2013本科模拟电子技术实验项目
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模拟电子技术实验及综合设计课程设计一、课程简介本课程是模拟电子技术专业的一门必修课,主要通过实验和设计来加深学生对模拟电子技术原理的理解和掌握,提高学生的综合能力。
该课程包含基础实验、综合实习和设计实习三个部分,旨在培养学生的实际操作能力和综合设计能力。
二、实验内容基础实验基础实验涵盖了模拟电子技术的基本理论和实验方法。
具体实验内容包括放大器电路实验、滤波器电路实验、振荡器电路实验、示波器使用实验等。
这些实验既可以作为基础知识学习的补充,也可以为学生的后续实验和项目提供支持。
综合实习综合实习是在基础实验的基础上进行的综合性实验,主要是组合基础电路实验,进行底层电路设计和性能测试。
该实习主要是为了培养学生综合运用基础知识进行电子元器件系统设计的能力,提高学生的实践能力和协同合作能力。
设计实习设计实习是整个课程的重点,在本实习中,学生需要完成一个完整的电子元器件系统的设计,并进行测试和优化。
其中,设计流程包括项目文档编写、功能需求分析、电路选型和原理图设计、PCB设计和工艺制作等。
该实习旨在让学生将所学的理论知识转化为实际应用能力,提高学生的电子系统设计和综合能力。
三、教学方法本课程采用理论与实践相结合的教学模式。
在基础实验中,教师将通过演示实验过程和现场指导,帮助学生理解实验原理和方法。
在综合实习和设计实习中,学生将分组进行,团队之间进行协同合作。
教师将通过集体指导和个别辅导的方式,帮助学生克服实验和设计中的问题,并对学生的进度和表现进行监督和评价。
四、实验与设计成果在实验和设计过程中,学生将需要完成相关的实验报告和设计文档,并对实验结果和设计成果进行分析和总结。
此外,学生还需要进行口头报告和项目演示,以展示其所学的知识和实践能力。
五、实践意义本课程是模拟电子技术专业的核心课程之一,对于学生的学术研究和职业发展具有重要意义。
通过学习和实践,学生将获得电路设计和测试的基本能力,并具备加入电子领域相关企业和科研机构的基础能力。
《模拟电子技术实验》教学大纲课程中文名称(课程英文名称):模拟电子技术实验/Experiments of analog electron technology一、课程编码:1021004006二、课程目标和基本要求:1、模拟电子技术实验是《模拟电子技术基础》课程的主要实践环节,是深化理论知识,培养实验技能,提高学生运用理论分析、解决实际问题的能力的重要教学和学习过程。
2、通过实验使学生充分认识到电子技术研究和发展的重要位置,以及它在物理学科应用中的重要意义。
通过实验引导、启发学生解放思想、更新观念、摆正理论与实践的关系。
三、课程总学时: 30 学时(严格按教学计划时数)[理论: 0 学时;实验: 30学时]四、课程总学分: 1 学分(严格按教学计划学分)五、适用专业和年级:物理教育学;2006级。
六、实验项目汇总表:八、大纲内容:实验一常用电子仪器的使用[实验目的和要求]1、学习电子电路实验中常用的电子仪器的主要技术指标、性能及正确使用方法。
2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。
[实验内容]1、示波器的检查与校准;2、用示波器观察和测量交流电压及周期;3、用示波器测量直流电压;4、用示波器测量相位;5、毫伏表与数字万用表交流电压测量的比较。
[主要实验仪器与器材]1、SS-7802示波器一台;2、EM1642信号发生器一台;3、DF1701直流电源一台;4、DF2170毫伏表一台;5、UT56数字万用表一只。
实验二、晶体管元件的认识和测量[实验目的和要求]1、掌握用万用表鉴别晶体管的性能;2、了解晶体管特性图示仪的简单原理及使用方法,用晶体管特性图示仪测量特性曲线和参数;3、绘制小功率晶体管的特性曲线,并运用特性曲线求参数。
[实验内容]1、用数字万用表鉴别晶体三极管的性能;2、XJ4810晶体管特性图示仪测量晶体管的特性曲线和参数。
[主要实验仪器与器材]1、XJ4810晶体管特性图示仪;2、UT56数字万用表;3、晶体三极管(3A X31、9014、9015)、稳压管。
实验: 波形发生电路一、 实验目的1.掌握RC 桥式正弦波振荡电路的原理与设计方法;2.加深理解矩形波和方波-三角波发生电路的工作原理与设计方法;3.了解运放转换速率对振荡波形跳变沿的影响。
二、实验仪器名称及型号KeySight E36313A 型直流稳压电源,KeySight DSOX3014T 型示波器/信号源一体机。
模块化实验装置。
本实验将使用三种集成运放:µA741、LM324和TL084,它们的引脚如图1所示,LM324和TL084的引脚排列完全相同。
87654321µA741+Vcc -VccOUT OA2NC 141312114321LM324(TL084)1098765V-4OUT 4IN-4IN+3OUT3IN-3IN+图1 741A 、LM324和TL084的引脚图三、实验内容1.RC 桥式正弦波振荡电路(SPOC 实验)(1)设计RC 桥式正弦波振荡电路,要求振荡频率为1.6kHz ,输出波形稳定并且无失真。
其中集成运放可采用µA741、LM324或TL084,简要写出设计过程,绘制或截取电路原理图。
电阻R1.R2与电容C1、C2构成串并联选频网络,电阻R3、R4、RP 构成负反馈网络,VD1和VD2用于限幅作用稳定波形,当R1=R2=R,C1=C2=C 时,串并联选频网络的相频特性和幅频特性分别为,相频特性为,,根据,题目要求f=1.6kHz,取参数R1=R2=10kΩ,C1=C2=0.01μF,R3=R4=5.1kΩ,R p=10kΩ。
(2)学习SPOC实验操作视频,将示波器的两个通道分别接在u o端和u f端,缓慢调节电位器R W,使电路产生正弦振荡,在确保两个通道的正弦波不失真的前提下将输出幅度调得尽量大些,记录输出u o的峰-峰值U opp和输入u f的峰-峰值U fpp。
U opp= 18.1V ;U opp= 6.1V ;(3)正反馈系数F u的测定。
一、实验目的1. 熟悉模拟电子技术实验的基本操作流程;2. 掌握模拟电子技术实验的基本测量方法;3. 理解模拟电子电路的基本原理,提高电路分析能力;4. 培养实验操作技能,提高动手实践能力。
二、实验内容1. 常用电子仪器的使用:示波器、万用表、信号发生器等;2. 晶体管共射极单管放大器实验;3. 射极跟随器实验;4. 差动放大器实验。
三、实验原理1. 常用电子仪器使用:示波器、万用表、信号发生器等是模拟电子技术实验中常用的测量工具,掌握这些仪器的使用方法对于进行实验至关重要。
2. 晶体管共射极单管放大器:晶体管共射极单管放大器是一种基本的模拟放大电路,其原理是利用晶体管的电流放大作用,将输入信号放大。
3. 射极跟随器:射极跟随器是一种具有高输入阻抗、低输出阻抗、电压放大倍数接近1的放大电路,常用于信号传输和阻抗匹配。
4. 差动放大器:差动放大器是一种能有效地抑制共模干扰的放大电路,广泛应用于测量、通信等领域。
四、实验步骤1. 常用电子仪器使用:熟悉示波器、万用表、信号发生器的操作方法,并进行基本测量。
2. 晶体管共射极单管放大器实验:(1)搭建实验电路,包括晶体管、电阻、电容等元件;(2)调整电路参数,使晶体管工作在放大区;(3)使用示波器观察输入信号和输出信号,分析电路放大效果。
3. 射极跟随器实验:(1)搭建实验电路,包括晶体管、电阻、电容等元件;(2)调整电路参数,使晶体管工作在放大区;(3)使用示波器观察输入信号和输出信号,分析电路放大效果。
4. 差动放大器实验:(1)搭建实验电路,包括晶体管、电阻、电容等元件;(2)调整电路参数,使晶体管工作在放大区;(3)使用示波器观察输入信号和输出信号,分析电路放大效果。
五、实验数据及分析1. 常用电子仪器使用:根据实验要求,使用示波器、万用表、信号发生器等仪器进行测量,并记录数据。
2. 晶体管共射极单管放大器实验:(1)输入信号频率为1kHz,幅值为1V;(2)输出信号频率为1kHz,幅值为5V;(3)放大倍数为5。
模拟电子技术实验教学大纲电子技术是一门工程应用性质很强的学科,实验教学的的作用和重要性日益为人门所重视。
电子技术实验的目的不仅是巩固和加深课堂教学内容,验证已知理论,训练学生的基本实验技能,更重要的是培养和提高学生应用理论分析问题和解决问题的能力,培养科学作风和探索精神。
为学习后续课程和从事实际技术工作奠定良好的基础。
模拟电子技术实验就是为此目的开设的。
本实验共编排了二十三个实验,其中,既有测试、验证的内容,也有设计、研究的内容,以供不同层次、不同需要、不同专业教学要求的选择。
课程代码:071211D007(一)教学对象电子类专业,物理、化学类专业的本科二年级学生。
(二)教学内容实验一单级放大电路(6学时)一、实验目的1、熟悉电子元器件和电路实验箱。
2、掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。
3、学习测量放大器静态工作点Q、Av 、ri、ro的方法,了解共射电路特性。
4、学习放大器的动态特性。
二、实验内容1、装接电路2、静态调整及测量:V BE、V CE、I C、I B。
3、动态研究:Av、动态范围、失真。
4、测量r i、r o。
三、实验报告1、注明完成的实验内容和思考题,整理实验数据,简述相应基本理论。
2、写出实验中感受最深的一个问题的详细报告(现象、分析、结论、体会)。
实验二两级放大电路(3学时)一、实验目的1、掌握合理设置静态工作点。
2、学会放大器频率特性测量方法。
3、了解失真及消除方法。
二、实验内容1、设置静态工作点Q、并测量。
2、负载变化对放大倍数Av的影响。
3、测量频率特性。
三、实验报告1、记录、整理实验数据,分析实验结果。
2、画出频率特性简图,标出f H 、f L。
3、写出增加频率范围的方法。
实验三负反馈放大电路(3学时)一、实验目的1、研究负反馈对放大器性能的影响。
2、掌握负反馈放大器性能的测试方法。
二、实验内容1、A vo、A vf的测试。
2、负反馈对失真的改善作用。
实验一 共发射极放大电路1、实验目的(1)熟练掌握共发射极放大电路的工作原理,静态工作点的设置与调整方法,了解工作点对放大器性能的影响;(2)掌握放大器基本性能指标参数的测试方法。
2、实验设备(1)模拟电子线路实验箱 1台 (2)双踪示波器 1台 (3)函数信号发生器 1台(4)直流稳压电源 1台 (5)数字万用表 1台3、实验原理图1.1 所示是一个阻容耦合共发射极放大器。
它的偏置电路采用R b1 和R b2 组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R e (Re =Re1+Re2),以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加输入信号u i 后,在输出端就可以得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u o ,从而实现了放大。
(1)静态工作点U BQ = U CC R b2 /(R b1 + R b2)I CQ ≈I EQ =(U BQ -U BE )/ R e = U EQ / R eU CEQ ≈ U CC -I CQ (R C +R e )为使三极管工作在放大区,一般应满足: 硅管: U BE ≈ 0.7V U CC >U CEQ >1V (2)电压放大倍数图1.1共发射极放大器CCA u = -βR L ′/r be (注:R L ′=RL ∥RC )(3)输入、输出电阻R i = R b1∥R b2∥r be r be = r bb ′+(1+β)26mV / I EQ mA R o = r o ∥R C ≈ R C4、实验内容与步骤(1)线路连接按图1.1 连接电路,把基极偏置电阻R P 调到最大值,避免工作电流过大。
(2)静态工作点设置接通+12V 直流电源,调节基极偏置电阻R P ,使I EQ =1mA ,也即是使U EQ = 1.9V 。
然后测试各工作点电压,填入表1-1中。
(3)电压放大倍数测量调节信号源,使之输出一个频率为1kHz ,峰峰值为30mV 的正弦信号(用示波器测量)。
国家电工电子实验教学中心模拟电子技术实验报告实验题目:集成直流稳压电源的设计学院:电子信息工程学院专业:通信工程学生姓名:王斯宇学号:11211116任课教师:佟毅老师2013 年 6 月 2 日目录1、实验题目及要求 (1)1.1实验题目 (1)1.2设计要求 (1)2 实验目的与知识背景 (1)2.1 实验目的 (1)2.2 知识点 (1)3 实验过程 (6)3.1 选取的实验电路及输入输出波形 (6)3.2 每个电路的讨论和方案比较 (8)3.3 分析研究实验数据 (11)4 总结与体会 (12)4.1 通过本次实验能力得到提高,解决问题印象深刻,创新点 (12)4.2 对本课程的意见与建议 (13)5 参考文献 (13)1、实验题目及要求1.1实验题目:集成稳压电源的设计1.2设计要求(1)设计一个双路直流稳压电源。
(2)输出电压Vo=±12V,+5V最大输出电流Iomax=1A(3)输出纹波电压ΔVop-p≤5mV, 稳压系数Sv≤5×10-3。
2 实验目的与知识背景2.1 实验目的(1)掌握集成稳压电源的实验方法。
(2)掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源。
(3)掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。
(4)进一步培养工艺素质和提高基本技能。
2.2 知识点(1)实验设计思想本实验基本设计思想是根据设计要求,从后向前依次设计电路。
小功率稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分电路组成。
变压器将220V电压转换为所需低电压,整流桥可将正负交流电转换为只有正向,而滤波电路通过利用电容充放电的功能使电压趋向于平滑。
最后再由三端稳压器,使输出电压稳定为所需值。
设计过程根据要求选择三端稳压器。
确定电源变压器副边电压V2的值根据稳压器的输入电压和桥式整流滤波电路的电压关系,设计、计算出变压器付边的电压值。
滤波电容的选用可根据技术要求和电网变化情况,设计、计算其电容量和耐压值,然后查有关手册选定电容的标称值和耐压值以及电容型号。
实验报告简要分析及参考答案以下为简要分析,答题时请详细规范作答——实验一 元器件的识别与测量1 (2)、测电阻时并入双手后,测量值比电阻原测量值和人体电阻值都要小,原因是两者并联。
4(1)、利用万用表测二极管的极性和正向电阻时要注意模拟万用表和数字万用表欧姆档表笔的所接内部电源的极性,具体见书。
(2)、据测量数据知道,×100Ω档和×1k Ω档的电阻值不一样,这是因为二极管是非线性器件(PN 结上电压和电流的关系的非线性的),选用万用表不同倍率的欧姆档测二极管时,通过二极管的电流是不一样的。
(见书上72页)(3)、串联电阻的作用是限流和防止电位器电阻太小时烧坏LED ,电阻器阻值越小,发光二极管越亮。
6、见76页或课件。
实验二 仪器使用1(3)、第三圈刻度是仅在使用10V~档时使用(非“测小于10V~电压时测量”或“测10V~电压用”)(5)、双电源接法:2(1)、叠加直流电压的交流电压的方法参见课件,注意1:“通过“偏置”开关控制是否输出直流电压;2:“用数字选择选钮“进行调节直流幅度的大小”;3:“必须要使用示波器的DC 档进行观察校准”。
(2)、信号源输出的电压是用峰峰值表示的,而毫伏表测量的电压是用有效值表示的,正弦波峰峰值电压是有效值电压的4、注意用示波器在测量周期和幅度时,必须将T/div 和V/div 的微调旋钮旋紧。
5、1:该电路使用-6V 电源。
2:失真度仪测试的是电路输出端的失真度。
3、失真度的使用方法见书上或课件。
实验三 基本电信号的测试2、注意示波器不能直接测量信号的有效值和频率。
3、测相位差时比较使用示波器的ALT 模式观察,具体方法参见书或课件。
注意此处的输出、输入端和地端均是相对的点。
4、(1)分析时应横向和纵向都要比较。
首先万用表测电压时其内阻与被测两点并联导致分流地+V CC - V CC作用,致使电压测量值比实际值要小,而且当被测两点间电阻与万用表电阻越接近,误差越大。
重庆正大软件职业技术学院自编教材模拟电子技术实验指导书主编:周树林参编:景兴红审稿:刘解生(电子信息类专业适用)电子信息工程系2012年1月印目录实验须知 (I)一常用电子仪器的使用····················- 1 - 二单管交流放大电路·····················- 8 - 三反馈放大电路试验····················- 12 - 四 OTL互补对称功率放大电路················- 15 - 五低频功率放大器试验···················- 18 - 六比例、求和运算电路···················- 21 - 七波形发生电路······················- 25 - 八有源滤波电路的研究···················- 29 - 九函数发生器实验·····················- 34 - 十直流稳压电路······················- 37 - 十一电压、电流表电路···················- 41 - 十二 RC正弦波振荡器····················- 46 -实验须知实验是研究自然科学的一种重要的方法,而电子学又是一门实践性很强的学科。
一、实验目的1. 理解模拟电子技术的基本原理和实验方法。
2. 掌握晶体管放大电路的基本搭建和调试方法。
3. 学习信号的产生、传输和处理的实验技能。
4. 提高对电路性能指标的理解和测试能力。
二、实验原理模拟电子技术是研究模拟信号处理和传输的理论和技术。
本次实验主要涉及以下内容:1. 晶体管放大电路:利用晶体管的放大作用,将微弱的输入信号放大到所需的幅度。
2. 信号发生器:产生不同频率和幅度的正弦波信号,用于测试电路的性能。
3. 示波器:观察和分析信号的波形,测量信号的幅度、频率和相位等参数。
4. 万用表:测量电路中的电压、电流和电阻等参数。
三、实验内容及步骤1. 晶体管共射放大电路(1)搭建共射放大电路,包括输入端、放大电路和输出端。
(2)调整电路参数,使放大电路工作在最佳状态。
(3)使用信号发生器产生输入信号,观察输出信号的波形和幅度。
(4)测量放大电路的增益、带宽和失真等性能指标。
2. RC正弦波振荡器(1)搭建RC正弦波振荡器电路,包括RC振荡网络和放大电路。
(2)调整电路参数,使振荡器产生稳定的正弦波信号。
(3)使用示波器观察振荡信号的波形和频率。
(4)测量振荡器的振荡频率、幅度和相位等性能指标。
3. 差分放大电路(1)搭建差分放大电路,包括两个共射放大电路和公共发射极电阻。
(2)调整电路参数,使差分放大电路抑制共模信号,提高电路的共模抑制比(CMRR)。
(3)使用信号发生器产生差模和共模信号,观察输出信号的波形和幅度。
(4)测量差分放大电路的增益、带宽和CMRR等性能指标。
四、实验数据记录与分析1. 晶体管共射放大电路| 电路参数 | 测量值 || --- | --- || 输入信号幅度 | 0.1V || 输出信号幅度 | 5V || 增益 | 50 || 带宽 | 10kHz || 失真 | <1% |2. RC正弦波振荡器| 电路参数 | 测量值 || --- | --- || 振荡频率 | 1kHz || 振荡幅度 | 2V || 相位| 0° |3. 差分放大电路| 电路参数 | 测量值 || --- | --- || 差模增益 | 20 || 共模抑制比(CMRR) | 60dB |五、实验结论1. 通过本次实验,加深了对模拟电子技术基本原理的理解。
模拟电子技术基础实验实验报告目录一、共射放大电路二、集成运算放大器三、RC正弦波振荡器四、方波发生器五、多级负反馈放大电路六、有源滤波器七、复合信号发生器一、共射放大电路1.实验目的(1)掌握用Multisim 13仿真软件分析单极放大电路主要性能指标的方法。
(2)熟悉常用电子仪器的使用方法,熟悉基本电子元器件的作用。
(3)学会并熟悉“先静态后动态”的电子线路的基本调试方法。
(4)分析静态工作点对放大器性能的影响,学会调试放大器的静态工作点。
(5)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
(6)测量放大电路的频率特性。
2.实验器材(1)双路直流稳压电源一台;(2)函数信号发生器一台;(3)示波器一台;(4)毫伏表一台;(5)万用表一台;(6)三极管一个;(7)电阻电位器;(8)模拟电路实验箱;3.实验原理及电路实验电路如下图所示,采用基极固定分压式偏置电路。
电路在接通直流电源Vcc而未加入输入信号(Vi=0)时,三极管三个极电压和电流称为静态工作点。
根据XSC1的显示,按如下方法进行操作:现象出现截止失真出现饱和失真操作减小R7 增大R7当滑动变阻器R7设置为11%时,有最大不失真电压。
静态工作点测量将交流电源置零,用万用表测量静态工作点。
理论估算值实际测量值BQ U CQ U EQ U CEQ UCQ I BQ U CQ U EQ U CEQUCQ I3.98V 6.03V 3.28V 2.75V 2.98m A 3.904V6.253V3.186V3.067V2.873m A1. Q 点过低——信号进入截止区2. Q 点过高——信号进入饱和区二、集成运算放大器1.实验目的(1)加深对集成运算放大器的基本应用电路和性能参数的理解。
(2)了解集成运算放大器的特点,掌握集成运算放大器的正确使用方法和基本应用电路。
(3) 掌握由运算放大器组成的比例、加法、减法、积分和微分等基本运算电路的功能。
模拟电子技术实验报告
模拟电子技术是当今通信、计算机、射频技术及类似技术中一项基础性领域。
从功能上看,模拟电子技术可以将输入信号从一种形式转换成另一种形式,用以表示被处理信号的性质和大小;也可以调整、稳定、放大和控制信号强度特性,从而可以将输出信号大小改变而又无与伦比的质量。
此外,模拟电子技术也可以实现模拟信号的各种处理,如滤波、数字转换和信号传递等。
本实验是以模拟电子技术为主题,主要分为三部分:电阻桥、电感测量和三极管配置。
首先,介绍了电阻桥作用,研究分析了一个电阻桥的设计工作方法,讨论了桥角和电阻的内在关系。
其次,利用电感表和脉冲发生器,测量电感的值,并解释了将电感用于滤波的原理。
最后,介绍了电路结构,介绍了三极管的特点,讨论了三极管配置的实际应用。
实验结果表明,电阻桥的设计可以达到最佳效果,有效利用桥角和桥电阻的关系可以改善桥的性能。
在电感测量中,本实验成功地测量了电感的参数,证明了电感可以有效地发挥过滤功能。
三极管配置方面,三极管的输出电流和输出电压与预设的参数相一致,可以准确控制电路的运行状态。
总的来说,本实验验证了模拟电子技术在模拟信号处理上的有效性,通过电阻桥、电感测量和三极管配置等实验,得出了良好的实验结果,证明了模拟电子技术在模拟信号处理上的有效性及其重要性。
本实验可以作为深入研究或实施模拟电子技术有效性为基础的
更多实验的基础,也可以为之后的通信设备、计算机系统和射频系统的设计提供参考。
综上所述,本实验中设计的模拟电子技术的结构及性能都达到了预期的效果。
由此可见,这项技术对于实现模拟信号的处理以及拓展相关技术的发展具有重要的意义。
《模拟电子技术》实验指导书安阳工学院电子信息与电气工程学院实验要求1.实验前必须充分预习,完成指定的预习任务。
预习要求如下:(1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必要的估算。
(2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。
(3)熟悉实验任务。
(4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。
2.使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时应严格遵守。
3.实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。
4.模拟电路实验注意:(1)在进行小信号放大实验时,由于所用信号发生器及连接电缆的缘故,往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定,有些信号源调不到毫伏以下,实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。
一般可用实验箱中电阻组成衰减器,这样连接电缆上信号电平较高,不易受干扰。
(2)做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波,应检查工作点设置是较大,特别是两否正确,或输入信号是否过大,由于实验箱所用三极管hfe级放大电路容易饱和失真。
5.实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导教师。
找出原因、排除故障,经指导教师同意再继续实验。
6.实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线。
7.实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验结果(数据波形、现象)。
所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。
8.实验结束后,必须关断电源、拔出电源插头,并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。
9.实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。
目录实验一常用电子仪器的使用 (1)实验二单管共射放大电路 (3)实验三两级交流放大电路 (7)实验四直流差分放大电路 (9)实验五负反馈放大电路 (12)实验六基本运算电路设计 (15)实验七 RC正弦波振荡电路 (17)实验八集成稳压电路 (20)实验一常用电子仪器的使用一、实验目的1.熟悉函数信号发生器、示波器、交流毫伏表及数字万用表的工作原理。
《模拟电子技术实验》课程标准第一部分前言模拟电子技术实验是电气工程及其自动化、自动化专业的专业基础课程,是一门理论性实践性很强的实验课程,是数字电子技术、电力电子学、自动控制原理等其它课程的实践基础。
通过本课程的教学,使学生更好理解和巩固课堂上所讲的理论知识,熟练掌握典型电子仪表的使用方法,掌握基本实验技能,提高学生的动手能力,加强学生独立分析问题和解决问题的能力,为进一步学习专业课做好准备,并为今后从事专业方面的工作打下坚实基础。
三、课程基本理念以模拟电子技术实验和工程应用需求为逻辑起点,以学生职业能力培养和职业素质养成为主线,以工作过程为导向,以典型工作任务分析为依据,以真实工作任务为载体,以校内双师教师为主导组织教学。
按照应用型高技术人才能力培养的要求,将学生职业能力培养的基本规律与课程系统化、以及学生专业能力、方法能力相结合,形成以工作过程为导向,以学生为中心、教师引导、教学做一体化的工学结合教学模式。
四、课程的设计思路通过行为导向的项目式教学,加强学生实验技能的培养,培养学生的综合职业能力和职业素养;独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力;与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。
第二部分课程目标一、总体目标模拟电子技术实验课是《模拟电子技术》和其相近课程的重要组成部分,本实验要求掌握实验方法,并运用课堂上学到的模拟电子理论知识来分析研究实验中的各种问题,得出必要的结论,从而达到培养学生在模拟电子技术这门学科中具备分析问题和解决问题的初步能力。
二、具体目标1.知识与方法根据专业人才培养要求,结合国家职业标准,学校要为社会和用人单位培养复合型、技能型、实用型人才,以能满足企业对电子工程设计人员的要求为最终目的,使学生能够更好地为企业所用。
培养学生的创新精神和创新能力是高等教育教学改革的核心目标,实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节。
模拟电子技术实验更是培养学生的创新精神与实践能力的关键环节。
课程教案课程名称:模拟电子技术实验任课教师:***所属院部:电气与信息工程学院教学班级:自动化1301-02 教学时间:2014 —2015学年第二学期湖南工学院课程基本信息1 实验一单管共射放大电路的研究一、本次实验主要内容按要求连接实验电路,调试静态工作点,测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻,分析静态工作点对输出波形失真的影响。
二、教学目的与要求学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响;掌握放大器各性能指标及最大不失真输出电压的测试方法;熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
三、教学重点难点1、静态工作点调试;2、输入电阻、输出电阻的测量。
四、教学方法和手段课堂讲授、操作、讨论;五、作业与习题布置完成实验报告2 实验一单管共射放大电路的研究(验证性)1. 实验目的(1)学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响;(2)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法;(3)熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
2. 实验设备与器材实验所用设备与器材见表1.1。
表1.1 实验1的设备与器材3. 实验电路与说明实验电路如图1.1所示,为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号u i后,在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反,幅值被放大了的输出信号u0,从而实现了电压放大。
安装电路时,要注意电解电容极性、直流电源正负极和信号源的极性。
3图1.1 共射极单管放大器实验电路(以实验的实际电路参数为准)4. 实验内容与步骤(1)电路安装①安装之前先检查各元器件的参数是否正确,区分三极管的三个电极,并记录其β值。
②根据图1.1连接电路。
电路连接完毕后,应认真检查连线是否正确、牢固。
(2)测试静态工作点①电路安装完毕经检查无误后,首先将直流稳压电源调到12V,接通直流电源前,先将R P调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零,再接通直流电源, 调节R P,使I C=2.0mA(即V E=2.0V)。
4.1 共射极单管放大电路的研究1. 实验目的(1)学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响;(2)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法;(3)熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
2. 实验设备与器材实验所用设备与器材见表4.1。
3. 实验电路与说明实验电路如图4.1所示,为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号u i后,在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反,幅值被放大了的输出信号u0,从而实现了电压放大。
安装电路时,要注意电解电容极性、直流电源正负极和信号源的极性。
图4.1 共射极单管放大器实验电路4. 实验内容与步骤(1)电路安装① 安装之前先检查各元器件的参数是否正确,区分三极管的三个电极,并测量其β值。
② 按图4.1所示电路,在面包板或实验台上搭接电路。
安装完毕后,应认真检查连线是否正确、牢固。
(2)测试静态工作点① 电路安装完毕经检查无误后,首先将直流稳压电源调到12V ,接通直流电源前,先将R W 调至最大, 函数信号发生器输出旋钮旋至零,再接通直流电源, 调节R P ,使I C =2.0mA (即U e =2.0V )。
② 用万用表测量电路的静态电压U CC 、U BQ 、U EQ 、U BEQ 、U CEQ ,并记录在表4.2中。
(3)测量电压放大倍数① 将信号发生器的输出信号调到频率为1kHz 、幅度为10 mV 左右的正弦波,接到放大电路输入端,然后用示波器观察输出信号的波形。
在整个实验过程中,要保证输出信号不产生失真。
如输出信号产生失真,可适当减小输入信号的幅度。
② 用电子毫伏表测量测量下述二种情况下的U O 值,并用双踪示波器观察u O 和u i 的相位关系,记入表2-2;用公式o u i U A U =和s ous UA U =,计算出不接负载时对输入电压U i的电压放大倍数和对信号源U s 的电压放大倍数,记录在表4.3中。
(4)观察静态工作点对输出波形失真的影响置R c=2.4kΩ,R L=2.4kΩ,u i=0,调节R P使I c=2.0mA,测出U ce值,再逐步加大输入信号,使输出电压u0足够大但不失真。
然后保持输入信号不变,分别增大和减小R W,使波形出现失真,绘出u0的波形,并测出失真情况下的I c和U ce值,记入表4.4中。
每次测I C和U CE值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。
(5) 测量最大不失真输出电压的幅度置R C=2.4kΩ,R L=2.4kΩ,调节信号发生器输出,使U s逐渐增大,用示波器观察输出信号的波形。
直到输出波形刚要出现失真而没有出现失真时,停止增大U s,这时示波器所显示的正弦波电压幅度,就是放大电路的最大不失真输出电压幅度,将该值记录下来。
然后继续增大U s,观察输出信号波形的失真情况。
5. 实验总结与分析(1)用理论分析方法计算出电路的静态工作点,填入表4.2中,再与测量值进行比较,并分析误差的原因。
(2)通过电路的动态分析,计算出电路的电压放大倍数,包括不接负载时的A u、A us以及接上负载时的A u、A us。
将计算结果填入表8.3中,再与测量值进行比较,并分析产生误差的原因。
(3)回答以下问题:①放大电路所接负载电阻发生变化时,对电路的电压放大倍数有何影响?②怎样用测量信号电压的方法来测量放大电路的输入电阻和输出电阻?(4)心得体会与其他。
4.3 负反馈放大电路的研究1. 实验目的(1)加深理解放大电路中引入负反馈的方法;(2)研究负反馈对放大器性能的影响;(3)掌握负反馈放大器性能的测试方法。
2. 实验设备与器材实验所用设备与器材见表4.8。
3. 实验电路与说明由于晶体管的参数会随着环境温度改变而改变,不仅放大器的工作点、放大倍数不稳定,还存在失真、干扰等问题。
为改善放大器的这些性能,常常在放大器中加入负反馈环节负反馈在电子电路中的应用,虽然它使放大器的放大倍数降低,但能在多方面改善放大器的动态指标,如稳定放大倍数,改变输入、输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带等根据输出端取样方式和输入端连接方式的不同,可以把负反馈放大器分成四种基本组态:电流串联负反馈、电压串联负反馈、电流并联负反馈、电压并联负反馈。
图4.5为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路,在电路中通过R f把输出电压u o引回到输入端,加在晶体管T1的发射极上,在发射极电阻R f1上形成反馈电压u f。
根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈图4.5 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器4. 实验内容与步骤(1)电路安装①安装之前先检查各元器件的参数是否正确,区分三极管的三个电极,并测量其β值。
②按图4.5所示电路,在面包板或实验台上搭接电路。
安装完毕后,应认真检查连线是否正确、牢固。
(2)测试静态工作点①电路安装完毕经检查无误后,首先将直流稳压电源调到12V,再接通直流电源,输入信号暂时不接。
②用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点,记入表4.9。
(3)测试基本放大器的各项性能指标①把R f断开后,其他连线不动,将信号发生器的输出信号调到频率为1kHz、幅度为5mV 左右的正弦波,接到放大电路输入端,然后用示波器观察输出信号的波形。
在整个实验过程中,要保证输出信号不产生失真。
如输出信号产生失真,可适当减小输入信号的幅度。
②在u O不失真的情况下,用交流毫伏表测量U S、U i、U L,记入表4.10中,保持U S不变,断开负载电阻R L(注意,R f不要断开),测量空载时的输出电压U O,记入表4.10中。
(4)测试负反馈放大器的各项性能指标将实验电路恢复为图4.5的负反馈放大电路。
适当加大U S(约10mV),在输出波形不失真的条件下,测量负反馈放大器的A uf、R if和R Of,记入表4.10。
表4.10 测量数据5. 实验总结与分析(1)用理论分析方法计算出基本放大器和负反馈放大器动态参数,填入表4.7中,再与测量值进行比较,并分析误差的原因。
(2)根据实验结果,总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。
(3)回答以下问题:①怎样把负反馈放大器改接成基本放大器?为什么要把R f并接在输入和输出端?②如输入信号存在失真,能否用负反馈来改善?(4)心得体会与其他。
实验八半导体直流稳压电源的设计与测试(综合性实验)1. 实验目的(1) 研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性;(2) 掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法;2. 实验设备与器材实验所用设备与器材见表4.24。
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成。
具体电路如图4.25所示,这是一个由分立元件组成的串联型稳压电源。
其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。
稳压部分为串联型稳压电路,它由调整元件(晶体管T 1);比较放大器T 2、R 7;取样电路R 1、R 2、R W ,基准电压D W 、R 3和过流保护电路T 3管及电阻R 4、R 5、R 6等组成。
整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统,其稳压过程为:当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时,取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器,并与基准电压进行比较,产生的误差信号经T 2放大后送至调整管T 1的基极,使调整管改变其管压降,以补偿输出电压的变化,从而达到稳定输出电压的目的。
稳压电源的主要性能指标:(1)、输出电压U 0和输出电压调节范围12P0Z //2ce2()PR R R U U U R R ++=++调节R P 可以改变输出电压U 0。
(2)、最大负载电流I 0m 。
图4.25 串联型稳压电源实验电路(3)、输出电阻R 0输出电阻 R 0 定义为:当输入电压U I (指稳压电路输入电压)保持不变,由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比,即常数=U △I △U R I OO O =(4)、 稳压系数S (电压调整率)稳压系数定义为:当负载保持不变,输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比,即常数/U △U /U △U S II OO ==L R由于工程上常把电网电压波动±10%做为极限条件,因此也有将此时输出电压的相对变化△U 0/U 0做为衡量指标,称为电压调整率。
(5)、 纹波电压输出纹波电压是指在额定负载条件下,输出电压中所含交流分量的有效值(或峰值)。
4. 实验内容与步骤(1) 整流滤波电路测试按图4.26 连接实验电路。
取可调工频电源电压为16V,作为整流电路输入电压u2。
图4.26 整流滤波电路①取R L=240Ω,不加滤波电容,测量直流输出电压U L及纹波电压L,并用示波器观察u2和u L波形,记入表4.25中。
②取R L=240Ω,C=470μF ,重复内容(1)的要求,记入表4.25中。
③取R L=120Ω,C=470μF ,重复内容(1)的要求,记入表4.25中。
/VL注意事项:①每次改接电路时,必须切断工频电源。
②在观察输出电压u L波形的过程中,“Y 轴灵敏度”旋钮位置调好以后,不要再变动,否则将无法比较各波形的脉动情况。
(2)串联型稳压电源性能测试切断工频电源,在图4.26基础上按图4.25连接实验电路。
①初测稳压器输出端负载开路,断开保护电路,接通16V工频电源,测量整流电路输入电压U2,滤波电路输出电压U I(稳压器输入电压)及输出电压U0。
调节电位器R W,观察U0的大小和变化情况,如果U0能跟随R W线性变化,这说明稳压电路各反馈环路工作基本正常。
否则,说明稳压电路有故障,因为稳压器是一个深负反馈的闭环系统,只要环路中任一个环节出现故障(某管截止或饱和),稳压器就会失去自动调节作用。
此时可分别检查基准电压U Z,输入电压U I,输出电压U0,以及比较放大器和调整管各电极的电位(主要是U BE和U ce),分析它们的工作状态是否都处在线性区,从而找出不能正常工作的原因。
排除故障以后就可以进行下一步测试。
②测量输出电压可调范围接入负载R L(滑线变阻器),并调节R L,使输出电流I0≈100mA。
再调节电位器R P,测量输出电压可调范围U0min~U0max。
且使R W动点在中间位置附近时U0=12V。
若不满足要求,可适当调整R1、R2之值。
③测量各级静态工作点调节输出电压U0=12V,输出电流I0=100mA ,测量各级静态工作点,记入表4.26中。
④测量稳压系数S取I0=100mA,按表4.27改变整流电路输入电压U2(模拟电网电压波动),分别测出相应的稳压器输入电压U I及输出直流电压U0,记入表4.27中。