大连理工大学网络高等教育《模拟电子线路》实验报告2013年秋季

网络高等教育《模拟电子线路》实验报告学习中心：福建武平奥鹏学习中心层次：高中起点专科专业：电力系统自动化技术年级：2013年秋季学号：学生姓名：2实验一常用电子仪器的使用一、实验目的答：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型数字储存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：输出波形：三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号；输出频率：10Hz～1MHz连续可调；幅值调节范围：0～10VP-P连续可调；波形衰减：20dB、40dB；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：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。3三、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实验箱元件盒标称值100Ω200Ω5.1kΩ20kΩ实测值99.38Ω198.4Ω5.105Ω20.08ΩΩ量程200Ω2kΩ20kΩ200kΩ2．直流电压和交流电压的测量表二测试内容直流电压DCV交流电压ACV标称值+5V-12V9V15V实测值5.023V-11.843V10.367V17.061V量程20V20V20V20V3．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）频率周期峰-峰值额定值9V50Hz20ms25.46V实测值10.7V50Hz20ms30.6V4．测量信号源输出信号的波形及参数4表四信号源输出信号实测值频率有效值有效值（均方根值）频率周期峰-峰值1kHz600mV615mV1.002Khz1.001kHz1.78V五、实验仪器设备名称型号用途模拟电子技术试验箱EEL-07模拟电子技术试验信号源NEEL-03A输出波形、频率、调节幅值、监视仪表数字万用表VC980+测量直流电压和交流电压、直流电流和交流电流、电阻、电容、二极管、三极管、通断测试及频率等参数示波器TDS1002观察波形并测量波形的各种参数六、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：按AUTOSET键可以使波形显示得更便于观测。3．实验的体会和建议答：测量的准确性比较重要，灵活使用实验仪器。5实验二晶体管共射极单管放大器一、实验目的答：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、实验电路答：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：图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用1BR和2BR组成的分压电路，并在发射极中接有电阻ER，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iu后，在放大器的输出端便可得到一个与iu相位相反，幅值被放大了的输出信号0u，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？6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ER，增大放大倍数。五、实验内容1．静态工作点的测试表一CI=2mA测试项VE(V)VB(V)VC(V)VCE(V)计算值22.77.25.2实测值22.687.065.0462．交流放大倍数的测试表二Vi(mV)Vo(mV)Av=Vo/Vi1065865.83．动态失真的测试表三测试条件VE(V)VC(V)VCE(V)输出波形失真情况WR最大1.248.9147.676截止失真WR接近于02.7965.1862.385饱和失真六、实验仪器设备名称型号用途模拟电子技术实验箱EEL-07进行模拟技术试验及实验布线信号源NEEL-03A提供幅值频率可调的正弦波信号7数字式万用表VC980+用来测量电阻值、电压数字存储示波器TDS1002用来观察输出电压波形七、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CCV、CR、B1R、B2R、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（调节电位器）调节静态工作点的。调大，工作点降低（减小）；调小，工作点升高（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，此时的负半周将被削底。工作点偏低则易产生截止失真，即的正半周被缩顶。3．实验的体会和建议答：认真看实验说明，依照实验要求做好记录。8实验三集成运算放大器的线性应用一、实验目的答：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答：反相比例放大器电路如图3-3所示。在电路中，输入信号iv经输入电阻1R送到反相输入端，而同相输入端通过电阻R接“地”。反馈电阻fR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。图3-3其运算关系为：foi1RvvR该式表明，输出电压与输入电压是比例运算关系。若f1RR，则为反相器，oivv。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1f//RRR。92．反相加法器电路与原理答：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，则构成反相加法放大器，电路如图3-4所示。图3-4其运算关系为：ffo1212()iiRRvvvRR该式表明，输出电压为两个输入电压1iv和2iv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12FRRRR。3．减法器电路与原理答：减法器电路如图3-5所示。图3-5其运算关系为1031ffo211231·iiRRRRvvvRRRR当12RR，3fRR时，有如下关系式fo211()iiRvvvR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：因为调零可以补偿运放自身失调量的影响，提高运算的精度，在运算前，应首先对运放进行调零，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)实测Vo(V)计算Vo(V)0.55.3852．反相加法运算电路表二Vi1(V)0.10.10.20.2Vi2(V)0.20.30.30.4实测Vo(V)3.1374.1865.1686.173计算Vo(V)34563．减法运算电路表三Vi1(V)0.10.40.70.9Vi2(V)0.60.91.21.411实测Vo(V)5.0275.0285.0155.044计算Vo(V)5555五、实验仪器设备名称型号用途模拟电子技术实验箱EEL-07提供实验用的元器件及实验布线区信号源NEEL-03A提供幅值、频率可调的正弦波信号电压源NEEL-01提供幅值可调的双路输出直流电压数字式万用表VC980+测量电压数字存储示波器TDS1002用于观察输入、输出电压波形六、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。12实验四RC低频振荡器一、实验目的答：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、实验电路答：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）答：RC正弦波电路的振荡条件为：11ffRAR应略大于3，fR应略大于12R，其中2//fwDRRRR震荡频率：012fRC四、预习题13在RC正弦波振荡电路中，R、C构成什么电路？起什么作用？3R、wR、4R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，引入正反馈是为了满足振荡的相位条件，形成振荡，3R、wR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wR，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。4R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R（kΩ）C（μF）输出电压Vo（V）实测f0（Hz）计算f0（Hz）1100.016.121.5061.592250.015.622.9153.184六、实验仪器设备名称型号用途模拟电子技术实验箱EEL-07用来提供实验用元器件以及实验布线区数字式万用表VC980+测量电阻数字存储示波器TDS1002用于观察输出电压波形七、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(调)，使电路起振，且波形失真最小。如不能起振，说明14负反馈太强，应适当加大，使增大；如果电路起振过度，产生非线性失真，则应适当减小。3．实验的体会和建议答：熟练使用实验仪器，认真按实验操作流程做实验。