全国自考模拟数字及电力电子技术实验报告DOC.docx
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全国自考模拟数字及电力电子技术实验报告DOC
(一)常用电子仪器使用及测量
(二)单级共射放大器
(三)运算放大器组成的基本运算电路
(四)串联式直流稳压电源
(五)集成逻辑门电路
(六)集成触发器
(七)集成计数器、译码显示电路
(八)脉冲产生及整形电路
(九)单相桥式半控整流电路
(十)直流斩波电路
实一常用电子仪器的使用
一.实训目的
1.学习电子电路实训中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。
2.初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。
二.实训原理
在模拟电子电路实训中,经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。
它们和万用表一起,可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。
实训中要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以连线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局,各仪器与被测实训装置之间的布局与连接如图1-1所示。
接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的共公接地端应连接在一起,称共地。
信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线,示波器接线使用专用电缆线,直流电源的接线用普通导线。
图1-1模拟电子电路中常用电子仪器布局图
1.示波器
示波器是一种用途很广的电子测量仪器,它既能直接显示电信号的波形,又能对电信号进行各种参数的测量。
现着重点指出下列几点:
(1)寻找扫描光迹
将示波器Y轴显示方式置“Y1”或“Y2”,输入耦合方式置“GND”,开机预热后,若在显示屏上不出现光点和扫描基线,可按下列操作去找到扫描线:
①适当调节亮度旋钮。
②触发方式开关置“自动”。
③适当调节垂直
(
)、水平(
)“位移”旋钮,使扫描光迹位于屏幕中央。
(若示波器设有“寻迹”按键,可按下“寻迹”按键,判断光迹偏移基线的方向。
)
(2)双踪示波器一般有五种显示方式,即“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”三种单踪显示方式和“交替”、“断续”两种双踪显示方式。
“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。
“断续”显示一般适宜于输入信号频率较底时使用。
(3)为了显示稳定的被测信号波形,“触发源选择”开关一般选为“内”触发,使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。
(4)触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后,若被显示的波形不稳定,可置触发方式开关于“常态”,通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压,使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。
有时,由于选择了较慢的扫描速率,显示屏上将会出现闪烁的光迹,但被测信号的波形不停地在X轴方向左右移动,这样的现象仍属于稳定显示。
(5)适当调节“扫描速率”开关及“Y轴灵敏度”开关使屏幕上显示一~二个周期的被测信号波形。
在测量幅值时,应注意将“Y轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置,即顺时针旋到底,且听到关的声音。
在测量周期时,应注意将“X轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置,即顺时针旋到底,且听到关的声音。
还要注意“扩展”旋钮的位置。
根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数(div或cm)与“Y轴灵敏度”开关指示值(v/div)的乘积,即可算得信号幅值的实测值。
根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数(div或cm)与“扫速”开关指示值(t/div)的乘积,即可算得信号频率的实测值。
2.函数信号发生器
函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。
输出电压最大可达20VP-P。
通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮,可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。
函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。
函数信号发生器作为信号源,它的输出端不允许短路。
3.交流毫伏表
交流毫伏表只能在其工作频率范围之内,用来测量交流电压的有效值。
为了防止过载而损坏,测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上,然后在测量中逐档减小量程。
三.实训设备与器件
1.函数信号发生器
2.双踪示波器
3.交流毫伏表
四.实训内容与步骤
1.用机内校正信号对示波器进行自检。
(1)扫描基线调节
将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示(Y1或Y2),输入耦合方式开关置“GND”,触发方式开关置于“自动”。
开启电源开关后,调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮,使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。
然后调节“X轴位移”(
)和“Y轴位移”(
)旋钮,使扫描线位于屏幕中央,并且能上下左右移动自如。
(2)测试“校正信号”波形的幅度、频率
将示波器的“校正信号”通过专用电缆线引入选定的Y通道(Y1或Y2),将Y轴输入耦合方式开关置于“AC”或“DC”,触发源选择开关置“内”,内触发源选择开关置“Y1”或“Y2”。
调节X轴“扫描速率”开关(t/div)和Y轴“输入灵敏度”开关(V/div),使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。
a.校准“校正信号”幅度
将“y轴灵敏度微调”旋钮置“校准”位置,“y轴灵敏度”开关置适当位置,读取校正信号幅度。
b.校准“校正信号”频率
将“扫速微调”旋钮置“校准”位置,“扫速”开关置适当位置,读取校正信号周期。
c.测量“校正信号”的上升时间和下降时间
调节“y轴灵敏度”开关及微调旋钮,并移动波形,使方波波形在垂直方向上正好占据中心轴上,且上、下对称,便于阅读。
通过扫速开关逐级提高扫描速度,使波形在X轴方向扩展(必要时可以利用“扫速扩展”开关将波形再扩展10倍),并同时调节触发电平旋钮,从显示屏上清楚的读出上升时间和下降时间。
2.用示波器和交流毫伏表测量信号参数
调节函数信号发生器有关旋钮,使输出频率分别为100Hz、1kHz、10kHz、100kHz,有效值均为1V(交流毫伏表测量值)的正弦波信号。
改变示波器“扫速”开关及“Y轴灵敏度”开关等位置,测量信号源输出电压频率及峰峰值。
五.实训总结
1.总结示波器、函数信号发生器等仪器正确使用方法。
2.总结用双踪示波器观察信号波形和读取波形参数的方法。
训二二极管、三极管的判别与检测
一.实训目的
1.学会用万用表判别晶体二极管和三极管的管脚。
2.学会用万用表检测晶体二极管和三极管质量的好坏。
二.实训原理
1.晶体二极管
(1)晶体二极管(以下简称二极管)是内部具有一个PN结,外部具有两个电极的一种半导体器件。
对二极管进行检测,主要是鉴别它的正、负极性及其单向导电性能。
通常其正向电阻小为几百欧,反向电阻大为几十千欧至几百千欧。
(2)二极管极性的判别
根据二极管正向电阻小,反向电阻大的特点可判别二极管的极性。
指针式万用表:
将万用表拨到R100或R1k的欧姆档,表棒分别与二极管的两极相连,测出两个阻值,在测得阻值较小的一次测量中,与黑表棒相接的一端就是二极管的正极。
同理在测得阻值较大的一次测量中,与黑表棒相接的一端就是二极管的负极。
数字式万用表:
红表笔插在“V·Ω”插孔,黑表笔插在“COM”插孔。
将万用表拨到二极管档测量,用两支表笔分别接触二极管两个电极,若显示值为几百欧,说明管子处于正向导通状态,红表笔接的是正极,黑表笔接的是负极;若显示溢出符号“1”,表明管子处于反向截止状态,黑表笔接的是正极,红表笔接的是负极。
(3)二极管质量的检测
一个二极管的正、反向电阻差别越大,其性能就越好。
用上述方法测量二极管时,如果双向电阻值都较小,说明二极管质量差,不能使用;如果双向阻值都为无穷大,说明该二极管已经断路;如果双向阻值均为零,则说明二极管已被击穿。
在这三种情况下二极管就不能使用了。
2.晶体三极管
(1)三极管的结构可以看成是两个背靠背的PN结,如图2-1所示。
对NPN管来说,基极是两个PN结的公共阳极,对PNP管来说,基极是两个PN结的公共阴极。
图2-1晶体三极管结构示意图
(2)三极管基极与管型的判别
将指针式万用表拨到R100或R1k欧姆档,用黑表棒接触某一管脚,用红表棒分别接触另两个管脚,如表头读数都很小,则与黑表棒接触的那一管脚是基极,同时可知此三极管为NPN型。
若用红表棒接触某一管脚,而用黑表棒分别接触另两个管脚,表头读数同样都很小时,则与红表棒接触的那一管脚是基极,同时可知此三极管为PNP型。
用上述方法既判定了晶体三极管的基极,又判别了三极管的类型。
用数字万用表判别时,极性刚好相反。
(3)三极管发射极和集电极的判别
方法一:
以NPN型三极管为例,确定基极后,假定其余的两只脚中的一只是集电极,将黑表棒接到此脚上,红表棒则接到假定的发射极上。
用手指把假设的集电极和已测出的基极捏起来(但不要相碰),看表针指示,并记下此阻值的读数。
然后再作相反假设,即把原来假设为集电极的脚假设为发射极。
作同样的测试并记下此阻值的读数。
比较两次读数的大小,若前者阻值较小,说明前者的假设是对的,那么黑表棒接的一只脚是集电极,剩下的一只脚就是发射极了。
若需判别是PNP型晶体三极管,仍用上述方法,但必须把表棒极性对调一下。
图2-2晶体三极管集电极C、发射极E的判别
方法二:
如图2-2所示,在判别出三极管的基极后,再将三极管基极与100k电阻串接,电阻另一端与三极管的一极相接,将万用表的黑表笔接三极管与电阻相连的一极,万用表的红表笔接三极管剩下的一极,读取电阻值,再将三极管的两极(C、E极)对调,再读取一组电阻值,阻值小的那一次与指针式万用表黑表笔相连的极为集电极(NPN)或发射极(PNP)。
三.实训设备与器件
序号
名称
型号与规格
数量
备注
1
万用表
1只
自备
2
电阻
100k
1个
DZ-15
3
二极管
1N4007、1N4148、2DW231
各1个
DZ-15
4
发光二极管
红色
1个
DZ-15
5
三极管
3DG12、3CG12
各1个
DZ-16
四.实训内容与步骤
1.用万用表测量二极管
用万用表分别测量二极管1N4007、1N4148、发光二极管的正反向电阻,并记录于表格中。
二极管型号
1N4007
1N4148
发光二极管
正向电阻
4.4k
3.1k
18k
反向电阻
无穷大
无穷大
无穷大
2.用万用表测量三极管
根据判别三极管极性的方法,按下表的要求测量s9014
三极管型号
s9014
一脚对另两脚电阻都大时阻值
无穷大
一脚对另两脚电阻都小时阻值
6.5k
基极连100k电阻时C-E间阻值
11k
基极连100k电阻时E-C间阻值
90k
五.实训注意事项
1.实训前根据实训要求,选择所需实训挂箱。
2.放置挂箱时,要按照要求轻拿轻放,以免损坏器件。
3.实训结束后,要按照要求整理实训台,实训导线和实训挂箱要放到指定位置。
六.实训总结
1.老师提供给学生1-2个未知E、B、C极的三极管,由学生来确定它的E、B、C极。
2.总结晶体二极管和三极管极性的判别方法。
验一常用电子仪器使用练习和单管放大电路
一、实验目的
1.了解示波器、信号发生器、直流稳压电源和数字万用表的使用方法。
2.掌握放大器静态工作点的调试方法。
3.学习放大器的动态性能。
4.学会测量放大器Q点,Av,ri,ro的方法。
5.了解射极偏置电路的特性。
6.了解放大器频率特性测试方法。
二、实验仪器
示波器、万用表、信号发生器等
三、实验内容和步骤
1.按图1-1在实验板上接好线路
用万用表判断板上三极管V1极性和好坏。
2.静态工作点的测量
调节RP,使Ve
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