模拟电子技术实验五
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模拟电子技术实验报告模拟电子技术实验报告引言模拟电子技术是电子工程领域中的重要分支,它研究的是电子信号的传输、处理和控制。
在实际应用中,模拟电子技术被广泛应用于通信、娱乐、医疗等领域。
本篇实验报告将介绍我在模拟电子技术实验中的学习和实践经验。
实验一:放大电路设计与实验在这个实验中,我们主要学习了放大电路的设计和实验。
首先,我们通过理论计算和仿真软件的辅助,设计了一个放大电路。
然后,我们按照设计要求,选择合适的电子元件进行实验搭建。
在搭建完成后,我们使用示波器和信号发生器对电路进行测试和分析。
通过实验,我们深入了解了放大电路的工作原理和特性。
实验二:滤波电路设计与实验滤波电路是模拟电子技术中常见的电路之一。
在这个实验中,我们学习了低通滤波器和高通滤波器的设计和实验。
通过理论计算和仿真软件的辅助,我们设计了一个低通滤波器和一个高通滤波器。
然后,我们使用合适的电子元件进行实验搭建,并使用示波器和信号发生器对电路进行测试和分析。
通过实验,我们掌握了滤波电路的设计和调试方法。
实验三:振荡电路设计与实验振荡电路是模拟电子技术中的重要内容之一。
在这个实验中,我们学习了振荡电路的设计和实验。
通过理论计算和仿真软件的辅助,我们设计了一个振荡电路。
然后,我们使用合适的电子元件进行实验搭建,并使用示波器对电路进行测试和分析。
通过实验,我们了解了振荡电路的工作原理和特性,并学会了调试振荡电路的方法。
实验四:运算放大器设计与实验运算放大器是模拟电子技术中常见的电子元件之一。
在这个实验中,我们学习了运算放大器的设计和实验。
通过理论计算和仿真软件的辅助,我们设计了一个运算放大器电路。
然后,我们使用合适的电子元件进行实验搭建,并使用示波器和信号发生器对电路进行测试和分析。
通过实验,我们掌握了运算放大器的工作原理和特性,并学会了调试运算放大器电路的方法。
实验五:电源设计与实验电源是模拟电子技术中不可或缺的一部分。
在这个实验中,我们学习了电源的设计和实验。
实验一 基尔霍夫定律一、 实验目的1、加深对基尔霍夫电压定律的理解并验证其正确性。
2、学习线性电路参数的测量方法。
3、掌握EWB 的基本操作。
二、 实验原理1、基尔霍夫电压定律(KVL ) 对于任一集总电路中的任一回路,在任一时刻,沿着该回路的所有支路电压降的代数和为零。
即01=∑=nk kU式中U k 为回路中第k 个支路电压降。
2、基尔霍夫电流定律(KCL )对于任一集总电路中的任一节点,在任一时刻,所有支路电流的代数和为零。
即01=∑=nk kI式中I k 为回路中第k 个支路电流 三、实验内容1、创建如图1-1所示的电路图,分别设置好参数值(见表1-1),做四次实验,然后测量其电压值,求其总和再与电源电压值相比较看是否相等,从而验证基尔霍夫电压定律的正确性。
图1-1 KVL 的测量电路图2、创建如图1-2所示的电路图,分别设置好参数值(见表1-2),做四次实验,然后测量其电流值,从而验证基尔霍夫电流定律的正确性。
图1-2 KCL 的测量电路图表1-2 KCL 的测量数据四、仪器和设备1、电压表4个2、电流表4个3、电压源1个4、电流源1个5、电阻4个五、实验步骤与操作1、按图1.2.51接好电路;2、按表1.2.16设置好参数;3、分别设置元件参数值,测量电压值并填表;4、按图1.2.52接好电路;5、如表1.2.17设置好参数;6、分别设置元件参数值,测量电流值并填表;7、比较结果。
六、分析与讨论1、分析数据结果,验证KVL、KCL是否正确?2、电压、电流方向如何确定?3、总结联接电路和电压、电流测量的操作过程。
实验二叠加原理、戴维南定理和诺顿定理一、实验目的1.验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性能的认识和理解;2.验证戴维南定理的正确性,加深对该定理的理解;3.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、预习要点1. 什么情况下可用叠加原理,如何应用;2. 有源二端网络等效参数如何测量,并作相关的计算。
《电子技术基础》实验指导书勘查专业适用信息学院实验中心2014年9月目录第一部分《模拟电子技术》实验................................................................ - 1 -实验一电子仪器使用及常用元件的识别与测试 ..................................... - 3 -实验二晶体管共射极放大电路.................................................................. - 6 -实验三多级放大电路中的负反馈(仿真) ........................................... - 10 -实验四由集成运算放大器组成的文氏电桥振荡器(仿真) ............... - 12 -实验五集成运算放大器.................................................... 错误!未定义书签。
第二部分《数字电子技术》实验.............................................................. - 17 -实验一组合逻辑电路................................................................................ - 17 -实验二触发器............................................................................................ - 19 -实验三计数器设计.................................................................................... - 22 -实验四计数、译码和显示电路设计(仿真) ......................................... - 23 -第一部分《模拟电子技术》实验实验一电子仪器使用及常用元件的识别与测试一、实验目的1.掌握常用电子仪器的基本功能并学习其正确使用方法;2.学习掌握用双踪示波器观察和测量波形的幅值、频率及相位的方法;3.掌握常用元器件的识别与简单测试方法。
专 业: 电气工程及其自动化 班 级: 学 号: 姓 名: 指导教师:开课时间: 2011至2012学年第一学期 成 绩:开课学院:电气信息学院 实验室:实验楼415室 姓名: 专业:电气工程及其自动化 学号:实验三 单级低频放大器实验时间:2011年11月1日一、实验目的:1. 进一步熟悉几种常用低频电子仪器的使用方法。
2. 掌握单级放大器静态工作点的调测方法。
3. 观察静态工作点的变化对输出波形的影响。
4. 学习电压放大倍数及最大不失真输出电压幅度的测试方法。
二 、实验原理:放大器的的基本任务是不失真大的放大信号,即实现输入变化量的控制作用。
要使放大器正常工作,除了必须有保证晶体管正常工作的偏置电压外,还须有合理的电路结构形式和配置恰当的元器件参数,使得放大器工作在放大区内,即必须设置合适的静态工作点Q 。
静态工作点设置过高,会引起饱和失真。
对于小信号单级放大器而言,由于输出交流信号幅度很小,非线性失真不是主要问题,可根据具体要求设置静态工作点。
例如希望交流信号幅度很小,噪声低工作点Q 可适当选得低一些:如希望放大器增益高,工作点可适当选得高些。
如果输入信号幅度较大,则要保证输出波形不失真,此时的工作点应先在交流负载线的中点,以获得最大不失真的输出电压幅度。
图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RE ,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u o ,从而实现了电压放大。
图 共射极单管放大器实验电路在图电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算 U CE =U CC -I C (R C +Re ) 电压放大倍数 输入电阻R i =R B1EE E C R U I I =≈C CCCC R U U I -=L LO O 1)R U U (R -= 数字合成函数信号发生器∕计数器(F05A 型) 南京盛普仪器科技有限公司 1 台2. 毫伏表(DF2175A 型) 宁波中策电子有限公司 1 台3. 电子技术实验箱(SAC-DMS2型) 重庆大学 1 台4. 双踪示波器(ADS7022S 型) 1 台5. 数字万用表 1台6. 导线 若干 四 、实验步骤及内容:1. 参照课本的实验原理图,将电路连接好。
实验规则为顺利完成实验任务,确保人身、设备安全,培养严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质,特制定以下实验规则:1. 实验前必须做好充分预习,完成任课教师指定的预习任务,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,并进行必要的理论分析、计算和估算。
(2) 完成实验指导书“预习要求”中的指定内容。
(3) 熟悉实验内容。
(4) 复习实验中所用仪器、仪表的使用方法及使用注意事项。
注意:未完成预习任务者不能进入实验室作实验。
2. 使用仪器、仪表前,必须了解其性能、操作方法及使用注意事项,在使用时要严格遵守操作规程。
3. 实验时接线要认真,连接实验电路电路时关断电源,检查线路时要仔细,确信无误后才能接通电源。
初学者或没有把握时应经指导教师检查后才能接通电源。
4. 实验时要注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如:有元器件冒烟、发烫或者有异味等),应立即关断电源,保持现场,报告指导教师。
找出原因,排除故障并经指导教师同意后继续实验。
如果发生事故(例如元器件或设备损坏),要主动填写实验事故报告单,服从指导教师或实验室管理人员对事故的处理决定(包括经济赔偿),并自觉总结经验,吸取教训。
5. 实验过程中应认真记录实验结果(包括实验数据、波形及其它现象)。
所记录的结果必须经指导教师检查后才能拆除线路。
6. 实验过程中要改接线路时,必须先关断电源后才能进行。
7. 实验结束后,必须关断电源,并将仪器、仪表、导线、工具等按要求整理好以后才能离开实验室。
8. 在实验室不得做与实验无关的事情。
进行任课教师指定内容以外的实验,必须经指导教师同意。
9. 遵守纪律,不乱拿其他组的仪器、设备、导线、工具等。
10.保持室内安静、清洁,爱护一切公共财物,不允许在仪器、仪表以及实验桌、凳上乱划乱写。
11.实验后,每个同学必须按要求做出实验报告。
实验报告要求1.实验报告一般包括以下内容:(1)画出实验电路,简述所做实验内容及结果。
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。
实验五 比例、求和运算电路实验1.实验目的① 掌握比例、求和电路的设计方法,熟悉由集成运算放大器组成的基本比例运算电路的运算关系。
② 通过实验,了解影响比例、求和运算精度的因素,进一步熟悉电路的特点和功能。
2.实验电路及仪器设备(1)实验电路① 用一个运放设计一个数字运算电路,实现下列运算关系:U O=2U I1+2UI2-4U I3已知条件:U I1=50~100mV;U I2=50~200mV;U I3=20~100mV参考电路如下:② 设计一个能实现下列运算关系的电路:U O=-10U I1+5U I2;U I1=U I2=0.1~1V参考电路如下:比例运算实验电路如图1-22所示。
(2)实验仪器设备双路直流稳压电源、示波器、直流信号源、数字万用表、实验箱。
3.实验内容(1)根据设计题目要求,选定电路,确定集成运算放大器型号,并进行参数设计(2)按照设计方案组装电路(3)在设计题目所给输入信号范围内,任选几组信号输入,测出相应输出电压 u o,将实测值与理论值作比较,计算误差。
比例求和设计电路如下:注意:实际上输入可以是任意波形,由于实验室条件所限,本实验输入信号选用直流信号。
μΑ741参数:A od=105dB;R id=2MΩ;R o=1kΩ;f H=10Hz引脚说明:2脚IN--:反相输入端3脚IN+:同相输入端6脚OUT:放大器输出端4脚V--:负电源入端(-12V)7脚V+:正电源入(+12V)(4)在输入端加入不同的输入电压,用万用表直流电压档测量输出值,填写下表:4.实验报告要求准备报告: 写出电路的具体设计过程。
总结报告:根据实验结果,分析产生误差原因。
5.实验注意事项(1)实验完毕要交回元件完整的元件袋!(2)关闭电源连电路,做完实验拆电路时,也要关闭电源拆电路!(3)万用表在测量电阻后测电压时,要注意及时变换档位,否则会烧坏万用表!。
⼴西⼤学模拟电⼦技术实验答案汇总实验⼀、⼀、实验⽬的1、学习电⼦技术实验中常⽤电⼦仪器的主要技术指标、性能和正确使⽤⽅法。
2、初步掌握⽤⽰波器观察正弦信号波形和读取波形参数的⽅法。
电路实验箱的结构、基本功能和使⽤⽅法。
⼆、实验原理在模拟电⼦电路实验中,要对各种电⼦仪器进⾏综合使⽤,可按照信号流向,以接线简捷,调节顺⼿,观察与读数⽅便等原则进⾏合理布局。
接线时应注意,为防⽌外界⼲扰,各仪器的公共接地端应连接在⼀起,称共地。
1.信号发⽣器信号发⽣器可以根据需要输出正弦波、⽅波、三⾓波三种信号波形。
输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进⾏调节。
输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进⾏连续调节。
操作要领:1)按下电源开关。
2)根据需要选定⼀个波形输出开关按下。
3)根据所需频率,选择频率范围(选定⼀个频率分挡开关按下)、分别调节频率粗调和细调旋钮,在频率显⽰屏上显⽰所需频率即可。
4)调节幅度调节旋钮,⽤交流毫伏表测出所需信号电压值。
注意:信号发⽣器的输出端不允许短路。
2.交流毫伏表交流毫伏表只能在其⼯作频率范围内,⽤来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。
操作要领:1.为了防⽌过载损坏仪表,在开机前和测量前(即在输⼊端开路情况下)应先将量程开关置于较⼤量程处,待输⼊端接⼊电路开始测量时,再逐档减⼩量程到适当位置。
2.读数:当量程开关旋到左边⾸位数为“1”的任⼀挡位时,应读取0~10标度尺上的⽰数。
当量程开关旋到左边⾸位数为“3”的任⼀挡位时,应读取0~3标度尺上的⽰数。
3)仪表使⽤完后,先将量程开关置于较⼤量程位置后,才能拆线或关机。
3.双踪⽰波器⽰波器是⽤来观察和测量信号的波形及参数的设备。
双踪⽰波器可以同时对两个输⼊信号进⾏观测和⽐较。
操作要领:1.时基线位置的调节开机数秒钟后,适当调节垂直(↑↓)和⽔平(←→)位移旋钮,将时基线移⾄适当的位置。
2.清晰度的调节适当调节亮度和聚焦旋钮,使时基线越细越好(亮度不能太亮,⼀般能看清楚即可)。
姓名:专业班级:学号:时间代码:组别:9
实验五集成运算放大器的线性应用
一、实验目的
1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理
集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
1、理想运算放大器特性
在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益:A ud=∞
输入阻抗:r i=∞
输出阻抗:r o=0
带宽:f BW=∞
失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性:
)(1)输出电压U O与输入电压之间满足关系式U O=A ud(U+-U
-由于A ud=∞,而U O为有限值,因此,U+-U-≈0。
即U+≈U-,称为“虚短”。
(2)由于r i=∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB=0,称为“虚断”。
这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放电路的基本原则,可简化运放电路的计算。
2、基本运算电路
1) 反相比例运算电路
姓名: 专业班级: 学号: 时间代码: 组别: 9
电路如图2-5-1所示。
对于理想运放, 该电路的输出电压与输入电压之间的关系为
为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1 // R F 。
图2-5-1 反相比例运算电路 图2-5-2 反相加法运算电路
2) 反相加法电路
电路如图4-5-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为
)U R R
U R R (
U i22
F i11F O +-= R 3=R 1 / R 2 // R F 3) 同相比例运算电路
图2-5-3(a)是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为
i 1
F
O )U R R (1U +
= R 2=R 1 / R F 当R 1→∞时,U O =U i ,即得到如图2-5-3(b)所示的电压跟随器。
图中R 2=R F ,用以减小漂移和起保护作用。
一般R F 取10KΩ, R F 太小起不到保护作用,太大则影响跟随性。
i 1
F
O U R R U -
=
姓名: 专业班级: 学号: 时间代码: 组别: 9
(a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器
图2-5-3 同相比例运算电路
4) 差动放大电路(减法器)
对于图2-5-4所示的减法运算电路,当R 1=R 2,R 3=R F 时, 有如下关系式
)U (U R R U i1i21
F
O -=
图2-5-4 减法运算电路图 图 2-5-5 积分运算电路
5) 积分运算电路
反相积分电路如图2-5-5所示。
在理想化条件下,输出电压u O 等于
⎰
+-
=(o)u dt u C R 1(t)u C i t
o 1O
姓名: 专业班级: 学号: 时间代码: 组别: 9
式中 u C (o)是t =0时刻电容C 两端的电压值,即初始值。
如果u i (t)是幅值为E 的阶跃电压,并设u c (o)=0,则
即输出电压 u O (t)随时间增长而线性下降。
显然RC 的数值越大,达到给定的U O 值所需的时间就越长。
积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限值。
在进行积分运算之前,首先应对运放调零。
为了便于调节,将图中K 1闭合,即通过电阻R 2的负反馈作用帮助实现调零。
但在完成调零后,应将K 1打开,以免因R 2的接入造成积分误差。
K 2的设置一方面为积分电容放电提供通路,同时可实现积分电容初始电压u C (o)=0,另一方面,可控制积分起始点,即在加入信号u i 后, 只要K 2一打开, 电容就将被恒流充电,电路也就开始进行积分运算。
三、实验设备与器件
1、±12V 直流电源。
2、函数信号发生器。
3、交流毫伏表。
4、直流电压表。
5、集成运算放大器μA741。
6、电阻器、电容器(若干)。
四、实验内容
实验前要看清运放组件各管脚的位置;切忌正、负电源极性接反和输出端短路,否则将会损坏集成块。
运放μA741的引脚排列图见图2-5-7。
1、反相比例运算电路
1) 按图2-5-1连接实验电路,接通±12V 电源,输入端对地短路,进行调零和消振。
2) 输入f =100Hz ,U i =0.5V 的正弦交流信号,测量相应的U O ,并用示波器观察u O 和u i 的相位关系,记入表2-5-1。
⎰
=-
=t C R E
-Edt C R 1(t)u 1t o
1O
姓名: 专业班级: 学号: 时间代码: 组别: 9
表2-5-1 U i =0.5V ,f =100Hz
2、同相比例运算电路
1) 按图2-5-3(a)连接实验电路。
实验步骤同上,将结果记入表2-5-2。
2) 将图2-5-3(a)中的R 1断开,得图2-5-3(b)电路重复内容1)。
表4-5-2 U i =0.5V
f =100Hz
3、 反相加法运算电路
1) 按图2-5-2连接实验电路。
调零和消振。
2) 输入信号采用直流信号,可用图2-5-6所示电路实现。
实验时应选择合适的直流信号幅度以确保运放工作在线性区。
用直流电压表测量输入电压U
i1、U i2及输出电压U O ,记入表2-5-3。
表2-5-3
姓名:专业班级:学号:时间代码:组别:9
图2-5-6 简易可调直流信号源
4、减法运算电路
1) 按图2-5-4连接实验电路。
调零和消振。
2) 采用直流输入信号,实验步骤同内容3,记入表2-5-4。
表2-5-4
5、积分运算电路
实验电路如图2-5-5所示。
1)打开K2,闭合K1,对运放输出进行调零。
2)调零完成后,再打开K1,闭合K2,使u C(o)=0。
3)预先调好直流输入电压U i=0.5V,接入实验电路,再打开K2,然后用直流电压表测量输出电压U O,每隔5秒读一次U O,记入表2-5-5,直到U O 不继续明显增大为止。
表2-5-5
姓名:专业班级:学号:时间代码:组别:9。