实验一：滤波器（Filter ）
一、实验目的：
1.了解基本[低通]及[带通]滤波器之设计方法。
2.利用实验模组实际测量以了解[滤波器]的特性。
二、实验设备：
三、实验理论分析：
（一）滤波器的种类
以信号被滤掉的频率范围来区分，可分为[低通]（Lowpass ）、[高通]（Highpass ）、[带通]（Bandpass ）及[带阻]（Bandstop ）四种。若以滤波器的频率响应来分，则常见的有[巴特渥兹型](Butter-worth)、[切比雪夫I 型](Tchebeshev Type-I)、[切比雪夫Ⅱ型](T chebeshev Type-Ⅱ)及[椭圆型](Elliptic)等，若按使用元件来分，则可分为[有源型]及[无源型]两类。其中[无源型]又可分为[L-C 型](L-C Lumped)及[传输线型](Transmission line)。而[传输线型]以其结构不同又可分为[平行耦合型](Parallel Coupled)、[交叉指型](Interdigital)、[梳型](Comb-line)及[发针型](Hairpin-line)等等不同结构。
本实验以较常用的[巴特渥兹型](Butter-worth)、[切比雪夫I 型] (Tchebeshev Type-I)为例，说明其设计方法。
首先了解[Butter-worth]及[Tchebeshev Type-I]低通滤波器的响应图。
(a) [Butterowrth]
[]|),(|log 10),(,
011),(2ωωωω
ωN B N B if N B LP N
LP ?=≥+=
(b) [Tchebyshev Type]
[]|),,(|l o g
10),,(,
)
(11),,(22
ωωωεωN rp T N rp T T N rp T LP n
LP ?=+=
其中
rp(dB)是[通带纹波](passband ripple), 110
10
/2-=rp ε N 为元件级数数（order of element for lowpass prototype ） ω为截通比（stopband-to-passband ratio ）， ω= fc / fx (for lowpass)
= B Wp / BWx (for bandpass)
其中
fc 是-3 dB 截止频率（3 dB cutoff frequency ） fx 是截止频率（stopband frequency ） BWp 是通带频宽（passband bandwidth ） BWx 是截止频宽（stopband bandwidth ）
T n (ω)为[柴比雪夫]多项式(Tchebyshey polynom als)
[]
[]
?
??>???≤?≤??=--1)(cosh cosh 1
0)(cos cos )(1
1ωαωαωαωαωif N if N T n 其中
??
?
?????? ???=-ε
α1cosh
1
cosh 1
N
，110
10
/2
-=rp ε
图6-1(a)(b)即是[三级巴特渥兹型]B （3，ω）与三种不同纹波和级数的[切比雪夫型]的截通比响应的比较图。理论上，在通带内[巴特渥兹型]是无衰减的（Maximun flat ），而[切比雪夫型]较同级数的[巴特渥兹型]有较大的衰减量。实际应用上，除非在通带内要求必须是平坦响应（flat response ）外，大多允许通带少量的衰减而采用[切比雪夫型]以获得较大的截通效应或减少元件级数。
（二）[低通滤波器]设计方法：
（A ）[巴特渥兹型]（Butterworth Lowpass Filter ）
步骤一：决定规格。
电路阻抗（Impedance ）：Z0（ohm ） 截止频率(Cutoff Frequency)：fc(Hz) 截通频率(Stopband Frequency)：fc(Hz) 通带衰减量 阻带衰减量
步骤二：计算元件级数(Order of elements,N).
?
?
??????
??
??--?≥
c x Ap Ax f f N log 110
110
log 5.010
/10/ , N 取最接近的整数
步骤三：计算原型元件值（Prototype Element Values ，g K ）。
N K N
K g K ,....,2,1,
2)12(sin
2=-?=π
步骤四：先选择[串L 并C 型]或[并C 串L 型]，再依据公式计算实际电感电容值。
（a ）[串L 并C 型]
Zo f g C f Zo g L c even even C odd odd ?=
?=
ππ2,
2
（b ）[并C 串L 型]
c
even even C odd odd f Zo g L Zo
f g C ππ2,
2?=
?=
（B ）[切比雪夫I 型](Tchebyshev Type-I Lowpass Filter)
步骤一：决定规格。
电路阻抗(Impedance): Zo(ohm) 截止频率(Cutoff Frequency): fc(Hz) 阻带频率(Stopband Frequency): fx(Hz)
通带纹波量(Maximum Ripple at passband): rp(dB)
阻带衰减量(Minimum Attenuation at stopband): Ax(dB)
步骤二：计算元件级数(Order of elements,N).
)
a r c c o s (1a r c c o s 2
22
c
x
f f M a
g M a g N ???
????
??-≥ε ， 其中
1
1010
10
/2
10
/2
-==-rp Ax Mag
ε
N 取最接近的奇整数。
采用奇整数是为了避免[切比雪夫低通原型]在偶数级时，其输入与输 出阻抗不相等。
步骤三：计算原型元件值(Prototype Element Values,g k )。
N K B g A A g A g K K K K K ,...,
3,2,421
12
111=?=
=
---α
γ
α
其中
)
(
s i n ,...,
2,1,2)12(s i n
2s i n h
,37.17coth
ln 1cosh 1cosh 2
2
1
N
K B N K N
K A N
rp
N
K K
πγ
π
β
γβεα+==-==??
???
?
=?
????
???????=-
步骤四：先选择[串L 并C 型]或[并C 串L 型]，再依据公式计算实际电感电容值。
（a ）[串L 并C 型]
Zo
f g C f Zo g L c even
even C odd odd ?=?=ππ2,2
（b ）[并C 串L 型]
c
even even C odd odd f Zo g L Zo
f g C ππ2,
2?=
?=
（二）[带通滤波器]设计方法：
步骤一：决定规格。
电路阻抗(Impedance): Zo(ohm)
上通带频率(upper passband edge frequency): f PU (Hz) 下通带频率(lower passband edge frequency): f PL (Hz) 上截止频率(upper stopband edge frequency): f XU (Hz) 下截止频率(lower stopband edge frequency): f XL (Hz) 通带衰减量(Maximum Attenuation at passband): A P (dB) 阻带衰减量(Minimum Attenuation at stopband): A X (dB)
步骤二：计算元件级数(Order of elements,N) 。
)
,(1,
1212
2
21
X X X Pass XU o XU X Pass XL
XL
o X MIN BW
f
f f BW
f f f ωωωωω=????
? ?
?-=????
? ??-=
其中 PL PU pass
PU
PL o f f BW
f f f -=?=
,
（1）[巴特渥兹型](Butter-worth)
[]
X
Ap Ax N ωlog 110110log 5.010
/10
/?
?
?
???--?≥
， N 取最接近的整 数 .
（2）[切比雪夫I 型] (Tchebeshev Type)
)
arccos(1arccos 2
2
2X Mag
Mag N ωε
???
?
??
?
?
?-≥
，N 取最接近的奇 整 数
步骤三：计算[低通原型]元件值（Prototype Element Values,gk ），其公式如前所示。并选择[串L 并C 型]或[并C 串L 型]，计算出实际电容（Cp ）、（Ls ）值。 （a ）[串L 并C 型]
Zo
BW g Cp BW Zo g Ls pass even
even pass odd odd ??=??=ππ2,2
（b ）[并C 串L 型]
pass
even even pass
odd
odd BW
Zo g Ls Zo
BW
g Cp ??=
??=
ππ2,
2
步骤四：计算[带通原型]元件变换值。
由[低通原型]实际元件值依据下列变换对照表计算出[带通原型]实际元件值，并用[带通原型]变换电器取代[低通原型]电路元件，以完成带通电路结构。
图6-1(a) N=5 [串L并C型]低通滤波器电路原型
图6-1(a)N=5[并C串L型]低通滤波器电路原型
图6-1(c) N=5 [串L并C型]带通滤波器电路原型
图6-1(d) N=5 [并C 串L 型]带通滤波器电路原型 四。、设计实例：
（一） 设计一个衰减为3dB ，截止频率为75MHz 的[切比雪夫型1dB 纹
波]LC 低通滤波器（Zo=50ohm ），并且要求该滤波器在100MHz 至少有20dB 的衰减。 解：
步骤一：决定规格。
电路阻抗(Impedance): Zo = 50ohm
截止频率(Cutoff Frequency): fc = 75MHz 截通频率(Stopband Frequency): fx = 100MHz
通带衰减量(Max. Attenuation at cutoff frequency): Ap = 3dB 阻带衰减量(Min. Attenuation at stopband frequency): Ax = 20dB
步骤二：计算元件级数(Order of elements,N) 。
?
?
??????
??
??--?≥
c x Ap Ax f f N log 110
110
log 5.010
/10/ , N 取最接近的整数. N=5
步骤三：计算原型元件值(Prototype Element Values,gk) 。
步骤四：选择[并C 串L 型]。
实验二：放大器设计（Amplifier Design ）
一、实验目的：
1.了解[射频放大器]的基本原理与设计方法。
2.利用实验模组实际测量以了解[放大器]的特性。
二、实验设备：
三、实验理论分析：
一个射频晶体放大顺电路可分为三大部分：[二端口有源电路] 、[输入匹配电路]及[输出匹配电路]，如图7-1所示。一般而言，[二端口有源电路]采用共射极（或共源极）三极管（BJT 、FET ）电路，除有源器件外，还包括直流偏压电路。而[输入匹配电路]及[输出匹配电路]大多采用[无源电路]，即是利用电容、电感或传输线来设计电路。一般放大器电路，依信号输入功率不同可以[小信号放大器]、[低噪声放大器]及[功率放大器]三类。而[小信号放大器]依增益规格及设计参量，可分成[最大增益]及[固定增益]两类。而就S 参数设计参量则可有[单边设计]及[双边设计]两种。本单元仅就[小信号放大器]来说明射频放大器之基本理论及设计方法。
L S S S S S
Γ
-Γ+
=211211'11
1
（一）单边放大器设计（Unilateral Amplifier Design ）
所谓[单边设计]即是忽略[有源器件]S 参数中的S 12，即是S 12=0。此时可得
ΓIN = S 11 及 ΓOUT = S 22
则放大器之[单边转换增益](Unilateral Transducer Gain,G TU )为
L O S TU G G G G =
其中
2
2222
21
2
1121111L
L
L O S
S
S S G S G S G Γ-Γ-=
=Γ-Γ-=
假若电路又符合下列匹配条件
ΓS = S 11* 及 ΓL = S 22*
则可得到此放大器电路之[最大单边转换增益](Maximum Unilaterla Transducer Gain,G TU,max )
2
22
2
21
2
11
m ax ,1111S S S G TU -?
?-=
（二）双边放大器设计(Bilateral Amplifier Dseign)
[双边设计]即是考虑[有源器件]S 参数中的S 12，即是S 12≠0。此时可得
L L IN S S S S S Γ-Γ+==Γ22211211'
111 及 S
S O U T S S S S S Γ-Γ+==Γ11211222'221
若利用[最大增益匹配法]（亦称[共轭阻抗匹配法]），则可得
ΓS =ΓIN * 及 ΓL =ΓOUT *
经过推导可利用下列公式计算出[最佳输入反射系数]ΓSm
和[最佳输出
反射系数] ΓLm 。
2
1
212
11124C C B B C Sm ???
?
??
??-±
?=
Γ ，2
2
2
2
2
22224C C B B C Lm
???
?
??
??-±
?=
Γ
其中
21
1222111122222
1112
222
211
22
2
222
11111S S S S S S C S S C S S B S S B -=???-=??-=?
-+-=?--+=
（三）单边设计评量因子（Unilateral Figure of Merit , M ）
在判断[有源元件]是否适用[单边设计]时，主要看它的[评量因子]是否够小。一般而言，当M 值小于0.03或-15dB 时即可采用[单边设计]。 其计算公式如下：
)
1()1(2
222
1122112112S S S S S S M -?-???=
最大增益误差比则为
2
m ax
,2
)
1(1)
1(1M G G M TU T -<
<
+
其中G T 是[有源元件]的[转换增益](Transducer Gain)
2
211222112
2
21
2
)1)(1()
1()1(L
S L S L S
T S S S S S G ΓΓ-Γ-Γ-Γ-??Γ-=
（四）放大器的稳定条件（Stability Criteria ）
（1）无条件稳定Unconditionally stable ）
一个良好的放大器设计电路除考虑增益和输出入匹配外，沿须考虑放大器在工件频段中是否为[无条件稳定]，以避免电路产生振荡。对于
一放大器电路而言，其[有源器件]在ΓS =0及 ΓL =0情况下，[无条件稳定]之充要条件为
K > 1 ， |S 11| < 1 且 |S 22| < 1
其中K 称为稳定因子（stability factor ）
21
122
2
22
2
11
21S S S S K ??
+--=
（2）条件稳定（Conditionally stable ）
当[有源器件]不符合上述[无条件稳定]的三大规定时，即称为[条件稳定]。在此情况下，则在输入端平面及输出端平面，必存一些[不稳定区域]，如图7-2（b ）所示。而在设计[输出入匹配电路]时，务必避免使用这些区域，以免造成放大器电路自激。
其对应[无条件稳定]的条件为
||c S | - r S | > 1，|S 11|< 1 且 ||c L | - r L | > 1，|S 22|< 1
而[条件稳定]则是
||c S | - r S | < 1，|S 11|< 1 或 ||c L | - r L | < 1，|S 22|< 1
（A ）[输出稳定圈]（Load Stability Circle ）：
L L L r c =-Γ
半径
2
2
22
2112?
-=
S S S r L ; 圆心
2
2
22
2?
-=
S C c L
（B ）[输入稳定圈]（ Source Stability Circle ）：
s s S r c =-Γ
半径
2
2
11
2112?
-=
S S S r s ; 圆心 2
2
11
1?
-=
S C c s
一.实验设计步骤：
步骤一：设定放大器工件频率(f0)与输出入阻抗(R S , R L)。一般射频放大器的输出入阻抗设定为50Ω。
步骤二：依据供应电源选用晶体三极管，同时设定三极管的偏压条件(VCE,I C)，决定出在该条件下的三极管的S参数(S11,S21, 12,S22)，并设计适用它的偏压电路。
步骤三：将步骤二所获得的S参数代入上述公式计算出下列设计参数。
[稳定因子]，K
[单边设计评量因子]，M
[最大单边转换增益]，G TU,max
[输入稳定圈]之圆心，C S及半径，r S
[输出稳定圈]之圆心，C L及半径，r L
[最佳输入反射系数]ΓSm
[最佳输出反射系数] ΓLm
步骤四：检查K值是否小于1。若K值大于1，则为[无条件稳定]可进行下一步骤。若否，则须将[输出入稳定圈]标示于单位圆之史密斯圆图上，以便在设计[输出入匹配电路]时，避免使用到[不稳定区域]（如图7-2(b)）所示。
步骤五：检查M值是否够小。
（1）若M值接近0.03(-15dB)则适用[单边设计]，可得
ΓS = S11*及ΓL = S22*
且及其最大增益即为G TU,max
（2）若M值大于0.03(-15dB)则须用[双边设计]，可得
ΓS =ΓSm 及ΓL =ΓLm
且及其最大增益即为G T,max
步骤六：利用步骤五所得ΓS及ΓL设计[输出入匹配电路]
四、实验设计实例：
试利用AT41511设计一900MHz放大器。其中电源为12VDC，输出入阻抗为50Ω。AT41511之S参表(V CE=8V，I C=25mA，Zo=50Ω，T A=25℃)如下列。
设计结果：
经公式计算结果，[有源器件]的K值在工件频率上大于1，为[无条件稳定]。此结果亦可由[输出入稳定圈]来验证。[输入稳定圈]的圆心距离大小| c S | = 2.675大于其半径大小r S= 1.644，而且[输出稳定圈]的圆心距离大小| c L | = 4.123亦大于其半径大小r L = 3.085，故可证得为[无条件稳定]。而计算所得[单边设计评量因子]M=0.08>0.03，所以不可以用[单边设计]，而须采用[双边设计]。
经[双边设计]计算公式，可得
[最佳输入反射系数]ΓSm=0.821⊿172.6o
[最佳输出反射系数] ΓLm=0.787⊿41.2o
[最大转换增益] G Tmax=20.821dB。
本例中[最佳输入反射系数]和[最佳输出反射系数]经[匹配]F0，再加入[偏压电路]后，可得下列放大器电路及模拟结果。
图7-3 (a)放大器电路图图7-3(b) 模拟结果
实验三：振荡器设计（Oscillator Design）
一、实验目的：
1.了解[射频振荡器]的基本原理与设计方法。
2.利用实验模组实际测量以了解[振荡器]的特性。
二、实验设备：
三、实验理论分析：
一个射频晶体振荡器电路可分为三大部分：[二端口有源电路]、[谐振电路]及[输出负载匹配电路]，如图8-1所示。一般而言，[二端口有源电路]采用共射极（或共源极）三极管（BJT、FET）电路，除有源元件外，还包括射极（或源极）反馈电路及其直流偏压电路。而[谐振电路]及[输出负载匹配电路]大多采用[无源元件电路],即是利用电容、电感或传输线来设计电路。
一般振荡器电路可以稳定振荡的条件有三个：
（一）[二端口有源电路]的稳定因子(Stability Factor)，K必须小于1，即
[射极（或源极）反馈电路]来达成。
（二）[谐振电路]的输入反射系数与[二端口有源电路]的输入反射系数的乘
（三）[输出负载匹配电路]的输出反射系数与[二端口有源电路]的输出反射
根据上述的理论,可以依下列步骤利用S 参数设计一振荡器.
四、实验设计步骤：
步骤一：设定振荡频率(f 0)与输出负载阻抗(R L )。一般射频振荡器的输出负载阻抗设定为50Ω。
步骤二：依据供应电源选用半导体、元件及设定三极管的偏压条件(V CE ,I C )，决定出在该振荡频率下的三极管的S 参数(S 11,S 21,S 12,S 22)。
步骤三：将步骤二所获得的S 参数代入下列公式以计算出[稳定因子]K 的值。
21
122
2
22
2
11
21S S S S K ?
+--=
其中 21122211S S S S -=?
步骤四：检查K 值是否小于1。若是K 值不够小时（最好为负数），可使用射极（或源极）反馈电路来降低K 值，如图8-2（a ）所示。
步骤五：将反馈电路的Z 参数（[Zf]）与三极管的Z 参数（[Za]）串加在一起以获得新的[二端口有源电路]的S 参数（[Sm]） 。公式如图8-2（b ）中所列。
ΓS
Γin
= S ’11
ΓL
Γout
= S ’22
L L S S S S S Γ-Γ+=22211211'111
S S S S S S S Γ-Γ+=11211222'221图8-1振荡器电路方块图及振荡条件 起振条件 |ΓS
S ’11
| > 1
步骤六：利用下列公式计算出[负载稳定圈]（Load stability circle）的圆心（A）与半径（b），并绘出以ΓL为主的史密斯圆圈，如图8-3所示。同理亦可计算出[振源稳定圈]（Source stability circle）的圆心（C）与半径（d）.
目录 实验一整流、滤波、稳压电路 (1) 实验二单级交流放大器（一） (5) 实验三单级交流放大器（二） (7) 实验四两级阻容耦合放大电路 (9) 实验五负反馈放大电路 (11) 实验六射极输出器的测试 (14) 实验七 OCL功率放大电路 (16) 实验八差动放大器 (18) 实验九运算放大器的基本运算电路（一） (20) 实验十集成运算放大器的基本运算电路（二） (22) 实验十一比较器、方波—三角波发生器 (24) 实验十二集成555电路的应用实验 (26) 实验十三 RC正弦波振荡器 (30) 实验十四集成功率放大器 (32) 实验十五函数信号发生器（综合性实验） (34) 实验十六积分与微分电路（设计性实验） (36) 实验十七有源滤波器（设计性实验） (38) 实验十八电压/频率转换电路（设计性实验） (40) 实验十九电流/电压转换电路（设计性实验） (41)
实验一整流、滤波、稳压电路 一、实验目的 1、比较半波整流与桥式整流的特点。 2、了解稳压电路的组成和稳压作用。 3、熟悉集成三端可调稳压器的使用。 二、实验设备 1、实验箱（台） 2、示波器 3、数字万用表 三、预习要求 1、二极管半波整流和全波整流的工作原理及整流输出波形。 2、整流电路分别接电容、稳压管及稳压电路时的工作原理及输出波形。 3、熟悉三端集成稳压器的工作原理。 四、实验内容与步骤 首先校准示波器。 1、半波整流与桥式整流： ●分别按图1-1和图1-2接线。 ●在输入端接入交流14V电压，调节使I O=50mA时,用数字万用表测出V O，同时用 示波器的DC档观察输出波形记入表1-1中。 图1-1
低通滤波器的设计与仿真报告 一、实验目的 （1）熟悉ADS2009的使用及操作； （2）运用此软件设计一低通录波器，通过改变C2.L1的值，使低通录波器达到预定的要求（dB值以大于—3.0以上为宜）； （3）画出输出仿真曲线并标明截止频率的位置与大小。 二、低通滤波器简介 （1）定义：让某一频率以下的信号分量通过，而对该频率以上的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。 （2）特点与用途 特点：低损耗高抑制；分割点准确；双铜管保护；频蔽好，防水功能强。 用途：产品用途广泛，使用于很多通讯系统，如 CATV EOC 等系统。并能有效的除掉通频带以外的信号和多余的频段、频率的干扰。 低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数所起的作用；低通滤波器有很多种，其中，最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。 三、设计步骤 1，建立新项目 （1）在界面主窗口执行菜单命令【File】/【New Project...】，创建
新项目。在选择保存路径时，在“Name”栏中输入项目的名称“lab1”； （2）单击按钮“确认”，出现电路原理图设计及仿真向导对话框，按照要求进行选择选项。 2，建立一个低通录波器设计 （1）在主界面窗口，单击“New Schematic Window”图标，弹出原理图设计窗口； （2）单击“保存”图标，保存原理图，命名为“lpf1”； （3）在元件模型列表窗口中选择“Lumped-Components”集总参数元件类； （4）在左侧面板中选择电容图标，将其放置到电路图设计窗口中，并进行旋转； （5）用类似的方法将电感放置到电路图设计窗口中，并利用接地图标，把电容器的一端接地，将各个器件连接起来； （6）在元件库列表窗口选择“Simulation-S-Param”项，在该面板中选择S-parameter模拟控制器和端口Term，将其放到原理图中。双击电容“C2”并修改其参数。 低通滤波器原理图如下图1所示： 3，电路仿真 1）设置S参数控件参数 （1）双击S参数控件，打开参数设置窗口，将“Step-size”设置为0.5GHz； （2）选中【Display】选项卡，在此列出了所有可以显示在原理
实验一万用表原理及应用 实验二电路中电位的研究 实验三戴维南定理 实验四典型信号的观察与测量 实验五变压器的原副边识别与同名端测试
实验一万用表原理及使用 一、实验目的 1、熟悉万用表的面板结构以及各旋钮各档位的作用。 2、掌握万用表测电阻、电压、电流等电路常用量大小的方法。 二、实验原理 1、万用表基本结构及工作原理 万用表分为指针式万用表、数字式万用表。从外观上万用表由万用表表笔及表体组成。从结构上是由转换开关、测量电路、模/数转换电路、显示部分组成。指针万用表外观图见后附。其基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表做表头，当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，因此通过在表头上并联串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压、电阻等。万用表是比较精密的仪器，如若使用不当，不仅会造成测量不准确且极易损坏。 1）直流电流表：并联一个小电阻 2）直流电压表：串联一个大电阻 3）交流电压表：在直流电压表基础上加入二极管 4）欧姆表
2、万用表的使用 （1）熟悉表盘上的各个符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。 （2）使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。 （3）选择表笔插孔的位置。 （4）根据被测量的种类和大小，选择转换开关的档位和量程，找出对应的刻度线。 （5）测量直流电压 a.测量电压时要选择好量程，量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程。然后逐步减小到合适的量程。 b.将转换开关调至直流电压档合适的量程档位，万用表的两表笔和被测电路与负载并联即可。 c.读数：实际值=指示值*（量程/满偏）。 （6）测直流电流 a.将万用表转换开关置于直流电流档合适的量程档位，量程的选择方法与电压测量一样。 b.测量时先要断开电路，然后按照电流从“+”到“-”的方向，将万用表串联到被测电路中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。如果将万用表与负载并联，则因表头的内阻很小，会造成短路烧坏仪表。 c.读数：实际值=指示值*（量程/满偏）。 （7）测电阻 a.选择合适的倍率档。万用表欧姆档的刻度线是不均匀的，所以倍率挡的选择应使指针停留在刻度较稀的部分为宜，且指针接近刻度尺的中间，读数越准确。一般情况下，应使指针指在刻度尺的1/3~2/3之间。
电子科技大学通信射频电路实验报告 学生姓名： 学号： 指导教师：
实验一选频回路 一、实验内容： 1.测试发放的滤波器实验板的通带。记录在不同频率的输入下输出信号的 幅度，并绘出幅频响应曲线。 2.设计带宽为5MHz，中心频率为39MHz，特征阻抗为50欧姆的5阶带 通滤波器。 3.在ADS软件上对设计出的带通滤波器进行仿真。 二、实验结果： (一)低通滤波器数据记录及幅频响应曲线 频率 1.0k 500k 1M 1.5M 2.0M 2.5M 3.0M 3.5M 4..0M 4.5M 5.0M /Hz Vpp/mv 1000 1010 1020 1020 1020 1050 952 890 832 776 736 频率/Hz 5.5M 6.0M 6.2M 6.4M 6.6M 6.8M 7.0M 7.2M 7.4M 7.6M 7.8M Vpp/mv 704 672 656 640 624 592 568 544 512 480 448 频率/Hz 8.0M 8.2M 8.4M 8.6M 8.8M 9.0M 9.2M 9.4M 9.6M 9.8M 10.0M Vpp/mv 416 400 368 376 320 288 272 256 224 208 192
(二)带通滤波器数据记录及幅频响应曲线 频率 /MHz 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 Vpp/mv 0.4 0.8 0.4 0.6 0.8 0.6 0.8 0.8 1.4 1.1 6.0 4.0 23. 8 频率 /MHz 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0 9.2 9.4 Vpp/mv 79. 2 72. 8 66. 4 69. 6 77. 6 90. 4 108. 8 137. 6 183. 2 260 364 442 440 频率/MHz 9.6 9.8 10. 10. 2 10. 4 10. 6 10.8 11.0 11.2 11. 4 11. 6 11. 8 12. Vpp/mv 440 403 378 378 406 468 468 548 548 484 412 356 324 频率/MHz 12. 2 12. 4 12. 6 12. 8 13. 13. 2 13.4 13.6 13.8 14.
射频电路PCB的设计技巧 摘要：针对多层线路板中射频电路板的布局和布线，根据本人在射频电路PCB设计中的经验积累，总结了一些布局布线的设计技巧。并就这些技巧向行业里的同行和前辈咨询，同时查阅相关资料，得到认可，是该行业里的普遍做法。多次在射频电路的PCB设计中采用这些技巧，在后期PCB的硬件调试中得到证实，对减少射频电路中的干扰有很不错的效果，是较优的方案。 关键词：射频电路；PCB；布局；布线 由于射频(RF)电路为分布参数电路，在电路的实际工作中容易产生趋肤效应和耦合效应，所以在实际的PCB设计中，会发现电路中的干扰辐射难以控制，如：数字电路和模拟电路之间相互干扰、供电电源的噪声干扰、地线不合理带来的干扰等问题。正因为如此，如何在PCB的设计过程中，权衡利弊寻求一个合适的折中点，尽可能地减少这些干扰，甚至能够避免部分电路的干涉，是射频电路PCB设计成败的关键。文中从PCB的LAYOUT角度，提供了一些处理的技巧，对提高射频电路的抗干扰能力有较大的用处。 1 RF布局 这里讨论的主要是多层板的元器件位置布局。元器件位置布局的关键是固定位于RF路径上的元器件，通过调整其方向，使RF路径的长度最小，并使输入远离输出，尽可能远地分离高功率电路和低功率电路，敏感的模拟信号远离高速数字信号和RF信号。 在布局中常采用以下一些技巧。 1．1 一字形布局 RF主信号的元器件尽可能采用一字形布局，如图1所示。但是由于PCB板和腔体空间的限制，很多时候不能布成一字形，这时候可采用L形，最好不要采用U字形布局(如图2所示)，有时候实在避免不了的情况下，尽可能拉大输入和输出之间的距离，至少1．5 cm 以上。
电路与模拟电子技术实验指导书夏玉 勤
一、注意事项: 1、进入实验室( 一教813) 必须穿鞋套, 否则不允许进入实验室。 2、进入实验室后遵守实验室的规章制度。 3、该课程共有7个实验。在做实验之前必须做好预习工作, 需要用multisim仿真的, 在做实验之前应该完成。明确实验目的, 切实 地掌握理论知识和实验原理, 尽量做到带着问题做实验。 4、进入实验室学生要细心连接电路, 通电前须仔细检查电路的电源电压和接地情况, 检查无误后通电。出现问题时要冷静的分析并查找原因。对实验过程中出现的现象、电路调整的过程以及测量结果要认真、客观的记录。做实验的过程中是2人一组, 2人互相配合完成实验, 发现不积极主动做实验的, 本次实验成绩为0。 5、实验时注意观察, 若发现有破环性现象( 如元器件发烫、异 味、冒烟) , 应立即关断电源, 保持现场, 并报告指导老师, 找出原因, 排除故障, 经指导老师同意后再继续实验。 5、实验完成后要让指导教师检查实验结果, 正确后方可拆除电路。 6、实验结束后, 撰写实验报告( 电子版) , 整理实验数据, 分析数据, 加深对理论知识和实验原理的理解, 增强利用理论知识, 解决设计 问题的能力。 7、有2个或2个以上的实验没有完成或未交实验报告, 该课程的实验成绩为不及格。 二、实验课时分配( 18学时)
实验一: 电路基本元件伏安特性的测试 一、实验目的 1.学会直流稳压电源( 固定和可调) 、电流表和电压表的使用方法。 2.了解实际电压源、电流源和电阻的外特性。 3.学会伏安特性的逐点测试法。 二、实验原理 略 三、实验内容
西安科技大学高新学院 毕业设计（论文） 题目彩灯控制器电路设计 院（系、部) 机电信息学院 专业及班级电专1202班 姓名张森 指导教师田晓萍 日期 2015年5月28日
摘要 随着微电子技术的发展，人民的生活水平不断提高，人们对周围环境的美化和照明已不仅限于单调的白炽灯，彩灯已成为时尚的潮流。彩灯控制器的实用价值在日常生产实践，日常生活中的作用也日益突出。基于各种器件的彩灯也都出现，单片机因其价格低廉、使用方便、控制简单而成为控制彩灯的主要器件。 目前市场上更多用全硬件电路实现，电路结构复杂，结构单一，一旦制成成品就只能按固定模式，不能根据不同场合，不同时段调节亮度时间，模式和闪烁频率等动态参数，而且一些电路存在芯片过多，电路复杂，功率损耗大，亮灯样式单调缺乏可操作性等缺点，设计一种新型彩灯已迫不及待。 近年来，彩灯对于美化、亮化城市有着不可轻视的重要作用。因此作为城市装饰的彩灯需求量越来越大，对于彩灯的技术和花样也越来越高。目前市场上各种式样的LED彩灯多半是采用全硬件电路实现，存在电路结构复杂、功能单一等局限性，因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。 关键词：LED彩灯；STC-89C52单片机；彩灯控制器。
目录 1前言 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计要求 (1) 1.3总体方案设计与选择的论证 (2) 2节日彩灯控制器的设计 (4) 2.1核心芯片及主要元件功能介绍 (4) 2.1.1 AT89S52芯片 (4) 表1 (5) 2.1.2 74HC377芯片 (5) 2.1.3 74HC138芯片 (6) 2.2硬件设计 (7) 2.2.1直流电源电路 (7) 2.2.2按键电路 (8) 2.2.3时钟复位电路 (8) 2.2.4 LED显示电路 (9) 2.2.5硬件调试 (9) 2.3软件设计 (10) 3 总结 (15) 3.1实验方案设计的可行性、有效性 (15) 3.2设计内容的实用性 (15) 3.3心得 (16) 附录 (16) 参考文献 (18) 致谢 (19)
电路分析 实 验 指 导 书 安徽科技学院 数理与信息工程学院
实 验 内 容 实验一 电阻元件伏安特性的测量 一、实验目的 （1）学习线性电阻元件和非线性电阻元件伏安特性的测试方法。 （2）学习直流稳压电源、万用表、直流电流表、电压表的使用方法。 二、实验原理及说明 （1）元件的伏安特性。如果把电阻元件的电压取为横坐标（纵坐标），电流取为纵坐标（横坐标），画出电压和电流的关系曲线，这条曲线称为该元件的伏安特性。 （2）线性电阻元件的伏安特性在μ－ｉ（或ｉ－μ）平面上是通过坐标原点的直线，与元件电压或电流的方向无关，是双向性的元件，如图2.1－1，元件上的电压和元件电流之间的关系服从欧姆定律。元件的电阻值可由下式确定：α=μ= tg m m i R i u ，其中m u 、m i 分别为电压和电流在μ－ｉ平面坐标上的比例尺，α是伏安特性直线与电流轴之间的夹角。我们经常使用的电阻器，如金属膜电阻、绕线电阻等的伏安特性近似为直线，而电灯、电炉等器件的伏安特性曲线或多或少都是非线性的。 （3）非线性电阻元件的伏安特性不是一条通过原点的直线，所以元件上电压和元件电流之间不服从欧姆定律，而元件电阻将随电压或电流的改变而改变。有些非线性电阻元件的伏安特性还与电压或电流的方向有关，也就是说，当元件两端施加的电压方向不同时，流过它的电流完全不同，如晶体二极管、发光管等，就是单向元件，见图2.1－2。 根据常见非线性电阻元件的伏安特性，一般可分为下述三种类型： 1）电流控制型电阻元件。如果元件的端电压是流过该元件电流的单值函数，则称为电流控制型电阻元件，如图2.1－3（a ）所示。 2）电压控制型电阻元件。如果通过元件的电流是该元件端电压的单值函数，则称为电压控制型电阻元件，如图2.1－3(b)所示。 3）如果元件的伏安特性曲线是单调增加或减小的。则该元件既是电流控制型又是电压控制型的电阻元件，如图2.1－3（c ）所示。 (4）元件的伏安特性，可以通过实验方法测定。用电流表、电压表测定伏安特性的方法，叫伏安法。测试线性电阻元件的伏安特性，可采用改变元件两端电压测电流的方法得到，或采取改变通过元件的电流而测电压的方法得到。
实验三RFID标签的设计、制作及测试一、【实验目的】 在实际的生产过程中，RFID电子标签在设计并测试完成后，都是在流水线上批量制造生产的。为了让学生体会RFID标签天线设计的理念和工艺，本实验为学生提供了一个手工蚀刻制作RFID电子标签的平台，再配合微调及测试，让学生在亲自动手的过程中，不断地尝试、提炼总结，从而使学生对RFID标签天线的设计及生产工艺，有进一步深刻的理解。 二、【实验仪器及材料】 计算机一台、HFSS软件、覆铜板、Alien Higgs芯片、热转印工具、电烙铁、标签天线实物，UHF测试系统，皮尺 三、【实验内容】 第一步（设计）：从UHF标签天线产品清单中，挑选出一款天线结构，或者自己设计一款标签天线结构，进行HFSS建模画图 第二步（制作）：将第一步中设计好的标签模型用腐蚀法进行实物制作 第三步（测试）：利用UHF读写器测试第二步中制作的标签实物性能 四、【实验要求的知识】 下图是Alien（意联）公司的两款标签天线，型号分别为ALN-9662和ALN-9640。这两款天线均采用弯折偶极子结构。弯折偶极子是从经典的半波偶极子结构发展而来，半波偶极子的总长度为波长的一半，对于工作在UHF频段的半波偶极子，其长度为160mm，为了使天线小型化，采用弯折结构将天线尺寸缩小，可以适用于更多的场合。ALN-9662的尺寸为70mm x 17mm，ALN-9640的尺寸为94.8mm x 8.1mm，之所以有不同的尺寸是考虑到标签的使用情况和应用环境，因为天线的形状和大小必须能够满足标签顺利嵌入或贴在所指定的目标上，也需要适合印制标签的使用。例如，硬纸板盒或纸板箱、航空公司行李条、身份识别卡、图书等。 ALN-9662天线版图 ALN-9640天线版图
《模拟电子技术》 实验指导书 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2017年1月制
实验一电子仪器仪表的使用 一、实验目的 1、学习使用直流稳压电源，低频信号发生器，毫伏表，示波器等仪器的正确操作方法。 2、了解以上各仪器的工作范围及性能。 二、实验设备 1、低频信号发生器1台 2、毫伏表1台 3、示波器1台 4、万用表1块 三、实验原理及内容 在电子技术实验里，测试和定量分析电路的静态和动态的工作状况时，最常用的电子仪器有：示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、晶体管毫伏表、数字式（或指针式）万用表等，如图所示 1、实验电路测量 2、仪器仪表的工作范围 3、低频信号发生器，为电路提供各种频率和幅度的输入信号； 4、毫伏表用于测量电路的输入、输出信号的有效值； 5、示波器：用来观察电路中各点的波形，以监视电路是否正常工作，同时还用于测量波形的周期、幅度、相位差及观察电路的特性曲线等； 6、万用表(指针式)：用于测量电路的静态工作点和直流信号的值。 四、实验步骤 1、打开实验仪器的电源开关让仪器预热。 2、实验箱右侧有电压为12V、-12V、5V~27V等值。并用万用表合适的直流电压量程测量校对以上各电压值。测量并记录。 3、调节XD22A低频信号发生器的“频率范围”旋钮，使f=1KHz。调节“输出衰减”“输出调节”旋钮，使低频信号发生器指示电压为3V（有效值），并用毫伏表中合适的量程测量在不同“输出衰减”对应的低频信号发生器实际输出电压值。 XD22A低频信号发生器的“输出衰减”；量程以“dB”量表示。旋钮置于“0”dB时，输出电压为表头指示值，无衰减。换算过程如下： dB=20|lgA|，A为衰减倍数，如，“输出衰减”旋钮置于0dB时，A=100=1，此时表头的任何指示值都乘以1，表示输出没有衰减，输出电压为表头指示值；又如：“输出衰减”旋钮置于10dB时A=100..5=0.333倍，此时表头的任何指示值都乘以0.33，便是输出电压有效值。
实验一元件伏安特性的测试 一、实验目的 1．掌握线性电阻元件，非线性电阻元件及电源元件伏安特性的测量方法。 2．学习直读式仪表和直流稳压电源等设备的使用方法。 二、实验说明 电阻性元件的特性可用其端电压U与通过它的电源I之间的函数关系来表示，这种U与I的关系称为电阻的伏安关系。如果将这种关系表示在U~I平面上，则称为伏安特性曲线。 1．线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，该直线斜率的倒数就是电阻元件的电阻值。如图1－1所示。由图可知线性电阻的伏安特性对称于坐标原点，这种性质称为双向性，所有线性电阻元件都具有 这种特性。 －1 图 半导体二极管是一种非线性电阻元件，它的阻值随电流的变化而变化，电压、电流不服从欧姆定律。半导体二极管的电路符号用 表示，其伏安特性如图1－2所示。由图可见，半导体二极管的电阻值随着端电压的大小和极性的不同而不同，当直流电源的正极加于二极管的阳极而负极与阴极联接时， 二极管的电阻值很小，反之二极管的电阻值很大。 2．电压源 能保持其端电压为恒定值且内部没有能量损失的电压源称为理想电压源。理想电压源的符号和伏安特性曲线如图1－3（a）所示。 理想电压源实际上是存在的，实际电压源总具有一定的能量损失，这种实际电压源可以用理想电压源与电阻的串联组合来作为模型（见图1－3b）。其端口的电压与电流的关系为： s s IR U U- = 式中电阻 s R为实际电压源的内阻，上式的关系曲线如图1－3b 所示。显然实际电压源的内阻越小，其特性越接近理想电压源。 实验箱内直流稳压电源的内阻很小，当通过的电流在规定的范围内变化时，可以近似地当作理想电压源来处理。 （a） （b） i s I 1
《模拟电子技术》实验教学指导书课程编号：1038181007 湘潭大学 信息工程学院电工与电子技术实验中心 2007年11月30日
前言 一、实验总体目标 通过实验教学，使学生巩固和加深所学的理论知识，培养学生运用理论解决实际问题的能力。学生应掌握常用电子仪器的原理和使用方法，熟悉各种测量技术和测量方法，掌握典型的电子线路的装配、调试和基本参数的测试，逐渐学习排除实验故障，学会正确处理测量数据，分析测量结果，并在实验中培养严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作之风。 二、适用专业年级 电子信息工程、通信工程、自动化、建筑设施智能技术等专业二年级本科学生。 三、先修课程 《高等数学》、《大学物理》、《电路分析基础》或《电路》。 网络化模拟电路实验台：36套（72组） 主要配置：数字存储示波器、DDS信号发生器、数字交流毫伏、模块化单元电路板等。 六、实验总体要求 本课程要求学生自己设计、组装各种典型的应用电路，并用常用电子仪器测试其性能指标，掌握电路调试方法，研究电路参数的作用与影响，解决实验中可能出现各种问题。 1、掌握基本实验仪器的使用，对一些主要的基本仪器如示波器、、信号发生器等应能较熟练地使用。 2、基本实验方法、实验技能的训练和培养，牢固掌握基本电路的调整和主要技术指标的测试方法，其中还要掌握电路的设计、组装等技术。 3、综合实验能力的训练和培养。 4、实验结果的处理方法和实验工作作风的培养。
七、本课程实验的重点、难点及教学方法建议 本课程实验的重点是电路的正确连接、仪表的正确使用、数据测试和分析； 本课程实验的难点是电路的设计方法和综合测试与分析。 在教学方法上，本课程实验应提前预习，使学生能够利用原理指导实验，利用实验加深对电路原理的理解，掌握分析电路、测试电路的基本方法。
新疆大学 实习（实训）报告 实习（实训）名称: __________ 电工电子实习（EDA __________ 学院: __________________ 专业班级_________________________________ 指导教师______________________ 报告人____________________________ 学号 ______ 时间： 实习主要内容： 1. 运用Multisim仿真软件自行设计一个RLC串联电路，并自选合适的参数。 2. 用调节频率法测量RLC串联谐振电路的谐振频率f 0 ，观测谐振现象。 3. 用波特图示仪观察幅频特性。 4?得出结论并思考本次实验的收获与体会。 主要收获体会与存在的问题: 本次实验用Multisim 仿真软件对RLC串联谐振电路进行分析，设计出了准确的电路模型，也仿真出了正确的结果。通过本次实验加深了自己对RLC振荡电路的理解与应用，更学习熟悉了Multisim 仿真软件，达到了实验的目
的。存在的问题主要表现在一些测量仪器不熟悉，连接时会出现一些错误，但最终都实验成功了。 指导教师意见: 指导教师签字： 年月日 备注: 绪论 Multisim仿真软件的简要介绍 Multisim是In terctive Image Tech no logies公司推出的一个专门用于电子电 路仿真和设计的软件，目前在电路分析、仿真与设计等应用中较为广泛。该软件以图形界面为主，采用菜单栏、工具栏和热键相结合的方式，具有一般Windows 应用软件的界面风格，用户可以根据自己的习惯和熟练程度自如使用。尤其是多种可放置到设计电路中的虚拟仪表，使电路的仿真分析操作更符合工程技术人员的工作习惯。下面主要针对Multisim11.0软件中基本的仿真与分析方法做简单介绍。 EDA就是“ Electronic Design Automation ”的缩写技术已经在电子设计领 域得到广泛应用。发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。一台电子产品的设计过程，从概念的确立，到包括电路原理、PCB版图、单片 机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清 单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。EDA已经成为集成 电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。 功能： 1. 直观的图形界面 整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的；
***************************************************** ***************************************************** *********************************************** 数字电路 实验指导书 广东技术师范学院天河学院电气工程系
目录 实验系统概术 (3) 一、主要技术性能 (3) 二、数字电路实验系统基本组成 (4) 三、使用方法 (12) 四、故障排除 (13) 五、基本实验部分 (14) 实验一门电路逻辑功能及测试 (14) 实验二组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） (18) 实验三译码器和数据选择器 (43) 实验四触发器（一）R-S，D，J-K (22) 实验五时序电路测试及研究 (28) 实验六集成计数器161（设计） (30) 实验七555时基电路(综合) (33) 实验八四路优先判决电路(综合) (43) 附录一DSG-5B型面板图 (45) 附录二DSG-5D3型面板图 (47) 附录三常用基本逻辑单元国际符号与非国际符号对照表 (48) 附录四半导体集成电路型号命名法 (51) 附录五集成电路引脚图 (54)
实验系统概述 本实验系统是根据目前我国“数字电子技术教学大纲”的要求，配合各理工科类大专院校学生学习有关“数字基础课程，而研发的新一代实验装置。”配上Lattice公司ispls1032E可完成对复杂逻辑电路进行设计，编译和下载，即可掌握现代数字电子系统的设计方法，跨入EDA 设计的大门。 一、主要技术性能 1、电源：采用高性能、高可靠开关型稳压电源、过载保护及自动恢复功能。 输入：AC220V±10% 输出：DC5V/2A DC±12V/0.5A 2、信号源： （1）单脉冲：有两路单脉冲电路采用消抖动的R-S电路，每按一次按钮开关产生正、负脉冲各一个。 （2）连续脉冲：10路固定频率的方波1Hz、10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、100KHz、500KHz、1MHz、5MHz、10MHz。 （3）一路连续可调频率的时钟，输出频率从1KHz~100KHz的可调方波信号。 （4）函数信号发生器 输出波形：方波、三角波、正弦波 频率范围：分四档室2HZ~20HZ、20HZ~200HZ、200HZ~2KHZ、2KHZ~20HZ。 3、16位逻辑电平开关（K0~K15）可输出“0”、“1”电平同时带有电平指示，当开关置“1”电平时，对应的指示灯亮，开关置“0”电平时，对应的指示灯灭，开关状态一目了然。 4、16位电平指示（L0~L15）由红、绿灯各16只LED及驱动电路组成。当正逻辑“1”电平输入时LED红灯点亮，反之LED绿灯点亮。
实验一：滤波器（Filter ） 一、实验目的： 1.了解基本[低通]及[带通]滤波器之设计方法。 2.利用实验模组实际测量以了解[滤波器]的特性。 二、实验设备： 三、实验理论分析： （一）滤波器的种类 以信号被滤掉的频率范围来区分，可分为[低通]（Lowpass ）、[高通]（Highpass ）、[带通]（Bandpass ）及[带阻]（Bandstop ）四种。若以滤波器的频率响应来分，则常见的有[巴特渥兹型](Butter-worth)、[切比雪夫I 型](Tchebeshev Type-I)、[切比雪夫Ⅱ型](T chebeshev Type-Ⅱ)及[椭圆型](Elliptic)等，若按使用元件来分，则可分为[有源型]及[无源型]两类。其中[无源型]又可分为[L-C 型](L-C Lumped)及[传输线型](Transmission line)。而[传输线型]以其结构不同又可分为[平行耦合型](Parallel Coupled)、[交叉指型](Interdigital)、[梳型](Comb-line)及[发针型](Hairpin-line)等等不同结构。 本实验以较常用的[巴特渥兹型](Butter-worth)、[切比雪夫I 型] (Tchebeshev Type-I)为例，说明其设计方法。 首先了解[Butter-worth]及[Tchebeshev Type-I]低通滤波器的响应图。 (a) [Butterowrth] []|),(|log 10),(, 011),(2ωωωω ωN B N B if N B LP N LP ?=≥+=
(b) [Tchebyshev Type] []|),,(|l o g 10),,(, ) (11),,(22 ωωωεωN rp T N rp T T N rp T LP n LP ?=+= 其中 rp(dB)是[通带纹波](passband ripple), 110 10 /2-=rp ε N 为元件级数数（order of element for lowpass prototype ） ω为截通比（stopband-to-passband ratio ）， ω= fc / fx (for lowpass) = B Wp / BWx (for bandpass) 其中 fc 是-3 dB 截止频率（3 dB cutoff frequency ） fx 是截止频率（stopband frequency ） BWp 是通带频宽（passband bandwidth ） BWx 是截止频宽（stopband bandwidth ） T n (ω)为[柴比雪夫]多项式(Tchebyshey polynom als) [] [] ? ??>???≤?≤??=--1)(cosh cosh 1 0)(cos cos )(1 1ωαωαωαωαωif N if N T n 其中 ?? ? ?????? ???=-ε α1cosh 1 cosh 1 N ，110 10 /2 -=rp ε 图6-1(a)(b)即是[三级巴特渥兹型]B （3，ω）与三种不同纹波和级数的[切比雪夫型]的截通比响应的比较图。理论上，在通带内[巴特渥兹型]是无衰减的（Maximun flat ），而[切比雪夫型]较同级数的[巴特渥兹型]有较大的衰减量。实际应用上，除非在通带内要求必须是平坦响应（flat response ）外，大多允许通带少量的衰减而采用[切比雪夫型]以获得较大的截通效应或减少元件级数。
实验一常用电子仪器的使用及电子元器件的识别与检测 一﹑实验目的 1、熟悉模拟电子技术实验中常用电子仪器的功能，面板标识，及各旋扭，换档开关 的用途。 2、初步掌握用示波器观察正弦波信号波形和测量波形参数的方法，学会 操作要领及注意事项，正确使用仪器。 3、初步认识本学期实验用的全部器件,学习常用电子元器件的识别及用万用表检测和判 断它们的好坏与管脚，并测量其值。 4、了解元器件数值的标注方法（直标法﹑文字符号法﹑色标法），电路中元件数值的 标注方法及元件的标注﹑符号﹑单位和换算。 二、实验仪器 1、双踪示波器 2、多功能信号发生器 3、数字交流毫伏表 4、数字万用表 三、预习要求 1、认真阅读本实验指导书的附录一及附录二。 2、认识本实验的仪器，了解其功能。面板标识及换档开关与显示。 四、实验内容及步骤 实验电子仪器框图
输出信号 输出信号 交流 电压 号 图 1-1 (1) 实验内容 1. 常用电子仪器的使用: 1) 将信号发生器调至频率f = 1000Hz 电压V = 100mv 的正弦波电压输出。 2) 用数字毫伏表测量信号发生器是否为100mv(有效值)。 3) 用示波器通道1经测量探头输入。测量信号发生输出是否为正弦电压,其峰___ 峰值Vpp = 2×√2 ×100 = 282mv 。频率f=1000Hz （即周期T = 1/f = 100ms ） 注意：
a．使用时，将所有仪器接地端联接在一起，即“共地”，否则可能引起外界干扰，导致测量误差增大。 b.调节示波器旋扭,使图形亮度适中,线条清晰。 c.调节示波器同步旋扭,使图形大小适中,稳定。 4)改变信号发生器输出的正弦波频率与电压大小,在下面的三个频率和三个幅度 附近任选三个组合，重新观察,测量。记录下读数。 频率：500Hz ；2KHz ；100KHz ； 幅度：100mV ； 1.8V ；10V ； 记录表格： 2.各种常用电子元器件识别与检测: 1)电阻的测量。 用实际元件为例，进行色环电阻单位换算并用万用表测量电阻和电位器的阻值。作下记录。 2)电容的测量。 电容元件的分类﹑特点﹑主要参数与选用。以实际元件为例。进行电容单位换算练习用
《高频电子线路》课程设计报告 题目SD-105 七管半导体收音机 学院（部）信息学院 专业通信工程 班级2011240401 学生姓名张静 学号33 指导教师宋蓓蓓，利骏
目录 一、概括……………………………………页码 二、收音机工作原理……………………………………页码 三、各部分设计及原理分析……………………页码 四、实验仿真及结果……………………………页码 五、结论…………………………………………页码 六、心得体会……………………………………页码 七、参考文献……………………………………页码
调幅半导体收音机原理及其调试 一概述：收音机的发明人类自从发现能利用电波传递信息以来，就不断研究出不同的方法来增加通信的可靠性、通信的距离、设备的微形化、省电化、轻巧化等。接收信息所用的接收机，俗称为收音机。目前的无线电接收机不单只能收音，且还有可以接收影像的电视机、数字信息的电报机等。 随着广播技术的发展，收音机也在不断更新换代。自1920年开发了无线电广播的半个多世纪中，收音机经历了电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机的三代变化，功能日趋增多，质量日益提高。20世纪80年代开始，收音机又朝着电路集成化、显示数字化、声音立体化、功能电脑化、结构小型化等方向发展。 1947年、美国贝尔实验室发明了世界上第一个晶体管，从此以后．开始了收音机的晶体管时代．并且逐步结束了以矿石收音机、电子管收音机为代表的收音机的初级阶段。 调幅收音机：由输入回路、本振回路、混频电路、检波电路、自动增益控制电路（AGC）及音频功率放大电路组成输入回路由天线线圈和可变电容构成，本振回路由本振线圈和可变电容构成，本振信号经内部混频器，与输入信号相混合。混频信号经中周和455kHz陶瓷滤波器构成的中频选择回路得到中频信号。至此，电台的信号就变成了以
实验一 典型环节的模拟研究及阶跃响应分析 1、比例环节 可知比例环节的传递函数为一个常数： 当Kp 分别为0.5，1，2时，输入幅值为1.84的 正向阶跃信号，理论上依次输出幅值为0.92，1.84，3.68的反向阶跃信号。实验中，输出信号依次为幅值为0.94，1.88，3.70的反向阶跃信号， 相对误差分别为1.8%,2.2%,0.2%. 在误差允许范围内可认为实际输出满足理论值。 2、 积分环节 积分环节传递函数为： （1）T=0.1(0.033)时，C=1μf(0.33μf)，利用MATLAB ，模拟阶跃信号输入下的输出信号如图： T=0.1 T=0.033 与实验测得波形比较可知，实际与理论值较为吻合，理论上T=0.033时的波形斜率近似为T=0.1时的三倍，实际上为8/2.6=3.08，在误差允许范围内可认为满足理论条件。 3、 惯性环节 i f i o R R U U -=TS 1 CS R 1Z Z U U i i f i 0-=-=-=
惯性环节传递函数为： K = R f /R 1,T = R f C, （1） 保持K = R f /R 1 = 1不变，观测T = 0.1秒，0.01秒（既R 1 = 100K,C = 1μf ， 0.1μf ）时的输出波形。利用matlab 仿真得到理论波形如下： T=0.1时 t s （5%）理论值为300ms,实际测得t s =400ms 相对误差为：（400-300）/300=33.3%,读数误差较大。 K 理论值为1，实验值2.12/2.28， 相对误差为（2.28-2.12）/2.28=7%与理论值较 为接近。 T=0.01时 t s （5%）理论值为30ms,实际测得t s =40ms 相对误差为：（40-30）/30=33.3% 由于ts 较小，所以读数时误差较大。 K 理论值为1，实验值2.12/2.28， 相对误差为（2.28-2.12）/2.28=7%与理论值 较为接近 （2） 保持T = R f C = 0.1s 不变，分别观测K = 1，2时的输出波形。 K=1时波形即为（1）中T0.1时波形 K=2时，利用matlab 仿真得到如下结果： 1 TS K )s (R )s (C +-=
电路与模拟电子技术 实验指导书 王凤歌 1
2 实验一 直流网络定理 一、实验目的 1、加深对叠加原理的内容和适用范围的理解； 2、用实验方法验证戴维宁定理的正确性； 3、学习线性有源二端网络等效电路参数的测量方法。 二、实验属性：验证性实验。 三、实验仪器设备及器材 电工实验装置：DG012T 、DY031T 、DG051T 四、实验要求 实验前些预习报告，凭预习报告参加实验。预习叠加原理和戴维宁定理。实验中听从安排，正确使用仪表，记录测量数据，实验后根据要求认真书写实验报告。 五、实验原理 1、叠加原理 线性电路中，任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时，在该处产生的电压或电流的叠加。 2、戴维宁定理 一个含独立电源、线性电阻和受控源的二端网络，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换，如图1-1所示。此电压源的电压等于二端网络的开路电压U oc ，电阻等于二端网络的全部独立电源置零后的等效电阻R 0。 图1-1 对于已知的线性有源二端网络，其等效电阻R 0可以从原网络计算得出，也可以通过实验手段测出。下面介绍几种测量方法。 方法一：又戴维宁定理和诺顿定理可知： SC oc o I U R 因此，只要测出线性有源二端网络的开路电压U oc 和短路电流I SC ，R o 就可得出，这种方法最简单。但是，对于不允许将外部电路直接短路的网络，不能采用此法。 方法二：测出线性有源二端网络的开路电压U oc 以后，在端口处接一负载电阻R L ，然后在测出负载电阻的端电压U RL ，因为：
3 L L o oc RL R R R U U += 则等效电阻为： L RL oc o R U U R )1( -= 方法三：令线性有源二端网络中的所有独立电源置零，然后在断口处加一给定电压U ，测得流入短的电流I （如图1-2a 所示），则： U 图1-2a 图1-2b 也可以在端口处接入电流源I ‘，测得端口电压U ‘ （如图1-2b 所示），则： ''I U R o = + _ U S1=10V R R 图1-3 六、实验步骤 1、叠加原理 实验电路如图1-3。 （1）把K 2掷向短路线一边，K 1掷向电源一边，使U S1单独作用，测量各电流、电压，并记录在表1-1中； （2）把K 1掷向短路线一边，K 2掷向电源一边，使U S2单独作用，测量各电流、电压，并记录在表1-1中； 两电源共同作用时，测量各电流、电压，并记录在表1-1中。
《测控电路》实验指导书 王月娥编写 电子工程与自动化学院
目录 实验一典型放大器的设计 (5) 实验二精密检波和相敏检波实验 (8) 实验三信号转换电路实验 (12) 实验四细分电路实验 (14)
《测控电路》课程实验教学大纲 一、制定实验教学大纲的依据 根据本校《2011级本科指导性培养计划》和《测控电路》课程教学大纲制定。 二、本实验课在专业人才培养中的地位和作用 《测控电路》是测控技术与仪器专业专业任选课。电路实验技能是从事测控行业工作者的一项基本功。本实验课的教学目的就在于加强学生对《测控电路》课程有关理论知识的掌握以及测控电路实验技能和实验方法的训练。 三、本实验课讲授的基本实验理论 1、如何基于集成运算放大器设计模拟运算电路、电桥放大器以及仪用放大电路。 2、幅度调制与解调电路的原理。 3、信号转换电路原理。 4、电阻链细分电路的原理。 四、本实验课学生应达到的能力 1、培养学生独立分析电路的能力。 2、培养学生独立设计、搭接电路的动手能力。 3、培养学生使用典型电工电子学仪器的技能。 4、培养学生处理测量数据和撰写实验报告的能力。 五、学时、教学文件 学时：本课程总学时为32学时,其中实验为8学时,占总学时的25%。 六、实验考核办法与成绩评定 根据学生做实验的情况及实验报告，由指导教师给出成绩，成绩按优、良、中、及格、不及格五档给分。以15%的比例计入课程总成绩。 七、仪器设备及注意事项 注意事项：注意人身安全，保护设备。 八、实验项目的设置及学时分配 制定人： 审核人： 批准人：
注意事项 为了顺利完成实验任务，确保人身、设备的安全，培养学生严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质。要求每个学生在实验时，必须注意如下事项： 一、实验前必须充分预习，认真阅读实验指导书，明确实验任务及要求，弄清实验原理，拟定好实验方案，做好分工。 二、使用仪器设备前，必须熟悉其性能，预习操作方法及注意事项，并在使用时严格遵守操作规程。做到准确操作。 三、实验接线要认真检查，确定无误方可接通电源。初学或没有把握时，应请指导教师审查同意后再接通电源。使用过程中需要改线时，需先断开电源，才可拆、接线。 四、实验中应注意观察实验现象，认真记录实验结果（数据、波形及其它现象）。实验记录经指导教师审阅签字后，才可拆除实验线路。此记录应附在实验报告后，作为原始记录的依据。 五、实验过程中发生任何破坏性异常现象，（例如元器件冒烟、发烫有气味或仪器设备出现异常），应立即切断电源，保护现场，及时报告指导教师，不得自行处理。等待查明原因、排除故障、教师同意后，才能继续进行实验。如发生事故，应自觉填写事故报告单，总结经验，吸取教训。损坏仪器、器材，要服从实验室和指导教师对事故的处理。 六、实验结束后，关掉仪器设备的电源开关，再拉闸，并将工具、导线、仪器整理好，方可离开实验室。 七、遵守实验室纪律，注意保持实验室整洁、安静。不做与实验内容无关的事。 八、进行指定内容之外的实验，要经过指导教师的同意。不得乱动其他组的仪器设备、器材和工具。借用器材如有损坏、丢失，要按实验室规定赔偿。 九、实验后，应按要求认真书写实验报告，并按时交给教师。 十、每次实验结束，学生轮流协助实验室打扫卫生和整理仪器。以增强参与管理意识。