1、电 工 学 实 验,燕山大学电子实验中心,目 录,第一单元 课程介绍与基础知识 第二单元 实验内容,返回,第一单元 课程介绍与基础知识,课程内容,学习方法,课程介绍,返回,课程介绍与基础知识,课程安排,课程介绍,本课是一门电子技术基础入门课程,主要介绍从理论到实践的必备基础知识和学习实验基本操作方法及基本电子技术技能。开设目的是为了学习、了解把所学理论知识如何过渡到应用的过程、方法,以便为后续实践教学环节及今后工作打下必要的基础。,1)开设目的:,返回,课程介绍与基础知识,课程安排,实验安排:每人一组,按课表规定时间到实验室上课。 课程介绍:16学时,必修课。 考核方式:按10%计入学期总成绩
2、。,返回,课程介绍与基础知识,学习方法与要求,1.课前主动预习;2.课上积极操作勤思考;3.课后认真总结撰写实验报告;4.自学为主,指导为辅。,学 习 方 法,返回,课程介绍与基础知识,1. 不缺勤迟到。2. 课前认真编写预习报告。3. 课上脑勤手勤,善于发现问题及解决问题。4. 课后认真总结,写出内容详实丰富的实验报告,每个实验写一份实验报告。5. 自觉遵守课堂纪律及实验室规章制度, 养成良好的工作作风和操作习惯。,上 课 要 求,学习方法与要求,返回,课程介绍与基础知识,实验基础知识,本章简要介绍实验课的开设意义、任务、特点及学习方法。对预习、实验、总结三个阶段作出了明确分工并提出了要求。
3、,返回,课程介绍与基础知识,1.本课的特点及相关课程之间的联系与区别; 2.制订有效的适合自己的学习方法; 3.明确学习目的,指定学习目标。 本章内容对全课的学习有指导意义,并以自学为主。,主 要 掌 握,返回,课程介绍与基础知识,一、实验前要认真理解题目,熟悉预备知识,设计实验过程,完成设计报告。在设计报告中应明确实验目的、实验原理图及实验步骤。 二、列出实验用仪器设备、了解实验中所用仪器设备性能,简单叙述其在实验中的作用。 三、认真记录实验数据,标明物理量及其单位,记录表格整齐,采集数据点选择合理。 四、仔细观察、认真思考实验现象和规律,应用理论知识理解现象的发生、发展过程,积极与教师共同
4、讨论未知问题。,设计型实验的要求,返回,课程介绍与基础知识,五、 遵守实验室规则和实验时间安排,爱护实验仪器和设备,注意安全用电。 六、认真完成实验报告。实验报告应包括以下几项内容:1. 实验目的与内容2. 实验电路设计3. 实验仪器设备4. 实验数据记录5. 数据处理与分析6. 结论与体会,设计型实验的要求,返回,课程介绍与基础知识,第二单元 实验内容,数字电子部分,电路分析部分,返回,实验内容,模拟电子部分,电路分析部分,实验1 电工基本知识与基本测量 实验2 单口网络 实验3 交流电路元件参数的测量 实验4 RLC串联电路的频率特性 谐振 实验5 日光灯电路及其功率因数的提高 实验6 三
5、相电路 实验7 三相异步电动机的使用 实验8 三相异步电动机变频调速演示,返回,实验内容,实验1 电工实验基本知识与基本测量,一、实验目的 学习实验室规章制度和安全用电知识。 熟悉实验室供电情况。 通过对电阻、电压、电流的测量,熟悉并掌握万用表和直流稳压电源的使用方法。 验证KCL、KVL。 验证叠加定理。 进一步理解电压、电流参考方向(正方向)的意义。 二、实验器材与设备实验线路板、直流电压表、直流电流表、万用表、直流稳压电源等。,电路分析部分,返回,实验内容,实验1 电工实验基本知识与基本测量,三、实验预习 复习KCL、KVL、复习叠加定理。 复习有关参考方向的意义方面的内容。 实验前到实
6、验室调研。了解实验设备及各仪表型号及使用方法,抄录实验设备上与本实验有关的参数(如确定R1、R2、R3、R4、R5及Us1、Us2值)。 绘制电路图,对电路惊醒计算并写出实验预习报告。 设计并列出实验测试数据表格,备用(计算表格和测试数据表格可以合二为一,以便对照)。,电路分析部分,返回,实验内容,实验1 电工实验基本知识与基本测量,四、实验内容与要求 验证KCL、KVL、叠加定理的实验参考线路见图1-1。 接线前,用万用表欧姆档测量个电阻值,并与标称值对照验证。 按实验线路(见图1-1b)接线,将直流稳压电源按要求调整到所需值,断电后接入电路。 绘制电路图,对电路惊醒计算并写出实验预习报告。
7、 检查电路连接无误后,通电并按实验目的要求进行以下各项测量与验证: 1) 测量各支路电流,验证KCL; 2) 测量两网孔内各段电压,验证KVL; 3) 测量Us1、Us2共同作用时所选支路的电压和电流,再分别将Us1、Us2置零,测量各电源单独作用时所选支路电压和电流,验证叠加定理。,电路分析部分,返回,实验内容,实验1 电工实验基本知识与基本测量,五、实验注意事项 注意各仪表的量程和使用方法。 注意“方向”。 六、实验报告要求 计算所测量各电阻的相对误差。 用具体数据分析说明如何验证KCL和KVL。 用具体数据分析说明如何验证叠加原理。,电路分析部分,返回,实验内容,实验1 电工实验基本知识
8、与基本测量,七、思考题 如何用万用表测量电阻?在线测量会产生什么问题?电路带电时测量又会产生什么问题? 如何把万用表所测量电压或电流的数值的正负与参考方向(正方向)联系起来? 数字万用表最高位显示“1”(电压、电流或电阻档)表示什么意思? 使用万用表和直流稳压电源应注意什么事项? 如何验证KCL、KVL和叠加原理? 你记住了实验规则中哪几个重要条文?,电路分析部分,返回,实验内容,实验2 单口网络,一、实验目的 研究单口网络的伏安关系及等效规律。 学习电路的设计方法与基本实验方法。 验证戴维宁定理。 了解最大功率传递条件。 进一步熟练掌握电工仪表的使用方法。 二、实验器材与设备实验线路板、直流
9、电压表、直流电流表、万用表、直流稳压电源、电阻箱等。,电路分析部分,返回,实验内容,实验2 单口网络,三、预习要求 明确实验目的,预习有关戴维宁定理和最大功率传递定理方面的内容。 到实验室调研,了解实验设备、仪表型号及使用方法,抄录实验设备上与本实验有关的参数(按线路设计要求调研)。 事先对所设计的电路进行计算。 四、实验内容与要求 设计验证戴维宁定理的实验线路,要求该网络; 1) 至少含有四个或四个以上电阻元件,确定其电阻值; 2) 至少含有两个或两个以上独立电源(电压源、电流源均可),确定其电压或电流值; 3) 绘制电路图并标出参考方向。,电路分析部分,返回,实验内容,实验2 单口网络,2
10、. 按所设计的实验线路和参数接线: 1) 确定负载电阻RL,测量负载电压UL、电流IL; 2) 断开负载支路测量单口网络的开路电压UOC ; 3) 测量该端口的短路电流ISC,计算等效内电阻R0; 4) 验证最大功率传递定理,单口网络带(电阻箱)负载,调节电阻值,测量对应负载电阻的一组电压U,用U2/RL求得对应的一组功率P,画出P=f(RL)的曲线; 5) 作出等效电压源,令US=UOC,RS=R0,接入原负载RL,测量输出电压UL、电流IL,与 1)的结果进行对照; 6) 对照原网络和等效电源的伏安关系,总结说明什么问题?,电路分析部分,返回,实验内容,实验2 单口网络,五、思考题 测量含
11、源单口网络的戴维宁等效电阻共有四种方法,每种方法适用于什么条件?为什么?,电路分析部分,返回,实验内容,实验3 交流电路元件参数的测量,一、实验目的 学习使用功率表、电压表和电流表测定交流电路元件参数的方法。 加强对正弦稳态电路中电压、电流相量分析的理解。 深入理解R、L、C在交流电路中的作用及分析方法。 学习使用功率表、自耦调压器等,以及电路元件的选择和使用方法。 二、实验器材与设备实验线路板、功率表或功率因数表、交流电压表、交流电流表、万用表、自耦调压器、日光灯镇流器、电容、电阻、测电流插座板等。,电路分析部分,返回,实验内容,实验3 交流电路元件参数的测量,三、预习要求 复习正弦交流电路
12、中RL串联、RC串联的简单二端网络的伏安特性及功率的计算,熟练掌握阻抗三角形并应用相量图分析各物理量之间的关系,熟记有关计算公式。 在开放实验室时提前进行调研,了解实验设备、仪表型号及使用方法,抄录实验参数。 拟出实验表格,应有测量值、计算值等栏目。,电路分析部分,返回,实验内容,实验3 交流电路元件参数的测量,四、实验内容与要求 研究并设计出测量电阻R、电容C的实验电路和方法。(这里不允许用电阻表和电容表测量参数。) 结合所测数据计算R、C值,并与标称值进行对照 。 设计用三表法测量RL、RC串联网络参数的实验。其中,镇流器可以看成RL串联电路。在RC网络中,C选用4F电容器(要考虑耐压)与
13、1个(功率合适的)电阻组成RC串联电路。实验中用到的自耦调压器应用参考线路见图17。 RC网络的测试数据与计算结果同元件标称值进行对照。并测量UR、UC与U,画出相量图,进行相量分析计算。,电路分析部分,返回,实验内容,实验3 交流电路元件参数的测量,五、实验注意事项 把实验用元件电阻R和电容C看成单一参数元件。电阻R除选阻值外,还要确定合适的功率。电容器除了容量外,还应确定耐压。用交流电压表、电流表测出的有效值乘积即为单一参数元件的功率(R的有功功率P和C的无功功率Q)。 功率表的电流线圈应串入电路,电压线圈应并联接入电路,两线圈带号的端钮应该连在一起。 电流表和功率表电流线圈要选择合适的量
14、程,严禁超量程。为测量方便,应使用测电流插头和插座板。 自耦调压器一次侧、二次侧不准接反。通电前,调压器的手轮应调到零位,通电后逐渐升压,要注意电流表指示值,不要超过调压器和负载允许通过的电流。 严禁带电拆、改接线,注意安全。,电路分析部分,返回,实验内容,实验3 交流电路元件参数的测量,六、实验报告要求 根据测试数据计算R、L、C值,填入表格,并列公式进行分析。画出相量图。 总结心得体会和收获。 七、思考题 如何确定所用电阻元件的额定功率?若不考虑功率会怎样? 镇流器为什么不是纯电感而是等效成RL串联? 电路中有效值UC、UR与U的关系怎样?画出相量图分析并说明之。 为什么实际电路元件中,一
15、般情况下电阻、电容比较接近单一参数,而电感线圈却不能?在 什么条件下电感线圈比较接近单一参数? 使用自耦调压器应当注意什么?,电路分析部分,返回,实验内容,实验4 RLC串联电路的频率特性 谐振,一、实验目的 通过对RLC串联电路频率特性的测量与分析,加深对频率特性曲线的理解。 进一步理解串联谐振的特点及改变频率特性的方法。 深入理解R、L、C元件在交流电路中的作用及分析方法,加强对正弦稳态电路中电压、电流相量分析的理解 。 学习使用毫伏表和函数发生器 。 二、实验器材与设备实验线路板、毫伏表、函数发生器、电感、电容、电阻等。,电路分析部分,返回,实验内容,实验4 RLC串联电路的频率特性 谐
16、振,三、预习要求 复习正弦交流电路中RLC串联电路频率特性的有关内容。 在开放实验室时提前进行调研,了解实验设备、仪表型号及使用方法,抄录实验参数。 按照实验室给定的L、C1、C2参数值,计算谐振频率值f01 、f02。 拟出实验表格,即当L一定,改变C;LC不变,改变R,四种情况下的测试数据表格。,电路分析部分,返回,实验内容,实验4 RLC串联电路的频率特性 谐振,四、实验内容与要求 实验参考线路见图19。 按所用实验线路接线并测量各数据。操作顺序是:调节函数发生器(正弦波)频率为某值检测并调节输出电压,使有效值US保持为某定值,测量电阻上电压UR。当UR最大,且UL略大于UC时即为谐振频
17、率点。要随时记下每一步的测试数据。 完成以上实验内容后,以其中一组参数为基础,设计以下实验内容: 1) 将C减小一半,L、R不变,测量RLC串联电路的频率特性。测量谐振时UL 与 UC值。 2) 将R减小一半,L、C不变,测量RLC串联电路的频率特性。测量谐振时UL与 UC值。 3) 绘出频率特性曲线,分析说明品质因数有无改变?谐振频率有无变化,电路分析部分,返回,实验内容,实验4 RLC串联电路的频率特性 谐振,五、实验注意事项 每改变一次信号频率,均需调节一次US,使之始终保持定值。 在谐振点附近选择的测量点要密集一些 。 毫伏表在使用前要先通电调零,要注意量程。 函数发生器输出端不准短路
18、。 六、实验报告要求 根据测试数据画出4条频率特性曲线,并进行比较和分析说明问题。 总结心得体会和收获。,电路分析部分,返回,实验内容,实验4 RLC串联电路的频率特性 谐振,七、思考题 在实验中如何判断该电路发生了谐振?为什么? 如何利用测量数值求得品质因数Q? L、C不变,而改变R所得两曲线不同,说明什么问题? 改变R是否影响谐振频率?改变C是否影响谐振频率? RLC串联电路在ff0时各呈现什么性质?如何通过实验测量数据说明之? 为什么每改变一次频率,会使函数发生器输出电压发生变化?你发现了什么规律? 为什么信号源频率调整后,均要调整US使之保持在某一固定值? 为什么实验中谐振时UL略大于
19、UC,而不是相等?,电路分析部分,返回,实验内容,实验5 日光灯电路及功率因数的提高,一、实验目的 了解日光灯电路的组成、工作原理和线路的连接; 熟悉正弦交流电路的主要特点: 1) 掌握交流串联电路中总电压与各部分电压的关系; 2) 掌握交流并联电路中总电流与支路电流的关系; 3) 了解感性负载电路提高功率因数的方法; 4) 学习正确使用交流电流表、交流电压表和功率表。 二、实验器材与设备日光灯电路实验装置、交流电流表、电压表和功率表、耐压400V以上的电容器等。,电路分析部分,返回,实验内容,实验5 日光灯电路及功率因数的提高,三、预习要求 在开放实验室时提前进行调研,了解日光灯电路实验装置
20、的结构及使用方法。 画出日光灯电路的实验线路图(画出功率表、电压表、电流表的连接方法)。 自拟实验步骤并设计出测量数据的表格。 1) 日光灯正常工作后,不并联电容所应测试和计算的数据表格。 2) 并联不同容量的电容后所应测试和计算的数据表格。 4. 了解功率表的使用方法。,电路分析部分,返回,实验内容,实验5 日光灯电路及功率因数的提高,四、实验内容与要求 实验线路见图1-11。把日光灯管看成电阻,把镇流器看成感性元件。 连接实验线路,进行测试,记录数据: 1) 首先点亮日光灯,按所设计的表格测试电源电压U,灯管电压UR、镇流器电压UL、电流I及功率P,计算功率因数; 2) 并联不同的电容(1
21、F-5F),再分别测试各电压及灯管IR、电容电流IC、总电流I及功率P,并计算功率因数。,电路分析部分,返回,实验内容,实验5 日光灯电路及功率因数的提高,五、实验注意事项 日光灯起动电流较大,起动时要小心电流表的量限,以防损坏电流表。 不能将220V的交流电源不经过镇流器而直接接在灯管两端,否则将损坏灯管。 在拆除实验线路时,应先切断电源,稍后将电容器放电,然后再拆除。 线路接好后,必须经教师检查允许后方可接通电源,在操作过程中要注意人身及设备安全。,电路分析部分,返回,实验内容,实验5 日光灯电路及功率因数的提高,六、实验报告要求 画出实验电路图并简述其工作原理。 将所测得的实验数据和计算
22、数据填写在所设计的表格内。 根据所得数据,按比例画出电源电压和日光灯支路电流IR、电容支路电流IC、总电流I的相量图。 回答思考题。 七、思考题 为什么在感性电路中,常用并联电容的方法来提高线路的功率因数而不用串联电容的方法? 当电容量改变时,功率表的读数、日光灯的电流、功率因数是否改变?为什么? 是否并联电容越大,功率因数就越高?为什么?,电路分析部分,返回,实验内容,实验6 三相电路,一、实验目的 掌握三相负载的Y、联结; 验证三相对称负载作Y联结时线电压和相电压的关系,联结时线电流和相电流的关系; 了解不对称负载作Y联结时中线的作用; 观察不对称负载作联结时的工作情况。 二、实验器材与设
23、备三相电源、实验线路板(三相负载)、交流电压表、交流电流表、测电流插座板等。,电路分析部分,返回,实验内容,实验6 三相电路,三、预习要求 复习三相电路有关内容。 在开放实验室时提前进行调研,了解实验室三相电源、实验设备、仪表型号及使用方法,抄录实验参数。 四、实验内容与要求 画出三相负载作Y联结时的电路图(对称时每相两个灯泡,不对称时C相只有1个灯泡),在电路图上设计出测电流插座的位置; 按所画实验线路接线并测量各数据(测试数据表格参见表1-3); 画出三相负载作联结时的电路图(对称时每相两个灯泡,不对称时C相只有1个灯泡),在电路图上设计出测电流插座(测Il、IP共6个)的位置; 按所画实
24、验线路接线并测量各数据(测试数据表格参见表1-4)。,电路分析部分,返回,实验内容,实验6 三相电路,五、实验注意事项 接线后认真检查线路无误再通电,注意安全。 改接线路要先断电,不准带电操作。 认真记下每个测电流插座的编号,记录数据对号入座,以免得出错误结论。注意测电流插头和插座的使用方法。 负载Y联结时所测相电压是指每相负载电压,而不是电源相电压。 注意仪表的量程和使用方法。 注意每相负载的额定电压值和与电源的适配。,电路分析部分,返回,实验内容,实验6 三相电路,六、实验报告要求 根据测试数据分析三相对称负载线、相电压以及线、相电流的关系和规律。 总结心得体会和收获。 七、思考题 在三相
25、四线制供电系统中,中线的作用是什么?负载在什么情况下可以不接中线,什么情况下必须接中线? 在三相四线制供电系统中,当负载的额定电压与电源相电压相同时,负载应接成 形,当负载的额定电压与电源线电压相同时,应接成 形。,电路分析部分,返回,实验内容,实验6 三相电路,三组相同的灯泡负载Y联结有中线时,中线电流 (有/无),若去掉中线,对灯泡亮度(有/无)影响。 三相不对称灯泡负载Y联结有中线时,三相线电流 (相等不相等),中线电流 (有无)。若去掉中线则对三相灯泡亮度 (有无)影响。 (相电压大的相电流大的)一相变得更亮。 三相对称灯泡负载作联结,如果CA相负载断开,AB相灯的亮度 (正常不正常)
26、,BC相灯的亮度 ,线电流发生变化的是 相,其大小为正常值的 。 三相对称灯泡负载作联结,如果 C 相电源线断开,则 AB 相灯泡亮度 (不变变亮变暗),BC相灯泡亮度 ,CA相灯泡亮度 ,线电流IA是正常值的 ,线电流IB是正常值的 。,电路分析部分,返回,实验内容,实验7 三相异步电动机的使用,一、实验目的 了解三相异步电动机结构及铭牌数据的意义; 学习判别电动机定子绕组始、末端的方法; 学习异步电动机的接线方法、直接起动及反转的操作。 二、实验器材与设备三相电源、三相异步电动机 、兆欧表 、钳形电流表 、转速表 。,电路分析部分,返回,实验内容,实验7 三相异步电动机的使用,三、预习与实
27、验报告要求 在开放实验室时提前进行调研,了解实验室所用电动机及各种仪表的型号。 拟定各项内容的测试方法、步骤及注意事项。 重点熟悉兆欧表、钳形电流表和转速表的使用方法。 回答思考题。 四、实验内容及要求 实验前将预习报告交指导教师检查通过后方可进行实验。 定子绕组接线方法介绍,电路分析部分,返回,实验内容,实验7 三相异步电动机的使用,实验测定定子绕组始末端的方法介绍 使用兆欧表测量各绕组之间的绝缘电阻和每相绕组与机壳之间的绝缘电阻应不小于1M。 电动机的直接起动 1) 把三相异步电动机定子绕组接成三角形,三条引出线接到线电压为220V的三相电源上,闭合开关,观察电动机的起动,并用钳形电流表测
28、量起动电流,将测试数据记入自拟表格中。 2) 三相定子绕组改接成星形,接到线电压为380V的三相电源上,重新起动电动机,测量并记录起动电流。 3) 电动机的正反转,将电动机与三相电源连接的任意两条线对调接好,通电,观察电动机的转向。 6. 用转速表测量转速并记录。,电路分析部分,返回,实验内容,实验7 三相异步电动机的使用,五、思考题 电动机的额定功率是指输出机械功率还是输入功率?额定电压是指线电压还是相电压,额定电流是指定子绕组的线电流还是相电流? 能否用万用表的欧姆档测量电动机的绝缘电阻?为什么? 如果将电动机三相定子绕组的始末端互换,再接在电源上能否正常工作? 当电动机与电源相连的任意两
29、条引出线对调后,为什么会引起电动机反转?,电路分析部分,返回,实验内容,实验8 三相异步电动机变频调速演示,一、实验目的 认识变频调速器,了解变频调速方法。 了解变频调速器接线和使用方法。 二、实验内容 台达、三菱等厂家的变频器使用方法大同小异。现以台达变频器为例,配线图见图129。若仅用数位控制面板操作时,只有主回路端子配线即可。 数位操作器按键说明。 6个操作键见图131。,电路分析部分,返回,实验内容,实验8 三相异步电动机变频调速演示,功能与参数说明(略)。 电源引入可以是三相,亦可以是单相220V(但要进行设定),本实验选用后者,由S、T端子输入。 三相输出为220V线电压。而三相异
30、步电动机额定电压为380V,Y接法,因此需要将其改为接法,才能正常工作,否则输出转矩将为正常值的13。 调节频率设定旋钮,电动机开始起动,转速检测开始工作,对应频率的上升,电动机转速升高。连续调节电位器,则转速连续上升。 闭合“正转”开关,电动机正转;闭合“反转”开关,电动机反转。 设定外部端子控制 调节外接电位器,观测变频器输出频率和电动机转速变化。 接入刹车电阻,与未接入时停车情况进行比较。,电路分析部分,返回,实验内容,模拟电子部分,实验1 电子技术实验常用仪器仪表的使用及二极管和三极管测试 实验2 单管放大电路 实验3 运算放大器的基本运算电路 实验4 正弦波振荡电路 实验5 积分与微
31、分电路 实验6 自选频率正弦振荡器和反相放大器耦合的设计与实施,返回,实验内容,实验1 电子技术实验常用仪器仪表的使用及二极管和三极管测试,一、实验目的 学会使用双踪示波器、信号发生器、晶体管毫伏表、万用表等常用仪器,掌握用示波器测量交流信号的电压幅值、周期、频率等参数。 学习使用万用表判断二极管、三极管管脚极性的方法。 二、实验预习 掌握常用电子仪器的型号、外型特点、参数及特性,了解测量器件参数的方法。复习二极管、三极管的构造与原理,总结判别二极管、三极管极性的方法。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验1 电子技术实验常用仪器仪表的使用及二极管和三极管测试,2. 三极管的简易测量:三极管可以
32、等效为两个串接的二极管,见图2-5a。先按测量二极管的方法确定基极,由此也可确定三极管的类型(PNP、NPN)。指针式万用表判断三极管的发射极和集电极是利用了三极管的电流放大特性,测试原理见图2-5b,如被测三极管是NPN型管,先设一个极为集电极,与万用表的黑表笔相连接,用红表笔接另一个电极,观察好指针的偏转大小。然后用人体电阻代替图2-5b中的RB,用手指捏住C和B极,C和B不要碰在一起,再观察指针的偏转大小,若此时偏转角度比第一次大,说明假设正确。若区别不大,需再重新假设。PNP型管的判别方法与NPN型管相同但极性相反。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验1 电子技术实验常用仪器仪表的使用
33、及二极管和三极管测试,模拟电子部分,3. 根据实验内容,自己设计测量步骤和相关表格,完成预习实验报告。,返回,实验内容,实验1 电子技术实验常用仪器仪表的使用及二极管和三极管测试,三、实验要求 熟悉示波器的使用方法,观测信号发生器的波形,正确读出交流信号的周期和VP-P值。使用晶体管毫伏表测量正弦信号的有效值,和计算值进行比较,计算误差。 认真预习,填写好计算数据。 请用铅笔填写实验数据。 完成实验报告。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验1 电子技术实验常用仪器仪表的使用及二极管和三极管测试,四、思考题 实验中测量较高频率的交流信号时用晶体管毫伏表,为什么不使用万用表? 方波、三角波是否能用
34、晶体管毫伏表测量? 用示波器测量信号的周期、幅值时,如何才能够保证其测量精度? 我们用示波器测量信号发生器产生的波形时,必须要红夹子接红夹子、黑夹子接黑夹子,为什么?,模拟电子部分,返回,实验内容,实验1 电子技术实验常用仪器仪表的使用及二极管和三极管测试,5. 正弦波在示波器的荧光屏上显示如下,已知垂直灵敏度为1V/格,水平扫描时间间隔为0.2ms/格,请读出该正弦波的周期和VP-P值。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验1 电子技术实验常用仪器仪表的使用及二极管和三极管测试,分别用示波器的交流、直流挡观察同一信号发生器发出的正弦波信号,发现它们的频率、VP-P值相同,流挡观察时,整个波形上
35、移了一大格(若垂直灵敏度为1V/格),请分析并解释原因。方波、三角波是否能用晶体管毫伏表测量? 输入信号的电压幅值与其VP-P是什么关系? 由于水平扫描时间的间隔(每格对应的扫描时间)没有选择好,某正弦波在示波器的荧光屏上显示不出一个完整周期,若想在荧光屏上看到该信号的完整周期,应该增加还是减小水平扫描时间的间隔?,模拟电子部分,返回,实验内容,实验2 单管放大电路,一、实验目的 掌握单管放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的测量方法。 观察静态工作点的变化对电压放大倍数和输出波形的影响。 加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出幅度的影响。 了解和观察失真现象,学会解决
36、的方法。 进一步掌握示波器、低频信号发生器、晶体管毫伏表、万用表的使用。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验2 单管放大电路,二、预备知识 熟悉单管共射基本放大电路的原理图,了解各个元件在电路中的作用以及各元件参数的选择方法。观察静态工作点的变化对电压放大倍数和输出波形的影响。 了解输入电阻、输出电阻、发射节工作电位的概念。 放大电路增益的数学表达式。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验2 单管放大电路,4. 实验参考电路见下图。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验2 单管放大电路,完成预习实验报告(参考四) 三、实验及预习要求 复习晶体管放大电路中有关静态和动态性能的基本内容并认真阅读实验指
37、导书。 掌握RB1与静态工作点之间的关系。 每人一组,在实验室独立组装单管放大电路。 根据实验过程,设计表格,记录测试过程和参数。 调整、测量静态工作点。 分析电路参数对静态工作点的影响。 完成实验报告。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验2 单管放大电路,四、实验报告的要求 画出单管放大电路的电路图。 根据实验过程,设计表格,填写实验数据。 总结RB、RC和RL变化对静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。 列表总结电路元件对放大电路静态的影响。 观察并记录波形,说明电路参数对波形的影响。 和理论值比较,分析误差原因。 回答思考题及总结、体会。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验2 单管放
38、大电路,五、思考题 电路中C1、C2的作用如何? 负载电阻的变化对静态工作点有无影响?对电压放大倍数有无影响? 饱和失真和截止失真是怎样产生的?如果输出波形既出现饱和失真又出现截止失真是否说明静态工作点设置不合理? 用示波器在电阻RL上观察到如下的波形:,模拟电子部分,返回,实验内容,实验2 单管放大电路,请判断此时放大器处于什么失真状态?为什么? 在电阻RL上观察到波形如上,显然工作点选的过(高 低),至使输出波形(截止 饱和)失真,若想使示波器上的信号不失真,采取什么样的措施,可以消除失真?,模拟电子部分,返回,实验内容,实验3 运算放大器的基本运算电路,一、实验目的 学会使用集成运算放大
39、器,了解其型号、参数的意义。 掌握用集成运算放大器组成比例、求和电路的方法。 加深对线性状态下运算放大器工作特点的理解。 二、预备知识 运算放大器线性组件是一个具有高放大倍数的放大器,当它与外部电阻、电容等构成闭环电路后,就可组成种类繁多的应用电路。在运算放大器线性应用中可构成以下几种基本运算电路:反相比例运算、同相比例运算、反相求和运算、加减混合运算等。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验3 运算放大器的基本运算电路,2. 实验参考电路见下图。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验3 运算放大器的基本运算电路,三、实验内容及要求 画出电路的电路图。 根据实验过程,设计表格,填写实验数据。 调整
40、电路使其正常工作。 按照设计方案,验证运算结果,并与理论值进行比较。 完成实验报告。 分析误差,探讨原因。 回答思考题及总结、体会。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验3 运算放大器的基本运算电路,四、思考题 设计电路时,对集成运算放大器的两个输入端外接电阻有什么要求? 做运算电路实验时,是否需要调零(即Ui=0时, Uo=0 )?不调零对电路有什么影响?,模拟电子部分,返回,实验内容,实验4 正弦波振荡电路,一、实验目的 进一步学习RC正弦波振荡电路的工作原理。 掌握RC正弦波振荡频率的调整和测量方法。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验4 正弦波振荡电路,二、预备知识 实验参考电路见下图。
41、电路参考参数:R1=2k R2=2k R3=R4=15k RW=10k C1=C2=01F VD1、VD为IN4001 运算放大器选LM741。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验4 正弦波振荡电路,RC正弦波振荡电路元件参数选取条件,模拟电子部分,1) 振荡频率 在上图电路中,取R3=R4=R,C1=C2=C,则电路的振荡频率为,返回,实验内容,实验4 正弦波振荡电路,3) 稳幅电路 实际电路中,一般在负反馈支路中加入由两个相互反接的二极管和一个电阻构成的自动稳幅电路,其目的是利用二极管的动态电阻特性,抵消由于元件误差、温度引起的振荡幅度变化所造成的影响。 三、实验报告要求 绘制表格,整理实
42、验数据和理论值填入表中。 总结RC桥式振荡电路的工作原理及分析方法。 四、思考题 负反馈支路中VD1、VD2为什么能起到稳幅作用?分析其工作原理。 为保证振荡电路正常工作,电路参数应满足哪些条件? 振荡频率的变化与电路中的哪些元件有关?,模拟电子部分,返回,实验内容,实验5 积分与微分电路,一、实验目的 学习用运算放大器组成积分、微分电路的方法,加深运算放大器用于波形变换作用的概念。 进一步熟悉幅值测量及分析误差的方法和能力。 二、预备知识 积分与微分电路的工作原理。 计算有关理论值、绘制理想状态下的输出波形。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验5 积分与微分电路,三、实验报告要求 请用铅笔填
43、写实验报告。 运放的放大倍数取决于什么? 用运放A741制作交流放大器,已知输入信号通过阻值为10K的Ri进入输入端,反馈电阻Rf为100K,此时测得其带宽为330KHZ,如果将反馈电阻Rf 换成30K,试估计此时放大器的带宽约为多少KHZ? 若Vi为+0.5V,当Ri=10K,Rf等于无穷大时,V0的输出值是多少? 在同相比例放大电路里,如果Rf等于0,输出和输入的关系如何? 设计性内容选做。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验5 积分与微分电路,四、实验内容要求 验证性实验 :将实验数据填入下表中。 1) 将信号发生器、模拟实验箱和示波器按照上述线路接好。 2) 将信号发生器的输出调至频率
44、为250HZ、VPP为的方波。 3) 用示波器的直流挡观察积分波形。 4) 将积分时间常数RC按照下列表中的数值进行调整,测量输出波形的VPP。 5) 计算输出波形的VPP。 6) 计算误差。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验5 积分与微分电路,2. 验证性实验 :将实验数据填入下表中。 1) 设计内容要求 题目:积分微分电路 将输入方波通过积分电路转换为三角波信号、给定方波信号的up-p=4V,T=2ms。输出三角波的up-p值为36V可连续调节。再将该三角波信号通过微分电路转换为方波信号。 2) 实验要求 设计电路、选择元件并计算理论值。连接电路,再按输入要求接入方波信号,用示波器观察测
45、量输出电压,与理论值相比较,分析误差原因。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验5 积分与微分电路,五、思考题 在积分电路中Rf起什么作用?Rf 太大或太小对电路有何影响? 在积分时间常数一定的情况下,积分电容C的大小对信号的影响如何?,模拟电子部分,返回,实验内容,实验6 自选频率正弦振荡器和反相放大器耦合的设计与实施,一、实验目的通过综合性实验,锻炼分析问题、解决问题。进一步熟悉幅值测量及分析误差的方法和能力。 二、实验过程要求 用四运放LM324之一设计正弦波振荡器,并把该振荡器的振荡输出作为信号源使用。要求该振荡器的振荡频率大于2 KHZ ( 根据实验箱中现有元器件的情况,自己选择元器件
46、并计算输出信号的振荡频率,要有计算过程。LM324要使用双电源)。 用分压的方法调节该振荡器输出端正弦波的VP-P值。 用四运放LM324之二,设计一个反相输入的交流放大器(要求设计放大倍数为10倍)。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验6 自选频率正弦振荡器和反相放大器耦合的设计与实施,利用信号发生器,测量该放大器的带宽(自己设计测量和表格,通过实验,测量出该放大器的单位增益带宽值)。 用自己设计的信号发生器作为信号源,通过幅值调节装置,把信号输入到自己设计的交流放大器中,并用示波器测量输入、输出波形的VP-P值,测量所设计放大器的实际放大倍数(本步骤的设计图纸必须在进入实验室前画好,相应部
47、位的波形标志在旁边)。 用示波器的CH1通道观察起振波形(或反相放大器的输入信号),CH2通道观察反相放大器的输出信号,并用示波器的双显示功能,观察两个波形的相位,读出相位差。 根据实际测量的结果,计算误差并分析原因。,模拟电子部分,返回,实验内容,实验6 自选频率正弦振荡器和反相放大器耦合的设计与实施,三、实验设计要求 画出所设计的电路图,注明所设计正弦波的频率及放大器的放大倍数。 设计合适的表格和实验步骤,测量反相交流放大器的带宽。 设计合适的表格,填写在实验室测量的数据(实际振荡频率、正弦波幅值的调节范围、放大后正弦波的VP-P值以及对应的放大倍数)。 实验完成以后,完成实验报告及总结实
48、验心得体会。,模拟电子部分,返回,实验内容,数字电子部分,实验1 基本逻辑门逻辑功能测试及使用 实验2 TTL74系列与非门器件参数测试 实验3 中小规模集成电路组合逻辑设计 实验4 触发器、锁存器功能测试及应用 实验5 集成计数器及应用 实验6 555定时电路及应用,返回,实验内容,实验1 基本逻辑门逻辑功能测试及使用,一、实验目的 熟悉数字电路实验系统的正确使用。 掌握各种常用门电路的逻辑符号及逻辑功能。 了解TTL、CMOS集成电路外引线排列。 了解TTL、CMOS集成电路的标示识别。 了解 TTL、CMOS集成电路正确的使用方法。 通过验证掌握常用的TTL、CMOS集成门电路的逻辑功能
49、。 熟悉并掌握OC门、三态门的典型应用。,数字电子部分,返回,实验内容,实验1 基本逻辑门逻辑功能测试及使用,二、实验器材 数字实验系统一台。 TTL集成门电路74LS00二输入端四与非门,74LS32二输入端四或门, 74LS08二输入端四与门, 74LS04六反相器,74LS125四三态门。 74LS86四异或门,CMOS集成门电路CD4002四输入端二或非门各1块。 数字万用表1块。 三、预习要求 认真复习知识要点所述内容。 查找书后附录,画好进行实验用各芯片管脚图及实验接线图。 画好实验用记录表格。,数字电子部分,返回,实验内容,实验1 基本逻辑门逻辑功能测试及使用,四、实验内容及要求
50、 在实验系统(箱)上找到相应的门电路。并把输入端接实验箱的逻辑开关,输出接发光二极管,接线见图2-23a。 验证与门,或门,与或非门,异或门及反相器的逻辑功能。若实验系统(箱)上无门电路集成元件,可把相应型号的集成电路插入实验箱集成块空插座上。注意必须再接上电源正,负极,输入端接逻辑开关,输出端接发光二极管LED,即可进行验证。见图2-23b。按门电路逻辑功能表2-16中“与门”一栏输入A,B(0,1)信号,观察输出结果(看发光二极管,如灯亮为1,灯灭为0)填入表2-16中。按同样方法验证“或门”74LS32,“与非门”74LS20,“异或门”74LS86,反相器74LS04的逻辑功能,并把结果填入表2-16中。,