模拟电子技术实训指导书

1模拟电子技术实训、操作规程及数据处理一、模拟电子技术实训的重要意义实训在电子学科中占有非常重要的地位，一方面它可以验证电子技术的基本理论，通过实训可以发现理论中存在的问题（近似性和局限性），从而促进电子技术理论的进一步发展。另一方面，通过实训，可以启发人们创造发明更多的新器件和新电路，这些新器件和新电路的诞生，又有力地推动了电子技术理论的发展。在当今的时代，实训更是专业电子技术人员和电子业余爱好者离不开的重要手段，分析器件和电路的性能指标、设计制作各种实用电路和整机都离不开实训。由此可见，对专业电子技术人员和电子业余爱好者来说，实训是非常重要的。二、模拟电子技术实训的分类和特点根据实训目的,模拟电子技术线路实训可以分为三类:1.探索或验证类这类实训的目的是通过实训验证模拟电子技术的有关理论；或通过实训发现、探索新问题。2．检测类这类实训是为了检测电子器件和电路的性能指标，为分析使用电子器件和电路取得必要的数据。3．试制应用类即应用电子电路理论知识设计并制作实用电子电路。模拟电子技术实训的特点是综合性的。实训者除必须有较强的动手能力以外，还须有扎实的理论知识，只有这样才能对实训的数据和出现的问题进行分析和解释，从而找出更好的工作方法。三、模拟电子技术实训的一般操作规程模拟电子技术实训的一般操作规程为：1．进行实训前，一定要明确实训目的和实训要求，查阅有关资料，设计实训方案，明确实训原理、方法和步骤，估计实训中可能出现的问题，确定处理问题的方法。2．按实训要求准备仪器、工具、元器件和材料，进行必要的检查和处理。根据实训情况，准备一些备用元器件。23．根据实训要求，搭接实训测试电路。4．按拟定实训步骤，调试、检查实训电路，观察分析测度过程中出现的现象，读取、记录检测数据。实训内容完成后，对检测数据进行检查分析，若发现问题，应重新进行。5．实训结束后，切断电源，拆除实训装置，清点整理实训仪器、工具。6．根据所记录的检测数据和实训情况，撰写实训报告。四、模拟电子技术实训的安全规则进行实训时必须具有一定的安全常识，遵守实训的安全规则，才能避免发生人身事故，防止损坏实训仪器和实训装置。进行实训时，必须遵守以下安全规则：1．进入实训室之前，必须认真预习实训指导书；对要使用的仪器仪表，应阅读使用说明书，了解实训仪器使用方法和注意事项。2．进入实训室，不允许赤脚。若进行强电实训，实训场地应铺设绝缘胶地板。实训前，还应检查电源线、插头插座、保险丝、刀开关是否安全可靠；使用仪器应按要求正确地接线，仪器的电源线不得有裸露的地方。3．实训中不得随意扳动、旋转仪器面板上的旋钮、开关等；实训装置接好后，需经认真的检查，确定无误后方可接入电源。4．实训中不得拆卸装置，并随时注意仪器及电路的工作状态，如发现有保险丝熔断、火花、臭味、冒烟、响声、仪器失灵、读数失常、电子器件发烫等异常现象，应立即切断电源，保持现场，待查明原因并排除故障后，方可重新通电。5．实训时应培养成良好的测量习惯。如测试线与高压点相连前应先切断电源；测试时，手指不要接触测试棒、探头等金属部分，同时还应采用单手操作，并站在绝缘垫上。6．实训完成后，应立即切断电源，把仪器各开关、旋钮置于适当位置，拆除连线。五、实训报告实训报告是对实训工作的全面总结。要用简明的形式将测试结果和实训情况完整地和真实地表达出来。1．实训报告的内容实训报告必须包括以下几个部分：1）实训名称、实训目的、实训要求和测试原理。2）实训测试电路。必要时需简要地介绍测试电路的工作原理。3）实训用的仪器设备、器材和主要工具。同时可附实训所用的元件清单。34）实训情况记录，要用简明的语言或提纲式地给出进行实训具体步骤；在原设计的图表中填写实训中所记录的原始数据；反映在实训中遇到的问题和处理经过；若在实训中对原定实训方案进行了调整，则应给出调整方案的理由和调整情况。5）实训测试结果和分析结果是对测试所得的原始数据进行分析，剔出误差后，分析计算得出的结论。在需要时，应对实训结果进行误差分析。实训结果可以用数值或曲线表示，曲线一般用来表示连续变化的、需直观显示并加以实训结果应满足实训目的的要求。6）实训小结实训小结即总结实训完成情况，对实训方案结果进行讨论，对实训中遇到的问题进行分析，简单叙述实训的收获和体会。7）参考资料记录实训前、后阅读的有关资料。资料的名称、作者和简单内容。为今后查阅提供方便。2．实训报告的基本要求实训报告的基本要求是：结论正确、分析合理、讨论深入、文理通顺、简明扼要、符号标准、字迹端正、图表清晰。在实训报告上还应注明：名称、实训者、实训日期、使用仪器编号等内容。六、模拟电子技术实训的测量方法、分类及数据处理1．模拟电子技术实训的测量方法分类测量是通过物理实验对客观事物定量表征的过程。也就是用实验的方法把被测量与它的标准量进行比较的过程。对于同一个事物可能有许多种不同的测量方法。我们在这里指的测量是电量或非电量的电测量，而模拟电子技术实训的测量是电量的电测量。模拟电子技术实训电测量的方法多种多样，常用的测量方法有以下几种：1）按测量数据得到的方式可分为（1）直接测量。由实训中测量数据直接得到测量结果。例如可以用电压表或电流表测量电子电路中某一元器件两端的电压或流过该元器件的电流，也可以用欧姆表测量某一电阻的阻值。（2）间接测量。直接测量的量不是被测量本身，而是与被测有函数关系的几个量，通过函数关系运算来间接求得被测量。例如，被测量某一元件的功率可以先测量出元件两端的电4压和元件中通过的电流，然后利用功率的计算公式计算出元件的功率。（3）组合测量。在一个测量中，即有直接测量，也有间接测量来得到测量结果。2）按被测量与时间的关系可分为（1）静态测量。被测量不随时间变化或随时间按周期性变化，用仪器仪表直接测得测量结果。例如一个线性放大器中需要测量其静态工作点，可把电压表和电流表接在放大器中，从电压表和电流表的读数可得到其静态工作点，这就是静态测量。（2）动态测量。被测量随时间变化或按非周期性变化，用仪器仪表描绘或记录其随时间变化的过程。例如，在脉冲电路的测量中经常需要观察和测量脉冲的形成情况，一般是用示波器直接观察和测量，这就是动态测量。还有按测量过程进行的方式分为：直读法、比较法、替代法、差值法、偏转法、零值法等；按被测量的参数性质可分为：电参数（电压、电流、功率）的测量、元件参数（电阻、电感、电容等）的测量。上面所述的各种测量方法，都有各自的特点，用于不同的场合，但不论哪一种测量方法，其结果都不可能是绝对准确的，总是存在有一定的误差，这种误差就称为测量误差。2．测量误差通过测量得到的结果，由于受到测量工具、方法、环境等多种因素的影响，可能偏离其真实值，也就是测量的实训结果和其真实值之间不可避免地产生偏差，这种偏差就称为测量误差。产生测量误差的原因有：仪器误差、使用误差、人身误差、环境误差、方法误差。仪器误差是测量误差中的主要来源，包括读数误差（由校准误差、标尺误差、分辨率误差、工艺结构误差等产生）、噪声误差、稳定性误差以及动态误差，它取决于测量仪器仪表的制造工艺，校准仪器本身产生的误差为校准误差。1）误差的含义。测量的实训值与真实值（或希望值）之差，可分为：（1）绝对误关：设测量的实训值是X，测量的真实值是A，则绝对误差的定义是ΔX=X-A。（2）相对误差：相对误差是指测量的绝对误差与被测量的真实值（或希望值）之比，它是描述测量准确的程度反映测量结果的综合误差（系统和随机误差）的大小。2）误差的种类。误差的种类很多，一般可根据其产生的性质和原因分为：（1）系统误差：其误差有一定的规律变化，包括工具误差、使用误差、环境误差、方法误差、人身误差等。（2）随机误差：它是由测量中一些偶发性因素所引起的误差，其数值不确定，没有规律可寻，但这种误差符合统计规律（正态分布规律）。偶发性因素是指外界各种因素（温度、5压力、电磁场、电源、电压、频率）突然变动或波动。实训证明随机误差作为个体无规律，但作为整体看它又是有规律可寻。当测量的次数增多时，这种误差有时是正，有时是负，有时是零，其正负误差出现的次数相等，且出现较大误差的可能性较小。如果测量次数足够多时，这种误差的代数和接近零。（3）粗大误差：它是由测量者粗心大意而造成的误差，如读数或记错数据，操作失误等。3．模拟电子技术实训的数据处理在模拟电子技术实训时有很多的数据需要记录，而实训得到的数据都是近似值，这样就需要把实训得到的原始数据经过加工整理才能得到需要的结论数据。所以必须掌握模拟电子技术实训的数据处理方法。实验表格中的有效数据的处理实验仪表读到的数值都是近似值，一般用有效数字表示。所谓有效数字是指从数字左边第一个非零数字开始到右边最后一个数字，右边最后一个数字通常是在测量时估读出来的，称为“欠准”数字，其左边各位数字是准确的。准确数字和“欠准”数字都称有效数字。记录实训的原始数据时，只能有一位“欠准”的数字，一般按照“四舍五入”的规则进行处理。在进行数据整理时，有时需要对原始有效数据进行计算，由于各原始的实验数据单位、精度可能不一定相同，这样运算前必须把各数据先进行处理，其处理方法为：当进行加减法计算时，各有效数据必须有相同的单位，因此小数点后面最少的数据，其精度最差。运算前，应将各数据小数点后面所保留的位数处理成与精度最差的数据相同，然后再时行运算。当时行乘除运算时，以有效数字位数最少的的数据准处理各数据，使有效数字的位数相同。所得的积或商的有效数字保留相同的位数。若有效数字位数最少的数据中，其中第一位数为8或9时，则有效数字应多计一位。用计算器运算时，结果的位数同样按上述原则处理，不能把计算器所显示的数据都记录下来。6实训一函数发生器、交流毫伏表和示波器的使用一、实训目的1.了解函数发生器、交流毫伏表和示波器面板上各部件的作用。2.掌握函数发生器、交流毫伏表和示波器的使用方法。二、实训仪器设备1.函数发生器2.晶体管毫伏表(DA-16)3.双踪示波器(MOS-620CH)三、仪器介绍（一）函数发生器实验台上的函数发生器受开关1控制，它有三种信号输出：正弦波信号、矩形波信号和三角波信号。面板上各部件的作用和使用方法如下。1.正弦波信号、三角波信号和矩形波信号的频率表指示：频率粗调、频率细调用于表示频率的多少，频率可经连续调节，可调范围为5Hz~550KHz。信号频率的大小等于频率粗调所选择的量限和频率表头的指示的乘积。而表头的指示是由频率细调来调整的。所以，我们可以调出信号的频率。例如，要调一个1KHz的信号，那么我们可以把粗调调到102位置，调节细调，使表头指示到10位置，这时信号的频率即是1KHz。2.矩形波幅度调节：可以调节矩形波信号的幅度的大小，顺时针调节增大，反之减小。3.正弦波幅度调节：调节正弦波输出信号的大小。4.正弦波衰减：它决定正弦波信号的输出和正弦波信号表头的显示之间的关系，它有三个档位，分别是0dB、20dB、40dB。当衰减调到0dB位置时，正弦波表头指示等于其输出。当衰减调到20dB位置时，正弦波表头指示等于其输出的10倍。当衰减调到40dB位置时，正弦波表头指示等于其输出的100倍。引入衰减速的优点是为了调节小信号时方便。（二）晶体管毫伏表（DA-16）DA-16的作用：是用来测量正弦交流信号的有效值的。1.主要技术指标7（1）测量电压范围：100μV~300V分12个档位；（2）测量频率范围：10Hz~2MHz。2.使用方法（1）接通电源前，首先观察表头指针是否指到零位置，若不在0，应进行机械零点调节，将仪器站立放平，调节表头的调零螺丝，使指针指到零位置。然后把转换开关调到最大量程上。（2）通电后，接入信号，将探头线的黑夹子接到被测信号的地线上，红夹子接被测信号端。然后逐渐调节转换开关，使档位量程减小，观察仪器的指针指向的位置，尽可能地使指针接近满度以减小示值相对误差。（3）读数：读表盘最上面的二条刻度线，当选择的量程是以3开头的读第二条，其中3就是量程值，如选择3mv档，那么满度3就代表3mv。当量程以1开头时，读第一条刻线，