_实验二电路元器件的认识和测量

电子线路实验报告实验名称：实验二电路元器件的认识和测量系别：电子科学系班号：电科2班组别：第23组实验者姓名：江东华学号：19720132203337实验日期：2014年10月21日实验报告完成日期：2014年10月23日指导老师意见：一．实验目的1.认识电路元、器件的性能和规格，学会正确选用元、器件；2.掌握电路元、器件的测量方法，了解它们的特性和参数；3.了解晶体管特性图示仪原理和使用方法。二．实验原理在电子线路中，电阻、电位器、电容、电感和变压器等称为电路元件；二极管、稳压管、三极管、场效应管、可控硅以及集成电路等称为电路器件。（一）电阻器1.电阻器的型号命名方法2.电阻器的分类：通用电阻器、精密电阻器、高阻电阻器、高压电阻器、高频电阻器3.电阻器、电位器的主要特性指标：标称阻值、容许误差、额定功率4.电阻器的规格标注方法：文字符号直标法和色标法5.电阻器的性能测量6.使用常识：使用前应检查其阻值是否与标称值相符。实际使用时，在阻值和额定功率不能满足要求的情况下，可采用电阻串、并联的方法解决。不能超过其额定功率。应根据电路的不同用途和不同要求选择不同的电阻器。（二）电位器1.电位器类型：非接触式电位器、接触式电位器。2.电位器的性能测量3.使用常识（1）电位器的选用：根据电路的要求选择合适的阻值和额定功率，还要考虑安装调节方便和成本，电性能应根据不同的要求参照电位器类型和用途选择。（2）安装、使用电位器：安装应牢靠，避免松动和电路中的其他元器件短路；焊接时间不能太长；三个引出端连线时应注意电位器旋转方向是否符合要求。（三）电容器1.电容器的型号命名方法2.电容器的分类按介质分类、按结构分类、按用途分类3.电容器的主要特性指标：标称容量和容许误差、额定工作电压、绝缘电阻、频率特性4.电容器的规格标注方法：直标法、数码标法、色标法5.电容器的性能测量6.使用常识（1）选用适当的型号（2）合理选用标称容量及容许误差（3）额定工作电压一般高于实际电压的1~2倍（4）选用绝缘高的电容器（5）在装配中，应使电容器的标志易于观察。应注意不可将电解电容器等极性接错，否则会损坏甚至有爆炸危险。（四）晶体二极管1.国产半导体器件的型号命名方法2.2晶体管的分类整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、阻尼二极管、变容二极管、发光二极管3.二极管的主要特性指标：（1）最大整流电流：在长期工作时，允许通过的最大正向电流。（2）最高反响工作电压：防止二极管击穿，使用时反向电压极限值4.二极管性能测量5.使用常识：二极管在使用时硅管与锗管不能相互替代。对于检波二极管，只要工作频率不低于原来的管子即可。对整流管，只要反向耐压和正向电流不低于原来的管子就可替换，其余管子应根据手册参数替换。（五）晶体三极管1.三极管的分类按半导体材料分类、按制作工艺分类按功率分类、按用途分类、按半导体材料分类2.三极管主要参数3.三极管性能测试（1）类型判别：即NPN或PNP类型判别（2）电极判别：即e、b、c管脚判别（3）三极管的特性参数可用晶体管图示仪测量。4.使用常识（六）集成电路（七）晶体管特性图示仪分为三部分：1、显示屏；2、功能键；3、测试管插座三．实验仪器1.数字万用表（四位半）1台2.晶体管特性图示仪1台3.电子技术综合实验箱1台四．实验内容1.辨认一组电阻器辨认所给色标电阻的标称组织及容许误差，判断其额定功率；并用数字表测量进行比较，将所测电阻按从小到大填入下表。型号名称色环额定功率标称阻值容许误差测量值RT碳膜电阻棕黑红金1/4W1000Ω±5%971.2ΩRT碳膜电阻棕红黄金1/4W120kΩ±5%127.7kΩRT碳膜电阻棕黑橙金1/4W10kΩ±5%9.982kΩRT碳膜电阻绿棕绿金1/4W5100kΩ±5%5284kΩRT碳膜电阻绿兰黄金1/4W560kΩ±5%561.4kΩRT碳膜电阻橙兰黑金1/4W36Ω±5%35.91Ω计算过程；1.210105%2.412105%3.312105%4.551105%5.456105%6.036105%相对误差：11000971.2100%2.9%1000E2127.7120100%6.4%120E3109.982100%0.18%10E452845100100%3.6%5100E5561.4560100%0.25%560E63635.91100%0.25%36E误差分析：从以上结果中可以看出除了第二个电阻的相对误差超过容许误差，其余5个电阻的相对误差均小于容许误差。第二个电阻测量阻值异常的原因可能为：1.电阻本身相对标称阻值误差就大。2.电阻接入电路的时间过长，导致其温度上升，阻值变大。3.数字万用表在测量时，内部电压可能不稳定，并且万用表本身也有一定的内阻，导致面板显示值会与真实值有一定误差。2.辨认一组电容器辨别所给电容的材料，标称电容及容许误差，将所读电容按从小到大填入下表型号名称直流工作电压标称容量容许误差CC瓷介电容100V15pF20%CC瓷介电容100V6.8µF20%CL涤纶电容100V470µF5%CL涤纶电容100V12µF5%CD电解电容50V3.3µF20%CD电解电容25V22µF20%标称容量读数方法：瓷介电容和涤纶电容：若为两位数，则这两位就是其标称容量，单位为pF；若为三位数，则前两位为其标称容量的有效数字，最后一位乘10n。电解电容直接在表面表明标称容量。3.测量一组半导体器件（二极管、三极管）用数字万用表测量晶体管参数，填入下表，并判别晶体管类型、管脚及好坏。型号测量IN4004IN41489001（9003）9002BE结BC结BE结BC结正向压降0.5736v0.5912v0.6959v0.6911v0.7088v0.7071v反向压降溢出溢出溢出溢出溢出溢出管子类型硅管NPN型PNP型二极管类型判断：硅管正向压降5-7V;锗管正向压降2-4V;三极管类型判断依据实验原理中的类型判别；电极判断依据BEBCVV.4.测量晶体管电流放大倍数β（1）按下右图在电子技术综合实验箱上搭接电路，经检查无误后接通电源；（2）按下左图调节电位器，使集电极对公共端（COM）电压达到规定值，用电压表测量Va、Vb电压值，并将下表填完整。测量Vc4V3V2V1VVa0.6804V0.7538V0.8163V0.8802VVb0.6315V0.6525V0.6639V0.6743V计算/0.00489mA0.01013mA0.01524mA0.02059mA/1mA2mA3mA4mAβ204.5197.4196.9194.3计算过程：1.()/BABABIVVR(0.6804-0.6315)/10=0.00489mA(5)/CCCIVVR(5-4)/1=1mAβ=1/0.00489=204.52.()/BABABIVVR(0.7538-0.6525)/10=0.01013mA(5)/CCCIVVR(5-3)/1=2mAβ=2/0.01013=197.43.()/BABABIVVR(0.8163-0.6639)/10=0.01524mA(5)/CCCIVVR(5-2)/1=3mAβ=3/0.01524=196.94.()/BABABIVVR(0.8802-0.6743)/10=0.02059mA(5)/CCCIVVR(5-1)/1=4mAβ=4/0,02059=194.3相对误差：204.5197.4196.9194.3198.341204.5198.3100%3.1%198.3E2197.4198.3100%0.45%198.3E3196.9198.3100%0.71%198.3E4194.3198.3100%2.0%198.3E误差分析：1.由表中数据可知β值越来越小，可能是因为随着电阻接入电路的时间越长，温度越高，电阻变大，并且CR增长幅度小于ABR。2.由于β是个间接测量值，电路元器件，电路的连接和测量仪器对其影响较大，使测量结果误差增大。五、注意事项及故障解决办法：1.测量时应注意各元器件的额定功率，保证其接入电路时功率为其额定功率的1233，以防器件损坏；2.测量前应对电位器的性能进行测量，确保其能正常工作；3.测量电阻阻值时，被测电阻不能带电，不能和手并联，以免测量不准确，同时应选好量程，以提高测量精度；4.在实验箱上搭接电路时，应注意电路连接的准确性。如果电路不能正常工作，可检查以下几点;元器件是否选择正确（实验中因为选错了电阻，导致第一次测量结果错误），各支路是否搭接完整，各连接点是否正确，测量点是否正确。六、实验小结1.基本掌握了实验二所需要认识和测量的电路元器件；2.对多功能实验箱要有一定的了解，知道简单电路的搭接方法；3.懂得应用色环进行电阻阻值的估测和电容阻值的读数方法；4.了解了判断二极管和三极管类型和电极的方法，并能设计电路计算β值；5.出现电路搭错的情况，经过仔细的对照电路图，纠正过来了，但由于一时疏忽选错了电阻，致使测量结果出错，所以下次实验时，每一步都要仔细小心，确保不再出现这样的错误。七、思考题1.不能用双手碰触万用表表头测量电阻，这样会使人体电阻接入电路与被测电阻并联。2.二极管极性判断：用数字万用表调至测量二极管的档位，红黑表笔接触二极管两端，若有数值显示（硅管约为700mV左右，锗管约为300mV左右），则为正向压降，红表笔接的管脚为正极；若显示为0（表溢出），则为反向压降，红表笔接的管脚为负极。三极管管脚判断：用万用表的两个表笔对三极管的三个管脚两两相测，若红表笔接触一个管脚，而黑表笔依次接触另两个管脚，表头均显示正向压降，而黑表笔接该管脚，红表笔依次接触另两个管脚，表显示为0（表溢出），则该管脚为b极，且该管为NPN；若测量结果与上述相反，则该管为PNP。两个管脚电压降较大的为e极。3.晶体管管好坏判断：正向压降硅管约为700mV左右，锗管约为300mV左右，反向压降为0（表溢出），若不在上述范围，说明二极管损坏。