第二阶段电路分析与模拟电子技术实验指导

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第二阶段电路分析与模拟电子技术实验指导第一部分电子实验系统介绍1．模拟电子技术实验箱2．数字电子技术实验箱3．电子电工实验系统4．电子学综合实验系统第二部分电路分析设计性实验指导1．电源的研究2．戴维宁定理和诺顿定理3．RC一阶电路响应4．R、L、C串联谐振的研究第三部分模拟电子技术实验指导1．单级放大电路2．射极跟随器3．差动放大器4．积分与微分电路5．有源滤波器6．RC正弦振荡器7．波形发生器设计8．带负反馈的两级放大电路设计9．运算放大器应用设计10．互补对称功率放大器设计一、电子实验系统介绍1.模拟电路实验箱模拟电路实验箱可完成低频模拟电子技术课程实验，使用模拟电路实验箱只需配备示波器和信号源即可完成二十多种模拟电子线路实验。

模拟电路实验箱的实验板采用独特的两用板工艺，正面贴膜，印有原理图及符号，反面为印制导线并焊有相应元器件，需要测量及观察的部分装有自锁紧式接插件，使用直观、可靠，维修方便、简捷。

模拟电路实验内容（选作10个）1. 单级放大电路2. 两级放大电路3. 负反馈放大电路4. 射级跟随器5. 差动放大电路6. 比例求和运算电路7. 积分与微分电路8. 波形发生电路9. 有源滤波器10. 电压比较器11.集成电路ＲＣ正弦波振荡器12. 集成功率放大器13. 整流滤波与并联稳压电路14. 串联稳压电路集成稳压器15. 集成稳压器16. ＲＣ正弦波振荡器17. ＬＣ振荡器及选频放大器18. 电流／电压转换电路19. 电压／频率转换电路20. 互补对称功率放大器21. 波形变换电路2.数字电路实验箱数字电路实验箱用于数字电路课程实验，数字电路实验箱箱可完成三十多种数字电路实验，适用于开设电子技术课程的各类学校。

随机附有实验指导书及实验所需连接导线。

数字电路实验箱的实验板采用独特的两用板工艺，正面贴膜，印有原理图及符号，反面为印制导线并焊有相应元器件，需要测量及观察的部分装有自锁紧式接插件，使用直观、可靠，维修方便、简捷。

1.电源输入: AC220V士10％输出:DC5V/1A、DC 1.25V～15V/0.2A（两路）有过载保护及自动恢复功能2.信号源：单脉冲：为消除抖动脉冲，可同时输出正负两个脉冲，前后沿≤20ns，脉冲宽度≤0.2μs，脉冲幅值为TTL电平。

连续脉冲两组：一组为4路固定频率方波。

其频率分别为200KHZ、100KHZ、50KHZ、25KHZ 另一组为1HZ～5KHZ连续可调方波，分二档由开关切换，两路输出均为TTL电平。

3.八组逻辑电平开关：可输出“O”、“1”电平4.八位电平显示：由红色LED及驱动电路组成5.数码显示：由两位7段LED数码管及二一十进制译码器组成6.元件库：由开关、电位器、扬声器、二极管、阻容元件构成,其参数均在面板上标明7.圆孔型双列直插式集成电路插座：14脚10只，16只脚3只，20脚1只8.基本电路所需芯片一套（22片）9.接插件：自锁紧可叠插式插座10.实验箱箱体：铝合金框架式结构，外形尺寸450mm×300mm×130mm数字电路实验内容（根据教学要求选作10个）1.门电路逻辑功能及测试2. 组合逻辑电路（半加器、全加器及逻辑运算）3. 触发器（一）R—S、D、JK4. 触发器（二）三态输出触发器、锁存器5. 时序电路测试及研究6. 集成计数器及寄存器7. 译码器和数据选择器8. 波形产生及单稳态触发器9. 555时基电路10. CMOS门电路测试11. TS门，OC门的功能测试及应用12. TTL不同系列芯片性能和参数的测定13. 门电路的驱动能力测试14. GTL电路15. MSI加法器16. 竞争冒险17. 触发器应用18. 寄存器及其应用19. 计数器MSI芯片的应用20. 时序电路应用21. 顺序脉冲和脉冲分配电路22. 施密特触发器及其应用23. 单稳态触发器及其应用24. 多路模拟开关及其应用25. 数字定时器26. 三相脉冲发生器27. 四路优先判决电路28. 示波器多踪显示接口3.DGJ－2型电工技术实验装臵概述“DGJ－2型电工技术实验装臵”是在传统电工实验设备基础上经过技术改进后推出的新型实验装臵，综合了目前国内大学本科、专科“电路分析”、“电工基础”、“电工学”、“数字电路”、“模拟电路”、“电机控制”、“继电接触控制”及“电力拖动”等课程实验大纲的要求，适用于高等院校开设上述课程试验。

功能1、本装臵可提供实验所需的交流电源、低压直流电源、可调恒流源、数控函数信号发生器（含频率计）、受控源、交直流测量仪表（电压、电流、功率、功率因数）、各实验挂箱及电机等。

2、能完成“电工基础”、“电工学”中的叠加、戴维南、双口网络、谐振、选频及一、二阶电路等实验。

3、能完成“电路分析”、“电工学”中的单相、三相、日光灯、变压器、互感器及电度表等实验。

4、能完成常规“数字电路”、“模拟电路”实验。

5、能完成“电机控制”、“继电接触控制”及“电力拖动”等课程实验。

实验项目１、电工基本实验２、继电接触控制实验３、电子(数字电路、模拟电路)基本实验４、电力拖动(工厂电气控制)实验５、信号与系统实验技术性能1、输入电源：三相四线(或三相五线)380V±10% 50Hz2、工作环境：温度-10℃～+40℃相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m3、外形尺寸：167×73×153cm34、装臵容量：＜1.5KVA配臵装臵主要由电源仪器控制屏、实验桌、实验挂箱及三相鼠笼电机等组成。

4.DZX－1型电子学综合实验装臵概述“DZX－1型电子学综合实验装臵”是依据目前我国高等学校“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“EDA技术及其应用”等课程的实验教学大纲要求，可完成上述课程的全部实验项目和课程设计的综合性试验装臵。

同时还可以为教师、研究生设计开发高层次的数字系统实验及进行科学研究提供基本的工作条件。

功能本装臵能提供实验所需的直流电源、交流电源、信号源和各种测试设备等。

需要配臵的辅助设备是示波器。

实验项目1.模拟电路实验(1) 常用电子仪器的使用(示波器原理及使用见实验附录)(2) 晶体管共射极单管放大器(3) 场效应管放大器(4) 负反馈放大器(5) 射极跟随器(6) 差动放大器(7) 集成运算放大器指标测试(8) 集成运算放大器的基本应用1—模拟运算电路(9) 集成运算放大器的基本应用2—信号处理(有源滤波器)(10) 集成运算放大器的基本应用3—信号处理(电压比较器)(11) 集成运算放大器的基本应用4—信号处理(波形发生器)(12) RC正弦波振荡器(13) LC正弦波振荡器(14) 函数信号发生器的组装与调试(15) 压控振荡器(16) 低频功率放大器1—OTL功率放大器(17) 低频功率放大器2—集成功率放大器(18) 直流稳压电源1—串联型晶体管稳压电源(19) 直流稳压电源2—集成稳压器(20) 晶闸管可控整流电路(21) 应用实验—温度监测及控制电路(22) 综合实验—万用电表的设计与调试(23) 在系统可编程模拟器件设计实验（配Lattice模拟可编程器件ispPAC20下载板）2.数字电路实验(1) 晶体管开关特性、限幅器与箝位器(2) TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试(3) CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试(4) 集成逻辑电路的连接和驱动(5) 组合逻辑电路的设计与测试(6) 译码器及其应用(7) 数据选择器及其应用(8) 触发器及其应用(9) 计数器及其应用(10) 移位寄存器及其应用(11) 脉冲分配器及其应用(12) 使用门电路产生脉冲信号——自激多谐振荡器(13) 单稳态触发器与施密特触发器——脉冲延时与波形整形电路(14) 555时基电路及其应用(15) D/A、A/D转换器(16) 智力竞赛抢答装臵——综合性实验(17) 电子秒表——综合性实验(18) 三位半直流数字电压表——综合性实验(19) 数字频率计——综合性实验(20) 拔河游戏机——趣味性、综合性实验(21) 随机存取存储器2114A及其应用——综合性实验(22) 在系统可编程数字器件设计实验（配Lattice数字可编程器件ispLSI1016下载板）技术性能1、输入电源：单相三线220V±10% 50Hz2、工作环境：温度-10℃～+40℃相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m3、装臵容量：＜200VA4、外形尺寸：178×74×150cm3第二部分电路分析设计性实验指导实验1 电源的研究一、实验目的1、掌握电源外特性的测试方法。

2、验证电压源与电流源等效变换的条件。

3、电路验证受控电压源与电阻的串联等效于受控电流源与电阻的并联。

二、原理说明1、一个直流稳压电源在一定的电流范围内，具有很小的内阻，故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即其输出电压不随负载电流而变，其外特性，即伏安特性U=f（I）是一条平行于I轴的直线；一个恒流源在实用中，在一定的电压范围内可视为一个理想的电流源。

2、一个实际的电压源（或电流源），其端电压（或输出电流）不可能不随负载而变，应它具有一定的内阻值。

故在实验中，用一个小阻值的电阻（或大电阻）与稳压源（或恒流源）相串联（或并联）来模拟一个实际电压源（或电流源）的情况。

3、一个实际的电源，就外特性而言，即可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。

若视为电压源，则可用一个理想的电压源E S与一个电阻R O相串联的组合来表示；若视为电流源，则可用一个理想的电流源I S与一个电导G O相并联的组合来表示；若它们向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的。

即具有相同的外特性。

一个电压源与一个电流源等效变换的条件为：I S=E S/R O G O=1/R O 或E S= I S/G O R O=1/G O如图1-1所示图1-1三、预习思考题1、用EWB仿真要设计的内容，并在实验前上交预习报告。

2、直流稳压电源的输出端为什么不允许短路？直流恒流源的输出为什么不允许开路？3、电压源与电流源的外特性为什么呈下降变化趋势？稳压源和恒流源的输出在任何负载下是保持恒值？四、实验设备五、实验内容1、测定直流稳压电源与模拟实际电压源的外特性。

（1）、按图1-2接线，E S为+6V直流稳压电源，调节R2，令其阻值由大到小变化，记录两表的读数。

图1-2 图1-3（2）、按图1-3接线，虚线框可以模拟为一个实际的电压源，调节电位R2，令其阻值由大到小变化，记录两表的读数。

2、按图1-4接线，I S为直流恒流源，调节其输出为5mA，令R O分别为1KΩ或≦（R O为可调电阻箱）调节电位器R L（从0～470Ω），测出这两种情况下的电压表和电流表的读数。

电路与模拟电子技术实验指导书.docx

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止确性；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 、DG05IT 四、实验要求实验前些预习报告，凭预习报告参加实验。

预习聲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，在该处产牛的电压或电流的叠加。

2、戴维宁定理-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％，电阻等于二端网络的金部独立电源置零后的等效电阻R 0o图1-1对于已知的线性有源二端网络，其等效电阻R 。

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:凶此，只要测出线性有源二端网络的开路电压U°c 和短路电流Isc ，R 。

就可得出，这种方法故简单。

但是，对于不允许将外部电路直接短路的网络，不能釆用此法。

方法二：测出线性有源二端网络的开路电压U°c 以后，在端口处接一负载电阻R L ，然«II I I I I I-■■■■■■■■任意负载「■ ■ ■ • • ■■ ■ • •b)后在测出负载电阻的端电压u RL ,因为:则等效电阻为：R, = （-^ - i ）R LU RL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l ・2a 所示）,则:图 l-2a 图 l-2b也可以在端口处接入电流源I',测得端口电压U‘（如图l ・2b 所示）,则:六、实验步骤1、叠加原理实验电路如图l-3o（1）把K2掷向短路线一边,K 】掷向电源一边,使Us 】单独作用,测量各电流、电压, 并记录在表1-1中;（2）把Ki 掷向短路线一边，也掷向电源一边，使Us2单独作用，测量各电流、电压，并U RLR° + 心Rl无源网络U无源网络I u0 +R 0图1-3rO-O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 H'o表1-12、戴维宁定理（1）、线性有源二端网络的外部特性按图1-4接线，改变电阻R L 值，测量对应的电流和电压值，数据填在表1-2内。

电路与模拟电子技术实验指导书

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。