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文档简介

1、电工电子技术实验指导书安徽电子信息职业技术学院目 录实验一 常用仪器仪表的使用1实验二 直流电路的电位测量4实验三 基尔霍夫定律的验证7实验四 叠加定理的验证9实验五 戴维南定理的验证11实验六 日光灯电路及功率因数的提高13实验七 函数发生器、交流毫伏表和示波器的使用17实验八 二极管伏安特性测试22实验九 晶体三极管伏安特性测试24实验十 单管共射放大电路(I)27实验十一 单管共射放大电路(II)29实验十二 集成运放反相、同相比例运算31实验十三 集成运放加、减法运算33实验十四 二极管整流、电容滤波电路36实验十五 集成直流稳压电源的调整与测试40实验十六 集成门电路逻辑功能测试42

2、实验十七 常用门电路的基本逻辑功能应用45实验十八 组合逻辑电路功能分析47实验十九 组合逻辑电路设计49实验二十 触发器及其应用51实验二十一 计数器及其应用(I)55实验二十二 计数器逻辑功能测试及应用(II)5758实验一 常用仪器仪表的使用一、实验目的1.掌握实验台的结构及面板上旋钮的功能;2.了解万用表的工作原理、简单结构;3.掌握万用表的正确使用方法。二、实验要求通过课堂演示,讲解其学生掌握电子仪器、仪表的一般使用规则和方法,了解常用仪器仪表的性能、指标,熟练地选择和使用仪器、仪表为后续实验做好必备基本训练。三、实验仪器设备1. 直流稳压电源2. 低压交流电源3. MF500型万用

3、表四 、实验器材1. 电阻 100 200 1K 100K等2. 电位器1K 10K 等五、仪器仪表介绍(一)仪器简单介绍1. 实验台部分(1)接通三相四线电源,实验台左上方电源输入提示灯亮,漏电断路器向上打,设备即进入工作状态。(2)三相输入电压有指示,转动换相开关即可观察三相电压相位情况。(3)双路直流稳压稳流电源(受开关3控制),每路电压030V连续可调,采用多圈电位器调节,可方便、准确调节。(4)函数发生器,其输出频率有Hz表指示,基本误差小于5%,频率选择粗调有五档。并有细调,实验中需适当调节。正弦波输出幅值也有表指示,根据实际要求调节幅值(注:函数发生器受开关1控制)。(5)脉冲源

4、:使用时只需按动按钮就可在对应输出端得到一对正负脉冲。(6)0240V连续可调交、直流电源,有表头指示,顺时针调输出电压上升,逆时针调节,输出电压下降。实验结束后应把电压调到最小。2. 实验台面实验台面上有通用实验底板,实验时根据电路的特点合理选择位置插入元件盒,元件盒插入拔出时要轻、慢,大的元件需用双手垂直插拔。(二)万用表的使用方法目前的万用表分为指针式和数字式,它们各有方便之处。 万用表一般有三个基本功能,它们是测量电阻、电压、电流,所以老前辈们叫它三用表。 现在的万用表添加了好多新功能,尤其是数字式万用表,如测量电容值,三极管放大倍数,二极管压降等,更有一种会说话的数字万用表,能把测量

5、结果用语言播报出来。指针式万用表由磁电系测量机构(即表头)、测量电路和转换开关组成。切换转换开关档位,可改变万用表内部测量电路的结构。从而能测量不同量程的上述讲的各量。万用表的型式虽有多种,但它们的结构基本相似,使用方法也基本相同,本实验以500型万用表为例介绍万用表的使用方法。500型万有表面板上有刻度、两个转换开关,还安装有机械零位调整螺丝、欧姆调零电位器和标有(+)、(*)的测量插孔。它共有二十四个测量量限,其中有5个直流电流档位、6个直流电压档、5个交流电压档、5个电阻档。面板上有刻度线4条。1万用表面板标记符号的意义:直流电阻刻度;· :交直流电压、直流电流刻度;dB:音频

6、电平刻度;10:交流10V档专用刻度;:带半导体整流器的磁电式仪表;451000Hz:万用表可测正弦交流电压的频率范围;:仪表水平放置标志。 2 500型万用表各档的基本工作原理和使用方法(1)直流电流的测量表头与分流电阻并联,就可构成多量程电流表。测量电流的步骤是:A、首先估计被测电流的大小,选择合适的量程; B、测量:将万用表串联在被测电路中,注意电流的流向,电流应从红表笔流进行,黑表笔流出。C、读数:直流电流表的读数从表盘上的第二条刻度线上读,其大小等于量程除以50然后再乘以指针所指刻度的小格数。如:转换开关一个指向A,另一个指向100mA,表头指针在刻度线的30格处,则些时的电流读数为

7、(100/50)*30=60mA。(2)直流电压的测量我们知道,几个电阻串联在电路中可以起到分压作用。那么万用表的电压档就是利用表头与分压电阻串联来构成多量程电压表的。测量直流电压的步骤是:A、首先估计被测电压的大小,选择合适的量程; B、测量:将万用表并联在被测电路上,注意电压的极性,红表笔接被测电压的高电位端,黑表笔接低电位端。C、 读数:直流电压也是从表盘上的第二条刻度线上读,其大小也等于量程除以50然后再乘以指针所指刻度的小格数。如:转换开关一个指向V,另一个指向10V,表头指针在刻度线的30格处,则些时的电流读数为(10/50)*30=6V。(注意:10V直流档读第二条刻度线)(3)

8、交流电压的测量测量交流电压时,磁电式仪表必须采用整流电路,500型万用表采用并联方式的二极管半波整流电路。表头是流过的正弦半波电流的平均值。表盘刻度已折算为正弦交流电的有效值。因此,万用表只能测量正弦交流电压且其频率范围在451000Hz之间。测量方法与直流电压档基本相同,只是两表笔不用再分极性。所测交流电压在10V以上时读数和直流电压表一样。由于二极管的非线性影响,在测量小于10V的交流电压时,万用表特设一条刻度线(第三条),在测量较低的交流电压时,应读此线。以免引入读数的误差。(4)直流电阻的测量万用表测量电阻时,表内配有电池,因此,对于外测电路而言,万用表可等效为一个电压源。其中黑表笔对

9、应的是内部电池的正极,红表笔对应的是内部电池的负极。电阻的测量步骤是:A、首先估计被测电阻的大小,选择合适的量程; B、欧姆调零:将两表笔短接,调节欧姆调零电位器,使表头指针指到此为0(满偏)。C、测量:将万用表并联在被测电阻上(被测电阻不能带电),观察指针的偏转情况,尽量使指针指到中间位置,太大或太小时要换量程,要重新调零。D、读数:直流电压也是从表盘上的第一条刻度线上读,其大小也等于量程乘以指针所指刻度的读数。使用电阻档时,应注意以下两点:第一,不允许带电测量,只有在电路脱离电源、电路中的电容放过电的情况下,才允许使用电阻档测量电路中的电阻,否则有可能会损坏电表。第二,先调零后测量,为使测

10、量准确,测量电阻值之前,先将两表笔短接,调节欧姆调零电位器,当指针在0处时,方可进行测量,且每一换档后,都要进行调零。注意事项: 万用表使用时应该水平着放。红表笔插在+孔内,黑表笔插入-孔内。 测试电流就用电流档,而不能误用电压档、电阻挡,其他同理,否则轻则烧万用表内的保险丝,重则损坏表头。事先不知道量程,就选用最大量程尝试着测量,然后断开测量电路再换档,切不可在线的情况下转换量程。有表针迅速偏转到底的情况,应该立即断开电路,进行检查。最后还有一个规矩,就是约定用完后的万用表要把量程开关拨到空档,以防别人不慎测量220V市电电压而损坏。 六、实验内容1 测电阻按下表从储存板上取出几个标称值不同

11、的电阻,用万用表分别测出其大小。标称值1002001K100K测量值2测直流电压调节直流电压表,使电源表头上的指示为表中数值。用万用表分别测出其大小,填入测量值栏。电源表头指示2V5V8V12V万用表测量3 用万用表的交流电压档测量实验台上的324V低压交流电源。电源量程位置3V6V9V15V测量值实验二 直流电路的电位测量一、实验目的1.明确电路中电位和电压的意义及其相互关系;2.了解参考点与电位的关系,理解电位的单值性和相对性;3.熟悉测量电路中各点电位的方法。二、实验原理1. 参考点电路中的参考点是任意选取的,实际中大部分选取公共点作为参考点,公共点的电位一般都认为0V,以公共点的电位作

12、为标准,其余各点的电位的大小才能比较出来。2. 电位的单值性与相对性当电路中的参考点选定后,各点的电位就有一个固定的值,这就是电位的单值性,若参考点不同,各点的电位也不同,这就是电位的相对性。也就是说,电路中电位的大小随参考点的选择不同有可能发生变化。但任何两点间的电位差(即电压)与参考点的选取无关。要注意的是:在同一电路中,每次测量只能选取一个参考点。3. 用电压表测量电位用电压表测量某一点的电位时,首先要选择好参考点,然后将电压表接在被测点和参考点之间,电压表的读数即为被测点相对于参考点的电位的数值。其电位的正、负由电压表的极性来判断,若电压表的负端接于参考点时,那么被测点的电位为正;相反

13、,若电压表的正端接于参考点时,被测点的电位为负。4. 电位的升高与降低电阻上电位是顺着电流的方向降低,有电源的地方若电动势的方向与电流的方向一致,则电位沿电流方向升高,若电动势方向与电流方向相反,则电位沿电流方向降低。5. 等位点电路中若有些接线点的电位是相同的,则称这些点为等位点。若用导线把等位点连接起来,导线中不会有电流流过,同时也不影响其他各点的电位的高低和电压、电流的大小。 6. 电压与电位的关系电压是指电路中任意两点之间的电位差,其大小极性与参考点的选取无关,一旦电路组成成,它是确定的。三、实验仪器设备1. 直流稳压电源2. 50mA电流表3. 500型万用表四、实验器材1. 电阻1

14、00×12. 电位器1K×1五、实验电路 图(1)直流电路的电位测量六、实验步聚及内容1. 用伏安法测电阻(1)根据电路图(1)连线,正确无误后,接上电源, 用万用表直流电压档在路监测电路中的电压E=10V。(2)调节电位器RP,使Ucd=5v,从电流表中读出电路中的电流I,用万用表直流电压档测出U1、U2和U3的大小,记入下表中,并根据欧姆定律计算出R1、Rbc和Rcd的值,填入表中。项目测量结果计算值结果I(mA)U1(V)U2(V)U3(V)R1()Rbc()Rcd()数值2. 测电位(1)以a点为参考点,测出a、b、c、d各点电位(注意极性),填入表中。(2)以b点

15、为参考点,测出a、b、c、d各点电位(注意极性),填入表中。(3)以c点为参考点,测出a、b、c、d各点电位(注意极性),填入表中。(4)以d点为参考点,测出a、b、c、d各点电位(注意极性),填入表中。项目测量电位测量电压Va(V)Vb(V)Vc(V)Vd(V)Uab(V)Ubc(V)Ucd(V)以a点为参考点以b点为参考点以c点为参考点以d点为参考点七、注意事项1. 连接电路时,电位器接在电路中的是固定部分,不能把可调部分接在电路中,否则当会引起电路中的电流可能超过电流表头。2. 在连接电路时,注意直流电流表的极性不要接反。3. 在做实验前,要用万用表在路监测电源电压。在测电位时,注意表笔

16、所接的位置。八、实验报告要求1. 整理实验数据填写入表中,把实验数据与理论计算值进行比较,分析产生误差的原因。2. 根据表中的数据,分析电压与电位与参考点之间的关系。九、思考题1. 电压与电位有什么区别?两点间的电压为0,它位的两位是否也为0?2. 在电路中,是否一定要选地作为参考点?3. 不等电位点用导线连接后,导线两端没有电压,电流是否存在?可举例说明。实验三 基尔霍夫定律的验证 一、实验目的1.验证基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律;2.加深对参考方向的理解;3.加深对电路基本定律的理解。 二、实验原理 基尔霍夫第一定律(节点电流定律)指出:流入节点(或闭合面)的电流的代数和等于0,即I

17、=0;或流入节点(闭合面)的电流等于流出该节点(闭合面)的电流,即Ii=IO。 基尔霍夫第二定律(回路电压定律)指出:沿电路任一闭回路绕行一周,各段电压降的代数和为0,即U=0;或任一闭合回路中所有电源电动势的代数和等于该回路中所有电阻上电压降的代数和,即E=(IR)。它是电压与路径无关的反映。电源、电动势和各段电压的参考方向与绕行方向一致者取正号,相反者取负号。三、实验仪器设备1. 直流稳压电源2. 50mA电流表×33. 500型万用表四、实验器材1. 电阻100×1 200×1 300×1 五、实验电路 图(1)基尔霍夫定律实验电路六、实验步骤及内

18、容1. 按图(1)正确连接电路,其中E1=10V,R1取100,R2取200,R3取300。三个电流表的量程均为50mA。2. 调节双路直流稳压电源,先调E1=10V的电源,并用万用表在路监测,再调E2=5V的电源,同样用万用表监测。注意三个电流表头的指针偏转情况,若反偏,应立即断开电源,将其极性调整。(根据理论计算,图中的参考方向与实际方向一致)3. 如果一切正常,这时可以从三个电流表中读出数值,注意参考方向与实际方向是否一致,把读的数值前加上相应的正、负号。,计算流进(或流出)节点B的电流的代数和I。结果填入表中。4. 将万用表调至直流电压档位置,分别测出三个电阻R1、R2、R3上的电压U

19、1、U2和U3(注意极性,参考方向是否与实际方向一致)结果填入表中。5. 根据测量结果计算出回路ABDA、回路BCDB和回路ABCDA的电压降的代数和。结果填入表中。E1E2I1I2I3IU1U2U3环路ABDAU环路BCDBU环路ABCDAU6. 根据表中测得的结果,来验证基尔霍夫第一和第二定律。如果有误差,分析误差产生的原因。七、注意事项1. 注意电路连接,正确无误后方可加上两路电源。2. 因为两路电源有可能相互干扰,所以两路电源要用万用表在线监测。3. 注意电流表的偏转情况,不能反偏。4. 若调节直流稳压电源的稳压调节,而稳压电源的电压表头不动(即调不上去),这时可将对应的那路电源的稳流

20、调节稍微调大一些(注意不要调到最大),这样电压就可以调上去了。八、实验报告要求1. 整理实验数据填写入表中,把实验数据与理论计算值进行比较,分析产生误差的原因。2. 根据表中的数据,验证定律。 实验四 叠加定理的验证 一、实验目的1.验证线性电路的叠加定理;2.加深对参考方向的理解;3.加深对电路基本定理的理解。二、实验原理叠加定理指出:在有多个独立电源作用的线性电路中,任一支路的电源(或电压)等于各电源单独作用时,在该支路中所产生的电流(或电压)的代数和。当其中的一个电源单独作用时,其它电源应按零值处理,但必须保留其内阻。当实际电源(如电池、发电机、稳压电源)的内阻很小时,去掉电源,该处可用

21、导线短接。若是电流源,由于电流源的内阻很大,可用开路代替。三、实验仪器设备1. 直流稳压电源2. 50mA电流表×33. 500型万用表四、实验器材1. 电阻100×1 200×1 300×1五、实验电路 图(1) 两电源E1、E2共同作用时的电路图图(2) E1单独作用时的电路图 图(3) E2单独作用时的电路图六、实验步骤及内容1. 按图(1)正确连接电路,调两路电源使E1=10V、E2=5V(用万用表在路监测)。当三个电流表的读数均正常时,读出三个电流I1、I2、I3,然后用万用表测出U1、U2、U3。结果填入表中。(此结果是E1、E2共同作用时的

22、结果)项目I1I2I3U1U2U3E1、E2共同作用2. 当E1单独作用时,先关闭电源,根据图(2)正确连接,即把E2电源去掉,用导线代之。开启电源,用万用表监测E1是否正常,若不是10V,可调直流稳压电源,使其调到10V(以万用表为准)。若正常,从三个电流表中读出I1、I2、I3,用万用表测出 U1、U2、U3填入表中。3. 当E2单独作用时,关闭电源,根据图(3)正确连接,即把E1电源去掉,用导线代之。并把电流表相应的极性按电路图中所标做出调整。然后开启电源,用万用表监测E2是否正常,若不是5V,可调直流稳压电源,使其调到5V(以万用表为准)。若正常,从三个电流表中读出I1、I2、I3,用

23、万用表测出 U1、U2、U3填入表中。项目R1中电流R2中电流R3中电流R1上电压R2上电压R3上电压E1作用I1I2I3U1U2U3E2作用I1I2I3U1U2U3叠加结果I1I2I3U1U2U34. 根据测量的结果,来验证叠加定理。如果有误差,分析产生的原因。七、注意事项1. 注意电路连接,正确无误后方可加上电源。2. 因为两路电源有可能相互干扰,所以两路电源要用万用表在线监测。3. 注意电流表的偏转情况,不能反偏。4. 叠加定理中,参考方向已标定,三个电路中的要一致,测量的数值的大小,要根据其参考方向与实际方向是否一致来确定其极性。八、实验报告要求 1. 整理实验数据填写入表中,把实验数

24、据与理论计算值进行比较,分析产生误差的原因。2. 根据表中的数据,验证叠加定理。 实验五 戴维南定理的验证 一、实验目的1.验证戴维南定理;2.加深对有源二端网络的理解;3.加深对电路基本定理的理解。二、实验原理戴维南定理指出:由线性元件组成的任何有源二端口网络,可以用一个等效电源代替,等效电源的电动势E0等于该二端口网络的开路压,其内阻R0等于该二端口网络中所有独立电源为零时,但保留其内阻时从输出端看进去的等效电阻。三、实验仪器设备1. 直流稳压电源2. 50mA电流表×13. 500型万用表四、实验器材1. 电阻100×2 200×1 300×12.

25、 电位器470或1K 五、实验电路图(1)等效前的电路 图(2)测量RO的一种电阻图(3)等效后的电路六、实验步骤及内容1. 按图(1)正确连接电路,其中R1取100,R2取200,R3取300。电流表的量程为50mA。2. 闭上开关S,调直流电源使E=10V(用万用表在路监测)。测出对应的电流I和RL上的电压URL。3. 断开开关S,用万用表测出EO。4. 去掉电压源,按图(2)改接电路,用万用表的电阻档测出RO。5. 按图(3)正确连接电路,调节电位器RP使其接入电路中的电阻等于RO,调节稳压电源,使其输出电压为EO,接通电源,读出对应的电流I和URL。IURLEOROIURL6. 将实验

26、结果进行比较,从而来验证戴维南定理。7. 测试等效内阻的方法还有哪几种?留给读者去思考。七、注意事项 1. 测电阻时,注意要选择合适的档位,万用表要欧姆调零。 2. 注意万用表的使用,测电压和测电阻时,要注意档位的转换。八、思考题1. 戴维南等效电路的内阻的测试有几种方法?2. 实际测试结果与理论计算的误差是什么原因引起的?实验六 日光灯电路及功率因数的提高 一、实验目的1.了解日光灯电路的工作原理;2.学会安装日光灯;3.了解提高电路功率因数的意义和方法。二、实验原理 1. 日光灯的组成及工作原理 日光灯又称荧光灯,由灯管、镇流器和启辉器三部分组成。其电路如图(1)所示。图(1)日光灯的组成

27、电路图日光灯管是一根充有少量水银蒸气的细长玻璃管,管内涂有一层荧光物质,灯管两端各有一组灯丝,灯丝上涂有易使电子发射的金属氧化物。日光灯的镇流器是一个具有铁芯的电感线圈,它应与之相应规格的灯管配套使用。日光灯的启辉器也称日光灯继电器,它在日光灯电路中起自动开关的作用。启辉器的小玻璃泡内有两个电极,一个为静触点,另一个为倒U型双金属片构成的动触点,双金属片在热膨冷缩时具有自动开关的作用。在两电极上并联有一个小的电容,主要用于消除日光灯在启动时对附近无线电设备的干扰。日光灯发光的工作过程如下:在图(1)电路中,当电源接通时,电源电压全部加在启辉器两端(此时日光灯还没有点亮,在电路中相当于开路),启

28、辉器两电极间产生辉光放电,使双金属片受热膨胀而与静触点接触,电流经镇流器、灯丝、启辉器构成通路给灯丝预热。经过几秒钟后,由于启辉器的两个电极接触,上面的压降变低,使辉光放电停止。双金属片冷却使两电极分离。在电极分离的一瞬间,电流被突然切断,于是在镇流器的两端产生较高的自感电动势(可达400600V),这个电动势与电源电压共同加在已预热的灯丝间,使灯丝发射大量电子,并使管内气体电离而放电,产生大量的紫外线激发荧光物质发出近似日光的光线来。因此称为日光灯,又称荧光灯。日光灯点亮以后,灯管近似为一个纯电阻。由于镇流器与日光灯管串联,它具有较大的感抗,所以又能限制电路中的电流,维持日光灯管的正常工作。

29、日光灯正常工作后,灯管两端的电压较低,不会使启辉器再动作。2. 日光灯正常工作时的等效电路日光灯点亮以后,这时的日光灯电路可等效为图(2)所示的电路。我们通过测量镇流器和灯管两端的电压,可以观察电路中各电压的分配情况。图(2)点亮后的等效电路图3. 由于镇流器的感抗较大,日光灯电路的功率因数是比较低的,通常在0.5左右。过低的功率因数对供电和用户来说都是不利的,一般可以用并联合适的电容器来提高电路的功率因数。三、实验仪器设备1. 单相自耦变压器(0240V可调)2. 万用表3. 电流表头500mA四 、实验器材1. 日光灯座2. 启辉器座3. 镇流器4. 日光灯管5. 启辉器6. 电容2F五、

30、实验电路图(3)日光灯实验电路图六、实验步骤及内容1. 日光灯的连接与测量(1)按图(3)正确连接电路,电流表选用交流500mA。(2)调节自耦变压器使其输出的电压为220V(日光灯额定电压),(注意:0240V输出的电压中,有交流和整流后的直流,接线时一定选用交流输出。)(3)仔细检查接线正确后,接通电源开关S1点亮日光灯,测此时的电流I,镇流器两端的电压UL和灯管两端的电压UR。将测得的数据填入表中。I(mA)UL(V)UR(V) 2. 功率因数的提高 关闭电源,取电容C=2F并在电路中,合上电容支路的开关S2,然后接通电源开关S1,点亮日光灯后,测量三个支路的电流I、IL、IC和电压UL

31、、UR记入下表中,断开电源后再重新合上,测量此时的启动电流IST。I(mA)IL(mA)IC(mA)UL(V)UR(V)IST(mA)七、注意事项1. 实验中要认真检查电路,镇流器的规格应与日光灯的规格相符,特别注意:接线时没能把镇流器短接,以免烧坏灯管。2. 注意实验台上的0240V交直流电源,本次实验用的是交流输出,不能接直流输出。3. 日光灯启动时的电流比正常工作时的电流大,在做启动实验时应注意电流表的量程,观察指针偏转情况。八、思考题日光灯正常工作后,测得的电源电压U、灯管两端的电压UR和镇流器两端的电压UL的关系是不是U=UR+UL?若不是,说明理由。实验七 函数发生器、交流毫伏表和

32、示波器的使用 一、实验目的1.了解函数发生器、交流毫伏表和示波器面板上各部件的作用;2.掌握函数发生器、交流毫伏表和示波器的使用方法。二、实验仪器设备1. 函数发生器2. 晶体管毫伏表(DA-16)3. 双踪示波器(MOS-620CH)三、仪器介绍 (一)函数发生器实验台上的函数发生器受开关1控制,它有三种信号输出:正弦波信号、矩形波信号和三角波信号。面板上各部件的作用和使用方法如下。1. 正弦波信号、三角波信号和矩形波信号的频率表指示:频率粗调、频率细调用于表示频率的多少,频率可经连续调节,可调范围为5Hz550KHz。信号频率的大小等于频率粗调所选择的量限和频率表头的指示的乘积。而表头的指

33、示是由频率细调来调整的。所以,我们可以调出信号的频率。例如,要调一个1KHz的信号,那么我们可以把粗调调到102位置,调节细调,使表头指示到10位置,这时信号的频率即是1KHz。2. 矩形波幅度调节:可以调节矩形波信号的幅度的大小,顺时针调节增大,反之减小。3. 正弦波幅度调节:调节正弦波输出信号的大小。4. 正弦波衰减:它决定正弦波信号的输出和正弦波信号表头的显示之间的关系,它有三个档位,分别是0dB、20dB、40dB。 当衰减调到0dB位置时,正弦波表头指示等于其输出。当衰减调到20dB位置时,正弦波表头指示等于其输出的10倍。当衰减调到40dB位置时,正弦波表头指示等于其输出的100倍

34、。引入衰减速的优点是为了调节小信号时方便。(二)晶体管毫伏表(DA-16)DA-16的作用:是用来测量正弦交流信号的有效值的。1. 主要技术指标(1)测量电压范围:100V300V分12个档位;(2)测量频率范围:10Hz2MHz。2. 使用方法(1)接通电源前,首先观察表头指针是否指到零位置,若不在0,应进行机械零点调节,将仪器站立放平,调节表头的调零螺丝,使指针指到零位置。然后把转换开关调到最大量程上。(2)通电后,接入信号,将探头线的黑夹子接到被测信号的地线上,红夹子接被测信号端。然后逐渐调节转换开关,使档位量程减小,观察仪器的指针指向的位置,尽可能地使指针接近满度以减小示值相对误差。(

35、3)读数:读表盘最上面的二条刻度线,当选择的量程是以3开头的读第二条,其中3就是量程值,如选择3mv档,那么满度3就代表3mv。当量程以1开头时,读第一条刻线,10就代表量程值,然后按比例算出其大小。3. 注意事项(1)切勿使用低电压档去测高电压,否则可能损坏仪表。(2)使用仪表的毫伏档测低电压时,应先接地线,而后再接入另一个测试线,测试完毕,把量程调到尽可能大一些,然后按相反的顺序取下线,以免引入干扰,使指针急速打向满度,造成仪表损坏。(3)测试时仪表地线应与被测电路的地线接在一起,以免引入干扰电压。连接线宜短,最好使用屏蔽线。(4)用DA-16测量市电时,量程转换开关应置于300V档,然后

36、将仪表地线接在市电的零线上,另一根线接于火线上,若接反了,可能损坏仪表。(5)10Hz以下或2MHz以上的交流电压和非正弦电压不宜用DA-16测量。(三)示波器的使用(MOS-620CH)1. 简介MOS-620CH双踪示波器,最大灵敏度为5mV/div,最大扫描速度为0.2s/div,并可扩展10倍使扫描速度达到20ns/div。该示波器采用6英寸并带有刻度的矩形CRT,操作简单,稳定可靠。2. MOS-620CH双踪示波器的特点(1)高带宽:DC20MHz;(2)高灵敏度:最高达5mv/div;(3)6大矩形示波管,观察波形方便;(4)内刻度:消除了观察时的平行误差;(5)交替触发:观察两

37、个频率不同的波形时,两个通道都能稳定触发;(6)电视同步:采用新颖的电视同步分离电路,能稳定地观察电视信号;(7)自动聚焦:聚调电平可自动校正。3.示波器面板介绍MOS-620CH的面板如图(1)所示。 图(1) MOS620CH示波器的面板图(1)前面板介绍6)电源开关(POWER):电源开关按进去为电源开,恢复是电源断。2)辉度控制(INTEN):这个旋钮用来调节辉度电位器,改变辉度。顺时针旋转,辉度增加。3)聚焦控制(FOCUS):当辉度调到适当的亮度后,调节聚焦控制直至扫描线最佳。虽然聚焦在调节亮度时能自动调整,聚焦有时稍微漂移,应用手调节以便获得最佳聚焦状态。4)基线旋转控制(TRA

38、CE ROTATION):用于调节扫描线和水平刻度线水平。1)校正2V端子(CAL):输出1kHz和2V的校正方波。用于校正探头补偿。(2)垂直偏转系统的控制件8)CH1输入:此端子用于垂直轴信号输入。当示波器工作于X-Y方式时,输入到此端子的信号变成X轴信号。20)CH2输入:同CH1,但当示波器工作在X-Y方式时,输入到此端的信号作为Y轴信号。10)和 18)输入耦合开关(AC-GND-DC):该开关用于选择输入信号馈至垂直轴放大器的耦合方式。AC:在此耦合方式时,信号经过一个电容器输入。输入信号的直流成份被隔离,只有交流成份被显示。GND:在此方式垂直放大器输入端接地。DC:在此耦合方式

39、,输入信号直接馈至垂直放大器输入端而显示,包含直流成份。7) 22)垂直衰减开关:该开关用于选择垂直偏转因数。置于一个易于观察输入信号幅度的范围。当10:1探头连接于示波器时,荧光屏上的读数要乘以10。9) 21)微调控制:当旋转此旋钮时,可小范围地连续改变垂直偏转灵敏度,当此旋钮以反时针旋转到底时,其变化范围应大于2.5倍。此旋钮用于比较波形、同时观察两个通道方波上升时间或者要定量测量波形的大小时。通常将这个旋钮顺时针旋到底校准位置。当旋钮被拉出时,垂直系统的增益扩展5倍。最高灵敏度变成1mV/DIV。11) 19)垂直位移旋钮:此旋钮用于调节垂直方向的位移。顺时针旋转波形上移,逆时针旋转波

40、开下移。14)垂直工作方式选择开关:这个开关用于选择垂直偏转系统的工作方式。CH1:只有加到CH1通道的信号才能被显示。CH2:只有加到CH2通道的信号才能被显示。DUAL:两个通道同时显示。工作方式由当12)ALT/CHOP决定。ALT,加到CH1、CH2通道的信号能交替显示在荧光屏上,这个工作方式用于扫描时间短的两通道观察。CHOP,在这个工作方式时,加到CH1、CH2的信号被250KHz自激振荡电子开关的控制,同时显示在荧光屏上,这个工作方式用于扫描时间长的两通道观察。ADD:加到CH1、CH2上信号的代数和在荧光屏上显示。16)CH2 INV 通道2的信号反向,当此键按下时,通道2的信

41、号以及通道2的触发信号同时反向。(3)水平控制偏转系统29)TIME/DIV选择开关:扫描时间范围从0.2s/DIV到0.5s/DIV分20个档。30)扫描微调控制:此旋钮在校准位置时,扫描因数按TIME/DIV读出,当旋钮不在校准位置时,扫描因数能连续变化。当开关顺时针旋到校准位置时,此进扫描时间由TIME/DIV开关准确读出,反时针旋转到底扫描因数扩大2.5倍多。32)位移控制旋钮:本旋钮用于水平移动扫描线,在测量波形的时间参数时适用。该旋钮顺时针旋转,扫描线向右移,反时针旋转,扫描线向左移。31)扫描扩展开关:当旋钮被按下时,扫描扩展10倍。(4)同步系统23)触发源选择开关(SOURC

42、E):该开关是用于选择扫描触发信号源。内触发(INT):加到CH1或CH2的信号作为触发源;电源触发(LINE):取电源频率作为触发源;外触发(EXT):外触发信号加到外触发输入作为触发源。外触发用于垂直方向上特殊信号的触发。内触发选择开关(INT TRIG):该开关是用于选择扫描的内触发源。CH1:加到CH1的信号作为触发信号;CH2:加到CH2的信号作为触发信号;LINE:选择交流电源作为触发信号;EXT:外部触发信号接于24)作为触发信号源。28)触发电平控制旋钮(LEVEL):该旋钮通过调节触发电平来确定波形扫描的起始点,亦能控制触发开关的极性。按进是正极性,拉出来是负极性。25)触发

43、方式选择开关(MODE)自动(AUTO):本状态仪器始终显示扫描线。有触发信号,获得正常触发扫描,波形稳定显示。没有触发信号,扫线将自动出现。通常情况下,这种状态是方便的。常态(NORM):当触发信号产生,获得触发扫描信号,实现扫描。若没有触发信号或不同步,应当不出现扫描线。一个非常低的频率信号(25Hz或更低)用这个方式时,将影响同步。TV-V:这种状态用于观察电视信号的全场波形。TV-H:这种状态用于观察电视信号的全行波形。四、基本使用方法1 打开电源开关,在没有信号的情况下调出一条水平亮线。2 校准示波器:将示波器探头接到校准信号源上(1KHz ,2V的方波信号),调出方波信号,观察其波

44、形的幅度和周期(从而可以计算出频率)的大小。3 测信号,将示波器探头接至被测信号端,注意地线(即黑夹子是地线)要与被测信号共地,信号线(探头或红夹子)接被测信号。通过调垂直和水平扫描旋钮使波形清晰地显示在示波器的屏幕上。从上面可以读出波形的峰峰值和周期的大小(注意:在定量测量时,垂直和水平扫描的微调开关要打至校正位置)。4 峰峰值的大小=波形垂直所占的格数乘以垂直扫描的灵敏度。周期的大小=波形的一个周期水平所占的格数乘以时间扫描灵敏度。频率=周期的倒数。5 要同时观察两个波形的情况时,必须把工作方式选择开关打至DUAL的ALT或CHOP位置。从上面不仅能测出两个波形的峰峰值和周期的大小,而且也

45、能测两个波形之间的相位差等。五、实验内容 1. 调节函数发生器,使正弦波的信号的幅值和频率按下表输出。记下函数发生器上每个旋钮的位置,并用DA-16测出对应的电压的大小。结果填入下表中。正弦波信号函数发生器面板上各旋钮的位置DA-16测量f(Hz)幅值(V)频率粗调频率表指示正弦波衰减正弦波表头指示25021K0.210K0.022.校准示波器,即用示波器测其上面的一个标准信号源的峰峰值和频率的大小。3.用示波器和频率表调出下表中所要求的函数发生器输出幅值和频率的大小。函数发生器输出示波器各旋钮的位置情况以及计算结果DA-16测量结果f(Hz)幅值(V)V/DIV位置微调垂直格数峰峰值有效值T

46、/DIV位置微调水平格数周 期计算的频率25021K0.210K0.02实验八 二极管伏安特性测试一、实验目的1.了解二极管的特性及方法;2.掌握二极管伏安特性的测试方法;3.掌握用逐点法描绘二极管的伏安特性曲线;4.加深对二极管基本特性的理解。二、实验原理 二极管由一个PN结构成,具有单向导电的作用。加正向电压时,二极管导通,呈现很小的电阻,称其为正向电阻,二极管截止时,呈现高阻,称为反向电阻。 根据其原理,可以用万用表的电阻档测量出二极管的正、反向电阻,来判断二极管的管脚极性。当测出二极管的正向电阻时,万用表的黑表笔接二极管的正极,红表笔接二极管的负极。当测出二极管的反向电阻时,万用表的黑

47、表笔接二极管的负极,那么红表笔接其正极。 二极管的质量好坏的判断,关键是看它有无单向导电性。正向电阻越小,反向电阻越大的二极管,其质量越好。如果一个二极管的正、反向电阻值相差不大,则必为劣质管。如果正、反向电阻都是无穷大或是零,则二极管内部已经断路或被击穿短路。 二极管的伏安特性是指加在二极管两端的电压与流过二极管的电流之间的关系。可用逐点测试法测量二极管的伏安特性。 根据二极管的特性,常常将二极管用在整流、限幅、检波等电路中。三、实验仪器设备1. 直流稳压电源2. 万用表(500型)3. 电流表10mA×1 ±100A×1 四、实验器材1. 电阻1 K 2. 电

48、位器3. 晶体二极管4007 五、实验电路图(1)二极管的正向特性测试图图(2)二极管的反向特性测试图六、实验步骤及内容1. 用万用表判断二极管的管脚极性及其质量的好坏(1)将万用表置于R×1K(R×100)档,调零。(2)取二极管,用万用表测得其电阻,并记录数据。(3)二极管不动,调换万用表的红、黑表笔的位置,再测二极管的电阻,记下所测数值。(4)根据测量的数据,判断二极管的管脚的极性及其质量好坏。 2. 用逐点测试法测二极管的正向特性 (1)按图(1)正确连接电路,其中二极管是硅管4007,电位器RP是1K。电流表的量程是10mA。 (2)调节直流稳压电源,使其输出为5

49、V,加上电路。 (3)调节RP使二极管两端的电压UD(用万用表监测)按表(1)的数值变化,每调一个电压,观察电路中的电流表的变化,结果填入下表(1)中。表(1)二极管的正向特性测试UD(V)00.10.20.30.40.50.60.650.7ID(mA)3. 用逐点测试法测二极管的反向特性(1) 根据图(2)正确接线,其中电流表是±100A,注意二极管要按反接。(2)调节稳压电源为20V,然后接入电路。(3)调节RP按表(2)所给的电压规律变化(用万用表监测,注意监测位置),每调一个电压,观察微安表的读数ID的变化。结果填入表(2)中。表(2)二极管的反向特性测试UD(V)01246

50、815ID(A)4. 根据理1和2测得的结果,在同一坐标系中画出二极管的正反、向伏安特性曲七、注意事项用万用表监测二极管两端电压时,图(1)中可采用外接法也可采用内接法测量,而图(2)只能采用内接法测量。八、思考题在测量时,什么是内接法?什么是外接法?什么情况下采用内接法?什么情况下采用外接法?为什么图(2)的电路监测二极管两端的电压时,只能采用内接法,而图(1)内接外接均可?实验九 晶体三极管伏安特性测试一、实验目的1.掌握晶体三极管三个电极的判断方法;2.了解晶体三极管的伏安特性测试方法;3.掌握用逐点法描绘晶体三极管的输入特性和输出特性曲线。二、 实验原理 三极管实质上是两个PN结。为了

51、方便理解,可以将它近似地看成两个反向串联的二极管,由此可以用万用表来判断三极管的极性和类型。 1 三极管的基极与类型的判断 三极管的集电极与发射极之间为两个反向串联的PN结,因此,两个电极之间的电阻很大。在三极管的三个管脚中任取两个电极,将万用表置于R×1K(R×100)档,测量它们之间的电阻,若很大,对调万用表的红、黑表笔后再测这两个电极间的电阻,若仍很大,则剩下的那只管脚为基极;若两次测得的电阻值一大一小,则基极一定是这两只管脚中的一个。三极管的基极找到以后,将万用表的黑表笔搭接在基极上,红表笔搭接在另一管脚上,若测得的电阻值较小(几千欧以下,即为正向电阻),则该管为N

52、PN型三极管;若电阻值很大(几百千欧以上,即为反向电阻),则该管为PNP型三极管。 2 集电极的判别 对于NPN类型的管子,当三极管的基极测出来以后,在剩余的两只管脚中任取一只,并假定它为集电极。在假定的集电极与基极之间联接一只大电阻(100K左右,可以用手来代替)。万用表置于R×1K档,并将黑表笔接于假设的集电极上,红表笔接在假设的发射极上,观察此时万用表的指针偏转情况。再假设另一个脚为集电极,方法同上面,再观察此时万用表的指针偏转情况。两次测得的电阻进行比较可得:万用表指针偏转大的(即测得电阻小的)假设正确。 对于PNP类型的管子,方法与NPN相似,只是万用表笔的接法不同。把假设的集电极接红表笔,假设的发射极接黑表笔。其它同NPN型的管子。3 三极管的伏安特性三极管的伏安特性有输入特性和输出特性。输入特性研究的是IB和UBE(UCE为常数时)之间的关系。即 IB=(UBE)UCE=常数输出特性研究的是当IB不变时,IC和UCE之间的关系。即 IC= (UCE )IB=常数三、实验仪器设备 1直流稳压电源 2万用表 3电流表 10mA×1 ±100A×

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