电路与电子技术实验指导书(新)

1、1 学生实验守则 一、一、参参加实验时应衣冠整洁。进入实验室后应保持安静，不要大加实验时应衣冠整洁。进入实验室后应保持安静，不要大 声喧哗和打闹，妨碍他人学习和实验。不准吸烟，不准随地吐痰，不准声喧哗和打闹，妨碍他人学习和实验。不准吸烟，不准随地吐痰，不准 乱扔纸屑与杂物。乱扔纸屑与杂物。 二、进行实验时必须严格遵守实验室的规章制度和仪器操作规程。二、进行实验时必须严格遵守实验室的规章制度和仪器操作规程。 爱护仪器设备，节约实验器材，未经许可不得乱动实验室的仪器设备。爱护仪器设备，节约实验器材，未经许可不得乱动实验室的仪器设备。 三、注意人身安全和设备安全。若仪器出现故障，要立即切断电源三、注

2、意人身安全和设备安全。若仪器出现故障，要立即切断电源 并立即向指导教师报告，以防故障扩大。待查明原因、排除故障之后才并立即向指导教师报告，以防故障扩大。待查明原因、排除故障之后才 可继续进行实验。可继续进行实验。 四、要以严格、认真的科学态度进行实验，结合所学理论，独立思四、要以严格、认真的科学态度进行实验，结合所学理论，独立思 考，分析研究实验现象和数据。考，分析研究实验现象和数据。 五、实验完毕后必须收拾整理好自己使用的仪器设备，保持实验台五、实验完毕后必须收拾整理好自己使用的仪器设备，保持实验台 整洁，填写实验仪器使用记录。在归还实验仪器后，才能离开。整洁，填写实验仪器使用记录。在归还实

3、验仪器后，才能离开。 六、违反实验室规章制度和仪器设备操作规程造成事故、导致仪器六、违反实验室规章制度和仪器设备操作规程造成事故、导致仪器 设备损坏者，将视情节轻重按实验室设备管理制度处理及赔偿。设备损坏者，将视情节轻重按实验室设备管理制度处理及赔偿。 2 电工电子实验室安全制度 一、每个实验室要有专人担任安全员，负责本室的各项安全工作。每个实验室要有专人担任安全员，负责本室的各项安全工作。 并定期进行安全检查，发现问题及时向领导和有关部门汇报。并定期进行安全检查，发现问题及时向领导和有关部门汇报。 二、实验室总电源应有专人负责，各分室电源应有指示灯指示。二、实验室总电源应有专人负责，各分室电

4、源应有指示灯指示。 三、实验室内不准吸烟。要经常检查室内电源设备状况。各种用电三、实验室内不准吸烟。要经常检查室内电源设备状况。各种用电 设备使用完毕后要断开电源。设备使用完毕后要断开电源。 四、实验室钥匙不能出借他四、实验室钥匙不能出借他人，实验室所有仪器设备的配置、维修、人，实验室所有仪器设备的配置、维修、 拆卸等都必须做好记录并严格遵守操作规程，非经有关人员许可不得擅拆卸等都必须做好记录并严格遵守操作规程，非经有关人员许可不得擅 自动用。自动用。 五、每个实验室要配备必要的消防器材（五、每个实验室要配备必要的消防器材（ 灭火器、灭火栓灭火器、灭火栓 ） ，消，消 防器材必须定期检查更换。

5、任何人不得随意搬动、拆卸消防器材。防器材必须定期检查更换。任何人不得随意搬动、拆卸消防器材。 六、工作人员离开时必须断开室内电源、水源，关好门窗。六、工作人员离开时必须断开室内电源、水源，关好门窗。 匪警电话匪警电话 110110 火警电话火警电话 119119 校保卫处电话校保卫处电话 32083933208393 3 实验报告要求 实验前写好预习报告，预习报告要求见各实验章节，实验报告必须实验前写好预习报告，预习报告要求见各实验章节，实验报告必须 用规定的实验报告纸书写。实验报告需附由教师签字的原始数据纸方为用规定的实验报告纸书写。实验报告需附由教师签字的原始数据纸方为 有效。实验内容应有

6、下列各项内容：有效。实验内容应有下列各项内容： 一、实验目的一、实验目的 二、仪器与设备二、仪器与设备 三、原理简述（含实验原理图）三、原理简述（含实验原理图） 四、内容与步骤（含测量数据）四、内容与步骤（含测量数据） 五、总结五、总结 4 DGX-1 型电工技术实验装置使用说明 本装置主要由电源控制屏、实验桌及基本实验组件挂箱组成 一、DG01 电源控制屏操作使用说明: 电源控制屏为实验提供三相 0-450V 可调交流电源，同时可提供 0-250V 的单 相可调交流电源。 1、电源控制屏的启动 （1） 、控制屏需要三相四线制 380V 电源支持，先将其三相四芯插头接至墙 壁上的三相电源插座，

7、接通总电源。 （2） 、将三相自耦调压器的旋转手炳逆时针旋至零位。 （3） 、将电压表指示切换开关置于左侧（三相电网电压） 。 （4） 、开启钥匙式电源总开关，红色按钮灯亮（即按钮“关”亮） ，同时，三 只电压表指示出三相电网线电压之值。 （5） 、按下“启动”按钮，绿色按钮灯亮，红色按钮灯灭，同时三相可调交 流电源的指示灯（红、黄、绿）亮，表明三相隔离变压器给三相自耦调压 器供电的三相交流 380V 电源正常。 2、可调交流电源输出电压的调节 （1） 、将指示切换开关置于右侧，三只电压表指针回到零位。 （2） 、按顺时针方向缓缓旋动三相自耦调压器的调节旋钮，三只电压表随之 偏转，即指示三相可

8、调电压输出端 U、V、W 两两之间的线电压值,调至所 需的电压值，实验做完后将旋钮调回零位。 二、电源控制屏的安全保护 1、电源进线端设有一组 10A 三相四线电源保护开关，对人生安全起到一定 程度的保障作用。 2、控制屏设有三相隔离变压器三只，使实验强电输出与电网隔离开，对人身 安全起到一定程度的保障作用。 3、控制屏设有内漏电保护装置，当控制屏内有漏电现象，电压超过规定值 时，保护系统立即动作，接触器释放跳闸，使隔离变压器前的线路有漏电现 象，即切断总电源，以确保用电的安全。待漏电故障排除后，方可重新启动控制 屏。 （1） 、控制屏设有外漏电保护装置，当三相隔离变压器至三相自耦调压器的 5

9、 线路、三相自耦调压器输出线路及实验过程中连线有漏电现象、电压超过规定值 时，保护系统立即动作，同时蜂鸣器发出告警信号，控制屏正面左上方告警指示 灯亮，接触器释放跳闸，切断总电源，以确保用电的安全。待漏电故障排除，按 动控制屏正面左上方复位按钮后，告警指示灯灭，蜂鸣停止发出告警信号，可重 新启动控制屏。 （2） 、三相调压输出设有过流保护装置，当相与相短路或相与线间的电流超 过 3.5A 时，保护体系立即动作，同时蜂鸣器发出告警信号，控制屏正面右上方告 警指示灯亮，接触器跳闸切断总电源，故障排除后，按动控制屏右上方复位按钮， 告警指示灯灭，告警信号停止，才可重新启动控制屏继续实验。 三、DG0

10、4 直流稳压电源、恒流源 此挂箱需外接电源，使用前需检查电源插头是否接好。可提供两路直流稳压 电源，一路直流恒流源。 1、直流稳压电源的使用：两路直流稳压源共用一个电压指示表，两路电压源 之间有显示切换开关。将“显示切换开关”按键弹起，数码表显示左侧可调 UA 的输出值；将“显示切换开关”按键按下，数码表显示左侧可调 UB 的输出值。 调节“输出粗调”波段开关（分 10V、20V、30V 三档）定输出电压范围，再调 节“输出细调”旋钮使之达到所需直流电压。 2、直流恒流源的使用：将负载接到“输出”两端，开启恒流源开关，指示灯 亮，数码管显示输出恒流之值。调节“恒流输出粗调”波段开关和“恒流输出

11、细 调”旋钮，可输出三档连续可调的恒定电流值。 （三档满度为 2mA、20mA、500mA） * 实验完毕请关闭各电源开关实验完毕请关闭各电源开关 6 实验一 基尔霍夫定律和叠加原理 一、实验目的 1、加深对基尔霍夫定律、叠加原理的理解； 2、学习掌握稳压电源、电压表、电流表的使用方法； 3、掌握电压、电流的正确测量方法。 二、实验仪器与设备 1、叠加原理实验电路 2、直流稳压电源 3、直流伏特表 4、直流安培表 三、实验原理 叠加原理叠加原理：线性电路中，任一支路的电流（或电压）等于电路中各个电 源单独作用时，在该支路中所产生的电流的（或电压）的代数和。所谓单独作用， 即当一个独立源作用时，

12、其它独立源应赋予零。怎样才算是独立源为零呢？只要 在电路中把相应的独立电压源视为短路，将此电压源支路用短路线代替；独立电 流源视为开路，将此电流源支路设为开路。 某一电源单独作用时，若其它电源的内阻不能忽略，则其它电源的内阻要用 与之相等的电阻代替。本实验中，设电压源为理想电压源，理想电压源模拟内阻 为零。如图 1，设定 E1、E2共同作用时，各支路产生的电流分别为 I1、I2、I3 ；E1单独作用时，各支路产生的电流为 I1、I2、I3；E2单独作用时，各支路 产生的电流分别为 I1、I2、I3。 根据叠加原理，应满足： I1 = I1+ I1 I2 = I2+ I2 7 I3 = I3+

13、I3 图 1 叠加原理 基尔霍夫定律：基尔霍夫定律：（1） 、电流定律电流定律（缩写为 KCL） ，在任一时刻对电路中任何一节 点来 说，流入节点的电流总和等于流出该节点的电流总和； （2） 、电压定律电压定律（缩写为 KVL） ，在任一时刻，沿任一闭合回 路绕行一圈，所有支路电压的代数和恒等于零。 验证基尔霍夫定律和叠加原理的实验电路如图 1 所示，图中标出了各元件的 电流和电压的参考正方向。若电流（电压）的实际方向与规定的正方向相同，电 流值为正值；若电（电压）的方向与规定的正方向相反，电流值为负值。根据 KCL 定律，在任一节点处的电流应满足 I=0 ，根据 KVL，任一闭合回路中的 电

14、压应满足 U=0。实验电路如图 2，双向开关 K1、K2 控制电源 E1、E2 的接入 或短路。在实验板上有电流测试断口，可将安培表串接进支路测试电流。 图 2 实验电路 其中 R11K，R2510，R3300，R4200，R5300 四、实验内容 1、验证叠加原理及基尔霍夫电流定律 将直流稳压电源的一路调至 10V，另一路调至 15V，调节时用直流伏特表测 I 1 I2 K1 R1 E1 R2 E2 R3 R4R5 K2 I3 FAB CD E I1 F DC F A B ED CCED I2 I1R1R2 R3 R4R5 I3 E2 I2I1 R1R2 E1 R3 R4 R5 I3 E2

15、I2I1R1R2 E1 R3 R4R5 I3 A BF A B E 8 量并校正电源的输出电压（因直流伏特表的精度等级高于直流稳压电源上表头的 精度等级） 。按照图 2 连接电路，支路断路间用导线连接；测量电流时，将所需测 量电流支路部分的连接导线拔出，将安培表串入电路测量。 （1） 、测量 E1、E2共同作用时的各支路的电流值 I1 I2 I3 。 将 K1、K2同时置于电源侧，用安培表测量各支路的电流 I，记入表 1； （2） 、测量 E1单独作用时，各支路的电流 I1I2I3。 将 K1置于电源侧，K2置于短路侧，用安培表测量各支路的电流 I，记入表 1； （3） 、测量 E2单独作用时

16、，各支路的电流 I1I2I3。 将 K2置于电源侧，K1置于短路侧，用安培表测量各支路的电流 I，记入表 1 表 1 测量验证测量验证I1（mA）I2（mA）I3（mA） E1、E2共同作用时共同作用时 I 值值 E1单独作用时单独作用时 I值值 E2单独作用时单独作用时 I值值 2、验证基尔霍夫电压定律 测量 E1、E2共同作用时各电压值，记入表 3 。 表 3 五、总结 UAB（V）UBC（V）UCD（V）UDE（V）UEF（V）UFA（V）UAD（V） 9 1、根据表 1 的数据验证电流定律和叠加原理的正确性。 2、比较表 1 与表 3 的数据，分析误差产生的原因。 3、根据表 2 的数

17、据验证基尔霍夫电压定律的正确性。 预习报告要求： 实验前复习本实验有关内容，根据实验电路计算表 3 的所列各值。 （要求画 出实验电路图并写出计算过程） 表 3 实验二 戴维南定理及电位概念 一、实验目的 1、通过实验验证戴维南定理； 2、学会万用表的基本使用方法； 3、掌握电压、电流的正确测量方法。 二、实验仪器与设备 1、戴维南定理实验电路 2、万用表 3、导线 三、实验原理 戴维南定理戴维南定理：任何一个线性有源二端线性网络，都可以用一个电动势为 E 的 理想电压源和内阻串联 R0的电源来等效代替，如图 1 所示。其中电压源的电动势 等于该网络的开路电压 UOC，串联电阻 R0等于该网络

18、中所有独立源为零值时，所 UAB（V） UBC（V ） UDE（V ） UDA（V ） I1（mA ） I2（mA ） I3（mA ） 计算计算 数据数据 10 得网络的等效电阻。 图 1 实验电路如图 2（a）所示,虚线内为有源两端网络，图 2(b)其等效电路，图 2(c)为测其开路电压的电路，图 2(d)为测等效电阻的电路。 其中 R1300，R21K，R31K，R4300，R551 或 100 图 2 戴维南定理实验电路 外 电 路 E R0 有 源 网 络 外 电 路 a b b a R5 I5 B UOC A C D ( a) R1R2 R3R4 R O R5 I5 R0 CA (

19、b) ( c) ( d) B (a) (b) (c)(d) A C D R1 R2 R3 R4 U _ + U _ + E _ + R0 A C D R1 R2 R3 R4 B 11 四、实验内容 1、测量电位与电压 （1）将直流稳压电源的输出调至 9V，用伏特表校准。 （2）按照图 3 接好电路，检查无误后打开电源开关。按照表 1 测量各点电位。 图 3 表 1 参考点参考点 VA（V ） VB（V ） VC（V ） VD（V ） VAB（V ） VBC（V ） VCD（ V） VDA（ V） A D 2、戴维南定理实验 （1） 、测量有源二端网络 AC 端负载 R5支路的电流 I5 按照图

20、 2（a）连接电路，用直流电流表测量负载 R5支路电流 I5值，记入表 2 中 ； （2） 、测量有源二端网络 AC 端的开路电压 UOC 按照图 2(c) 连接电路，即将负载电阻 R5支路断开，用直流电压表测二端网 络的开路电压 UOC ，记入表 2 中； （3） 、测量有源二端网络的等效电阻 RO 将电压源支路的电源断开，用短路线取而代之，用万用表的欧姆档测量 AC 两端电阻 RO（注意欧姆档要调零） ，如图 2(d)，记入表 2 中； （4） 、测量等效电路中 R5负载支路的电流 I5 调节直流稳压源为 UOC值作为等效电路中电压源 UO，调节电位器为 RO值， 负载电阻仍为 R5，按照

21、图 2(b)连接电路，测量 R5支路的电流 I5，记入表 2 中。 表 2 被测量被测量I5（mA）UOC(V) RO()I5（mA） D R5 R 5 A C U R2 R1 R3 R4 B 12 测量值测量值 注：所测数据保留一位小数点注：所测数据保留一位小数点 五、总结 1、根据表 2 中实验数据总结电压和电位的关系及参考点对电位和电压的影响。 2、分析 I5 与 I5的误差原因。 预习报告要求： 实验前复习本实验有关内容，根据实验电路计算表 3 的所列各值。 （要求画 出实验电路图并写出计算过程） 表 3 UOC（V）RO（）I5（mA） 理理 论论 数数 据据 实验三 仪表量程扩展实

22、验 一、 实验目的 1、 了解指针式毫安表的量程和内阻在测量中的作用 2、 掌握毫安表改装成电流表和电压表的方法 3、 学会设计电流表和电压表量程切换开关的方法 二、 实验仪器与设备 基本表 万用表 电阻 13 三、 实验原理 1、毫安表允许通过的最大电流成为该表的量程，用 Ig表示，该表有一定的内 阻，用 Rg表示。Ig和 Rg是毫安表的两个重要参数，并将其当成一个“基本表” ， 其等效电路如图 1 所示。 图 1 基本表 2、量程为 1mA 的毫安表，最大允许通过电流为 1mA，超过最大允许通过电 流则会造成“过载” ，指针式表会造成“打针” ，甚至烧坏电流线圈而损坏，为了 扩大电流的测量

23、范围，可选择一个合适的分馏电阻与基本表并联如图 2 所示。设： 基本表满量程为内阻为 100。若要将其量程扩大 10 倍， （即可用以测量 10mA） ， 则应并联的分流电阻 RA应满足下式： Ig Rg =（ I- Ig）RA 1mA*100=（10-1）mA* RA RA=100 / 9 = 11.1 图 2 扩大电流量程 同理,要使其量程扩展为 100mA,应并联 1.11 的分流内阻. 这时,只要将基本表的读数乘以 10 或乘以 100 或者直接将电表面板的满刻度 刻成 10 mA,或 100 mA,即可. 3、毫安表改装成电压表的原理 一只毫安表也可以改成一只电压表，只要选择一只高阻

24、值的分压电阻与基本 表串联即可，如图 3 所示。 设 Rv为高阻值分压电阻，则： U = Ug + Uv = Ig （Rg + Rv） Rv =（ U - Ig Rg） / Ig = U/ Ig R g 图 3 电压表 如将 1 mA 的毫安表，改装成量程为 1V 的电压表，则应串联的分压电阻的阻 值应为： Rv = 1V / 1 mA-100 = 1000 100 = 900 若要将量程扩大到 10V，应串联多大的分压电阻呢？ mA IgRg mA IgRg RAI - Ig I mA Ig Rg Rv Ug U + + + Uv - - 14 四、实验内容 1、 表头的校验 （1） 、调节

25、恒流源的输出，最大不超过 1mA； （2） 、将恒流源的输出接至毫安表的信号输入端； （3） 、调节恒流源的输出，令其从 1mA 调至 0，分别读取指针表的读数，并 记录之。 表 1 恒流源输出恒流源输出 （mA） 10.80.60.40.20 表头读数表头读数 （mA） 2、 将基本表改装成一只毫安表 （1） 、将分流电阻 RA1 并接在基本表的两端，这样就将基本表改装成了一只 满量程为 10mA 的毫安表； （2） 、将恒流源的最大输出限制在 10V 的范围内； （3） 、调节恒流源的输出，使其从 10V 调至 0，依次减小 2V，用改装好的毫 安表依次测量恒流源的输出电流，并记录之； 表

26、 2 电压源输出电压源输出 （V） 10 V8 V6 V4 V2 V0 V 改装表读数改装表读数 （V） 标准表（标准表（V） （4） 、将分压电阻换成 RV1 重复上述测量步骤。 注意注意： * * 输入仪表的电压和电流要注意到仪表的量程，不可过大，一面损坏 仪表； * * 接入仪表的饿消耗极性，以免指针反偏而打坏指针。 五、总结 1、总结电表的改装方法 15 2、分析误差 预习报告要求： 实验前复习本实验有关内容，画出实验电路图并写出计算过程 实验四 并联交流电路 一、实验目的 1、了解日光灯电路的工作原理和各元件的作用； 2、明确交流电路中电压、电流和功率之间的关系； 3、了解提高功率因

27、数的方法； 4、学习功率表的使用方法。 二、实验仪器与设备 日光灯挂件 交流安培表 交流伏特表 功率表 三、实验原理 本实验是以日光灯电路为基础，研究并联交流电路的电压、电流关系。 图 1 是日光灯电路接线图和等效电路。日光灯电路由灯管、镇流器、起辉器 组成。当日光灯电路刚接入交流电源时，起辉器中双金属片处与断开位置，灯管 尚未放电，电路中没有电流。这时，电源电压经镇流器、灯管灯丝全部加在起辉 器的动触片和静触片之间，使触片间的惰性气体电离而产生辉光放电，双金属片 受热伸展开，与静触片接触，触点闭合，电路接通，电流流过灯管灯丝。灯丝通 电后开始发射电子，并且加热灯管内气体。同时起辉器的双金属片

28、冷却收缩，触 点断开。起辉器触点断开瞬间，镇流器绕组上产生一个相当高的感应电动势，此 电动势与交流电源相叠加，共同加于灯管两端的灯丝之间，使管内惰性气体电离 放电，灯管内温度升高，水银受热转化成水银蒸汽。灯丝发射出的电子撞击水银 蒸汽，此时灯管由惰性气体放电过渡为水银蒸汽放电，放电辐射的紫外光激励灯 管内壁的荧光粉发出可见光。 起辉器 R灯 R镇 L镇 u 镇流器 灯管 220V 16 (a) 接线图 (b)等效电路 图 1 日光灯电路 交流电路中功率因数的大小，关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用， 在图 2 中，由于有电感性负载，电路的功率因数较低。从供电方面来看，在同一 电压下输送给

29、负载一定大小的用功功率时，所需的电流就较大。 P =VI* cos 为 提高电路的功率因数，在电路中并联一电容。对于原感性负载来说，所加电压和 负载参数均未改变，即没有改变电路的工作情况。但并联电容后，由于 Ic 的出现， 电路的总电流减小了，相量图见 2。 图 2 相量图 综上所诉，并联电容前后，电源向外供出的有功功率未变，总电流却因并联 电容而减小，因而减小了电路上的功率损耗，提高了传输电能的效率，意义十分 重大。 附：日光灯、镇流器、起辉器的结构及原理附：日光灯、镇流器、起辉器的结构及原理 1、日光灯、日光灯 日光灯结构如附图 1，在玻璃灯管内壁涂有一层薄薄的荧光粉，密封的 灯管内放少量

30、水银、充有惰性气体（氩气） 。灯管两端各装有一个灯丝，灯丝 上涂有一层氧化物，通电后会发射电子。 附图 1 日光灯结构示意图 2、镇流器、镇流器 灯 丝 玻璃管 荧光粉 R RL L C Ic I1 I1 I U Ic 1 u I 17 镇流器实际上是一个带铁心的电感线圈。日光灯电路刚接通电源时，用于产 生一个高电压，以帮助灯管起辉点亮。灯管点亮后，利用自身的阻抗限制灯管的 工作电流。灯管点亮前，管内气体未被电离，处于高阻阻断状态。灯管点亮后， 管内气体被电离，从而转为低阻导状态，若不加限流装置，会有过大电流流过灯 管，将灯管烧坏。 3、起辉器、起辉器 用于瞬时接通和断开由灯丝和镇流器构成的通

31、路，借助镇流器的感应电势促 使灯管起燃。构造如附图 2 ，在充有惰性气体（氖气）的密封玻璃泡，装有动触 片和静触片。动触片是由两种热膨胀系数不同的金属片制成，呈倒 U 形，倒 U 形内层的金属材料热膨胀系数高。在起辉器辉光放电时，放电产生的热量加热金 属片，双金属片断开，与静触片接通。辉光放电停止后，双金属片冷却收缩，触 点断开。 电容 静触片 胶木底座 接线柱 双金属片 外壳 玻璃泡 附图 2 起辉器结构图 4、电流插头、电流插孔、电流插头、电流插孔 如附图 3 为电流插头示意图，附图 4 为电流插孔示意图，附图 5 为用电流插 头连接电流表测电流示意图，附图 6 为电流插孔在电路中的符号。

32、 附图 3 电流插头 附图 4 电流插孔 附图 5 测电流示意图 附图 6 电流 插孔符号 电流插头与电流插孔工作原理：电流插头与电流插孔工作原理：电流插头的 A、B 端分别与交流安培表的测 试端连接，电流插孔的 C、D 端串联在所需测量电流的支路内，在未接入电流插 A 1 A B 2 A 1 A B 2 B 绝缘层 iiii 电流表 18 头之前，C、D 间相当于一短路线，对电路无任何影响。当连接着安培表的电流插 头插入该电流插孔时，电流插头的 A 与电流插孔的 C 相接，电流插头的 B 与电流 插孔的 D 相接。从而完成了一次串联连接。 四、实验内容 将电源控制屏上日光灯开关拨至照明外一档

33、，日光灯位于电源控制屏上，镇 流器、启辉器、及电流插孔位于 DG09 元件箱上。 1、测量灯管的起辉、熄灭电压。 将调压器旋钮逆时针方向旋转至零位，然后开启总开关钥匙。按照图 3 连接 电路，将需要测电流的支路接入电流插孔，并接入电容箱， （各电容开关应均处于 关断位置） 。接线完毕，经检查无误后方可接通电源。 慢慢升高输出电压，直到启辉器发出闪烁光、灯管刚刚点亮时，停止调压。 此时调压器的输出电压就是日光灯的最低起辉电压，测量此时电压记入表 1。 将调压器输出旋钮逆时针旋转，此时输出电压降低，当调至灯管刚刚熄灭时， 停止调压，测量此时调压器的输出电压值，记入表 1 中。 图 3 实验电路图

34、表 1 灯管起辉电压灯管起辉电压 U起 起（ （V）灯管熄灭电压灯管熄灭电压 U灭 灭（ （V） 2、测量未连接电容器时各电量 将调压器输出电压调至 220V，此时为日光灯正常使用时电压，按表 2 内容测 量未接电容器时各电量，记入表 2 中 表 2 总电路灯管镇流器 U总 （V） I总 （mA P总 （W） U灯 （V） I灯 （mA P灯 （W） U镇 （V） I镇 （mA P镇 （W） 镇流器 电容 器 灯管 220V 启辉 器 i1 ic i C1C2 C3 A B 19 ） 3、 测量并联不同容量值时各电量，记入表 3 中。 表 3 测测 量量 数数 据据计计 算算 数数 据据 电容

35、量电容量 U总 总 （V） I总 总 （mA ） I1（mA ） IC（mA ） P总 总(W) S(VA) cos 0F 22F 47F 。 注意事项： 1、本实验电源是 220V 的交流电压，实验中严禁带电严禁带电接线、改线或拆线，严 禁触摸裸露金属部分。 2、测量交流电流一定要用电流插头、电流插孔。否则，若自行接安培表，操 作错误时造成安培表损坏后果自负。 五、总结 1、根据表 1 中所测数据求出镇流器的电感 L 和电阻 R 的值。 2、说明并入电容前后哪些数据相同，哪些数据不同，并找误差原因。 预习报告要求： 1、 实验前复习本实验有关内容，画出实验电路图及相量图。 2、说明改善功率因

36、数的实际意义。 20 实验五 三相交流电路 一、实验目的 1、了解三相四线制电源； 2、学习三项交流负载的星形连接和三角形的连接； 3、掌握三相电路中的线、相电量间的关系。 二、实验仪器与设备 实验电路 交流伏特表 交流安培表 功率表 三、实验原理 1、三相四线制电源 三相四线制电源的线电压 U l和相电压 Up之间数值上关系为： Ul= Up 线电压线电压即任意两火线之间电压值； 相电压相电压即任一火线与零线之间的电压值。 三相四线制的电压值一般指线电压的有效值。如：“三相 380V 电源”指线 电压为 380V，相电压为 220V 的三相交流电源；“三相 220V 电源”指线电压为 220

37、V，相电压为 127V 的三相交流电源。 2、负载作星形连接 负载为星形连接，在有中线的情况下，不管负载对称还是不对称，其线电压 为相电压的 倍，线电流与相电流相等：Ul = Up Il = I p 21 若负载不对称且又无中线，则线、相电压之间不再满足 倍关系，且负载 各相之间的相电压也不平衡，使负载不能正常工作，所以负载不对称时不可随意 将中线断开。连接电路如图 1。 图 1 负载为星形连接 一、负载作三角形连接 负载作三角形连接，不论负载对称与否，其线电压均等于相电压 UI=UP；当 负载对称时，其相电流也对称，相电流与线电流之间的关系为 II= UP，当负载 不对称时，相电流与线电流不

38、再满足的关系。连接电路如图 2。 图 2 负载为三角形连接 四、实验内容 1、测量三相四线制电源的线、相电压值 用交流电压表测量所提供三相四线制电源的线电压和相电压，记入表 1 中。 Q S QS I A U V W IA IB IC A B C X Y Z QS Q S IA IN A U C C Y Z B V W N X IB IC 22 表 1 U UUVU UVWU UWUU UUNU UVNU UWN 三相三相 220V220V 电源电源 2、负载作星形连接 按照图 1 接线，将交流安培表上连接好电流插头，以备测电流使用。 （1） 、将负载电灯全部打开，形成三相对称负载，按照表 2

39、 中的条件要求测量 各电量。 （2） 、改变负载，使 A 相开一个灯、B 相开两个灯，C 相开三个灯，形成三相 不对称负载，按照表 2 中的条件要求测量各电量。 表 2 负载对称负载对称负载不对称负载不对称 条条 件件 被被 测测 量量 有中线有中线无中线无中线有中线有中线无中线无中线 UAB（V） UBC（V） 线线 电电 压压 UCA（V） UA（V） UB（V） 相相 电电 压压 UC（V） IA（A） IB（A） IC（A） 电电 流流 IN（A） 3、负载作三角形连接 按照图 2 连接电路，先将负载做三角形连接，再与电源连接。经指导教师检 查无误后，接通电源，按照表 3 条件要求测量

40、并记录。不对称负载为 A 相开一个 灯、B 相开两个灯，C 相开三个灯。 23 表 3 线电压（线电压（V）线电流（线电流（mA）相电流（相电流（mA） 电路电路 状态状态 UAB （V） UBC （V） UCA （V） IA （mA ） IB （mA ） IC （mA ） IAB （mA ） IBC （mA ） ICA （mA ） 对称对称 负载负载 不对不对 称称 负载负载 五、总结 1、有一盏灯泡其额定电压为 220V，功率为 100W，若接于“三相 380V 电源” 时应如何接入？若接于“三相 220V 电源”时又应如何接入？才能保证其在额定 电压下正常工作，要求画出示意图。 2、根据

41、表 2、表 3 所得的数据作出星形有中线不平衡负载、星形无中线不平 衡负载及三角形平衡负载时的电压和电流的相量图。 预习报告要求： 1、 验前复习本实验有关内容，画出实验电路图。 2、总结三相四线制中中线的作用。 24 实验六 常用电子仪器的使用 一、实验目的 1、学习函数信号发生器、示波器、交流毫伏表的正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦波形和读取波形参数的方法。 3、熟悉模拟电路实验箱。 二、实验仪器设备 函数信号发生器 示波器 交流毫伏表 模拟电路实验箱 三、实验内容说明 1、本实验通过函数信号发生器输出一定频率和幅值的正弦波和方波，用示波 器观察信号的波形，并由公式计算周期

42、和幅值，用交流毫伏表测量幅值、有效值。 根据示波器显示的波形可计算出正弦电压的峰峰值、有效值、周期和频率。 见下图 1。 h w o x y 25 图 1 正弦波及方波 计算公式：峰峰值 UPP = h(cm) 灵敏度 (V/cm) 有效值 U = UPP/22 周 期 T = W 扫描速度 ( ms/cm) 式中： h 在 Y 轴上波形峰峰值所占的格数 灵敏度 Y 轴上每格（cm）所代表的电压值 w 在 X 轴上波形一个周期所占的格数 扫描速度X 轴上每格（cm）所代表的时间 2、熟悉 THM-4 型模拟电路实验箱的使用。 本实验箱自带电源5V，12V；实验时可以利用箱内已有的电子线路，还

43、可利用自选的元件在箱内活动区连接电路进行实验。 四、实验内容与步骤： 1、打开示波器及函数发生器的电源，预热。 2、调整示波器相关旋钮： （1） 、将垂直轴工作方式选择开关（MODE）选至 CH1，内部触发信号源选 择开关（INT TRIG）置于 CH1； （2） 、将垂直放大器输入耦合方式切换开关（ACGNDDC）置于 GND； （3） 、适当调节辉线亮度旋钮（INTENSITY） 、聚焦调整旋钮（FOCUS） 、 CH1 的垂直位置调整旋钮（POSITION） ，使显示屏上显示一条亮度适中，扫迹清 晰且居中的扫描线。 3、测量并观察示波器内部标准信号 （1） 、将示波器的 CH1 测试笔与

44、示波器的显示屏右下角的 CAL 端子相接； （2） 、将垂直放大器输入耦合方式切换开关（ACGNDDC）置于 AC； （3） 、适当调整触发电平调整旋钮（LEVEL） ，同时调整 CH1 通道相应的垂 直轴电压灵敏度开关（VOLTS/DIV） ，和扫描速度切换开关（TIME/DIV）使显示 屏上出现两个周期的稳定方波信号。根据实验内容说明实验内容说明中公式读取波形的相关参 数。记入表 1 中，并画出响应的波形。 表 1 一周期格数一周期格数 W（cm） 扫描速度扫描速度 （ms/cm） 周期周期 T（ms） Um 值格数值格数 h（cm） 灵敏度灵敏度 （V/cm） Um 值值 U（V） 26

45、 4、测量并观察正弦信号， （1） 、调节函数信号发生器，选择输出正弦波信号，并调节频率输出旋钮和 幅度输出 旋钮，使之输出 1KHZ，100mV 的正弦波。 （正弦信号的有效值用交流毫伏表监 测） ； （2） 、将输出信号与示波器 CH1 测试笔相连。用示波器观察波形，调整示波 器使显示屏上显示出 1-2 个周期的稳定正弦波形，根据实验内容说明实验内容说明中公式读取 正弦波的周期与幅值。记入表 2 中； 表 2 * 5、观察及测量正弦信号的相位差 （1） 、调节函数信号发生器，使之输出 F=1KHZ，有效值为 1V 的正弦信号。 (电压的有效值用交流毫伏表监测)。 （2） 、如图 2 所示，

46、将示波器垂直轴工作方式选择开关（MODE）置于 ALT 即双踪显示位置，内部触发信号源选择开关（INT TRIG）置于 CH2 或 VERT MODE 档，用 CH1、CH2 测试笔同时分别观测uac、ubc两信号，显示屏上出现两 个正弦波，如波形不稳定，可调节“LEVEL”旋钮。读出两正旋波形的周期 T， 幅值及相位差 1，记入表 3 中。 表 3 12Uac（V）Ubc（V） 测量参数测量参数 图 2 测量相位差的电路 一周期格数一周期格数 W（cm） 扫描速度扫描速度 （ms/cm） 周周 期期 T（ms ） 峰峰-峰值格数峰值格数 h（cm） 灵敏度灵敏度 （V/cm ） 峰峰-峰值峰

47、值 UPP（V ） 有效值有效值 U（V ） a a C H1 c b c CH2CH1 信号源 示波器 uac ubc 0.047F 100 27 图 3 电压与电流相位差的计算 五、总结回答问题五、总结回答问题 1、使用电子仪器时为什么要“共地” ，不“共地”是否影响观测到的信号 波形？ 2、调节示波器的灵敏度旋钮和调节信号发生器的幅度旋钮时，示波器荧 光屏上的波形的幅度都发生变化，问有何不同？ 实验七 基本单管放大器 一、实验目的 1、掌握基本单管放大电路的工作原理。 2、学习测定单管放大器的静态工作点和电压放大倍数。 3、观察和研究电路参数的变化对放大器的静态工作点、电压放大倍数和输入

48、 波形的影响。 4、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验箱的使用。 二、仪器设备 1 o t 2 28 模拟电路实验箱 万用表 示波器 函数信号发生器 三、实验原理 如图 1 为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏值电路采用 Rb1和 Rb2组成分压电路，并在发射极中接有电阻 Re，以稳定放大电路的静态工 作点。当在放大器的输入端加入输入信号 Ui后，在放大器的输出端便可得到一个 与 Ui 相位相反，幅值被放大了的输出信号 UO，从而实现电压放大。放大器的基 本功能是不失真地放大信号，由于晶体三极管是非线性元件，当晶体三极管工作 进入非线性区时，将产生波形失真。为此，必须给放大电路设置适

49、当的静态工作 点。静态工作点主要取决于基极偏置电流 IB，因此，调整静态工作点主要是通过 调整偏置电阻 Rb的数值，使放大器获得合适而稳定的静态工作点。 图 1 实验电路 其中：R = 10k，RB1 = 20k，RB2 = 20k+100k，RC1 = 2.4k，RC2 =1.2k， RE = 1k，RF = 100, RL1 =2.4k, RL2 =1.2k，C1 = 10F，C2 =10F， C3 =100F，T :3DG6 ，K1 :单向开关，K2：单向开关 在图 1 中，当流过偏置电阻 RB1、RB2的电流远大于晶体管 T 的基极电流 IB（一般 510 倍） ，则它的静态工作点可用

50、下式估算： UBUCCRB1/（RB1+RB2） （2-1） IE = （Ub-UBE）/ RE IC （2-2） + + UCC RC1 RB2 RC2 C2 + K2 uo RL2 RL1 C3 RB1 usC1 R RE T ui 29 UBE=Ucc - Ic（RC+RE） （2-3） 电压放大倍数： Av = -（RCRL）/rbe 1、静态工作点的测试 对放大电路有一基本要求，就是输出信号尽可能不失真。所谓失真，是指输 出信号的波形不同于输入信号的波形。引起失真的原因有多种，最基本的原因是 静态工作点不合适或信号太大。 测量放大器的静态工作点，应在输入信号为零的情况下进行，即将放大

51、器输 入端与地端短接，然后用直流电表分别测 Ic、UB、Uc 和 UE。一般实验中，为避 免断开集电极，均采用测量电压的方法，然后计算出 Ic。 静态工作点的调试是指对管子集电极电流 Ic（或 UcE）调整与测试。静态工 作点偏高，放大器在加入交流信号后容易产生饱和失真，此时 uo 的负半周将被削 底；静态工作点偏低，产生截止失真，uo 的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱 和失真明显） 。改变电路参数 Rc、Rb都会引起静态工作点的变化，通常采用改变 Rb 的办法来改变静态工作点，例如减小 RB 可使静态工作点提高。 2、电压放大倍数的测量 调整放大器到合适的静态工作点，输入交流信号，在输出不

52、失真的情况下， 用交流毫表测输入信号有效值 Ui 和输出信号有效值 Uo 则： AV = 四、实验内容 1、测试并调整静态工作点 将实验箱上12V 电源接至 UCC端，接通电源，调节 Rw，用万用表直流电压 档监测使 UE=2.0V（Ic=2.0mA） ， 再测量 UB、UC。用万用表欧姆档测量 RB2 值 （注意：测量 RB2值时应将 K2断开） 。记入表 1 中。 表 1 2、测量电压放大倍数 调节函数信号发生器为 f=1KHz 的正弦信号。 接入放大电路的输入端 us，用 测测 量量 值值计计 算算 值值 UC (V)UE (V)UB (V)R B2 (K) UCE (V)UBE(V)I

53、C (A) Uo Ui 30 交流毫伏表监测使 Ui=10Mv。用示波器观察放大器的输入、输出波形。在波形不 失真（即为正常的正弦信号）的条件下用交流毫伏表测量几种条件下的 Uo 值。 记入表 2 中。 表 2 测测 量量 值值计计 算算 值值 条条 件件 Ui (V)Uo (V)Av=UO/Uii 集电极电阻集电极电阻 RC1=2.4K，RL= 集电极电阻集电极电阻 RC2=1.2K，RL= 集电极电阻集电极电阻 RC1=2.4K，RL=2.4 K 3、察静态工作点对输出波形失真的影响 （1） 、调工作点为合适位置，观察不失真情况下 uO波形，将输出波形 uO及 静态 UCE的值（测量 UC

54、E时应去掉输入信号 ui） ，记入表 3 中。 （2） 、逐渐增大输入信号，直到 uO的正负半周波形都出现失真。将输出波形 uO及静态 UCE的值（测量 UCE时应去掉输入信号 ui） ，记入表 3 中。 （3） 、观察静态工作点不合适产生的非线性失真 保持输入信号 Ui10mV，改变 RW的值，调节工作点为偏高、偏低，观察 输出波形 uO的变化及静态 UCE的变化，将各种条件下的输出波形及静态 UCE 的值记入表 3 中。 表 3 条条 件件输出电压波形（两个周期波形）输出电压波形（两个周期波形）失真类型失真类型 31 工作点合适工作点合适 输出波形不失真输出波形不失真 工作点合适工作点合适

55、 输入信号幅度太大输入信号幅度太大 工作点偏高工作点偏高 输出波形失真输出波形失真 工作点偏低工作点偏低 输出波形失真输出波形失真 五总结回答问题 1、能否用直流电压表直接测量晶体管的 UBE？为什么实验中采用间接测量方 法？ 2、分析电压放大倍数与哪些因素有关？ 3、根据实验结果，说明放大器静态工作点对放大器波形失真的影响。 1、 分析讨论在调试的过程中出现的问题。 实验八 放大器输入、输出阻抗的测量 一、实验目的 1、学会测量放大器输入、输出阻抗的方法； 2、加深了解放大器的输入阻抗和输出阻抗的概念。 二、仪器设备 模拟电路实验箱 万用表 示波器 函数信号发生器 32 三、实验原理 1、输

56、入电阻 Ri的测量 测量原理图如 3-1，在输入回路中串接一个已知阻值的电阻 R，调整函数发生 器正弦的输入信号用示波器监测放大器输出，在放大器输出不失真的情况下，用 交流毫伏表测出电阻 R 两端电压 US和 Ui，输入回路的电流 Ii为： Ii=uR/R=（uSui）/R 根据输入电阻的定义可得： Ri =ui / Ii =Rui /（uSui） 图 1 输入阻抗的测量 * 因为电阻两端没有电路的公共接地点，所以测 R 两端电压 uR时必须分别测 量出 uS和 ui，然后求出 uR值； 电阻 R 值取与 Ri同一数量极，以免产生较大的测量误差。 2、输出电阻 Ro 测量 测量电路如图 3-2

57、 所示，在放大器正常工作状态下，用交流毫伏表测出输出 端不接电阻 RL时的输出电压 Uo 和接入负载的电压 UOL，根据： uL=RL/（RL+Ro） uo 即可求出 Ro： Ro=（uo/uL 1）RL 图 2 输出阻抗的测量 * 测试中，必须保持测试中，必须保持 RL接入前后信号的大小不变。接入前后信号的大小不变。 信号 源 R 被测 放大电 路 RiRLuiuS 信号 源 R 被测 放大电 路 示波 器 RL uL 33 三、实验内容 本实验测量单管电压放大器的输入、输出电阻。 1、测量输入电阻 如图 1 被测放大电路为单管电压放大器实验电路， UCC接 +12V 电源，调整 放大器的静

58、态工作点，使放大器处于正常工作状态，即输出波形不失真。输入信 号 f=1KHz, US=10mV，RS=1K，用交流毫伏表测出电阻 RS两端电压 uS和 ui， 用公式求出 Ri；记入表 1 中。 表 1 ui（V）us（V） R（K） Ri= Rs* Ui/（uSui） （K） 2、测量输出阻抗 第一步的条件不变，用交流毫伏表测出空载输出 uO和有载输出 uOL，负载电 阻 RL为 2.4（K）根据公式计算出 RO；记入表 2 中。 表 2 uO（V）uOL（V） RL（K） Ro=（uO / uOL 1）RL （K） 四、实验总结 根据实验电路参数,计算理论输入电阻、输出电阻，并与实际值比

59、较。 （理论值：Ri=RB1RB2rbe，RORC） 34 实验九 射极跟随器 一、实验目的 1、掌握射极跟随器的特性及测试方法。 2、学习各项参数测试方法。 3、进一步掌握常用电子仪器的使用方法。 二、仪器设备 模拟电路实验箱 函数信号发生器 示波器 万用表 三、实验原理 射极跟随器的原理图如图 1 所示。 其中：R = 2k，RB = 47k+100k， RE = 2.7k，C1 = 10F，C2 =10F， T :3DG6 图 1 射极跟随器电路图 射极跟随器是一个电压串联负反馈电路，具有输入阻抗高，输出阻抗低，输 出电压能够在较大的范围内跟随输入电压作线性变化及输入输出信号同相的特点。

60、 射极跟随器的输出取自发射极，故称其为射极输出器。其特点是： UCC (+12V ) RL RB RE R T C2 C1 uSui i1 uo 35 1、输入阻抗高 Ri = r be+（1+）RE 若考虑偏置电阻 RB和负载 RL 的影响，则： Ri=RB/ r be +(1+)(RE/RL) 由上式可知设计跟随器的输入电阻比单管电压放大器的输入电阻要高得多。 输入电阻的测试方法同实验三。 2、输出阻抗低 Ro=（r be /）/RErbe/ 若考虑信号源内阻 Rs，则： Ro= r be +（Rs/RB）/RE 由上式可知设计跟随器的输出电阻比单管电压放大器的输出电阻低得多。三 极管的