实验一常用电子仪器的使用及电子元器件的识别与检测 一,实验目的 1、熟悉模拟电子技术实验中常用电子仪器的功能,面板标识,及各旋扭,换档开关的 用途。 2、初步掌握用示波器观察正弦波信号波形和测量被形参数的方法,学会 操作要领及注音束面,正确用仪器 3、初步认识本学期实验用的全部器件,学习常用电子元器件的识别及用万用表检测和判 断它们的好坏与管脚,并测量其值。 4、了解元器件数值的标注方法(直标法、文字符号法、色标法),电路中元件数值的标 注方法及元件的标注、符号、单位和换算。 二、 实验仪器 、 双踪示波器 多功能信号发生器 3、数字交流毫伏表 4、数字万用表 三、预习要求 1、认真阅读本实验指导书的附录一及附录二 认识本实验的仪器,了解其功能。面板标识及换档开关与显示 四、实验内容及步骤 实验电子仪器框图 稳 压 输入信号 输出信号 多功能信号 发生器 被测实验电路 输出信号 示波器 交流 电压 直流电压 电压表或万用表 交流毫伏表 图11 ()实验内容 1.常用电子仪器的使用 1)将信号发生器调至频率f=1000z电压V=100v的正弦波电压输出。 1
2)用数字毫伏表测量信号发生器是否为100mv(有效值)。 3)用示波器通道1经测量探头输入。测量信号发生输出是否为正弦电压,其峰 蜂值Vpp=2×√2×100=282mv。频率f1000Hz(即周期T=1/=100ms) 注意: a.使用时,将所有仪器接地端联接在一起,即“共地”,否则可能引起外界干扰,导致 测量误差增大。 ,用节示波器旋扭.使图形亮活中线条清断】 c.调节示波器同步旋扭,使图形大小适中,稳定 )改变信号发生器输出的正弦波须率与电压大小,在下面的三个须常和三个幅度 附近任选三个组合,重新观察,测量,记求下读数 频率:500Hz;2Kz;100Kz: 幅度:100mV:1.8y: 10W 记录表格: 信号发生电压表指 示波器电压 示波器周期 器频率 示电压 V/格 格 ms/格格 2.各种常用电子元器件识别与检测 1)电阻的测量。 用实际元件为例,进行色环电阻单位换算并用万用表测量电阻和电位器的阻值。作下记 2)电容的测量 电容元件的分类、特点、主要参数与选用。以实际元件为例。进行电容单位换算练习用 万用表测量电解电容,分清极性,判明质量好坏。 3)二极管、三极管、稳压管的测量。 a》用万用表判断二极管的极性与质量估脚 b)分辨三极管的极性(PP还是PN,硅材料还是储)和管脚(e.b.c)的判别及 Iceo和电流放大倍数B的估测。 (2)操作步骤说明: 1,对于交、直流电压、电流及电阻进行测量的方法同其他万用表。 在世不再介绍。示器上所5示的读数单位与量程单位一被 2.用Q档测量电路中电阻值时, 需将电阻两端均与电源断开。 以避免读数有抖动 3.用Ω档可以判断电解电容的好坏。方法如下:先将电解电容的正、负极短路(使电 容放电),然后将万用表红表笔接电解电容正极,黑表笔接负极(注意应选样合适 的量程,如50μF用200K档,5uF用2W档)。若表上读数开始很小(相当短路), 充电后逐渐增大,最后读数为1(相当于开路),则说明电容是好的。若按上述操 作,读数始终不变,说明电容已坏(开路或短路 4. 二极管检测:在这一档,红表笔接正电压,黑表笔接负电压。测试时两表笔的接法 如图所示
红表笔 黑表笔 红表笔 黑表笔 苦按图所天的接法进行量测,则显示二极管的正向压 (B) 通常, 一个好的硅二极管的正向压降应在500mV到800mV之间。若显示“000”,则表示短 路,若显示“1”,则说明不通。 若按图(⑧)所示接法进行量测,应显示“1”,若显示“000”或其他值,说明管子已坏。 我们也可以用这一档来判断二极管的好坏,及识别管脚。测量时先将一支表笔接在某 认定的管脚上,另一支表笔先后接到其余两个管脚上,如果测得两个 N结均导通或均不导 通,然后,将两表笔对换复测时,接均不导通或均不导通,然后,将两表笔对换复测时 P八结均不导通或导通,则可确定该管是好的,且认定这个管脚是基极。若基极接红表笔时 bc结和be结均导通,说明该管为NPN。若接的是黑表笔,则是PNP管,再比较两个PW结的 正向压降值,读数大些的是b结,小些的是bc结。这样,就可以分辨出集电极和发射极了。 5.hFE测试:将三极管管脚正确插入测试管座,即可以从显示器上直接读出B值, 显 “000”,则说明管子是坏的 注意事项: (1)注意正确地选择量程及插孔,对未知量进行测量时,应把量程调到最 大,然后从大到小调,直到合适为止,若出现“1”,表示过载,应加 大量程: 改变量程时,表笔一端应开路 3) 测量电流时,切记过载: (4)用完本表,应宜量程档最大量程: 五、实验报告 实验目的 2.记录测量的原始数据,所用仪器的名称、型号、编号。 3,根据测量结果分析当测量的电压频率不同时各应用哪儿种表测量,结果 才更精确 4、根据原始数据简述怎样用万用表判断二极管、三极管、稳压管的管型、管脚及好坏, 观察电解电容充电、充满、漏电和放电各个过程。 5、回答问题 (1)用数字万用表如何判断二极管的正负极,表而上显示的是什么量? (2)数字万用表测量三极管的电流放大倍数B时,如何判断其三个极? (3)示波器测量的是什么量?如何读其数值? (4》同一个电压值示波器指示的数值和由压表读出的数值有和不同?为什么? 3
实验二、单管放大电路 实验目的 1、学握单管放大电路的静态和动态测试方法,及其对放大器性能的影响: 2、巩固单管放大电路的基本工作原理。 一、实验仪器 1、双踪示波器 2、信号发生器 多功能数字信号发生器 4、数字万用表 二、预习要求 1、三极管及单管放大器工作原理 2、放大器动态及静态测量方法。 三、实验内容及 1、装接电路如图2.1所示 a. (12 Rb1 Res.k R即 630K RI 防0 51R 10u RL 51K 100 10u 24K Re2 图2.1单管放大电路 (1)、用万用表判断实验箱上三极管V】的极性及好坏,放大倍数以及电解电容C 的极性和好坏。记求1c为0.5mA,1mA,1.5mA时的B值。 (2)、按图2.1所示连接电路(注意接线前先测量+12V电源,关断电源后再接线), 将R即调到电阻最大位置。 (3、接线后仔细检查,确认无误后接通电源。 2、静态调整 调整即使V=1.9V,计算并填表2.1
实测 实测计算 Vbe (V) Vce (V) Rb (K) Ib (uA) Ic (mA) 表2.1 3、动态研究 ()、将信号发生器调到=1Kz,幅值为3,接到放大器输入端Vi,观察i和Vo 段波形 并比较相位 (2)、信号源频率不变,逐渐加大幅度,观察Vo不失真时的最大值并填表2.2。 RL=∞时, 实 实测计算 估算 Vi (mV) Vo (V) 表2.2 (3)、保持Vi不变,放大器接入负载R,在改变c数值情况下测量,并计算结果填表 2.3。 给定参数 实测 实测计算估算 D vi (mV)Vo (V) A Av 2K 5.1K 2K2.2K 5151K 5.1K2.2K 表2.3 (4)、保持V不变,增大和减小即,观察Vo波形变化,测量并填表2.4. R即值 h Vc Ve 输出波形情况 最大 合适 最小 表2.4 注意:若失真观察不明显可增大或减小V幅值重测 4、测放大器输入、输出电阻 (1)、输入电阻测量 在输入端串接一个5.1K电阻 如图1.2,测量Vs和Vi,即可计 算re 图2.2输入电阻测量
(2)、输出电阻测量 Ro d 图2.3输出电阻测量 在输出端接入可调电阻作为负载,选择合适的R值使放大器输出不失真(接示波器 监视),测量有负载和空载时的Vo,即可计算Ri。 将上述测量及计算结果填入表2.5中 输入电阴Rs=5.1K 输出由阻 实测 测算 估算 实测 测算估算 Ri Vo Vo RL=∞ 表2.5 五、实验报告 1、注明你所完成的实验内容和思考题,简述相应的基木结论。 2、选择你在实验中感受最深的一个实验内容,写出较详细的报告。要求你能够使一个 懂得电子电路原理但没看过实验指导书的人可以看懂你的实验报告,并相信你实验 中得出的结论。 3、回答问题 (1)为什么输入端采用R1、2二个电阻分压? (2)如何测量品体管的发射极电流? (3)输出电阻的理论值与实测值有误差的原因是什么? 6
实验三晶体管两级放大电路 一、实验目的 1、 掌握如何合理设置静态工作点: 2、学会放大器频率特性测试方法: 3、了解放大器的失真及消除方法。 二、实验仪器 1、双踪示波器 2、数字万用表 3、信号发生器 4、交流毫伏表 三、预习要求 1、复习教材多级放大电路的内容及频率响应特性的测量方法」 2、分析图3.1两级交流放大电路,初步估计测试内容的变化范围。 四、实验内容 实验电路见图3.1 (2V) sn 图3.1两级交流放大电路 1、静态工作点 (1)、按图接线,注意接线尽可能短。 (2)、静态工作点设置:要求第二级在输出波形不失真的前提下幅值尽可能大,第一级 为增加信噪比尽可能低点 (3)、在输入端加上1Kz幅度为lmv的交流信号(一般采用实验箱上加衰减的办法, 即信号源用一个较大的信号。例如100加Y,在实验板上经100:1衰减电阻降为 1mv),调整工作点使输出信号不失真。 注意:如发现有寄生振荡,可采用以下措施消除 ①重新布线,尽可能走线短 ②可在三极管cb间加儿p到儿百p的电容: ③信号源与放大器用屏蔽线连接。 2、按=∞时,表3.1要求测量并计算,注意测静态工作点时应新开输入信号。 7
静态工作点 电压放人倍数 输入/输出电压 第第整 第一级 第二级 (mV) 体 级级 Vel Vbl Vel Ve2 Vb2 Ve2 Vi Vol Vo2 Av1 Av2 Av 空载 RlL=o∞ 负载 RL=3k 表3.1 3、接入负载电阻R=3KQ,按表3.1测量并计算,比较实验内容2,3的结果。 4、测量两级放大器的频率特性 (1)将放大器的负载断开,先将输入信号频率调到1z,幅度调到使输出幅度最 大而不失真 (2)保持输入信号幅度不变,改变類率,按表3.2测量并记录: (3)按上负载,重复上述实验 f(Hz) 50100250 50010002500 5000 1000020000 R= R=3K 表3.2 五、实验报告: 画出实验电路的频率特性简图,标出f,和。 写出增加频率范围的方法。 4、回答问题: (1)如果出现寄生振荡,大概有那些可能的原因? (2)为使第二级输出波形不失真的前提下幅值尽可能大,应怎样调整第二级工作点? (3)如何扩展放大器的频率范围?
实验四负反馈放大电路 一、实验目的 1、研究负反馈对放大器性能的影响 2、学握反馈放大器性能的测试方法。 二、实验仪器 1、双踪示波黑 2、低频信号发生器 3、交流伏表 4、数字万用表 三、预习要求 上园速装学的买装。o,7安大程环和环电压故大最 ,估计待测量内容的变化趋势 四、实验内容 1、负反馈放人器开环和闭环放人倍数的测试 (1)、开环电路 图4.1反馈放大电路 ①按图接线,R先不接入: ②输入端接入Vi=1mvf=1Kz的正弦波(注意输入1Y信号采用输入端衰减法见 实验二)。调整接线参数使输出不失真且无振荡(参考实验二的方法): ③按表4.1要求进行测量并填表 ④根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻。 (2)、闭环电路 ⑤接通R按实验一的要求调整电路:
⑥按表4.1要求测量并填表,计算Av: 根据实刘结果,验证Av「≈1/R。 R.(KQ) vi (mV) vo (mV) Av (Avf) 开环 1.5K 闭环 1.5 表4.1 2、负反绩对失真的改善作用 (1)、将图4.1电路开环,逐步加大V的幅度,使输出信号出现失真(注意不要过份 失真),记录失尖真波形幅度 (2)、将电路闭环,观察输出情况,并适当增加Vi幅度,使输出幅度接近开环时失真 波形幅度。 (3)、若R=3KQ不变,但R接入V1的基级,会出现什么情况?实验验证之。 (4)、画出上述各步实验的波形图。 3、测放大器频率特性 (1)、将图4.1电路先开环,选择V1适当幅度(顿率1Kz)使输出信号在示波器上有 进幅正弦波显示 (2)、保持输入信号幅度不变逐步增加频率,直到波形减小为原来的70%,此时信号频 率即为放大器f (3)、条件同上 但逐渐减小频率, 测得f (4)、将电路闭环,重复13步壕,并将结果填入表4.2。 f (Hz) fL(Hz) 开环 闭环 表4.2 五、实验报告: 3、回答间题: (1)放大器加负反馈对性能有那些改善? (2)反馈系数的理论计算值与实测值差别的原因在哪里? (3)验算带宽的增加是否符合理论值(1+F)倍