《模擬電子線路實驗》實驗報告.doc

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網絡高等教育 《模擬電子線路》實驗報告 學習中心： 浙江建設職業(yè)技術學院奧鵬學習中心 層 次： 高中起點專科 專 業(yè)： 電力系統(tǒng)自動化技術 年 級： 12 年 秋 季 學 號： 121213228188 學生姓名： 2 實驗一 常用電子儀器的使用 一、實驗目的 1.了解并掌握模擬電子技術實驗箱的主要功能及使用方法。 2.了解并掌握數字萬用表的主要功能及使用方法。 3.學習并掌握TDS1002型數字存儲示波器和信號源的基本操作方法。 二、基本知識 1． 簡述模擬電子技術實驗箱布線區(qū)的結構及導電機制。 布線區(qū)面板以大焊孔為主，其周圍以十字花小孔結構相結合，構成接點的連接形式，每個大焊孔與它周圍的小孔都是相通的。 2． 試述NEEL-03A型信號源的主要技術特性。 ①輸出波形：三角波、正弦波、方波、二脈、四脈、八脈、單次脈沖信號； ②輸出頻率：10Hz~1MHz連續(xù)可調； ③幅值調節(jié)范圍：0~10VP-P連續(xù)可調； ④波形衰減：20dB、40dB； ⑤帶有6位數字頻率計，既可作為信號源的輸出監(jiān)視儀表，也可以作外側頻率計用。 注意：信號源輸出端不能短路。 3． 試述使用萬用表時應注意的問題。 使用萬用表進行測量時，應先確定所需測量功能和量程。 確定量程的原則： ①若已知被測參數大致范圍，所選量程應“大于被測值，且最接近被測值”。 ②如果被測參數的范圍未知，則先選擇所需功能的最大量程測量，根據初測結果逐步把量程下調到最接近于被測值的量程，以便測量出更加準確的數值。 如屏幕顯示“1”，表明已超過量程范圍，須將量程開關轉至相應檔位上。 4． 試述TDS1002型示波器進行自動測量的方法。 按下“測量”按鈕可以進行自動測量。共有十一種測量類型。一次最多可顯示五種。 按下頂部的選項按鈕可以顯示“測量1”菜單?？梢栽凇靶旁础敝羞x擇在其上進行測量的通道?？梢栽凇邦愋汀敝羞x擇測量類型。 測量類型有：頻率、周期、平均值、峰-峰值、均方根值、最小值、最大值、上升時間、下降時間、正頻寬、負頻寬。 三、預習題 1．正弦交流信號的峰-峰值=_2__×峰值，峰值=__根號2__×有效值。 2．交流信號的周期和頻率是什么關系？ 兩者是倒數關系。 周期大也就是頻率小，頻率大也就是周期長 四、實驗內容 1．電阻阻值的測量 表一 元件位置 實驗箱 元件盒 標稱值 100Ω 200Ω 5.1kΩ 20kΩ 實測值 99.40 198.5 5.105 20.09 Ω量程 200Ω 2KΩ 20KΩ 200KΩ 2．直流電壓和交流電壓的測量 表二 測試內容 直流電壓DCV 交流電壓ACV 標稱值 +5V -12V 9V 15V 實測值 5.023 -11.843 10.368 17.062 量程 20V直流 20 V直流 20V交流 20V交流 3．測試9V交流電壓的波形及參數 表三 被測項 有效值 （均方根值） 頻率 周期 峰-峰值 額定值 9V 50Hz 20ms 25.46V 實測值 10.7v 50.00Hz 20.00ms 30.6v 4．測量信號源輸出信號的波形及參數 表四 信號源輸出信號 實測值 頻率 有效值 有效值 （均方根值） 頻率 周期 峰-峰值 1kHz 600mV 615mV 1.001ms 1.006v 1.78v 五、實驗儀器設備 名稱 型號 用途 模擬電子技術實驗箱 EEL-07 布線提供各種直流交流電源和各種元器件 數字萬用表 VC980+ 測量電阻、電壓、頻率 信號源 NEEL-03A 可以提供幅值、頻率可調的各種脈沖信號 示波器 TDS1002 觀察波形，測量波形的參數 六、問題與思考 1． 使用數字萬用表時，如果已知被測參數的大致范圍，量程應如何選定？ 若已知被測參數大致范圍，所選量程應“大于被測值，且最接近被測值”；如果被測參數的范圍未知，則先選擇所需功能的最大量程測量，根據初測結果逐步把量程下調到最接近于被測值的量程，以便測量出更加準確的數值，如屏幕顯示“1”，表明已超過量程范圍，須將量程開關轉至相應檔位上 2． 使用TDS1002型示波器時，按什么功能鍵可以使波形顯示得更便于觀測？ AUTOSET鍵 實驗二 晶體管共射極單管放大器 一、實驗目的 1． 掌握放大器靜態(tài)工作點的調試方法，學會分析靜態(tài)工作點對放大器性能的影響。 2． 掌握放大器電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測試方法。 3． 熟悉常用電子儀器及模擬電路實驗設備的使用。 二、實驗電路 三、實驗原理 （簡述分壓偏置共射極放大電路如何穩(wěn)定靜態(tài)工作點） 圖2-1為電阻分壓式工作點穩(wěn)定單管放大器實驗電路圖。它的偏置電路采用和組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻，以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點。當在放大器的輸入端加入輸入信號后，在放大器的輸出端便可得到一個與相位相反，幅值被放大了的輸出信號，從而實現了電壓放大。 四、預習題 在實驗電路中，C1、C2和CE的作用分別是什么？ 在實驗電路中電容C1、C2有隔直通交的作用，C1濾除輸入信號的直流成份，C2濾除輸出信號的直流成份。 射極電容CE在靜態(tài)時穩(wěn)定工作點；動態(tài)時短路，增大放大倍數。 五、實驗內容 1．靜態(tài)工作點的測試 表一 =2mA 測試項 VE (V) VB (V) VC (V) VCE(V) 計算值 2 2.7 7.2 5.2 實測值 2 2.69 7.05 5.046 2．交流放大倍數的測試 表二 Vi (mV) Vo (mV) Av= Vo/Vi 10 658 65.8 3．動態(tài)失真的測試 表三 測試條件 VE (V) VC (V) VCE(V) 輸出波形 失真情況 最大 1.24 8.915 7.675 截止失真 接近于0 2.796 5.185 2.385 飽和失真 六、實驗儀器設備 名稱 型號 用途 模擬電子技術實驗箱 EEL-07 實驗用的器件以及實驗布線區(qū) 信號源 NEEL-03A 提供幅值頻率可調的正弦波信號 數字式萬用表 VC980+ 用來測量電阻值、電壓、電流 數字存儲示波器 TDS1002型 用來觀察輸出電壓波形 七、問題與思考 1．哪些電路參數會影響電路的靜態(tài)工作點？實際工作中，一般采取什么措施來調整工作點？ 改變電路參數、、、、都會引起靜態(tài)工作點的變化。在實際工作中，一般是通過改變上偏置電阻（調節(jié)電位器）調節(jié)靜態(tài)工作點的。調大，工作點降低（減?。徽{小，工作點升高（增大）。 2．靜態(tài)工作點設置是否合適，對放大器的輸出波形有何影響？ 靜態(tài)工作點是否合適，對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。工作點偏高，放大器在加入交流信號以后易產生飽和失真，此時的負半周將被削底。 工作點偏低則易產生截止失真，即的正半周被縮頂。 15 實驗三 集成運算放大器的線性應用 一、實驗目的 1、熟悉集成運算放大器的使用方法，進一步了解其主要特性參數意義； 2、掌握由集成運算放大器構成的各種基本運算電路的調試和測試方法； 3、了解運算放大器在實際應用時應考慮的一些問題。 二、實驗原理 1．反相比例器電路與原理 由于Vo未達飽和前，反向輸入端Vi與同向輸入端的電壓V相等(都是零)，因此I=Vi/R1，,再由于流入反向端的電流為零，因此V2=I ×R2 =(Vi ×R2)/R1 ，因此Vo=－V2=－(R2/R1) ×Vi。R2如改為可變電阻,可任意調整電壓放大的倍數,但輸出波形和輸入反相 2．反相加法器電路與原理 根據虛地的概念，即 根據虛地的概念，即：vI=0→vN-vP=0, iI=0 3．減法器電路與原理 由輸入的信號，放大倍數為，并與輸出端相位相反，所以 由輸入的信號，放大倍數為 與輸出端e0相位相，所以 當R1=R2=R3=R4時 e0=e2-e1 三、預習題 在由集成運放組成的各種運算電路中，為什么要進行調零？ 為了補償運放自身失調量的影響，提高運算精度，在運算前，應首先對運放進行調零，即保證輸入為零時，輸出也為零。 四、實驗內容 1．反相比例運算電路 表一 Vi (V) 實測Vo (V) 計算Vo (V) 0.5 5.23 5 2．反相加法運算電路 表二 Vi1(V) 0.1 0.1 0.2 0.2 Vi2(V) 0.2 0.3 0.3 0.4 實測Vo(V) 3.103 4.144 5.157 6.125 計算Vo(V) 3 4 5 6 3．減法運算電路 表三 Vi1(V) 0.1 0.4 0.7 0.9 Vi2(V) 0.6 0.9 1.2 1.4 實測Vo(V) 5.012 5.045 5.041 5.047 計算Vo(V) 5 5 5 5 五、實驗儀器設備 名稱 型號 用途 模擬電子技術實驗箱 EEL-07 提供實驗用的電源、元器件及實驗布線區(qū) 信號源 NEEL-03A 提供幅值、頻率可調的正弦波信號 電壓源 NEEL-01 提供幅值可調的雙路輸出直流電壓 數字式萬用表 VC980+ 測量直流電壓和交流電壓、直流電流和交流電流、電阻、電容、二極管、三極管、通斷測試及頻率等參數。 數字存儲示波器 TDS1002 用于觀察信號的波形 六、問題與思考 1．試述集成運放的調零方法。 所謂調零并不是對獨立運放進行調零，而是對運放的應用電路調零，即將運放應用電路輸入端接地（使輸入為零） ，調節(jié)調零電位器，使輸出電壓等于 2．為了不損壞集成塊，實驗中應注意什么問題？ 實驗前要看清運放組件各元件管腳的位置；不得將正、負電源極性接反， 輸出端不得短路，否則將會損壞運放集成塊。 實驗四 RC低頻振蕩器 一、實驗目的 1.掌握橋式RC正弦波振蕩器的電路及其工作原理； 2.學習RC正弦波振蕩器的設計、調試方法； 3.觀察RC參數對振蕩頻率的影響，學習振蕩頻率的測定方法 二、實驗電路 三、振蕩條件與振蕩頻率 （寫出RC正弦波電路的振蕩條件以及振蕩頻率公式） RC正弦波電路的振蕩條件它的起振條件為 ：應略大于3，應略大于，其中 震蕩頻率： 四、預習題 在RC正弦波振蕩電路中， R、C構成什么電路？起什么作用？、、構成什么電路？起什么作用？ RC串、并聯電路構成正反饋支路，同時兼作選頻網絡，引入正反饋是為了滿足振蕩的相位條件，形成振蕩 、及二極管等元件構成負反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。引入負反饋是為了改善振蕩器的性能。調節(jié)電位器，可以改變負反饋深度，以滿足振蕩的振幅條件和改善波形，利用兩個反向并聯二極管D1、D2正向電阻的非線性特性來實現穩(wěn)幅。D1、D2采用硅管(溫度穩(wěn)定性好)，且要求特性匹配，才能保證輸出波形正、負半周對稱。的接入是為了削弱二極管非線性的影響，以改善波形失真。 五、安裝測試 表一 R（kΩ） C（μF） 輸出電壓Vo（V） 實測f0（Hz） 計算f0（Hz） 1 10 0.01 6.1 1.568 1.592 2 5 0.01 5.6 2.787 3.184 六、實驗儀器設備 名稱 型號 用途 模擬電子技術實驗箱 EEL-07 用來提供實驗用元器件以及實驗布線區(qū) 數字式萬用表 VC980+ 測量直流電壓和交流電壓、直流電流和交流電流、電阻、電容、二極管、三極管、通斷測試及頻率等參數。 數字存儲示波器 TDS1002 用于觀察信號的波形 七、問題與思考 1． 如何改變RC正弦波振蕩電路的振蕩頻率？ 改變選頻網絡的參數C或R，即可調節(jié)振蕩頻率。一般采用改變電容C作頻率量程切換，而調節(jié)R作量程內的頻率細調 2． RC正弦波振蕩器如果不起振或者輸出波形失真，應調節(jié)那個參數？如何調？ 調整反饋電阻 (調)，使電路起振，且波形失真最小。如不能起振， 說明負反饋太強，應適當加大，使增大；如果電路起振過度，產生非線性失真，則應適當減小。