(tǒng)各單元間沒有共地或接地線接觸不良等。良等。 3.3.方法誤差方法誤差 由于測量時使用的方法不正確或不完善，以由于測量時使用的方法不正確或不完善，以及對被測量定義不明確所產(chǎn)生的誤差。及對被測量定義不明確所產(chǎn)生的誤差。例如，量程選擇不合理：例如，量程選擇不合理： 量程大，信號小量程大，信號小測量誤差大。測量誤差大。 由測量儀器本身的誤差精度或性能變化引起。由測量儀器本身的誤差精度或性能變化引起。對于后者，可通過對儀器調(diào)試校準消除。對于后者，可通過對儀器調(diào)試校準消除。 如：實驗時可采用示波器的如：實驗時可采用示

8、波器的1 1kHzkHz，V V方波標定信方波標定信號為示波器進行快速校準。號為示波器進行快速校準。（1）實驗前應預習實驗原理，設計相關實驗數(shù)據(jù)表格。 （2）實驗時提交上次實驗報告，檢查預習報告和原始實驗記錄。 （3）實驗中應遵守操作規(guī)程，愛護實驗設備，注意用電安全。 q人身安全：人身安全：220220V V高壓電。注意電源線的完好性。高壓電。注意電源線的完好性。q 儀器安全：儀器安全：規(guī)范操作。如：規(guī)范操作。如： 凡是源類儀器（如信號源、電源等），嚴禁將兩根輸凡是源類儀器（如信號源、電源等），嚴禁將兩根輸出線短路；出線短路； 焊接完電路，及時拔取電烙鐵電源，尤其是實驗結束；焊接完電路，及時拔

9、取電烙鐵電源，尤其是實驗結束； 實驗中注意隨時關斷萬用表電源；實驗中注意隨時關斷萬用表電源； 不得隨意調(diào)換儀器；不得隨意調(diào)換儀器； 儀器旋紐的搬動不宜用力過大。儀器旋紐的搬動不宜用力過大。 q元件安全：元件安全：正確接線。如：正確接線。如： 電源不能接反；電源不能接反； 電解電容極性；電解電容極性； 輸出不能短路。輸出不能短路。（4)實驗結束： 實驗結果需經(jīng)教師檢查認可簽字； 關斷電源； 整理儀器、工具； 清理元件，將元件放回到指定位置， 不得私自帶走元件。 1. 確定元件：根據(jù)電路選擇元件，并初步判斷其好壞、核查參數(shù)值。尤其電阻、電容數(shù)值、集成電路型號的檢查。 2. 安裝電路：按照由輸入到輸

10、出順序，橫平、豎直布置元件，集成電路上方不應跨接元件。 4. 接入電源：無論單電源或雙電源供電，電源切勿接反，否則燒毀電路內(nèi)器件。通電后，檢查是否有異?，F(xiàn)象，如發(fā)燙、冒煙等。若有，必須立即關電，排查原因，直至無異?，F(xiàn)象。 3.檢查電路:通電前對照電路，再次檢查電路接線是否有誤。對于重要電路電位點，如電源對地端、輸入對地端、輸出端對地端，為安全起見，應養(yǎng)成通電前用萬用表歐姆檔測量看是否有短路故障，以防燒毀電源、信號源、或自身電路。 6. 調(diào)試與測量：逐項調(diào)試電路各項指標，與理論值比對，若誤差小于10%，說明結果正確，若誤差過大，分析誤差原因，找出問題所在，調(diào)試電路加以解決。 7. 較大的綜合性實

11、驗：應注意先進行單級調(diào)試，然后再級聯(lián)進行整體調(diào)試測試。 5. 接入測試儀器：注意測量系統(tǒng)必須可靠共地。初測電路工作是否正常，排除出現(xiàn)的故障。 明確下次實驗任務；明確下次實驗任務； 預習電路工作原理，根據(jù)相關公式，估算參數(shù)預習電路工作原理，根據(jù)相關公式，估算參數(shù)理論值，以便與測量值比對；理論值，以便與測量值比對； 設計相關實驗表格，并預填理論值。設計相關實驗表格，并預填理論值。實驗報告應包含：實驗報告應包含： 1) 1) 實驗名稱、目的；實驗名稱、目的； 2) 2) 實驗內(nèi)容；實驗內(nèi)容； 3) 3) 實驗儀器及器件；實驗儀器及器件； 4) 4) 實驗原理：畫出電原理圖，簡述工作原理實驗原理：畫出

12、電原理圖，簡述工作原理、寫出相關公式，估算相關參數(shù)。、寫出相關公式，估算相關參數(shù)。 100 k100 k50 k反相比例運算電路原理圖反相比例運算電路原理圖 5) 5) 用表格或圖形記錄、整理實驗數(shù)據(jù)；用表格或圖形記錄、整理實驗數(shù)據(jù)； 說明：說明： 注明測量條件，如電源電壓、信號頻率、負載注明測量條件，如電源電壓、信號頻率、負載電阻值等。電阻值等。 數(shù)據(jù)應有單位，單位最好統(tǒng)一。數(shù)據(jù)應有單位，單位最好統(tǒng)一。 對于需要將理論值與實驗數(shù)據(jù)相比較時，應對于需要將理論值與實驗數(shù)據(jù)相比較時，應將它們填入同一張表中；并將誤差計算值填入表將它們填入同一張表中；并將誤差計算值填入表中。中。 對于有時間、相位等波

13、形數(shù)據(jù)相比較時，應將對于有時間、相位等波形數(shù)據(jù)相比較時，應將它們在垂直方向?qū)R展開，以便進行比較。它們在垂直方向?qū)R展開，以便進行比較。 6) 6) 必要的討論：必要的討論： 對實驗數(shù)據(jù)進行誤差分析對實驗數(shù)據(jù)進行誤差分析 對實驗現(xiàn)象、結果進行分析或歸納對實驗現(xiàn)象、結果進行分析或歸納 討論實驗故障的處理解決討論實驗故障的處理解決 實驗技能的提高、理論知識的加深等心實驗技能的提高、理論知識的加深等心 得體會；得體會； 7) 7) 思考題。思考題。 實驗三實驗三 電子電路基本元器件的識別與電子工藝訓練電子電路基本元器件的識別與電子工藝訓練任務三任務三 ： 把三個電阻器相串聯(lián)焊接，輸入一定電壓值，自設

14、把三個電阻器相串聯(lián)焊接，輸入一定電壓值，自設定測試參考點，完成以下測試：定測試參考點，完成以下測試： 1. 1. 測出一個電阻器的電位。測出一個電阻器的電位。 2. 2. 測出二個串聯(lián)電阻器的電位。測出二個串聯(lián)電阻器的電位。 3. 3. 求出以上兩組測試電壓的輸出求出以上兩組測試電壓的輸出輸入電壓比。輸入電壓比。 4. 4. 求出以上測試電壓的相應電阻值比。求出以上測試電壓的相應電阻值比。 5. 5. 實驗意義？實驗意義？ 報告相關內(nèi)容：報告相關內(nèi)容： Vi =12V12VoR R 任務三 電阻分壓實驗圖R1 1kR2 1kR2 1k把三個電阻器相串聯(lián)焊接，輸入一定電壓值，自設定把三個電阻器相

15、串聯(lián)焊接，輸入一定電壓值，自設定測試參考點，完成以下測試：測試參考點，完成以下測試： 1. 1. 測出一個電阻器的電位。測出一個電阻器的電位。 2. 2. 測出二個串聯(lián)電阻器的電位。測出二個串聯(lián)電阻器的電位。 3. 3. 求出以上兩組測試電壓的輸出求出以上兩組測試電壓的輸出輸入電壓比。輸入電壓比。 4. 4. 求出以上測試電壓的相應電阻值比。求出以上測試電壓的相應電阻值比。 5. 5. 實驗意義？實驗意義？ 測試參考點測試參考點“地電位地電位”測試參考點：地電位Vi =12V12VoR R 任務三 電阻分壓實驗圖R1 1kR2 1kR2 1k表表3 3 電阻分壓實驗數(shù)據(jù)記錄電阻分壓實驗數(shù)據(jù)記錄

16、 輸出端輸出端 輸出電壓（輸出電壓（V）分壓比分壓比Vo/Vi電阻比電阻比R/R測量值測量值理論值理論值相對誤差相對誤差 ()測量值測量值理論值理論值測量值測量值1 4 1/3 2 8 2/3 3.3.誤差分析（實驗結果分析）誤差分析（實驗結果分析）誤差原因：誤差原因：主要原因是標稱電阻值與實際阻主要原因是標稱電阻值與實際阻值有較大誤差。值有較大誤差。測試參考點：地電位Vi =12V12VoR R 任務三 電阻分壓實驗圖R1 1kR2 1kR2 1k4. 4. 實驗意義（實驗結果歸納）實驗意義（實驗結果歸納） 由實驗數(shù)據(jù)可知：分壓比電阻比，符合歐姆由實驗數(shù)據(jù)可知：分壓比電阻比，符合歐姆定律。定

17、律。 實驗意義：對于某個固定電壓，通過改變串聯(lián)實驗意義：對于某個固定電壓，通過改變串聯(lián)的電阻比值即可得到所需的任意衰減電壓數(shù)值。的電阻比值即可得到所需的任意衰減電壓數(shù)值。實驗十一實驗十一 集成運算放大器的應用二集成運算放大器的應用二 積分電路積分電路任務任務（3） ： uI分別輸入分別輸入50000Hz Hz 幅值幅值2 2V V的方波和正弦波信號，的方波和正弦波信號，觀察觀察uI和和uo大小及相位關系，并記錄波形。大小及相位關系，并記錄波形。 報告相關內(nèi)容：報告相關內(nèi)容： 1. 1.積分器工作原理積分器工作原理 實驗十一實驗十一 集成運算放大器的應用二集成運算放大器的應用二 積分電路積分電路

18、任務任務（3） ： uI分別輸入分別輸入50000Hz Hz 幅值幅值2 2V V的方波和正弦波信號，的方波和正弦波信號，觀察觀察uI和和uo大小及相位關系，并記錄波形。大小及相位關系，并記錄波形。積分器原理圖；積分器原理圖； 寫出輸出表達式；寫出輸出表達式；2. 2. 實驗數(shù)據(jù)、波形記錄實驗數(shù)據(jù)、波形記錄 積分電路原理圖積分電路原理圖100 k100 k0.1uF50 k實驗十一實驗十一 集成運算放大器的應用二集成運算放大器的應用二 積分電路積分電路任務任務（3） ： uI分別輸入分別輸入50000Hz Hz 幅值幅值2 2V V的方波和正弦波信號，的方波和正弦波信號，觀察觀察uI和和uo大小及相位關系，并記錄波形。大小及相位關系，并記錄波形。2. 2. 實驗數(shù)據(jù)、波形記錄實驗數(shù)據(jù)、波形記錄 測試條件：測試條件： 電源電壓電源電壓1010V V (V)0.2 -0.2 (mV) 60 - 602 -22mS2 -22mS 積分器可將輸入方波轉(zhuǎn)換為三角波，輸出與積分