大工16秋《模拟电子线路实验》实验报告及要求

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《模拟电子线路》实验报告

学习中心： 福建漳浦奥鹏学习中心 层 次： 高中起点专科 专 业： 电力系统自动化技术 年 级： 2016年春季 学 号： ************ 学生姓名： ***

实验一 常用电子仪器的使用

一、实验目的

（1）、了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法； （2）、了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法；

（3）、了解并掌握 TDS1002 型数字存储示波器和信号源的基本操作方法。

二、基本知识

1．简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。

答：布线区面板以大焊孔为主，其周围以十字花小孔结构相结合，构成接点的连接形式，每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。

2．试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。

答：①输出波形：三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信

号。

②输出频率：10Hz~1MHz连续可调。 ③幅值调节范围：0~10VP-P连续可调。

④波形衰减：20dB、40dB；⑤带有6位数字频率计，既可作为信号源的输出监视仪表，也可以作外侧频率计用。

3、试述使用万用表时应注意的问题。

答：答：在使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上；不能用手去接触表笔的金属部分，这样一方面可以保证测量的准确，另一方面也可以保证人身安全；在测量某一电量时，不能在测量的同时换档，尤其是在测量高电压或大电流时，更应注意。否则，会使万用表毁坏。如需换挡，应先断开表笔，换挡后再去测量；万用表在使用时，必须水平放置，以免造成误差。同时，还要注意到避免外界磁场对万用表的影响；万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡。如果长期不使用，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐蚀表内其它器件。

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使用万用表进行测量时，应先确定所需测量功能和量程。确定量程的原则： ①若已知被测参数大致范围，所选量程应“大于被测值，且最接近被测值”。②如果被测参数的范围未知，则先选择所需功能的最大量程测量，根据初测结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程，以便测量出更加准确的数值。如屏幕显示“1”，表明已超过量程范围，须将量程开关转至相应档位上。 三、预习题

1．正弦交流信号的峰-峰值=_2_×峰值，峰值=_√2_×有效值。 2．交流信号的周期和频率是什么关系？

答：互为倒数，f=1/T，T=1/f. 四、实验内容 1．电阻阻值的测量

表一

元件位置 标称值 实测值 Ω量程 100Ω 99.38 200Ω 实验箱 200Ω 198.40 2kΩ 5.1kΩ 5.105 20kΩ 元件盒 20kΩ 20.08 200kΩ 2．直流电压和交流电压的测量 表二 测试内容 标称值 实测值 量程 直流电压DCV +5V +5.023V 20V -12V -11.843V 20V 交流电压ACV 9V 10.375V 20V 15V 17.062 20V 3．测试9V交流电压的波形及参数 表三

被测项 有效值 （均方根值） 额定值 9V 50Hz 20ms 25.46V 频率 周期 峰-峰值 3

实测值 10.7V 50Hz 20.ms 30.6V 4．测量信号源输出信号的波形及参数 表四

信号源输出信号 频率 有效值 有效值 （均方根值） 1kHz 600mV 615mA 1.002kHz 1.001ms 1.78V 实测值 频率 周期 峰-峰值

五、实验仪器设备

名称 模拟电子技术实验箱 数字万用表 数字存储示波器 信号源 六、问题与思考

1．使用数字万用表时，如果已知被测参数的大致范围，量程应如何选定？

答：（1）若已知被测参数大致范围，所选量程应“大于被测值，且最接近被测值”。

（2）如果被测参数的范围未知，则先选择所需功能的最大量程测量，根据初测结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程，以便测量出更加准确的数值。

（3）如屏幕显示“1”，表明已超过量程范围，须将量程开关转至相应档位上。

2．使用TDS1002型示波器时，按什么功能键可以使波形显示得更便于观测？ 答：每次按“自动设置”按钮，自动设置功能都会获得稳定显示的波形。它可以自动调整垂直刻度、水平刻度和触发设置。

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型号 EEL-07 VC980+ TDS1002 NEEL-03A 用途 进行模拟电子技术试验及布线 测量物理参数 观察波形并测量波形的各种参数 输出波形、频率、调节幅值、监视仪表 按下“测量”按钮可以进行自动测量。共有十一种测量类型。一次最多可显示五种。

3．实验的体会和建议

答：测量的准确性比较重要，灵活使用仪器

实验二 晶体管共射极单管放大器

一、实验目的

1. 学习单管放大器静态工作点的测量方法。 2. 学习单管放大电路交流放大倍数的测量方法。 3. 了解放大电路的静态工作点对动态特性的影响。 4. 熟悉常用电子仪器及电子技术实验台的使用。

二、实验电路

RW100kRB1Rb1I10kB1C1 +10μIBRB220kbe+CVCC+12VICRC2.4k+cC2 10μR 5.1kvsviRL2.4kRE1kGNDEvo47μ

三、实验原理

（简述分压偏置共射极放大电路如何稳定静态工作点）

答：上图电路为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图文并茂。偏置

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电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号Vi后，在放大器的输出端便可得到一个与Vi相位相反，幅值被放大了的输出信号V0，从而实现了电压放大。

四、预习题

在实验电路中，C1、C2和CE的作用分别是什么？

答：在实验电路中电容C1、C2有隔直通交的作用，C1滤除输入信号的直流成份，C2滤除输出信号的直流成份。射极电容CE在静态时稳定工作点；动态时短路RE，增大放大倍数。 五、实验内容 1．静态工作点的测试

表一 IC=2mA 测试项 计算值 实测值 VE (V) 2 2 VB (V) 2.7 2.68 VC (V) 7.2 7.06 VCE(V) 5.2 5.048 2．交流放大倍数的测试

表二 Vi (mV) 10 Vo (mV) 657 Av= Vo/Vi 65.7 3．动态失真的测试

表三

测试条件 RW最大 VE (V) 1.24 VC (V) 8.914 VCE(V) 7.676 输出波形 失真情况 截止失真 6

RW接近于0 2.796 5.187 2.385 饱和失真 六、实验仪器设备

名称 模拟电子技术实验箱 信号源 数字式万用表 数字存储示波器

七、问题与思考

1．哪些电路参数会影响电路的静态工作点？实际工作中，一般采取什么措施来调整工作点？

答：改变电路参数Vcc、Rc、RB1、RB2、RE都会引起静态工作点的变化。在实际工作中，一般是通过改变上偏置电阻RB1（调节电位器Rw）调节静态工作点的。Rw调大，工作点降低（Ic减小）；Rw调小，工作点升高（Ic增大）。

2．静态工作点设置是否合适，对放大器的输出波形有何影响？

答：静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时V0的负半周将被削底；工作点偏低则易产生截止失真，即V0的正半周被缩顶。

3．实验的体会和建议

答：详细认真看实验说明，根据实验要求做好记录。

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型号 EEL-07 NEEL-03A VC980+ TDS1002 用途 进行模拟电子技术实验及布线 提供幅值频率可调的正弦波信号 用来测量电阻值、电压 用观察输出电压波形、测量参数

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实验三 集成运算放大器的线性应用

一、实验目的

1. 熟悉集成运算放大器的使用方法，进一步了解其主要特性参数意义； 2. 掌握由集成运算放大器构成的各种基本运算电路的调试和测试方法； 3. 了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验原理

1．反相比例器电路与原理

反相比例放大器电路如图所示。在电路中，输入信号vi经输入电阻R1送到反相输入端，而同相输入端通过电阻R接“地”。反馈电阻Rf跨接在输出端和反相输入端之间，形成深度电压并联负反馈。

Rf100kΩ+12VviR110kΩ72-+1△+3546voR9.1kΩRw100kΩ-12V

其运算关系为： voRfvi R1该式表明，输出电压与输入电压是比例运算关系。 若RfR1，则为反相器，vovi。

为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相端应接入平衡电阻

RR1//Rf。

2．反相加法器电路与原理

在反相比例放大器基础上，如果反相输入端增加若干输入电路，则构成反相

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加法放大器，电路如图所示。

Rf100kΩ+12Vvi1vi2R110kΩR210kΩR4.7kΩ72-+1△+3546voRw100kΩ-12V

其运算关系为： vo(RfRvi1fvi2) R1R2该式表明，输出电压为两个输入电压vi1和vi2相加。

为了保证运算放大器的两个输入端处于平衡对称的工作状态，克服失调电压、失调电流的影响，在电路中应尽量保证运算放大器两个输入端的外电路的电阻相等。因此，在反相输入的运算放大器电路中，同相端与地之间要串接补偿电阻R，R的阻值应是反相输入电阻与反馈电阻的并联值，即R=R1||R2||Rf。

3．减法器电路与原理

减法器电路如图所示。

Rf100kΩ+12Vvi1vi2R110kΩR210kΩR100kΩ72-+1△+6vo354Rw100kΩ-12V

其运算关系为：voRR1RfR·3vi2fvi1 R1R2R3R1Rf(vi2vi1) R1当R1R2，R3Rf时，有关系式：vo三、预习题

在由集成运放组成的各种运算电路中，为什么要进行调零？

答：为了补偿运放自身失调量的影响，提高运算精度，在运算前，应首先对

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运放进行调零，即保证输入为零时，输出也为零。 四、实验内容 1．反相比例运算电路

表一 Vi (V) 0.5 实测Vo (V) 5.38 计算Vo (V) 5 2．反相加法运算电路 表二

Vi1(V) Vi2(V) 实测Vo(V) 计算Vo(V) 3．减法运算电路 表三

Vi1(V) Vi2(V) 实测Vo(V) 计算Vo(V) 五、实验仪器设备

名称 模拟电子技术实验箱 信号源 电压源 数字万用表 数字存储示波器 型号 EEL-07 NEEL-03A NEEL-01 VC980+ TDS1002 用途 进行实验及布线 提供幅值、频率可调的正弦波信号 提供幅值可调的双路输出直流电压 测量电压 用于观察输入、输出电压波形 0.1 0.6 5.025 5 0.4 0.9 5.026 5 0.7 1.2 5.013 5 0.9 1.4 5.042 5 0.1 0.2 3.127 3 0.1 0.3 4.176 4 0.2 0.3 5.158 5 0.2 0.4 6.153 6 11

六、问题与思考

1．试述集成运放的调零方法。

答：所谓调零并不是对独立运放进行调零，而是对运放的应用电路调零，即将运放应用电路输入端接地（使输入为零），调节调零电位器，使输出电压等于零。

2．为了不损坏集成块，实验中应注意什么问题？

答：实验前要看清运放组件各元件管脚的位置；不得将正、负电源极性接反， 输出端不得短路，否则将会损坏运放集成块。

3．实验的体会和建议

答：实验要多做几次，以求实验数据的真实性。

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实验四 RC低频振荡器

一、实验目的

1. 掌握桥式RC正弦波振荡器的电路及其工作原理； 2. 学习RC正弦波振荡器的设计、调试方法；

3. 观察RC参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测定方法。

二、实验电路

RfD2Rw+12VR372D1R4-+△+6vo34vfCCR-12VR

三、振荡条件与振荡频率

（写出RC正弦波电路的振荡条件以及振荡频率公式）

起振的幅值条件为：Af1Rf（R4//rd）3 式中RfRw，rd——二极管

R3正向导通电阻。Rf应略大于2R1。

电路的振荡频率为：f0四、预习题

在RC正弦波振荡电路中， R、C构成什么电路？起什么作用？R3、Rw、R4构成什么电路？起什么作用？

答：RC串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，引入正反馈是

1 2RC 13

为了满足振荡的相位条件，形成振荡。R3、Rw及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。引入负反馈是为了改善振荡器的性能。调节电位器Rw，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形，利用两个反向并联二极管D1、D2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。D1、D2采用硅管(温度稳定性好)，且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。R4的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。 五、安装测试

表一 1 2 R（kΩ） C（μF） 输出电压Vo（V） 实测f0（Hz） 计算f0（Hz） 10 5 0.01 0.01 6.12 5.61 1.506 2.914 1.592 3.184 六、实验仪器设备

名称 模拟电子技术实验箱 数字万用表 数字存储示波器 七、问题与思考

1．如何改变RC正弦波振荡电路的振荡频率？

答：改变选频网络的参数C或R，即可调节振荡频率。一般采用改变电容C作频率量程切换，而调节R作量程内的频率细调。

2．RC正弦波振荡器如果不起振或者输出波形失真，应调节那个参数？如何调？

答：调整反馈电阻Rf (调Rw)，使电路起振，且波形失真最小。如不能起振，说明负反馈太强，应适当加大Rw，使Rf增大；如果电路起振过度，产生非线性失真，则应适当减小Rw。 3．实验的体会和建议

答：熟练掌握实验仪器使用，认真按实验操作流程做实验。

型号 EEL-07 VC980+ TDS1002 用途 提供实验元器件及布线 测量电压、频率等参数 观察输出电压皮形 14