1．实验目的
（1）掌握万用表、直流稳压电源的使用方法。
（2）学会使用万用表测量电阻，掌握线性电阻元件伏安特性的测试方法。 （3）识别和检测电阻的色环、数值、标称值、额定功率、精度。
2．实验仪器
万用表、直流稳压源DH1718D、电阻。
3．实验原理
1）直流稳压源
本实验采用直流稳压源DH1718D双路稳压稳流（CV/CC）跟踪电源是实验室通用电源。具有恒压、恒流工作功能，且这两种模式可随负载变化而进行自动转换。另外DH1718D具有串联主从工作功能，左边为主路，右为从路，在跟踪状态下，从路的输出电压随主路而变化。这对于需要对称且可调双极性电源的场合特别适用。使用方法如下：
（1）左边的按键为左路仪表指示功能选择，按下时指示该路输出电流，否则指示该路输出电压。
（2）中间按键是跟踪/常态选择开关，将左路输出负端至右路输出正端之间加一短路线，按下此键后，开启电源开关，整机即工作在主----从跟踪状态。
（3）输出电压的调节亦在输出端开路时调节；输出电流的调节亦在输出短路时进行。 2）电阻的伏安特性
电阻元件是一种对电流呈现阻力的元件，有阻碍电流流动的性能。在电路中，线性电阻元件的值不随电压或电流大小的变化而改变，其两端的电压与流过它的电流成正比。线性电阻元件R的伏安特性满足欧姆定律，在电压U和电流I的参考方向相关联的条件下， U=IR
线性电阻元件的伏安特性还可以用其电流和电压的关系图形来表示，其伏安特性为一条通过坐标原点的直线，该直线斜率的倒数即为电阻值，它是一个常数。
3）色环阻值读值方法
电阻的阻值或直接标注在元件的外壳上，或是用不同的颜色的色环标注在元件的外壳上。色环电阻分为四色环和五色环，所谓四色环就是用四条有颜色的环代表阻值大小。
每种颜色代表不同的数字： 颜色 棕 代表数值 1 红 2 橙 3 黄 4 绿 5 蓝 6 紫 7 灰 8 白 9 黑 0 金 误差 ±5% 银 误差 ±10%
四色环各色环表示意义如下：第一条色环：阻值的第一位数字；第二条色环：阻值的第二位数字；第三条色环：10的幂数；第四条色环：误差表示。例如：电阻色环：棕绿红金，第一位：1；第二位：5；第三位：10的幂为2（即100）；误差为5%；即阻值为：15×100=1500欧=1.5千欧=1.5KΩ。
精确度更高的“五色环”电阻，用五条色环表示电阻的阻值大小，具体如下：
第一条色环：阻值的第一位数字；第二条色环：阻值的第二位数字；第三条色环：阻值的第三位数字；第四条色环：阻值乘数的10的幂数；第五条色环：误差（常见是棕色，误差为1%）。
4）数字万用表
万用表是一种多量程和测量多种电量的便携式电子测量仪表。可以测量交直流电压、交直流电流、电阻值、电容值等等。万用表最大的特点是有一个量程转换开关，各种功能就是利用这个开关来切换的。
4．实验内容
1）万用表的使用 （1）测量直流电压
测量方法如下：将黑色表笔插入COM插孔，红色表笔插入V/Ω插孔。将功能开关置于直流电压测量（DCV/）量程范围，并将表笔并接在被测负载或信号源上，在显示电压读数时，同时会指示出红表笔的极性。 注意：
①在测量之前不知被测电压的范围时应将功能开关置于高量程档后逐步调低。 ②仅在最高位显示“1”时，说明已超过量程，须调高一档。
由直流稳压源给出如表1-1中多个电压，用万用表直流电压档测量。将测量结果记入表1-1中。
表1-1 直流稳压源 上的电压 数字万用表 实测结果 量程 1V 6V 10V 15V 25V （2）测量电阻 测量方法如下：将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入VΩ插孔（注意：红表笔极性为“＋”）。将功能开关置于所需量程上，将测试笔跨接在被测电阻上。
用万用表测量电阻，选好量程后，进行测试。将测量结果记入表1-2中。
表1-2
被测电阻 数字万用表 实测结果 量程 200Ω 1kΩ 10kΩ 51kΩ 2）测量线性电阻的伏安特性
按图1-1接好线路，已知电阻R的电阻值为2 kΩ，利用直流稳压电源调出表1-3中的电压，使用万用表测量电阻两端电压值和流经电阻的电流值，填入表1-3中。根据表中数据，绘制电阻R的伏安特性曲线，完成表1-4。
使用万用表测量电流时，须注意：将功能开关旋转到直流电流档，将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入A插孔，测试笔一定要串入被测电路中，否则将会烧毁万用表。红表笔的极性将在数字显示的同时指示出来。
2KΩ
图1-1线性电阻伏安特性测试电路
表1-3 选择直流电压值U（V） 2V 4V 表1-4
6V 8V 10V 12V I(mA) R=2 kΩ U（V） I(mA)
3）利用色环识读电阻值
读出不同阻值电阻的色环，填写表1-5。 色环颜色 电阻 5.1kΩ 10kΩ 24kΩ 第一条 色环 表1-5 第二条 第三条 色环 色环 第四条 色环 第五条 色环 5．预习和实验报告要求
1）实验前仔细阅读实验指导书中本次实验内容，预习相关知识内容。 2）按要求测填写表格中的相关数据，及完成相关记录； 3）实验报告中按实验内容画出电路图及列写相应表格。 [思考题]
1.测量电压信号时，仪器的量程选择多大时是最佳量程？ 2.万用表的基本用途是什么？ 3.什么是元件的伏安特性？
实验二常用仪器仪表的使用（二）
1．实验目的
（1）初步学会信号发生器和示波器的使用方法。 （2）学会使用示波器观察波形变化。 （3）学会利用示波器测量交直流电压。
2．实验仪器
信号发生器、双通道示波器.
3. 实验原理
1）信号发生器
（1）信号发生器是产生各种波形的信号电源。按信号波形分类，有正弦信号发生器、方波信号发生器、脉冲信号发生器、函数信号发生器（多信号发生器）等。信号发生器的核心部分是振荡器产生的信号放大后作为电压或功率输出。通常输出电压可连续调节（细调），有电压衰减开关（粗调），输出频率也可通过粗调开关和细调旋钮进行调节。
（2）信号发生器的使用方法
①先将输出幅值调到零位，接通电源，预热几分钟方可进行工作。
②使用时将电源频率调到所需的数值，对于多信号发生器，还要将转换开关调到选定的波形位置，在确定负载与信号发生器连接无误后，再将输出电压从零调到所需数值。
③不能将信号发生器的输出端短路，以免损坏仪器。 2）示波器
（1）示波器原理
示波器是一种综合性的电信号特性测试仪，用它可以直接显示电信号的波形，测量其幅值、频率以及同频率两信号的相位差等。电路实验中，这种基本电子测量仪器会多次用到。通过本实验，要求能够熟悉示波器的面板开关和旋钮的作用，初步学会示波器的一般使用方法。
（2）示波器使用方法 ①直流电压测量
●将触发方式置自动（AUTO），使屏幕上出现扫描基线，Y轴微调置校正（CAL） ● CH1，或CH2的输入接地（GND），此时的基线，即为0V基准线。
●加入被测信号，输入置DC，观察扫描基线在垂直方向平移的格数，与VOLTS/DIV开关指示的值相乘，即为信号的直流电压。例如，VOLTS/DIV置0.5V/DIV，读得扫描线上移为3.4格，则被测电压为：U=0.5/DIV×3.4DIV=1.7V。
②交流电压测量
●将输入置AC（或DC）
●用垂直移位旋钮，将波形移至屏幕中心位置，按波形所占垂直方向的格数，即可测出
电压波形的峰—峰值。例如，VOLTS/DIV置0.2V/DIV，被测波形占5.2格，则被测电压为：UP-P=0.2V/DIV×5.2DIV=1.4V（置DC时，将被测信号中的直流分量也考虑在内，置AC时，则直流分量无法测出）。
③时间测量
●测间隔时间（周期）。周期=TIME/DIV的值×一个周期所占的格数。例如，TIME/DIV置于0.2ms/DIV，间隔在水平方向占6格，则其间隔时间为：T=0.2ms/DIV×9DIV=1.2ms。
○4测量频率
●测量周期性信号的频率，测一个周期的时间，频率为周期的倒数。例如，波形周期为8格，扫描开关置于1μs，则，T=1×8=8μs，f=1/T=125KHz。也可直接从示波器上读出频率。
4.实验内容
1）熟悉示波器和信号发生器的各主要开关和旋钮的作用。
（1）接通电源并经预热以后，在示波器的荧光屏上调出一条水平扫描亮线来。分别旋动[辉度]、[聚焦]、[垂直移位]、[水平移位]等旋钮，体会这些旋钮的作用。 （2）把信号发生器输出调到零值并接至示波器的输入端，然后打开信号发生器电源开关，预热再调节输出电压，在示波器的荧光屏上调出被测信号的波形来，分别转动示波器的[VOLTS/DIV]、[TIME/DIV]等旋扭，体会其作用。
2）直流电压的测量
（1）用万用表监测稳压电源输出为1V。
（2）用示波器测量稳压电源输出并把数据填入表2-1。 （3）重复（1）（2）完成其它电压值，并填表2-1。
表 2-1
稳压源表头指示 示波器垂直 灵敏度 示波器格数 读出的测量值 3V 10V 30V
注：使用示波器得到稳定波形的方法：
①选择合适的触发源SOURCE，若使用通道1，则按SOURCE按钮在屏幕正上方显示出ch1，若使用通道2，则按SOURCE按钮在屏幕正上方显示出ch2。
②选择触发偶合模式COUPL，按COUPL键屏幕上方显示DC模式。 ③调节同步信号TRIG LEVEL，微调TRIG LEVEL旋钮，使触发信号与被测信号同步。 ○4必要时配合调节TIME/DIV旋钮。 3）交流电压的测量
信号源选定为正弦波输出，调节信号源AMPL旋钮得到表2-2中的信号幅度，频率分别为表2-2各值时，完成表2-2。
表2-2 频率/峰峰值 1kHz/ 10kHz/ 50kHz/ 示波器 垂直灵敏度 峰峰值格数 读出峰峰值 水平灵敏度 周期的格数 计算出的频率值 3v 7v 10v 5. 实验报告
1）实验前仔细阅读实验指导书中本次实验内容，预习相关知识内容。 2）实验报告要按规定格式书写。
3）整理实验数据并作分析，得出相应结论。
[思考题]
1.如果输入信号为5V，若[VOLTS/DIV]开关指在0.5伏的位置，荧光屏上正弦波的波峰和波谷相距四个方格，探头为×1，问信号幅值是多少？如果在水平线上每个周期的波形占四个方格，[TIME/DIV]开关指在0.5ms的位置上，问信号的频率是多少?
2.怎么观察信号发生器输出信号幅度值？
实验三单级低频放大器
1．实验目的
（1）研究单级低频小信号放大器静态工作点的意义。 （2）掌握电路各元件对静态工作点的影响。
（3）掌握低频小信号放大器主要性能指标的测试方法。
2．知识点及涉及内容
本实验体现了三极管的原理、放大电路的静态工作点分析方法以及放大电路参数的基本测试方法（输入、输出电阻、电压增益、通频带等。）
3．实验仪器
示波器、信号源、直流稳压电源、万用表。
4．实验原理
单级低频放大器是放大器中最基本的放大电路。虽然实际应用中极少用单级放大器，但其分析方法、电路调整技术及参数的测量方法等，都带有普遍意义。
下面以由NPN型三极管组成的共射极放大电路为例进行研究。 1）静态工作点的选取与调整
放大器的静态工作点是由晶体管的参数和放大器的偏置电路共同决定的。它的选取十分重要，影响到放大器的增益、失真及其它各个方面。调整的方法是：在不加输入信号的情况下测量放大器的静态工作点，进行必要的调整，使之工作于合适的工作点上。
三极管的输出特性曲线中有放大区、饱和区和截止区三个工作区。当三极管做为开关管来使用时，应使三极管的工作状态在饱和区和截止区之间快速转换，以实现开关的功能。当把它用在放大电路中时，静态工作点应处于放大区，使放大电路实现正常的无失真的放大功能。静态工作点选取得过高或过低，都会使输出产生失真。
饱和失真：如果放大器的静态工作点偏高，会使晶体管在输入信号电压正半周的某部分进入饱和区，使输出电压波形的“底部被切掉”，这种现象称为饱和失真。如图3-1所示。出现这种情况时，应通过调节基极上偏置电阻使其偏流IBQ减小或减小集电极电阻RC，使晶体管脱离饱和区以消除饱和失真。
截止失真：如果放大器的静态工作点偏低，会使晶体管输入信号电压负半周的某部分进入截止区，使输出电压波形的“顶部被切掉”，这种现象称为截止失真。如图3-1所示。出现这种情况时，应通过加大基极偏流IBQ，使晶体管脱离截止区以消除截止失真。
IC Q1 Q2 0 UCE 饱和失真 截止失真 t t 图3-1 饱和、截止失真波形
如果调试中发现输出电压波形的顶部和底部都被切掉，说明既有截止失真，又有饱和失真。这是由于输入信号幅度太大引起的，只要适当减小输入信号的幅度即可消除。如果不允许减小输入信号的幅度，就应适当增大电源电压UCC，并重新调整静态工作点，以扩大放大器的动态范围，消除波形失真。
2）性能指标与测试方法
三极管放大器的主要性能指标有电压放大倍数AU、最大不失真输出电压Uo,max、输入电阻Ri、输出电阻Ro及通频带BW等。
（1）电压增益AU
电压增益的测量实质上是测量放大器的输入电压与输出电压，测量方法是：在输出波形不失真的情况下，给定输入值，测量相应的输出值，则可得电压增益AU=Uo/Ui。
（2）最大不失真输出电压Uo,max
Uo,max是指在给定静态工作点的条件下，放大器所能输出的最大不失真电压值。 （3）输入电阻Ri
若输入电阻Ri>>Rs（信号源内阻），则放大器能从信号源获取较大电压；若Ri< 输出电阻的大小反映了放大器带负载的能力。由于负载与输出电阻是串接的关系，因此，Ro越小，带负载的能力越强。当Ro< 影响放大器频率特性的主要因素是电路中存在的各种电容元件。放大器的上限频率fH 主要受三极管的结电容及电路的分布电容的限制；放大器的下限频率fL主要受耦合电容及射极旁路电容的影响。 5．实验电路 实验电路如图3-2所示。 RP 470kΩ UCC(+12V) RC 15kΩ 10μF + 3DG6 RL RB1 10μF + Ui + 100kΩ - RB2 18kΩ RE 1kΩ + 100μF 15kΩ 图3-2 单级低频放大器 6．实验内容 1）按图3-2正确连接电路，检查无误后接通电源。 2）测量并调试放大器的静态工作点，研究电路参数UCC、RC、RP的变化对静态工作点的影响。 实验中对静态工作点的测量可用直流电压表分别测量晶体管的集电极电流以及直流电压UB、UC、UE。为了避免更动接线，可以采用电压测量法来换算电流。例如，只要测出UE，可由ICQ≈IEQ=UE/RE，算出ICQ。如果测出UCEQ＜0.5V，则说明晶体管已经饱和；如果UCE≈UCC，则说明晶体管已经截止。 （1）RP对静态工作点的影响 ①调节RP和输入信号，使放大器输出波形最大，上、下对称不失真。此时为工作点合适。撤去信号发生器，用万用表测量UB、UC、UE，并计算出IEQ。 ②将信号发生器重新连入放大器输入端，且保持输入信号不变。将RP增大，观察并记录波形。撤去信号发生器，用万用表测量UB、UC、UE，计算出IEQ，并根据波形和数据判断出失真类型。 ③将信号发生器再次连入放大器输入端，且保持输入信号不变。将RP减小，观察并记录波形。撤去信号发生器，用万用表测量UB、UC、UE，计算出IEQ，并根据波形和数据判断出失真类型。 （2）负载电阻RC对静态工作点的影响 将输入信号接入放大器，在负载电阻RC上并联RC'，RC'=RC=15kΩ，观察并记录输出波形。撤去信号发生器，用万用表测量UB、UC、UE，并计算出IEQ。将此情况与无RC'时比较。测试后仍将RC'断开，恢复电路原状。 （3）电源电压UCC对静态工作点的影响： 将输入信号接入放大器，再将UCC由+12V减至+6V，观察并记录输出波形。撤去信号发生器，用万用表测量UB、UC、UE，并计算IEQ。将此情况与UCC=+12V时比较，测试后将UCC恢复为+12V。 3）测量放大器的性能指标 （1）放大器增益的测量 将输入信号接入放大器，用示波器观察输出电压波形，在波形没有出现失真的情况下，用分别测量放大器输入和输出电压，计算放大器增益AU。 （2）放大器输入电阻的测量 用输出换算法测量输入电阻。信号发生器与放大器之间的电阻R=10kΩ。 （3）放大器输出电阻的测量 用输出换算法测量输入电阻。负载电阻RL=15kΩ。 *（4）放大器幅频特性的测量 采用逐点法测量放大器的幅频特性，并绘出幅频特性曲线。 *（5）要想进一步扩展通频带，给出一个切实可行的方法。 7．实验报告要求 （1）整理测试数据，并对数据进行处理，画出相关曲线； （2）通过实验结果分析各参数对放大器静态工作点的影响，与理论分析结果进行比较。 [思考题] 1.如果在实验电路中，将NPN型晶体管换成PNP型晶体管，试问UCC及电解电容极性应如何改动？ 2．在示波器上显示的NPN和PNP型晶体管放大器输出电压的饱和失真波形和截止失真波形是否相同？叙述其理由。 3．在单级放大电路中，哪些元件决定电路的静态工作点的？ 4．负载电阻RL变化时，对电压放大倍数有无影响？ 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容