46模拟电路实验与课程设计指导书

--1模拟电路实验与课程设计王小平主编石家庄铁道学院电工基础教研室--2前言模拟电子技术基础是一门实践性很强的技术基础课，实验教学和理论教学具有同等重要地位。为了加强实践环节，使理论教学紧密联系实际，提高学生独立工作及分析解决实际问题的能力，适应教学改革的要求我们编写了这本教材。本书可作为电气类、自动化类、电子信息类专业或其他相近专业在模拟电子技术方面的实验和课程设计教材。全书分为五章，第1章是模拟电路实验基础知识；第2章为常用电子测量仪器的使用；通过这两章的学习，使学生能掌握一定的操作技能，提高动手能力，为教学实践环节和以后的科研开发奠定基础。第3章选编了12个模拟电路实验，每个实验2个学时，其中验证性实验9个，设计性实验3个。通过实验可以验证所学理论的正确性，加深对理论知识的理解，同时初步锻炼学生调试单元电路的能力、实验数据处理能力以及分析问题解决问题的能力。第4章是模拟电子技术课程设计，在基本设计性实验的基础上进行，共有15个选题，同时增加了课程设计的一般方法、电子产品焊接、调试、故障检测等装配工艺方面的内容；该章是对理论和实验课程的深化和提高，侧重培养学生在掌握一定理论的基础上综合运用知识的能力和解决实际问题的能力。第5章介绍了先进的电子电路仿真软件，旨在运用计算机仿真技术的先进实验手段，启发思考，加强实验基本技能的综合训练。本书是作者在多年进行教学改革及实验教学基础上编写的。近年编者先后主持了院十五、十一五教改课题，省教育科学研究十一五重点资助课题等多项教改课题；对深化教学改革，提高实践教学质量，提高学生的动手能力及综合素质进行了有益的探索。本教材得到院十一五课题“模拟电子实验和课程设计教学内容及方法的研究”的资助，凝聚了课题的研究成果。本书由王小平任主编，马月辉老师参加了编写，研究生万月敏作了许多工作。在编写过程中得到电气与电子工程分院领导、电气工程实验室、电工基础教研室全体老师的大力支持和帮助，并参阅了国内相关高等院校有关的教材，吸取了很多有益的东西，在此表示真诚的感谢。由于作者水平所限，书中错误在所难免，垦请使用本书的老师和学生批评指正。编者2009年3月于铁院--3目录第1章基础知识1.1模拟电子技术实验的性质与任务……………………………………………11.2模拟电子技术实验的基本程序…………………………………………11.2.1实验前的预习……………………………………………………………11.2.2测试前的准备……………………………………………………………21.3模拟电子技术实验的操作规程………………………………………………21.3.1实验仪器的合理布局……………………………………………………21.3.2正确的接线规则…………………………………………………………31.3.3注意人身和仪器设备的安全……………………………………………31.4实验报告的编写………………………………………………………………41.5XK-8HB模拟电路实验仪……………………………………………………4第2章常用电子测量仪器的使用2.1YB43020D模拟示波器………………………………………………………72.1.1简介………………………………………………………………………72.1.2面板上各控制器及其作用………………………………………………72.2AS2294型双通道交流毫伏表……………………………………………92.2.1简介………………………………………………………………………92.2.2使用方法…………………………………………………………………92.3TFG1005型函数信号发生器…………………………………………………112.3.1概述…………………………………………………………………112.3.2面板上各控制器及其作用……………………………………………112.4DY2101数字万用表…………………………………………………………122.4.1概述……………………………………………………………………132.4.2电阻的测量……………………………………………………………142.4.3二极管的测量…………………………………………………………142.4.4hFE（β）的测量…………………………………………………………152.4.5交直流电压和电流的测量……………………………………………152.4.6电容量的测量…………………………………………………………152.4.7其他注意事项…………………………………………………………15第3章模拟电子技术实验3.1实验一常用半导体器件的识别与简单测试………………………………163.2实验二常用电子仪器的使用训练‥………………………………………223.3实验三单管共射放大电路‥………………………………………………263.4实验四负反馈交流放大电路……………………………………………303.5实验五集成运放组成的基本运算电路（设计性实验）……………………35--43.6实验六电压比较器的研究…………………………………………………373.7实验七RC正弦波振荡电路（设计性实验）……………………………423.8实验八非正弦波发生电路…………………………………………………443.9实验九OTL/OCL互补功率放大器………………………………………493.10实验十集成功率放大器…………………………………………………543.11实验十一有源滤波器……………………………………………………573.12实验十二整流滤波与稳压电路（设计性实验）…………………………59第4章模拟电子技术课程设计4.1课程设计的性质、目的和任务……………………………………………604.2课程设计的一般方法………………………………………………………604.2.1总体方案的选择…………………………………………………………604.2.2单元电路的设计…………………………………………………………614.2.3电路的画法………………………………………………………………614.2.4元器件的选择……………………………………………………………624.2.5计算参数…………………………………………………………………624.2.6审图…………………………………………………………………634.2.7仿真与修改………………………………………………………………634.2.8组装与调试……………………………………………………………634.2.9课程设计总结报告及评分标准…………………………………………644.3课程设计题目……………………………………………………………654.3.1多功能信号发生器的设计………………………………………………664.3.2带前置放大的音频功率放大器…………………………………………664.3.3连续输出的直流稳压电源………………………………………………664.3.4正负双路输出直流稳压电源……………………………………………664.3.5输出两路正电压的直流稳压电源………………………………………664.3.6不间断直流稳压电源……………………………………………………664.3.7多级低频电压放大器……………………………………………………664.3.8双工有线对讲机电路设计………………………………………………674.3.9彩灯声控控制器…………………………………………………………674.3.10光控灯………………………………………………………………674.3.11声控闪光器…………………………………………………………674.3.12由比较器构成的光动报警电路………………………………………674.3.13将脉搏跳动转换为电脉冲信号电路…………………………………684.3.14火灾报警电路…………………………………………………………684.3.15控温电路………………………………………………………………684.4电子装配工艺简介…………………………………………………………684.4.1电阻器…………………………………………………………………684.4.2电容器……………………………………………………………………70--54.4.3焊接材料………………………………………………………………714.4.4如何正确使用电烙铁……………………………………………………714.4.5布线和安装………………………………………………………………744.4.6检查电路的连接…………………………………………………………744.4.7调试技术…………………………………………………………………754.4.8放大器干扰、噪声抑制和自激振荡的消除……………………………754.4.9故障检测方法……………………………………………………………79第5章电子电路仿真软件Multisim75.1软件简介……………………………………………………………………815.2Multisim7操作界面…………………………………………………………815.3建立电路……………………………………………………………………825.3.1开始建立电路文件………………………………………………………825.3.2在电路窗口中放置元件…………………………………………………825.3.3给元件连线………………………………………………………………835.4使用虚拟仪器………………………………………………………………845.4.1添加和连接仪器…………………………………………………………845.4.2设置仪器…………………………………………………………………855.4.3仿真电路…………………………………………………………………865.5电路分析方法………………………………………………………………875.5.1基本分析功能……………………………………………………………875.5.2分析设置…………………………………………………………………875.5.3分析结果显示……………………………………………………………885.6后续处理……………………………………………………………………89--6第1章基础知识1.1模拟电子技术实验的性质与任务模拟电子技术是一门应用性、实践性很强的学科，实验在这一学科的研究及发展过程中起着至关重要的作用。模拟电子技术基础作为电气、电子信息类专业的重要技术基础课，模拟电子技术实验是这一课程体系中不可缺少的重要教学环节。通过实验手段，使学生获得模拟电子技术方面的基础知识和基本技能，并运用所学理论来分析和解决实际问题，提高实际工作的能力，这对正在进行本课程学习的学生来说是极其重要的。模拟电子技术实验分为三个层次：第一个层次是验证性实验，它主要是以电子元器件特性、参数和基本单元电路为主，根据实验目的、实验电路、仪器设备和较详细的实验步骤来验证模拟电子技术的有关原理，从而进一步巩固所学的基础知识和基本原理；第二个层次是提高性实验，它主要是根据给定的实验电路，由学生自行选择测试仪器，拟定实验步骤，完成规定的电路性能指标测试任务；第三个层次是综合性和设计性实验，学生根据给定的实验题目、内容和要求，自行设计实验电路，选择合适的元器件并组装实验电路，拟定调整、测试方案，最后使电路达到设计要求。综合性和设计性实验可以培养学生综合运用所学知识和解决实际问题的能力。实验的基本任务是使学生在基础实验知识、基础实验理论和基本实验技能三个方面受到较为系统的训练，逐步培养他们爱实验、敢实验、会实验，成为善于把理论知识与实践相结合的专门人材。模拟电子技术实验内容极其丰富，涉及的知识面很广，并且还在不断充实、更新。在整个实验过程中，对于示波器、信号发生器等常用电子仪器的使用方法；频率、相位、时间、脉冲波形参数和电压、电流的平均值、有效值、峰值以及各种电子电路主要技术指标的测试技术；常用元、器件的规格与型号，手册的查阅和参数的测量；小系统的设计、组装与调试技术，以及实验数据的分析、处理能力；EDA软件的使用等，都是需要着重掌