電路與電子技術(shù)實訓(xùn)

電路實訓(xùn)

實訓(xùn)1直流電壓、電流表的安裝與實驗

實訓(xùn)2熒光燈實驗

實訓(xùn)3簡易電子門鈴的制作與電路測試

精選ppt實訓(xùn)1直流電壓、電流表的安裝與實驗 1.實訓(xùn)目的 (1)了解電路的根本概念； (2)了解電路根本變量的相互關(guān)系； (3)學(xué)會電路連接與測試的根本方法； (4)學(xué)會電壓表、電流表的校準(zhǔn)與使用。精選ppt 2．實訓(xùn)設(shè)備、器件與實訓(xùn)電路 (1)實訓(xùn)設(shè)備與器件：直流穩(wěn)壓電源1臺、數(shù)字萬用表2塊、0.1mA表頭1只、單刀雙擲開關(guān)2只、電阻假設(shè)干。 (2)實訓(xùn)電路與說明：實訓(xùn)電路如實訓(xùn)圖1.1所示。其中圖(a)為電壓表電路，電路中虛框內(nèi)部的作用是將100μA的表頭改裝為量程10V的電壓表;圖(b)為電流表電路，電路中虛框內(nèi)部的作用是將100μA的表頭改裝為量程100mA的電流表。圖中，E為電壓可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源；B1為數(shù)字萬用表;B2為0.1mA表頭;r為表頭內(nèi)部線圈的直流電阻，稱為表頭內(nèi)阻。精選ppt實訓(xùn)圖1.1實訓(xùn)電路圖(a)電壓表實訓(xùn)電路；(b)電流表實訓(xùn)電路精選ppt 3.實訓(xùn)步驟與要求 1)電路連接 按實訓(xùn)圖1.1(a)連接電路。注意電源與電表的極性不要接反。電路接好后不要翻開穩(wěn)壓電源的電源開關(guān)。 2)通電前準(zhǔn)備 將數(shù)字萬用表置于直流電壓20V擋。將開關(guān)S的中心頭指向“2〞。調(diào)節(jié)可變電阻Rp3的可變觸點(diǎn)，使其電阻為最大。調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出控制旋鈕，將其輸出調(diào)到最小位置。本步驟的目的是防止翻開穩(wěn)壓電源開關(guān)時，流過B2的電流超過其量程。精選ppt 3)標(biāo)準(zhǔn)電壓產(chǎn)生 翻開穩(wěn)壓電源的電源開關(guān)。緩慢調(diào)節(jié)輸出旋鈕，改變穩(wěn)壓電源的輸出，使數(shù)字萬用表的讀數(shù)為10V。 至此得到了一個10V的標(biāo)準(zhǔn)電壓輸出，其準(zhǔn)確度由數(shù)字萬用表的精度決定。 4)電壓表調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)Rp3，使電流表B2的讀數(shù)至滿刻度。觀察Rp3的變化與表頭指針偏轉(zhuǎn)的關(guān)系。至此，通過調(diào)節(jié)并確定串接在表頭上的電阻，將0.1mA的表頭改裝為滿度值為10V的電壓表。 可以看出，電壓表實際上是由一個高靈敏度的電流表與電阻串接而成的。改變串接的電阻，即改變了電壓表的量程。精選ppt 5)刻度校準(zhǔn) 調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源輸出，使數(shù)字萬用表的讀數(shù)依次為2.5V、5V、7.5V，在此過程中，電流表的讀數(shù)應(yīng)依次為25μA、50μA、75μA。如果讀數(shù)準(zhǔn)確，將電流表的表盤改成電壓表表盤，那么電壓表的安裝與調(diào)試成功。 6)測量表頭內(nèi)阻 從電路中取下數(shù)字萬用表。調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源輸出，使電壓表讀數(shù)為10V(100μA)。將萬用表置于直流200mV擋，測量表頭兩端電壓UAB。萬用表的讀數(shù)乘以10(除以0.1)，即為表頭內(nèi)阻r。精選ppt 7)驗證歐姆定律 將萬用表置于直流電壓20V擋，用萬用表測量電阻Rp3+R3兩端的電壓，記下讀數(shù)，設(shè)讀數(shù)為U。將電阻R3右端從電路中取下，用萬用表歐姆擋測量Rp3+R3的電阻，記下讀數(shù)，設(shè)讀數(shù)為R?？梢园l(fā)現(xiàn)，U與R的比值恰等于電流表B2的讀數(shù)I(100μA)。 4.實訓(xùn)總結(jié)與分析 (1)按照實訓(xùn)圖1.1，可以將各種設(shè)備與器件連接起來。在實訓(xùn)圖1.1中，穩(wěn)壓電源用一內(nèi)阻為0的電壓源來表示，表頭用一內(nèi)阻為0的電流表與一內(nèi)阻r表示，導(dǎo)線的電阻為0，開關(guān)閉合時電阻為0，斷開時電阻無窮大。其實，導(dǎo)線都有電阻，表頭的線圈具有電感，但在給出的電路中都忽略了。精選ppt (2)在以上實訓(xùn)中，我們學(xué)會了將一個讀數(shù)較小的電流表改裝為一個電壓表或電流表。電壓表是將一電阻與表頭串聯(lián)，與之串聯(lián)的電阻越大，其測量的量程也越大。電流表是將一個較小的電阻與表頭并聯(lián)，并聯(lián)的電阻越小，其測量的量程越大。其定量的關(guān)系，是必須掌握的。 (3)如果將R1視為電源的負(fù)載，那么測量R1兩端的電壓時，電壓表與R1并聯(lián)；測量流過R1的電流時，電流表與R1串聯(lián)。測電壓并聯(lián)、測電流串聯(lián)，是電路測試必須遵守的根本原那么。在今后的學(xué)習(xí)或工作中，必須嚴(yán)格遵守這一原那么，違反這個原那么將會產(chǎn)生嚴(yán)重后果。精選ppt (4)表頭內(nèi)阻r是表頭的重要參數(shù)，如果事先知道了表頭內(nèi)阻，那么在改裝電表時，可以直接計算出與之并聯(lián)或串聯(lián)的電阻。實訓(xùn)步驟6中測量表頭內(nèi)阻r是通過測量其上的電壓而間接得到的，測試原理依據(jù)的是中學(xué)就學(xué)過的歐姆定律。步驟7通過測量電阻Rp3+R3的阻值、兩端的電壓、流過其間的電流并找出它們之間的關(guān)系，驗證了歐姆定律。 5．思考與討論 (1)如要利用電流表來測量電阻的阻值，那么電路應(yīng)如何連接? (2)要將電壓表、電流表、歐姆表組合成一個三用表，應(yīng)考慮哪些問題?精選ppt實訓(xùn)2熒光燈實驗 1.實訓(xùn)目的 (1)通過熒光燈實驗加深對一般正弦交流電路的認(rèn)識； (2)學(xué)習(xí)使用功率表； (3)了解提高功率因數(shù)的意義和方法。 2.實訓(xùn)原理 1〕熒光燈電路的構(gòu)成 熒光燈電路主要由熒光燈管、鎮(zhèn)流器和起輝器三局部構(gòu)成，如實訓(xùn)圖2.1所示。精選ppt實訓(xùn)圖2.1熒光燈電路示意圖精選ppt 2〕熒光燈工作原理 電源剛接通時，燈管尚未導(dǎo)通，起輝器的兩極因承受全部電壓而產(chǎn)生輝光放電，起輝器的U型電極觸片受熱彎曲與固定觸片接觸，電流流過鎮(zhèn)流器、燈管兩端燈絲及起輝器構(gòu)成回路。同時，起輝器的兩極接觸后，輝光放電結(jié)束，雙金屬片變冷，起輝器兩極重新斷開，使在兩極斷開瞬間鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的較高感應(yīng)電動勢與電源電壓一起(共約400~600V)加在燈管兩極之間，使燈管中氣體電離而放電，產(chǎn)生紫外線，激發(fā)管壁上的熒光粉。燈管點(diǎn)燃后，由于鎮(zhèn)流器的限流作用，使得燈管兩端的電壓較低(約為90V)，而起輝器與熒光燈并聯(lián)，較低的電壓不能使起輝器再次起動。此時，起輝器處于斷開狀態(tài)，即使將其拿掉也并不影響燈管正常工作。精選ppt 熒光燈電路導(dǎo)通時，其燈管相當(dāng)于一個純電阻。鎮(zhèn)流器是具有一定內(nèi)阻r的電感線圈。 所以整個電路為一RL串聯(lián)交流電路。此時，假設(shè)在燈管與鎮(zhèn)流器串聯(lián)后的兩端，并聯(lián)一適當(dāng)值的電容C，那么電路為RL與C并聯(lián)的交流電路，這時電路的功率因數(shù)cosφ將比未并聯(lián)C時高。 3〕功率的測量 功率表屬于電動式儀表，既可測直流功率，也可測交流有功功率。使用功率表，應(yīng)根據(jù)功率表上所注明的電壓、電流限量，將電流線圈(固定線圈)串聯(lián)在被測電路中，電壓線圈(可動線圈)并聯(lián)在被測電路兩端。精選ppt 3.實驗內(nèi)容及步驟 警告： (1)認(rèn)真檢查接線，確認(rèn)無誤。通電前將與測量無關(guān)的導(dǎo)線、工具、器件從電路中全部清理干凈，確保人身平安前方可通電。 (2)實驗過程中需要改線時，一定要先斷開電源開關(guān)S后再操作。 (3)實驗過程中假設(shè)要斷開導(dǎo)線，一定要將該導(dǎo)線兩端全部斷開，并將導(dǎo)線從電路中移出，以確保平安。精選ppt 1〕用功率表測熒光燈和鎮(zhèn)流器的總功率 (1)按實訓(xùn)圖2.2接好線路，檢查無誤。閉合開關(guān)S，S1斷開，調(diào)整調(diào)壓器輸出為220V。觀察起輝器有閃爍，然后熒光燈點(diǎn)亮，功率表有指示。 (2)閉合S1,將電容并聯(lián)，分別調(diào)整電容值為1μF、2μF、5μF、10μF、15μF、20μF，依次測量電源電壓U、電路總電流I、并聯(lián)電容支路電流IC、燈管電流ID、鎮(zhèn)流器和熒光燈管總功率P(用功率表測量)、鎮(zhèn)流器端電壓UL、燈管端電壓UD，計算功率因數(shù)cosφ。 (3)斷開S1,將電容斷開，測量I、IC、ID、UL、UD、P。精選ppt實訓(xùn)圖2.2用功率表測量熒光燈和鎮(zhèn)流器總功率精選ppt 2〕用功率表測量熒光燈管的功率 (1)按實訓(xùn)圖2.3接好線路，檢查無誤。閉合開關(guān)S，S1斷開，調(diào)整調(diào)壓器輸出為220V。熒光燈點(diǎn)亮，功率表有指示。精選ppt實訓(xùn)圖2.3用功率表測量熒光燈管功率的電路圖精選ppt (2)斷開S1，用功率表測量熒光燈管功率PD，計算功率因數(shù)cosφ。閉合S1，并入5μF電容，重測PD，并計算cosφ。 3〕本卷須知 (1)測量功率時假設(shè)功率表表針反偏，那么說明被測負(fù)載不是消耗功率，而是發(fā)出功率，應(yīng)對換電流端鈕上的接線或轉(zhuǎn)換極性開關(guān)，使表針正向偏轉(zhuǎn)。 (2)為保護(hù)功率表的電壓線圈和電流線圈，流過電流線圈的電流和加到電壓線圈的電壓均不可超過其額定值。 (3)為保護(hù)功率表表頭的平安，使用前應(yīng)先將測量擋位置放于最大擋。精選ppt 4.實訓(xùn)設(shè)備與器件 交流電壓表1塊，交流電流表1塊，功率表1塊，40W日光燈管、座一套，電容箱1只，鎮(zhèn)流器1個，起輝器1只，導(dǎo)線假設(shè)干。 5.實訓(xùn)報告 答復(fù)以下問題： (1)UD與UL的和為什么大于U? (2)并聯(lián)電容后，為什么總功率不變，而總電流減少? (3)提高功率因數(shù)的意義何在?精選ppt 實訓(xùn)3簡易電子門鈴的制作與電路測試 1.實訓(xùn)目的 (1)熟悉電子電路的連接方法； (2)根本掌握示波器的使用方法； (3)認(rèn)識RC動態(tài)電路的主要特點(diǎn)； (4)了解555集成電路的根本功能。精選ppt 2.實訓(xùn)設(shè)備、器件與實訓(xùn)電路 (1)實訓(xùn)設(shè)備與器件：直流穩(wěn)壓電源1臺，雙通道示波器1臺，萬能板1塊，8Ω揚(yáng)聲器1個，按鍵開關(guān)1個，電阻、電容、導(dǎo)線假設(shè)干。 (2)實訓(xùn)電路與說明：實訓(xùn)電路如實訓(xùn)圖3.1所示。圖中555為集成定時器電路。555定時器具有如下特點(diǎn)：當(dāng)它按實訓(xùn)圖3.1的方式將2、6腳連到一起時，如果連接點(diǎn)的電位高于電源電壓的2/3，那么3腳的輸出電壓等于0V，7腳對地短路；如果連接點(diǎn)的電位低于電源電壓的1/3時，那么3腳的輸出電壓等于電源電壓，7腳對地開路。精選ppt實訓(xùn)圖3.1電子門鈴電路圖精選ppt 3.實訓(xùn)步驟與要求 1)連接電路 按圖在萬能板上將電路連接好，注意IC的引腳及電容C1、C3的極性不要接錯。 2)通電試聽 接通電源(5V)，按下按鍵S，此時,可以聽到揚(yáng)聲器發(fā)出的單一頻率的聲音。松開按鍵，聲音停止。 3)測試輸出波形 翻開示波器，把通道1輸入探頭的“地〞與電路的“地〞相連，中心頭接至揚(yáng)聲器的上端。注意，如果事先不會使用示波器，請仔細(xì)閱讀示波器的說明書直至能正確使用為止。

精選ppt 如果操作正確，那么當(dāng)按下按鍵喇叭發(fā)聲時，可以在熒光屏上看到如實訓(xùn)圖3.2(a)所示的脈沖波形。要求用示波器讀出輸出波形的周期T及脈沖的寬度T1，并記錄在實訓(xùn)報告上(為減少聲音干擾，可以將揚(yáng)聲器從電路中斷開)。精選ppt實訓(xùn)圖3.2電路中對應(yīng)點(diǎn)的波形精選ppt 4)測試555第2、6腳的波形 把示波器通道2輸入探頭的中心頭接555第2、6腳，“地〞與“地〞相接。按下按鍵，此時，可以觀測到如實訓(xùn)圖3.2(b)所示的鋸齒狀波形。如將示波器的輸入狀態(tài)設(shè)置為直流，那么可以讀出其幅度最小值約為電源電壓的1/3，其最大值約為電源電壓的2/3。 在熒光屏上比較通道1與通道2的波形可以發(fā)現(xiàn)，鋸齒波的最小值與輸出波形從低電平向高電平的過渡對應(yīng)，鋸齒波的最大值與輸出波形從高電平向低電平的過渡對應(yīng)。精選ppt 5)試驗電容C1對輸出信號周期的影響 將電容C1由10μF替換為20μF，再次測試步驟3與步驟4中測試到的波形，并記錄周期T與脈沖寬度T1。在這一步驟中可以發(fā)現(xiàn)，波形的形狀根本沒有改變，但波形的周期與脈沖寬度卻變大了。 6)試驗電阻R1對輸出信號周期的影響 在步驟5的根底上，將電阻R1由10kΩ替換為20kΩ，再次測試兩處的波形，同時記錄T與T1。可以發(fā)現(xiàn)，T與T1又變大了。精選ppt 4．實訓(xùn)總結(jié)與分析 1)音頻信號產(chǎn)生的原理 上面的實訓(xùn)中，在揚(yáng)聲器測得如實訓(xùn)圖3.2(a)所示的輸出波形，它的頻率恰落在音頻范圍內(nèi)，因此可以推動揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。電路中并沒有音頻信號源，顯然，加至揚(yáng)聲器的音頻信號是電路自己產(chǎn)生的。音頻信號產(chǎn)生的過程，涉及到電路的過渡過程，可以按如下過程來定性地理解電路的工作原理。精選ppt (1)從接通電源到C1兩端電壓升高至2E/3。接通電源后的瞬間，由于電容C1內(nèi)部原先沒有儲存電荷，因此其兩端電壓為0。根據(jù)555的性質(zhì)，其3腳電壓等于電源電壓，7腳對地開路。然后，電源E通過電阻R1與R2對電容C1充電，使C1兩端電壓升高。精選ppt (2)電容C1兩端電壓從2E/3降到E/3。C1兩端電壓升至2E/3后無法再升高，同時也無法維持這一電壓值。由于R2上端通過555第7腳接地，因此C1通過R2對地放電，電流從C1流出，其兩端電壓隨著放電過程慢慢降低。當(dāng)C1兩端電壓降至E/3時，555輸出電壓立即從0V跳變至E，7腳對地開路。由于7腳開路，電容C1不可能再通過R2對地放電，C1兩端電壓不可能再降低。 這一過程，與實訓(xùn)圖3.2中t1~t2時間段對應(yīng)。從實訓(xùn)圖3.2(b)中，可以看到在放電過程中，電容器兩端電壓逐漸降低的情況。精選ppt (3)充電放電的不斷循環(huán)。顯然，電路跳變后，電源E又通過R1與R2對C1充電，完成t2～t3的過程，引起電路又一次跳變。然后，C1又通過R2放電。如此循環(huán)往復(fù)，形成了輸出波形如實訓(xùn)圖3.2(a)所示的振蕩。如果圖3.2(a)波形的頻率為f，那么它可以分解成許多頻率為nf(n=0,1，2，…)的正弦電壓，nf稱為f的諧波。所以，這種振蕩器稱為多諧振蕩器。精選ppt實訓(xùn)3簡易電子門鈴的制作與電路測試 1.實訓(xùn)目的 (1)熟悉電子電路的連接方法； (2)根本掌握示波器的使用方法； (3)認(rèn)識RC動態(tài)電路的主要特點(diǎn)； (4)了解555集成電路的根本功能。精選ppt 2.實訓(xùn)設(shè)備、器件與實訓(xùn)電路 (1)實訓(xùn)設(shè)備與器件：直流穩(wěn)壓電源1臺，雙通道示波器1臺，萬能板1塊，8Ω揚(yáng)聲器1個，按鍵開關(guān)1個，電阻、電容、導(dǎo)線假設(shè)干。 (2)實訓(xùn)電路與說明：實訓(xùn)電路如實訓(xùn)圖3.1所示。圖中555為集成定時器電路。555定時器具有如下特點(diǎn)：當(dāng)它按實訓(xùn)圖3.1的方式將2、6腳連到一起時，如果連接點(diǎn)的電位高于電源電壓的2/3， 那么3腳的輸出電壓等于0V，7腳對地短路；如果連接點(diǎn)的電位低于電源電壓的1/3時，那么3腳的輸出電壓等于電源電壓，7腳對地開路。精選ppt實訓(xùn)圖3.1電子門鈴電路圖精選ppt 3.實訓(xùn)步驟與要求 1)連接電路 按圖在萬能板上將電路連接好，注意IC的引腳及電容C1、C3的極性不要接錯。 2)通電試聽 接通電源(5V)，按下按鍵S，此時,可以聽到揚(yáng)聲器發(fā)出的單一頻率的聲音。松開按鍵，聲音停止。

精選ppt 3)測試輸出波形 翻開示波器，把通道1輸入探頭的“地〞與電路的“地〞相連，中心頭接至揚(yáng)聲器的上端。注意，如果事先不會使用示波器，請仔細(xì)閱讀示波器的說明書直至能正確使用為止。 如果操作正確，那么當(dāng)按下按鍵喇叭發(fā)聲時，可以在熒光屏上看到如實訓(xùn)圖3.2(a)所示的脈沖波形。要求用示波器讀出輸出波形的周期T及脈沖的寬度T1，并記錄在實訓(xùn)報告上(為減少聲音干擾，可以將揚(yáng)聲器從電路中斷開)。精選ppt實訓(xùn)圖3.2電路中對應(yīng)點(diǎn)的波形精選ppt 4)測試555第2、6腳的波形 5)試驗電容C1對輸出信號周期的影響 6)試驗電阻R1對輸出信號周期的影響 4．實訓(xùn)總結(jié)與分析 1)音頻信號產(chǎn)生的原理 上面的實訓(xùn)中，在揚(yáng)聲器測得如實訓(xùn)圖3.2(a)所示的輸出波形，它的頻率恰落在音頻范圍內(nèi)，因此可以推動揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。

精選ppt 按如下過程來定性地理解電路的工作原理。 (1)從接通電源到C1兩端電壓升高至2E/3。接通電源后的瞬間，由于電容C1內(nèi)部原先沒有儲存電荷，因此其兩端電壓為0。根據(jù)555的性質(zhì)，其3腳電壓等于電源電壓，7