首都師范電子技術基礎實驗指導

1、電子技術基礎實驗指導.doc發(fā)出日期：2003-10-24目錄1.1基本要求1.2實驗規(guī)則1.3實驗報告要求1.4實驗報告封面第二部分常用電子儀器使用說明2.1直流穩(wěn)壓電源2.2晶體管毫伏表2.3數(shù)字萬用表2.4示波器2.5函數(shù)發(fā)生器2.6晶體管圖示儀第三部分測量方法3.1放大電路參數(shù)的測量方法3.2脈沖信號的測量方法第四部分基礎實驗4.1常用電子儀器的使用方法和基本參數(shù)的測試方法4.2單管放大電路實驗4.3負反饋放大電路4.4波形發(fā)生電路4.5門電路的測試4.6組合邏輯電路4.7時序邏輯電路4.8脈沖的發(fā)生和整形第五部分綜合實驗5.2報警電路 5.3產(chǎn)品分檔電路5.4擴音機5.5雙工對講機5

2、.6雙線多路通訊5.7晶體管輸出特性曲線測試電路5.8 A/D、D/A電路的應用5.9可編程邏輯器件的應用5.10自擬題目第六部分課程設計6.1物理量的數(shù)顯式測試儀表6.2多功能報警電路6.3函數(shù)式、帶數(shù)顯的直流穩(wěn)壓電源6.4可編程直流穩(wěn)壓電源6.5可編程波形發(fā)生器6.6光電式數(shù)字通訊電路6.7掃頻儀6.8自動換檔頻率計6.9電超聲波遙控電路6.10 自擬題目第一部分前言1.1實驗教學的基本要求一、正確使用常用電子儀器，如示波器、信號發(fā)生器、數(shù)字萬用表、參數(shù)測試儀、 穩(wěn)壓電源等。二、掌握基本的測試技術，如測量頻率、相位、時間、脈沖波波形參數(shù)、電壓或電流的平均值、有效值、峰值以及電子電路的主要技

3、術指標。三、具有查閱和網(wǎng)上查詢電子技術有關資料的能力。四、根據(jù)技術要求能選用合適的元器件，設計常用的小系統(tǒng)，并進行組裝和調(diào)試。五、初步具有分析，尋找和排除電子電路中常見故障的能力。六、初步具有正確處理實驗數(shù)據(jù)、分析誤差的能力。七、能獨立寫出嚴謹?shù)?、有理論分析的、實事求是的、文理通順的、字跡端正的實 驗報告。1.2實驗規(guī)則為了順利完成實驗任務，確保人身、設備安全，培養(yǎng)嚴謹、踏實、實事求是的科學 作風和愛護國家財產(chǎn)的優(yōu)秀品質，特制定以下實驗規(guī)則。實驗前必須充分預習，完成指定的預習任務。預習要求如下：認真閱讀實驗指導書，分析、掌握實驗電路的工作原理，并進行必要的估算。完成各實驗“預習要求”中指定的內(nèi)

4、容。熟悉實驗任務。復習實驗中各儀器的使用方法及注意事項。2 .使用儀器、設備前必須了解其性能、操作方法及注意事項，在使用時應嚴格遵守。實驗時接線要認真，相互仔細檢查，確信無誤才能接通電源。初學或沒有把握時 應經(jīng)指導教師審查同意后才能接通電源。實驗時應注意觀察，若發(fā)現(xiàn)有破壞性異?，F(xiàn)象(例如有元件冒煙、發(fā)燙或有異味)， 應立即關斷電源，保持現(xiàn)場，報告指導教師。找出原因、排除故障并經(jīng)指導教師同 意才能再繼續(xù)實驗。如果發(fā)生事故(例如元件或設備損壞)應主動填寫實驗事故報告 單，服從實驗室和指導教師對事故的處理決定(包括經(jīng)濟賠償)，并自覺總結經(jīng)驗， 吸取教訓。實驗過程中需要改接線時，應關斷電源后才能拆、接

5、線。實驗過程中應仔細觀察實驗現(xiàn)象，認真記錄實驗結果(數(shù)據(jù)、波形及其現(xiàn)象)。所 記錄的實驗結果必須經(jīng)指導教師審閱簽字后才能拆除實驗線路。實驗結束后，必須拉閘，并將儀器、設備、工具、導線等按規(guī)定整理好，才能離 開實驗室。在實驗室不得做與實驗無關的事。遵守紀律，不遲到、不亂拿他組的儀器、設備、工具、導線等。保持實驗室內(nèi)安 靜、整潔、愛護一切公物，不許在儀器設備或桌子上亂寫亂畫。10 .實驗后每個同學都必須按要求做一份實驗報告。1.3實驗報告要求一、每次實驗后每人必須獨立完成一份實驗報告。二、實驗報告一般應包括以下內(nèi)容：原始記錄(數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象及所用儀器設備編號等)。原始記錄應有指導教師簽 字才有效

6、。畫出實驗電路，簡述所做實驗內(nèi)容及結果。對原始記錄進行必要的分析、整理。并將原始記錄與預習時理論分析所得的結 果進行比較，分析誤差原因。重點報告實驗中體會較深、收獲較大的一、兩個問題(如果實驗中出現(xiàn)故障，應 將分析故障、查找原因作為重點報告內(nèi)容)，詳細報告其過程，說明出現(xiàn)過什么現(xiàn)象， 當時是怎么分析的，采取了什么措施，結果如何，有什么收獲或應吸取什么教訓。回答任課教師指定的思考題。三、實驗報告封面上應寫明實驗名稱、班號、實驗者姓名、學號、實驗日期和完成 實驗報告日期等(下面附有實驗報告封面格式)，并將實驗報告整理裝訂好，按任課 教師指定的時間上交。？1.4實驗報告封面略第二部分常用電子儀器使用

7、說明(部分摘錄)在電子技術基礎實驗中，最常用的電子儀器有示波器、信號發(fā)生器、萬用表、毫伏 表及直流穩(wěn)壓電源等。用以完成對實驗電路的靜態(tài)和動態(tài)工作狀況的測試。本實驗室現(xiàn)在配備有WQ-2-A型晶體管穩(wěn)壓電源、FG-163型函數(shù)發(fā)生器、DT-830 型數(shù)字萬用表、DA-16晶體管毫伏表及CS-1830型雙蹤示波器。還有測試各種晶 體管特性的JT-1型晶體管特性圖示儀。下面，對這些儀器的功能、使用方法及注 意事項逐一加以介紹。對其它型號的儀器，可參照同類儀器的說明進行類比，這里 不再贅述。2.1 WQ-2-A 型直流穩(wěn)壓電源?WQ-2-A型晶體管直流穩(wěn)壓電源可輸出四路穩(wěn)定的直流電壓，兩路0-6V ,兩

8、路 5-30V o四路電源都是獨立的，所以電壓極性可任意選擇。并可根據(jù)需要串聯(lián)或并 聯(lián)使用。各路電源都有過載自動保護電路，使用安全。（一）主要技術指標（1）各路輸出電壓可調(diào)范圍及額定負載電流：（見下表）序號輸出電壓范圍額定負載電流第 I 路 0-6V500mA第 II 路 5-30V1A第 III 路 5-30V1A第 IV 路 0-6V500mA（2）電網(wǎng)穩(wěn)定度當負載為0到滿載的任意值時，電網(wǎng)電壓變化土 10%，輸出電壓的變化V 0.2 %。（I、 V路0-3V時，小于6mV） o（3）負載穩(wěn)定度當電網(wǎng)電壓為198-242V的任意值時，負載由空載到滿載變化時，輸出電壓變化V 0.8 % o

9、?（I、V路03V時，小于15mV）。? （4）各路輸出紋波電壓不大于2 m A （有效值）。（5）電源：220V交流電壓，50Hz o允許變化范圍土 10% o（二）操作說明將電源插頭插入220V交流電源插座，接通電源開關，指示燈亮，表示交流電源 已接入，各路電源應有輸出。面板上的電壓表，通過組合琴健開關選擇指示四路中任意一路的輸出電壓。將琴 鍵開關哪一路的按鍵按下，電壓表即指示該路的輸出電壓。第I、V路均只有一個細調(diào)旋鈕；第I、I路分五檔，使用時應先拔動粗調(diào)波段 開關，再調(diào)節(jié)細調(diào)旋鈕。在用I、I路電源時應注意，若所用電壓值為兩檔的臨界值時，應用低檔的上限 （如用15V壓時，應將粗調(diào)開關放在

10、1015V檔）。這時調(diào)整管承受功率最小。電源內(nèi)各路均設有過載短路保護，當過載或短路時，過載指示燈亮，輸出電壓值 降低。這時應立即關機，待故障排除后再開機。注意事項使用時切忌將導線插在電壓輸出端，而另一端懸空，(通常說“電源掛辮子”)， 以免造成輸出端短路。若測試電路需斷開電源時，應將導線從電源輸出端摘下，而 不要摘開導線插在實驗板的那一端。切忌將組合琴鍵開關同時按下兩個鍵，避免因此而造成短路。第三部分測量方法(部分摘錄)3.1放大電路參數(shù)的測量方法一、靜態(tài)工作點的測量方法在測量時，先去掉信號源，再將放大器的輸入端短路(注意切勿將信號源短路)， 然后用萬用表的直流電壓檔測量。測量晶體管放大電路的

11、Q點時，應測量各三極管 的UBQ、UEQ和UCQ，從而得到UBEQ和UCEQ ；對于IB和IC可以通過測量電阻上的 電壓而間接求得。請注意萬用表直流電壓檔測量的是電壓平均值，如果在Q點之上 迭加著一個平均值為零的交流分量，則對測量Q點的值無影響，如果這個交流分量 的平均值不為零(比如是一個失真的正弦波)，則對測量Q點有影響。？還應該注意的是，在測量和調(diào)整Q點時，UCE是一個比較重要的指標。UCE等于 飽和壓降時，說明三極管已進入飽和區(qū)；UCE等于電源電壓時，說明三極管已經(jīng)截 止。此外，由于。隨管子而變也隨Q點而變，因此一般不是按照計算出來的Rb值 調(diào)整Q點，而是調(diào)節(jié)Rb使UCE達到給定值。場效

12、應管放大電路的測試可與晶體管放大電路類比。二、電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro的測量方法？測量Au時，首先應該選擇一個合選的輸入信號Ui，然后用示波器觀察輸出信 號的波形。在信號不失真的條件下測量輸出電壓Uo，通過計算Uo / Ui即得Au。測量Ri測量時應選取Rs與Ri的數(shù)量級相同，然后給定一個合適的Us，測得 Ui，通過計算就可得到Ri的值。測量Ro時應選取RL使其與被測Ro的數(shù)量級相同，然后給定一個合適的輸入信 號Ui，測量RL開路時的輸出電壓Uoo和帶負載RL時的輸出電壓Uo,通過計算就可 得到Ro的值。測量交流電壓首先要注意儀器的共地。有人認為交流電壓不分正負，因此不必共

13、地， 這種看法是不正確的。我們說的“地”是指儀器或線路的公共端。當兩個或多個電 子儀器是通過交流電源(例如220V)供電時，就需要將這些儀器各自的公共端接在一 起，以使干擾最小。因此，在測量交流電壓時始終是測量電位，而不是直接測量兩點的電壓。另外，請注意在測量交流電壓時應始終用示波器監(jiān)視波形。如果在測量時電路中發(fā) 現(xiàn)有自激振蕩現(xiàn)象或外來信號的干擾，就應該先消除振蕩和干擾再測量。測量時還 要注意只有波形不失真，測量才有意義。第四部分 基礎實驗(部分摘錄)4.2單管放大電路實驗目的初步掌握示波器、函數(shù)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表、數(shù)字萬用表及晶體 管特性圖示儀的使用方法。2 .掌握放大電路靜態(tài)

14、工作點Q、電壓放大倍數(shù)A u、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro的 測量方法。3.深入理解基本共射放大電路的工作原理和性能特點。實驗內(nèi)容必做內(nèi)容(1 )用晶體管萬用表分辨三極管的三個極并測量它的電流放大系數(shù)5。(2 )調(diào)整Rb使UCE在5 V左右，測量并記錄Q點。(3 )在信號頻率f為1kHz的情況下，測量電路的電壓放大倍數(shù)A u、輸入電阻Ri 和輸出電阻Ro。選做內(nèi)容(1 ) f = 1kHz，Ui = 5mV。定性觀察Rb、Rc和RL變化對Q點、Au和波形失真的影 響。? ( 2 )利用晶體管特性圖示儀測試三極管的特性曲線。思考題單管共射放大電路中Rb為什么要由一個電位器和一個固定電阻器聯(lián)組成？電解電 容器兩端的靜態(tài)電壓方向與它的極性應該有何關系？函數(shù)發(fā)生器的輸出端開路和帶著實驗線路時輸出電壓是否一樣？為什么？如果儀器和實驗線路不共地會出現(xiàn)什么情況?請觀察現(xiàn)象。4 .若信號源的內(nèi)阻是10k Q，則如何測量出放大電路的源增益Aus ( Aus = Uo/Us ) ?在測量Ri時，應如何選取Rs的數(shù)量級？在測量Ro時，應如何選取RL的數(shù)量級? 為什么？在測量電壓放大倍數(shù)時，為什么要始終監(jiān)視輸出電