模拟电子实验指导书(用)

1实验一常用电子仪器的使用及电子元器件的识别与检测一﹑实验目的1、熟悉模拟电子技术实验中常用电子仪器的功能，面板标识，及各旋扭，换档开关的用途。2、初步掌握用示波器观察正弦波信号波形和测量波形参数的方法，学会操作要领及注意事项，正确使用仪器。3、初步认识本学期实验用的全部器件,学习常用电子元器件的识别及用万用表检测和判断它们的好坏与管脚，并测量其值。4、了解元器件数值的标注方法（直标法﹑文字符号法﹑色标法），电路中元件数值的标注方法及元件的标注﹑符号﹑单位和换算。二、实验仪器1、双踪示波器2、多功能信号发生器3、数字交流毫伏表4、数字万用表三、预习要求1、认真阅读本实验指导书的附录一及附录二。2、认识本实验的仪器，了解其功能。面板标识及换档开关与显示。四、实验内容及步骤实验电子仪器框图输入信号输出信号输出信号交流电压直流电压号图1-1(1)实验内容多功能信号发生器稳压源被测实验电路示波器电压表或万用表交流毫伏表21.常用电子仪器的使用:1)将信号发生器调至频率f=1000Hz电压V=100mv的正弦波电压输出。2)用数字毫伏表测量信号发生器是否为100mv(有效值)。3)用示波器通道1经测量探头输入。测量信号发生输出是否为正弦电压,其峰___峰值Vpp=2×√2×100=282mv。频率f=1000Hz（即周期T=1/f=100ms）注意：a．使用时，将所有仪器接地端联接在一起，即“共地”，否则可能引起外界干扰，导致测量误差增大。b.调节示波器旋扭,使图形亮度适中,线条清晰。c.调节示波器同步旋扭,使图形大小适中,稳定。4)改变信号发生器输出的正弦波频率与电压大小,在下面的三个频率和三个幅度附近任选三个组合，重新观察,测量。记录下读数。频率：500Hz；2KHz；100KHz；幅度：100mV；1.8V；10V；记录表格：信号发生器频率电压表指示电压示波器电压示波器周期V/格格mS/格格1232.各种常用电子元器件识别与检测:1)电阻的测量。用实际元件为例，进行色环电阻单位换算并用万用表测量电阻和电位器的阻值。作下记录。2)电容的测量。电容元件的分类﹑特点﹑主要参数与选用。以实际元件为例。进行电容单位换算练习用万用表测量电解电容，分清极性，判明质量好坏。3)二极管﹑三极管﹑稳压管的测量。a)用万用表判断二极管的极性与质量估测。b)分辨三极管的极性（PNP还是NPN，硅材料还是锗）和管脚（e﹑b﹑c）的判别及Iceo和电流放大倍数β的估测。（2）操作步骤说明：1.对于交﹑直流电压﹑电流及电阻进行测量的方法同其他万用表。在此不再介绍。显示器上所显示的读数，其单位与量程单位一致。2.用Ω档测量电路中电阻值时，需将电阻两端均与电源断开，以避免读数有抖动。3.用Ω档可以判断电解电容的好坏。方法如下：先将电解电容的正﹑负极短路（使电容放电），然后将万用表红表笔接电解电容正极，黑表笔接负极（注意应选择合适的量程，如50μF用200K档，5μF用2M档）。若表上读数开始很小（相当短路），充电后逐渐增大，最后读数为1（相当于开路），则说明电容是好的。若按上述操作，读数始终不变，说明电容已坏（开路或短路）。4.二极管检测：在这一档，红表笔接正电压，黑表笔接负电压。测试时两表笔的接法如图所示。3(A)(B)若按图(A)所示的接法进行量测，则显示二极管的正向压降。通常，一个好的硅二极管的正向压降应在500mV到800mV之间。若显示“000”，则表示短路，若显示“1”，则说明不通。若按图(B)所示接法进行量测，应显示“1”，若显示“000”或其他值，说明管子已坏。我们也可以用这一档来判断二极管的好坏，及识别管脚。测量时先将一支表笔接在某一认定的管脚上，另一支表笔先后接到其余两个管脚上，如果测得两个PN结均导通或均不导通，然后，将两表笔对换复测时，PN接均不导通或均不导通，然后，将两表笔对换复测时，PN结均不导通或导通，则可确定该管是好的，且认定这个管脚是基极。若基极接红表笔时，bc结和be结均导通，说明该管为NPN。若接的是黑表笔，则是PNP管，再比较两个PN结的正向压降值，读数大些的是be结，小些的是bc结。这样，就可以分辨出集电极和发射极了。5.hFE测试：将三极管管脚正确插入测试管座，即可以从显示器上直接读出β值，若显示“000”，则说明管子是坏的。注意事项：（1）注意正确地选择量程及插孔，对未知量进行测量时，应把量程调到最大，然后从大到小调，直到合适为止，若出现“1”，表示过载，应加大量程：（2）改变量程时，表笔一端应开路；（3）测量电流时，切记过载；（4）用完本表，应直量程档最大量程；五、实验报告1．实验目的。2．记录测量的原始数据，所用仪器的名称、型号、编号。3．根据测量结果分析当测量的电压频率不同时各应用哪几种表测量，结果才更精确。4、根据原始数据简述怎样用万用表判断二极管、三极管、稳压管的管型、管脚及好坏，观察电解电容充电、充满、漏电和放电各个过程。5、回答问题：（1）用数字万用表如何判断二极管的正负极，表面上显示的是什么量？（2）数字万用表测量三极管的电流放大倍数β时，如何判断其三个极？（3）示波器测量的是什么量？如何读其数值？（4）同一个电压值示波器指示的数值和电压表读出的数值有和不同？为什么？4实验二、单管放大电路一、实验目的1、掌握单管放大电路的静态和动态测试方法，及其对放大器性能的影响；2、巩固单管放大电路的基本工作原理。二、实验仪器1、双踪示波器2、信号发生器3、多功能数字信号发生器4、数字万用表三、预习要求1、三极管及单管放大器工作原理；2、放大器动态及静态测量方法。四、实验内容及步骤1、装接电路如图2.1所示R15.1KR251C110uFRb224KRb151KRp680KV1Re1100Re21.8KCe10uFRc5.1kRL5.1KVccC210uFVoGN(+12V)Vi图2.1单管放大电路（1）、用万用表判断实验箱上三极管V1的极性及好坏，放大倍数以及电解电容C的极性和好坏。记录Ic为0.5Ma,1mA,1.5mA时的β值。（2）、按图2.1所示连接电路（注意接线前先测量+12V电源，关断电源后再接线），将Rp调到电阻最大位置。（3）、接线后仔细检查，确认无误后接通电源。2、静态调整调整Rp使VE=1。9V，计算并填表2.15实测实测计算Vbe（V）Vce（V）Rb（KΩ）Ib（uA）Ic（mA）表2.13、动态研究（1）、将信号发生器调到f=1KHz，幅值为3mV，接到放大器输入端Vi，观察Vi和Vo段波形，并比较相位。（2）、信号源频率不变，逐渐加大幅度，观察Vo不失真时的最大值并填表2.2。RL=∞时，实测实测计算估算Vi（mV）Vo（V）AvAv表2.2（3）、保持Vi不变，放大器接入负载RL，在改变Rc数值情况下测量，并计算结果填表2.3。给定参数实测实测计算估算RcRLVi（mV）Vo（V）AvAv2K5.1K2K2.2K5.1K5.1K5.1K2.2K表2.3（4）、保持Vi不变，增大和减小Rp，观察Vo波形变化，测量并填表2.4。Rp值VbVcVe输出波形情况最大合适最小表2.4注意：若失真观察不明显可增大或减小Vi幅值重测。4、测放大器输入、输出电阻。（1）、输入电阻测量在输入端串接一个5.1K电阻如图1.2，测量Vs和Vi，即可计算ri。图2.2输入电阻测量Rs5.1KriVsVi6（2）、输出电阻测量图2.3输出电阻测量在输出端接入可调电阻作为负载，选择合适的RL值使放大器输出不失真（接示波器监视），测量有负载和空载时的Vo，即可计算Ri。将上述测量及计算结果填入表2.5中测输入电阻Rs=5.1K测输出电阻实测测算估算实测测算估算RiRiVoRL=VoRL=表2.5五、实验报告1、注明你所完成的实验内容和思考题，简述相应的基本结论。2、选择你在实验中感受最深的一个实验内容，写出较详细的报告。要求你能够使一个懂得电子电路原理但没看过实验指导书的人可以看懂你的实验报告，并相信你实验中得出的结论。3、回答问题：（1）为什么输入端采用R1、R2二个电阻分压？（2）如何测量晶体管的发射极电流？（3）输出电阻的理论值与实测值有误差的原因是什么？RoVoRL7实验三晶体管两级放大电路一、实验目的1、掌握如何合理设置静态工作点；2、学会放大器频率特性测试方法；3、了解放大器的失真及消除方法。二、实验仪器1、双踪示波器2、数字万用表3、信号发生器4、交流毫伏表三、预习要求1、复习教材多级放大电路的内容及频率响应特性的测量方法。2、分析图3.1两级交流放大电路，初步估计测试内容的变化范围。四、实验内容实验电路见图3.1R15.1KR251C110uFRb151K1Rp680KV1Rc15.1kVccC210uFVi2GND(+12V)ViRb2-147K100K2RpVi3Rb2-220KV2Rc23KC310uFRe21KCe210uFRL3KVi4uoRb2Re1Ce110uF24K1.8K图3.1两级交流放大电路1、静态工作点（1）、按图接线，注意接线尽可能短。（2）、静态工作点设置：要求第二级在输出波形不失真的前提下幅值尽可能大，第一级为增加信噪比尽可能低点。（3）、在输入端加上1KHz幅度为1mV的交流信号（一般采用实验箱上加衰减的办法，即信号源用一个较大的信号。例如100mV，在实验板上经100：1衰减电阻降为1mV），调整工作点使输出信号不失真。注意：如发现有寄生振荡，可采用以下措施消除：①重新布线，尽可能走线短；②可在三极管eb间加几p到几百p的电容；③信号源与放大器用屏蔽线连接。2、按RL=∞时,表3.1要求测量并计算，注意测静态工作点时应断开输入信号。8静态工作点输入/输出电压（mV）电压放大倍数第一级第二级第一级第二级整体Vc1Vb1Ve1Vc2Vb2Vc2ViVoAo2Av1Av2Av空载RL=∞负载RL=3k表3.13、接入负载电阻RL=3KΩ，按表3.1测量并计算，比较实验内容2，3的结果。4、测量两级放大器的频率特性（1）将放大器的负载断开，先将输入信号频率调到1KHz,幅度调到使输出幅度最大而不失真；（2）保持输入信号幅度不变，改变频率，按表3.2测量并记录；（3）接上负载，重复上述实验。f(Hz)501002505001000250050001000020000VoRL=∞RL=3K表3.2五、实验报告：1、整理实验数据，分析实验结果。2、画出实验电路的频率特性简图，标出fH和fL。3、写出增加频率范围的方法。4、回答问题：（1）如果出现寄生振荡，大概有那些可能的原因？（2）为使第二级输出波形不失真的前提下幅值尽可能大，应怎样调整第二级工作点？（3）如何扩展放大器的频率范围？9实验四负反馈放大电路一、实验目的1、研究负反馈对放大器性能的影响。2、掌握反馈放大器性能的测试方法。二、实验仪器1、双踪示波器2、低频信号发生器3、交流毫伏表4、数字万用表三、预习要求1、认真阅读实验内容要求，估计待测量内容的变化趋势。2、图4.1电路中的晶体管β值为120，计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。四、实验内容1、负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试（1）、开环电路R15.1KR251C110uFR351KV1R55.1kVccC210uFGND(+12V)ViR847KR920KV2R103KC410uFR111KC510uFRL1.5KVoR424KR6100R71.8KC310uFCF10uFRF3K图4.1反馈放大电路①按图接线，RF先不接入；②输入端接入Vi=1mVf=1KHz的正弦波（注意输入1mV信号采用输入端衰减法见实验二）。调整接线参数使输出不失真且无振荡（参考实验二的方法）；③按表4.1要求进行测量并填表；④根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻ro。（2）、闭环电路10⑤接通RF按实验一的要求调整电路；⑥按表4.1要求测量并填表，计算Avf；⑦根据实测结果，验证Avf≈1/F。RL（KΩ）Vi（mV）Vo（mV）Av（Avf）开环∞1.5K闭环∞1.