电工电子技术实验报告

电工电子技术实验报告学院班级学号姓名天津工业大学电气工程与自动化学院电工教学部二零一三年九月目录第一项实验室规则------------------------------------------------------------------i第二项实验报告的要求------------------------------------------------------------i第三项学生课前应做的准备工作------------------------------------------------ii第四项基本实验技能和要求-----------------------------------------------------ii实验一叠加定理和戴维南定理的研究------------------------------------------1实验二串联交流电路和改善电路功率因数的研究---------------------------7实验三电动机的起动、点动、正反转和时间控制---------------------------14实验四继电接触器综合性-设计性实验----------------------------------------20实验五常用电子仪器的使用----------------------------------------------------22实验六单管低频电压放大器----------------------------------------------------29实验七集成门电路及其应用----------------------------------------------------33实验八组合逻辑电路-------------------------------------------------------------37实验九触发器及其应用----------------------------------------------------------40实验十四人抢答器----------------------------------------------------------------45附录实验用集成芯片----------------------------------------------------------50i第一项电工电子技术实验室规则为了在实验中培养学生严谨科学的作风，确保人身和设备的安全，顺利完成实验任务，特制定以下规则：一、教师应在每次实验前对学生进行安全教育。二、严禁带电接线或拆线。三、接好线路后，要认真复查，确信无误后，方可接通电源。如无把握，须请教师审查。四、发生事故，要保持镇静，迅速切断电源，保持现场，并向教师报告。五、欲增加或改变实验内容，须事先征得教师同意。六、非本次实验所用的仪器、设备，未经教师允许不得动用。七、损坏了仪器、设备，必须立即向教师报告，并作出书面检查。责任事故要酌情赔偿。八、保持实验室整洁、安静。九、实验结束后，要拉下电闸，并将有关实验用品整理好。第二项实验报告的要求规定一律用实验报告纸认真填写实验报告。实验报告所含具体内容要求如下：一、实验目的二、课前完成的预习内容包括报告书中所要求的理论计算、预习思考题、设计电路和表格等。ii三、实验数据表格及处理此处所指数据是课后根据实验原始记录整理重抄的正式数据，并按指导书要求加以必要处理。四、实验总结即完成指导书所要求的总结、问题讨论及心得体会。如有设计电路、曲线，应画出。第三项学生课前应做的准备工作一、阅读实验指导书，了解实验内容，明确实验目的，清楚有关原理。二、事先完成正式实验报告中的“实验目的”“实验预习”两项内容，特别是预习实验必须在实验之前认真完成，否则不允许做实验。三、按实验指导书要求，设计原始数据记录表格，以备实验记录和课后整理用。第四项基本实验技能和要求要求通过本课程的实验，能使同学们掌握实验的基本技能，希望同学们在实验中注意培养和训练。一、安全操作训练和科学作风1．接线时最后接电源部分（拆线时应先拆电源部分），接完线后仔细复查。严禁带电拆、接线。出现事故时应立即断开电源，并向教师报告情况，检查原因，勿乱拆线路。2．接完电路后，在开始实验前应做好准备工作，例如：iii①交流电源输出调节在最小位置上（反时针到头）。②电压表、电流表或其他测量仪器（如万用表、数字万用表）的量程应置于经过估算的一挡或最大量程上。3．合电源闸前要得到教师和同组人的允许。每次开始操作前应告诉同组的人，互相密切配合。加负荷或变电路参数时应监视各仪表，若有异常现象，如冒烟、烤糊味、指针到极限位置、指针打弯等，都应立即断电检查。4．注意各种仪器仪表的保护措施，如电流表的短路开关（防止电动机启动电流冲击）；有些仪表用保险丝做过载保护，不得随便更换。监视仪表过载指示灯，过载跳闸机构，等等。5．预操作（在实验之前先操作和观察一下），其目的在于：①看电路运行和仪表指示是否正常；②看所测电量数据变化趋势，以便确定实验曲线取点；③找出变化特殊点，作为取数据的重点；④熟悉操作步骤。二、一些实验技能1．接线能力①合理安排仪表元件的位置，接线该长则长、该短则短，尽量做到接线清楚、容易检查、操作方便。②接线要牢固可靠。③先接电路的主回路，再接并联支路。2．合理读取数据点应通过预操作，掌握被测曲线趋势和找出特殊点：凡变化急剧的地方取点密，变化缓慢处取点疏。应使取点尽量少而又能真实反映客观情况。iv3．正确、准确地读取电表指示数①合理选择量程,应力求使指针偏转大于2/3满量程时较为合适，同一量程中，指针偏转越大越准确。②在电表量程于表面分度一致时，可以直读，不一致时则先读分度数，即记下指针指示的格数，再进行换算，并注意读出足够的有效数字，不要少读或多读。4．配合实验结果的有效数字选择曲线坐标比例尺，避免夸大或忽略实验结果的误差。三、使用设备的一般方法1．了解设备的名称、用途、铭牌规格、规定值及面板旋钮情况。2．着重搞清楚设备使用的极限值。①着重搞清楚设备情况。要注意其最大允许的输入量，如调压器、稳压电源有最大输出电流限制；电机有最大输出功率限制；信号源有最大输出功率及最大信号电流限制。②对量测仪表仪器，要注意最大允许的输入量。如电流表、电压表和功率表要注意最大的电流值或电压值。万用表、数字万用表、数字频率计、示波器等的输入端都规定有最大允许的输入值，不得超过，否则会损坏设备。对多量程仪表（如万用表）要正确使用量程，千万不能用欧姆挡测量电压或用电流挡测量电压等。3．了解设备面板上各旋钮的作用。使用时应放在正确的位置，禁止无意识的乱拨动旋钮。4．正式使用设备前应设法判断其是否正常。有自校功能的可通过自校信号对设备进行检查，如示波器有自校正弦波或方波，频率计有自校标准频率。天津工業大學_______________实验报告学院_____________班级_________________日期_________________姓名_____________学号_________________同实验者_____________1实验一叠加定理和戴维南定理的研究一、实验报告要求1．预习报告内容的要求：实验目的、实验设备（写出具体实验箱的型号和测量仪表的型号）、实验内容及步骤，根据实验内容，具体画出线路及实验参数，计算结果，以及设计出测量用的记录表格。2．总结报告内容的要求：除预习报告内容之外，再增加数据的误差分析或曲线比较，理论分析，故障分析和心得体会。二、实验目的1．熟悉实验台的整体布置及交、直流电源和交、直流仪表的使用。2．掌握线性电路的叠加定理。3．握戴维南定理和有源二端网络等效参数的测量方法。4．研究电源等效变换的条件。三、实验设备实验箱（EEL-51）(EEL-53)、恒压源、直流电压表、直流电流表四、实验内容1．熟悉实验台的整体布局、记录实验台的主要设备和仪表的参数。要求记录：设备的名称、规格、量程及精度。2．熟悉直流恒压源、恒流源和直流电压表、电流表的使用。（1）叠加定理的研究天津工業大學_______________实验报告学院_____________班级_________________日期_________________姓名_____________学号_________________同实验者_____________2使用EEL-53实验箱，按叠加原理图1-1进行实验，测量每个电源（VUS121，VUS62）单独作用时和共同作用时各支路电流值，将未接入二极管时的测量结果填入表1-1中。表1-1US1(V)US2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)US1单独作用120US2单独作用06US1US2共同作用126（2）戴维南定理的研究①由实验箱EEL-53中的戴维南定理实验电路（图1-2）连接电路，恒图1-1F510510AC1kBDEI1I2I3S1VDS3330510S2R4R5R3R2R1测量项目实验内容天津工業大學_______________实验报告学院_____________班级_________________日期_________________姓名_____________学号_________________同实验者_____________3压源Us=12V，恒流源Is=20mA。②测量该有源二端网络的外特性，负载电阻RL在100Ω~990Ω之间变化，测量RL上的电压U和电流I，填入表1-2中。表1-2③测量有源二端网络的开路电压UO和等效内阻RO，填入表1-3中。RL(Ω)990900800700600500400300200100U(V)I(mA)S110Ω330Ω510Ω510Ω-+IS-+USBARL1KΩ通断S2图1-2天津工業大學_______________实验报告学院_____________班级_________________日期_________________姓名_____________学号_________________同实验者_____________4表1-3④由图1-3将UO和RO相串联构成一个等效电压源，接入负载RL（100Ω~990Ω）测量其外特性，即测量RL上的电压U和电流I，与原有源二端网络进行比较，填入表1-4中。表1-43．电压源与电流源等效变换条件的研究①测量电压源（Es=6V，RO=510Ω）外接负载RL=200Ω时，电路中的电流IL和负载上电压UL。②组成一个电流源（Is可调节，并联电阻RO=510Ω）外接负载RL=200Ω，调节Is使负载中的电流IL和电压UL等于电压源中测量的负载中的电流IL和电压UL，判别Is的值是否满足等效变换的条件。开路电压(V)等效内阻(Ω)UORORL(Ω)990900800700600500400300200100U(V)I(mA)图1-3等效电路图天津工業大學_______________实验报告学院_____________班级_________________日期_________________姓名_____________学号_________________同实验者_____________5五、实验注意事项1．测量直流电压应并联在被测元件上，注意正负极性。测量直流电流时应串联在被测支路中，要注意电流的方向。2．选择测量仪表的量程，根据估算选择稍大的量程，如电流偏小，再降低量程，以保证测量的精度。注意测量仪表报警铃响时，应关闭仪表的电源，检查原因，改正后重新合上仪表的电源。3．正确使用可调直流恒压源和恒流源，正确读数（读数以电压表测量为准，而不以电源表盘指示值为准）。4．使用电流插头测量时应注意仪表的极性的正确连接，以及读数时,号的记录。5．叠加定理实验中，每个电源单独作用时，去掉另一个电源，是由开关S1，S2操作完成，而不能将直流电源短路。6．恒流源的负载不可开路。7．改接线路时要关掉电源。8．测量有源二