模拟电子线路基础实验.ppt

模拟电子线路基础实验 关于电子线路实验 电子线路实验是一门实践性很强的课程 包括低频电子线路实验 高频电子线路实验和数字电子线路实验 专门设置实验课程的目的 1通过实验来验证 巩固和补充理论知识 2培养实验技能 提高动手能力 3掌握电子线路的工程设计 组装和调整测试能力 实验须知 上课前预习实验指导书 大致了解实验内容 不得迟到 早退 有病有事须事先请假 按照编好的实验小组对号入座 以后每次实验座位要相对固定下来 实验前要清点工具和器材 如有缺少或损坏应及时报告 未经许可不得随意拿走别人或老师的工具和器材 实验中应严格按照实验步骤正确操作 如因个人操作不当引起的仪器损坏 应由个人负责 注意安全 每次实验结束 应有5名值日生打扫卫生 第一部分 电子线路实验基础 课时安排 实验一 仪器使用及元器件知识 一天 实验二 R C耦合单管放大器 半天 实验三 场效应管实验 半天 实验四 负反馈放大器 半天 实验五 集成功率放大器实验 半天 实验六 差动放大器实验 半天 实验七 集成运算放大器的应用 一天 实验八 集成稳压电源实验 半天 实验九 操作考试 1小时 课程考核 平时成绩70 考试30 考试为操作 平时成绩包括当场验收和实验报告成绩 当场验收成绩由任课老师在学生做完实验后根据学生表现和实验正确与否给出 并当场在原始记录纸上加盖任课老师的实验成绩专用章 返还给学生 学生交实验报告时 应一并将此成绩单附上 无教师印章的原始记录纸 该实验成绩为0 实验报告要求 实验报告必须在做下次实验时交来 报告内容应符合指导书中的规定 一般包括实验内容 实验电路图 实验数据 原始数据和整理后的数据 必要的曲线和波形 理论计算 理论与实际结果的分析比较以及本次实验的结论等 实验中出现的问题和解决方法 收获 体会 意见和建议 实验一 元器件知识及仪器使用 实验目的 了解元器件的基本知识 能够识别不同元器件的种类 规格及用途 了解常用低频实验仪器的技术指标 工作原理并掌握其使用方法 常用元器件 电阻电容半导体器件 电阻 电阻是最常用 最基本的电子元件之一 其在电路中的主要用途是 分压 限流和充当负载 电阻的分类 绕线电阻 RX 用电阻丝绕成 误差小 精度高 功率大 但分布电感大 不易获得高阻值 薄膜电阻 在陶瓷管表面覆以电阻薄膜 敏感电阻 碳膜电阻 RT 稳定性好 阻值范围宽 造价低 金属膜电阻 RJ 体积小 稳定性好 电位器 电阻的参数 电阻最主要的参数是阻值和额定功率 额定功率为电阻在电路中允许消耗的最大功率 P UI 一个电阻 它所标称的阻值称为标称阻值 单位为 标称值严格按照国际或国家标准标注 按不同的误差大小 其标称值在1 10之间的数量也不一样 误差为 5 时 1 10之间有标称值24个 E24系列 误差为 10 时 1 10之间有标称值12个 E12系列 误差为 20 时 1 10之间有标称值6个 E6系列 阻值标示方法 直接法 用数字和单位直接标示阻值的方法 通常 可省略 如4 7K 文字符号法 用数字与特殊符号组合 常见符号有M K R 如4K7 1R9 数字表示法 常见于贴片电阻 用3 4位整数表示阻值 单位为 前2 3位表示有效值 末位表示倍率 如102 1000 1001 1000 色环表示法 用不同颜色的色环在电阻表面上标志出电阻主要参数的方法 5位色环 在读色环电阻时 应正确识别第一色环 一般第一色环距电阻头较近 1 7 5 10 1 1 4位色环 2 7 103 5 如果只有3条色环 则代表此电阻的允许误差为 20 电容 电容也是最常用 最基本的电子元件之一 电容在电路中 可用于隔直流 通交流 滤波 旁路或与电感线圈组成振荡回路 电容的分类 根据介质的不同 分为陶瓷 云母 纸质 薄膜 电解电容几种 陶瓷电容 体积小 自体电感小 云母电容 性能优良 高稳定 高精密 纸质电容 价格低 容量大 薄膜电容 体积小 但损耗大 不稳定 电解电容 容量大 稳定性差 使用时应注意极性 电容的参数识别和选用 主要参数是容量和耐压值 常用的容量单位有 F 10 6F nF 10 9F 和PF 10 12F 标注方法与电阻相同 电容的选用应考虑使用频率 耐压 电解电容还应注意极性 使 极接到直流高电位 还应考虑使用温度 当标注中省略单位时 默认单位应为PF 电容大小的表示方法 一 标有单位的直接表示法 有的电容的表面上直接标志了其特性参数 如在电解电容上经常按如下的方法进行标志 4 7u 16V 表示此电容的标称容量为4 7uF 耐压16V 不标单位的数字表示法 许多电容受体积的限制 其表面经常不标注单位 但都遵循一定的识别规则 当数字小于1时 默认单位为微法 当数字大于等于1时 默认单位为皮法 电容大小的表示方法 二 p n u m法 此时标识在数字中的字母 p n u m即是量纲 又表示小数点位置 如某电容标注为4n7表示此电容标称容量为4 7 10 9F 4700pF 色环 点 表示法 该法同电阻的色环表示法 单位为pF 半导体器件 半导体器件是电子元器件中功能和品种最为复杂的一类器件 由于历史发展的原因 各国对其功能分类及命名的方法各不相同 我国国家标准 GB249 64 根据我国国家标准 GB249 64 半导体器件的型号由5个部分组成 示例 参看课本P10 P11 国际电子联合会 欧共体等一些国家 命名由四部分组成 第一部分 用字母表示器件材料第二部分 用字母表示器件的类型及特性第三部分 表示登记号第四部分 表示分类如 BU508A表示大功率硅开关管 美国 EIA电子协会 命名由五部分组成 第一部分 表用途 军用或非军用 第二部分 用数字表示PN结数第三部分 用字母 N 表示在EIA注册第四部分 用多位数字表示注册号第五部分 用字母表示分档 日本 日本工业标准JIS 命名由5到7部分组成 第一部分 由数字表示PN结数 1为一个PN结 2为两个PN结 第二部分 字母 S 表示在JIS注册 第三部分 表示极性类型 如 A PNP高频 B PNP低频 C NPN高频 D NPN低频 J P沟道FET K N沟道FET 第四部分 在JIS的注册顺序号 第五部分 表示对原产品的改进产品 第六部分 表特殊用途 第七部分 表某参数分档标记 如 2SA1015表示PNP型高频三极管 有时简略为A1015 韩国 9000系列常用晶体管如下表所示 二极管 三极管 第二部分 常用实验仪器 常用低频实验仪器 YB1713双路直流稳压电源XD22型低频信号发生器COS5020TM型双踪示波器AS2173D型交流毫伏表XJ4810A型半导体管特性图示仪数字万用表 仪器一 YB1713双路直流稳压电源 YB1713双路直流稳压电源 YB1713双路直流稳压电源是实验室通用电源 具有恒压 恒流工作功能 VC CC YB1713每一路均可输出0 32V 0 2A直流电源 YB1713具有串联工作功能 串联后 可以输出0 64V 0 2A或0 32V 0 2A的单极性或双极性电源 仪器面板 数字万用表 仪器面板 电源开关 表笔接口 电容测量插口 三极管测试插孔 量程开关 用万用表判别二极管管型和管脚 用二极管档测量当红表笔接 正 黑表笔接 负 时 二极管正向导通 显示PN结压降 硅 0 5 0 7V 锗 0 2 0 3V 反之二极管截止 首位显示为 1 用万用表判别三极管管型和管脚 将三极管分解为两个相连的二极管 用二极管档找到公共相连的基极 当二极管正向导通时 红表笔接基极的三极管是NPN型三极管 黑表笔接基极的三极管是PNP型三极管 用万用表判别三极管管型和管脚 测量放大倍数 判别c和e将万用表量程置于hFE档将PNP型或NPN型晶体管对号插入右图的测试孔中 基极b插入B孔中 其余两个管脚随意插入 若放大倍数较大时 则c和e极插入正确 练习一 判断所发的元器件的类型 读出至少5个色环电阻的阻值 并用完用表测量其阻值 填入右表 用万用表判别三极管的管型及各个管脚 仪器二 XD22型低频信号发生器 XD22型低频信号发生器 XD22型低频信号发生器是一种通用的多功能低频信号源 它能产生1Hz 1MHz的正弦波 矩形脉冲和TTL逻辑电平 正弦波具有较小的失真 良好的幅频特性 输出幅度0 5V 有效值 连续可调并具有标准的600 输出阻抗特性 输出频率由LED数码管显示 清晰直观 主要技术指标 波形 正弦波 正矩形脉冲 TTL电平频率范围 1Hz 1MHz 共分6档 1Hz 10Hz 10Hz 100Hz 100Hz 1KHz 1KHz 10KHz 10KHZ 100KHz 100KHz 1MHz 在转换频段时 数显小数点自动切换 指示管显示相应的Hz或KHz 工作原理图 仪器面板 正弦波输出插座 输出波形选择 频率范围开关 输出频率调节旋钮 输出频率微调旋钮 输出正弦幅度调节 表头量程面板 频率显示 输出衰减 使用方法 载波频率置定利用频率范围开关 输出频率调节旋钮和输出频率微调旋钮共同调节所需频率 输出幅度调节 使用正弦输出幅度调节旋钮进行调节 输出幅度的大小由表头面板读出后乘以 输出衰减 系数 输出衰减 系数为 仪器三 COS5020TM型双踪示波器 COS5020TM型双踪示波器 COS5020TM型双踪示波器为通用小型双踪示波器 它具有DC 20MHZ频带宽度 最大垂直灵敏度为1mv DIV 最大的扫描速度为20nsec DIV 它采用内部带有方格图线的6英寸矩形屏幕的示波管 COS5020TM型双踪示波器具有交替 显示 以及信号的和 差运算功能 主要技术指标 一 垂直轴 频宽 正常 DC 20MHZ 3dB 5扩展 DC 15MHZ 3dB 最大允许输入电压 400v峰值 DC AC峰值 显示方式 CH1 CH1单信道ALT 交替显示CH1 CH2信号CHOP 断续显示CH1 CH2信号ADD CH1 CH2CH2 CH2单信道 主要技术指标 二 水平轴 扫描速度 0 2 sec 0 5sec div 3 按1 2 5进制分20档扫描扩展 10倍 最大扫描速度20nsec div 仪器面板 示波管及控制电路 垂直轴 触发系统 垂直轴 时基系统 触发系统 示波管及控制电路部分 示波管 电源开关 辉度旋钮 标尺亮度旋钮 聚焦旋钮 触发系统部分 内部触发选择开关 触发耦合方式 触发极性 扫描间歇时间调节 触发电平调节 设置波形的起始点 触发源选择 时基系统部分 扫描速度选择开关 扫描时间微调旋钮 水平位置调节旋钮 扫描方式选择开关 垂直轴部分 信道输入 输入信号与垂直放大器间耦合方式开关 垂直灵敏度选择开关 灵敏度微调旋钮 拔出5倍扩展 垂直位置控制旋钮 垂直工作方式开关 仪器四 AS2173D型交流毫伏表 AS2173D型交流毫伏表 AS2173D型交流毫伏表是用来测量频率较低的交流电压的仪器 能测量频率范围为5HZ 2MHZ 电压为30 v 300v的正弦波有效值电压 主要技术参数 交流电压测量范围 30 v 300v 分13档测量电压的频率范围 5HZ 2MHZ 放大 检波式电压表 被测交流电压先经宽带放大器放大 然后再检波变成直流电压 驱动电流表偏转 由于先放大 可以提高输入阻抗和灵敏度 避免了检波电路工作在小信号时所造成的刻度非线性及直流放大器存在的漂移问题 上限频率为兆赫级 最小量程为毫伏级 面板 量程旋钮 机械调零 使用方法 仪器接通电源前 检查表头指针是否指在零点 如不在零点 应机械调零 开机3秒钟后 量程自动置于最高档300V 将量程开关调到所需档 量程的选择 应该是表头指示值大于满刻度的30 又小于满刻度值为最佳 量程转换时 指针将有所晃动 待稳定后即可读数 测量30V以上电压时 需注意安全 仪器五 XJ4810A型半导体管特性图示仪 XJ4810A型半导体管特性图示仪 XJ4810A型半导体管特性图示仪 是一种用示波管显示半导体器件的各种特性曲线 并可测量其静态参数的测试仪器 仪器配有双簇曲线显示电路 对于晶体管各种参数的配对 尤为方便 主要技术指标 一 Y轴偏转因数集电极电流范围 IC 20 A div 1A div分16档 误差不超过 3 二极管反向漏电流 IR 0 2 A div 5 A div分5档 基极电流或基极源电压0 05v div误差不超过 3 外接输入0 1v div误差不超过 3 偏转倍率 10误差不超过 10 10nA 主要技术指标 二 X轴偏转因数集电极电压范围0 05V div 50V div分10档 误差不超过 3 基极电压范围0 05V div 1V div分5档 误差不超过 3 基极电流或基极源电压0 5v div档0 5v div误差不超过 3 外接输入0 5v div误差不超过 3 主要技术指标 三 阶梯信号阶梯电流范围0 2 A 级 50mA 级分18档1 A 级 50mA 级 误差不超过士5 0 2 A 级 0 5 A 级 误差不超过士7 10 A 级 5mA 级 误差不超过士3 阶级电压范围 0 1V 级 0 2V 级分5档误差不超过士5 串联电阻 0 10k 100K 分3档误差不超过士10 每簇级数 1 10连续可调每秒级数 200极性 正 负分2档 仪器面板 示波管控制电路 偏转放大器 阶梯信号