模拟电子技术实验指导书
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模拟电子技术实验指导书目录实验一:常用电子仪器、仪表的使用实验二:常用电子元器件的识别与检测实验三:二极管整流、滤波、稳压电路实验四:单级放大电路实验五:两级放大及负反馈电路实验六:功率放大电路实验七:差动放大电路实验八:集成运算放大器的线性应用实验九:集成运算放大器的非线性应用实验十:RC正弦信号振荡及波形变换电路实验十一:集成稳压、串联稳压电路实验十二:设计性实验1、语音放大系统电路设计2、简易数控直流电源3、助听器4、家用对讲机实验一常用电子仪器、仪表的使用一实验目的1 熟悉常用仪器仪表的基本操作2 初步掌握示波器、信号发生器和交流毫伏表的调校和综合使用3 掌握万用表的使用方法。
二常用仪器仪表与其主要用途示意图三实验仪器1 示波器2 函数信号发生器3 交流毫伏表4、万用表四仪器仪表的使用(一)示波器使用1 显示部分调节打开电源,调节辉度钮至合适辉度。
再调节聚焦钮使光迹最清晰,并调节照明亮度钮至合适亮度。
2 信号输入1)观察一个波形。
探头由CH1输入口(或CH2)输入,置输入方式选择钮【AC-GND-DC】为AC,即隔直流输入方式;置触发方式选择钮【AUTO-NORM-TV.V-TV.H】为AUTO;置触发源开关为【INT-CH2-LINE-EXT】;置水平扩展和垂直扩展为弹出位置。
2)观察两个波形。
探头分别由CH1和CH2输入口同时输入,并将垂直方式开关置DUAL,若测量相位差,超前相位的信号必须对测量同步。
3)波形用作X-Y轴系统观察。
X-Y开关按下,X轴信号由CH1输入,Y轴信号由CH2输入。
4)两个波形的叠加。
置垂直轴方式开关为ADD。
a.信号测量。
调节【VOLTS/DIV 】即幅度/格 Y 轴衰减钮并辅助调节钮【V ARIABLE 】,使波形垂直方向占4-6格,调节【TIME/DIV 】即时间/格X 轴扫描时间钮并辅助调节【V ARIABLE 】,使水平方向显示2-4个完整周期波形,并调节触发电平钮【TRIG .LEVEL 】使波形同步稳定。
《模拟电子技术》实验指导书课程类型:必修课适应专业:计算机科学与技术(软件工程、网络工程等相关方向)总学时:36学时(上课)实验学时:12(上机)实验次数:6先修课程:大学物理等一、实验教学的目的和任务模拟电子技术实验的目的是培养学生理论联系实际的能力,培养创新意识,提高学生的动手能力、设计能力、分析问题和解决问题的能力。
通过规范的实验操作训练,使学生学会操作常用的电子仪器设备,掌握基本的电子电路测量方法和调试的基本技能,加深对电子线路工作原理的理解和研究。
1.正确使用常用电子仪器。
如双踪示波器、信号发生器、稳压电源、交流毫伏表、万用电表等。
2.掌握电子电路的基本测试技术。
如电压放大倍数、输入及输出电阻、频率特性、脉冲波形参数的测量等。
3.初步具有分析、寻找和排除电子电路中常见故障的能力。
具有正确处理实验数据、分析误差的能力。
4.具有查阅电子器件手册的能力。
5.根据技术要求能选用合适的元器件,初步具有设计电子小系统并进行组装和调试的能力。
6.能独立写出严谨的、有理论分析的、实事求是的、文理通顺的、字迹端正的实验报告。
二、实验要求实验前要具备一定的电气测量的基本知识,在实验中学会正确地使用电气测量仪表及电气设备,能独立完成实验接线、测试、正确选择测量仪器,能准确地读取、整理和分析实验数据,能写出完整的实验报告,在实验中掌握安全用电知识。
1.实验须知1)实验前必须认真地预习实验教材,明确实验目的、内容及实验步骤和方法,并做好实验数据记录表格等一切准备工作。
教师要对实验预习情况抽查提问,抽查不合格者不得参加本次实验。
2)从准备接线到送电前要做好下列工作:(1)注意设备容量、参数是否合适,工作电源电压不能超过额定值。
(2)合理布线。
布线原则是:安全、方便、整齐、防止相互影响。
3)正确接线应遵守的原则:(1)根据实验电路的特点,选择合理的接线步骤,一般是“先串后并”,“先分后合”或“先主后辅”。
(2)接线前先搞清楚电路图上的节点与实验电路中各元件的接头的对应关系。
《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》。
四、实验项目及课时分配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。
目录实验一常用电子仪器的操作与使用 (1)实验二单管放大电路的设计 (4)实验三多级放大电路的综合实验 (6)实验四差动式放大电路的设计与实现 (10)实验五集成运算放大器应用电路综合实验 (12)实验六 RC正弦波振荡器的设计与实现 (18)实验一常用电子仪器的操作与使用一、实验目的1、了解常用电子仪器、仪表的功能与性能指标。
模拟电子技术实习指导书(收音机)一、目的通过对一台正规产品“收音机”的安装、焊接及调试,了解电子产品的装配过程;掌握元器件的识别及质量检验;学习整机的装配工艺;培养动手能力及严谨的科学作风。
二、要求1、掌握收音机工作原理。
2、对照工作原理,看懂接线图。
3、了解图上的符号,并与实物对照。
4、根据技术指标测试各元器件的主要参数。
5、掌握焊接、安装和调试方法。
6、写出实习报告。
三、工作原理收音机的工作原理如图1所示。
L1为输入天线,把接收的高频信号送入V1进行混频,选出465KHZ的经V2放大,V3检波,V4低放,V5、V6组成推挽功放电路,经输出变压器接入喇叭,发出声音。
图1 收音机电路原理图收音机的印刷电路如图2所示。
图2 收音机印刷电路四、步骤1、按图3材料清单清点全套零件,并负责保管。
2、用万用表检测元器件,有关测量结果填入实习报告。
注意:V5 V6的hFE(放大倍数)相差应不大于20%,同学间可相互调整使其配对。
3、对元器件引线或引脚进行镀锡处理,注意镀锡层未氧化(可焊接好)时可以不再处理。
4、检查印制板的铜箔线条是否完好(见图4),有无断线及短路,特别注意边缘。
为防止变压器原边与副边之间短路,要测量变压器原边与副边之间的电阻。
图3图45、若输入、输出变压器用的颜色不好区分,可通过测量线圈内阻来区分。
变压器的阻值如图5所示。
图5 变压器阻值6、安装元器件元器件安装质量及顺序直接影响整机的质量与成功率,合格的安装需要思考及经验。
四、调试通过对收音机的通电检测调试,了解一般电子产品的产生调试过程,初步学习调试电子产品的方法,培养检测能力及一丝不苟的科学作风。
首先要自检和互检,检查焊接质量是否达到要求,特别注意个电阻阻值是否与图纸相同,各三极管,二极管是否有极性焊错,位置装错以及电路板线条断线或短路,焊接有无焊锡造成电路短路现象。
然后检查电源有无输出电压(3V)和引出线正负极是否正确。
接入电源(注意+、- 极性)后,将频率拨到530KHZ无台区,在收音机开关不打开的情况下首先测量整机静态工作总电流,将收音机开关打开,分别测量三极管V1—V6的E、B、C三个电极对地的电压值(也叫静态工作点),将测量结果填到实习报告的表格内。
辽东学院信息技术学院《模拟电子技术》实验指导书主编:杨震姓名:学号:班级:专业:层次:2015年12月目录实验一常用电子仪器的使用 (1)实验二单级交流放大器 (4)实验三射级输出器的测试 (7)实验四差动放大器 (10)实验五负反馈放大电路 (14)实验六集成运算放大器基本运算电路 (18)实验七有源滤波器 (23)实验一常用电子仪器的使用实验类型:验证性实验课时:指导教师:日期:时间:教学周数:实验分室名称:实验台号:实验员:一、实验目的1.学习示波器、函数信号产生器的基本使用方法;2.初步掌握用数学存储示波器观察各种波形和读取波形参数的方法。
二、实验内容及步骤(一)仪器使用方法1.函数信号发生器的使用功能简介:能产生正弦波、方波、三角波和直流频率范围:100MHZ~8MHZ振幅:0.5mV~10V P-P使用方法:选择波形:按“功能”键(1) 调整衰减:按“Fstep/衰减”键一次,旋转盘或按箭头键选择衰减0,20,40,和60db。
(2) 调整振幅:调节“幅度”旋钮,改变输出函数振幅。
按“幅度/偏量”键,显示振幅。
(3) 调整频率:液晶显示无游标出现,转动转盘使游标出现。
按箭头键移动游标,以改变频率;转动转盘改变频率。
2.示波器使用方法(1) 开电源之前检查输入电压,确认电压转换开关所在档与输入的电压一致,接通电源,按照下表1.1设置示波器。
上述旋钮均处于规定位置后,打开电源,或Inten钮顺时针转,约15秒后将出现亮线。
若系统不用,电源仍连接,把Inten钮逆时针旋转,以降低亮度。
注意:在正常直观操作下,把下列非矫正功能装置放到“CAL”位置。
SWP V AR 转到箭头方向,同时Time/div 校正到指定的值用CH1位置把扫描线放到屏中心的水平标度线上,此时扫描线可能由于地磁场作用使其标度线倾斜,调前面光迹转动装置直到扫描线为水平。
(2) 若使用探头,信号被减小到1/10送入示波器,为避免测量误差要进行检查。
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。
河海大学文天学院电子技术实验指导书模拟电子技术王飞2014.2实验一 晶体管单管放大电路一、实验目的1.学习放大电路静态工作点调试方法,分析静态工作点对放大电路性能的影响。
2.学习放大电路电压放大倍数及最大不失真输出电压的测量方法。
3.测量放大电路输入、输出电阻。
4.进一步熟悉各种电子仪器的使用。
二、实验原理图1-1为电阻分压式静态工作点稳定放大电路,它的偏置电路采用R B1 = R W1 + R 3和R B2 = R W2 + R 4组成的分压电路,并在发射级中接有电阻R E = R 6,用来稳定静态工作点。
当在放大电路输入端输入信号U i 后,在放大电路输出端便可得到与U i 相位相反、被放大了的输出信号U 0,实现了电压放大。
R 1和R 2组成输入信号的分压电路,其目的是防止输入信号过大,损坏三极管。
图1-1在电路中静态工作点为:CC B B B B U R R R U 212+=EEE BE B E R U R U U I =-=)(E C C CC CE R R I U U +-=动态参数: 电压放大倍数k 3.3//50==-==R R R R U U A C beLC i U γβ其中)mA ()mv (26)1(300E be I r β++=输入电阻:若开关合上,即R 7短接 be B B i r R R r ////21= 输出电阻:5R R r C o ==放大电路输入电阻测试方法:若输入信号源U S 经R 1 = 5.1k 与C 1串联后再接到三极管V 1的基极,测得U S 和'i U ,即可计算出1''R U U U r iS i i ⋅-= 输出电阻可用下式计算:L R U U r )1(0'00-= 其中'0U 为R L 未接入时(R L = ∞)U 0之值,U 0为接入R L 时U 0之值。
1.静态工作点的测试 1)静态工作点的测量放大电路的静态工作点是指在放大电路输入端不加输入信号U i 时,在电源电压V CC 作用下,三极管的基极电流I B ,集电极电流I C 以及集成极与发射极之间的电压U CE 等。
测量静态工作点时,应使放大电路输入信号U i = 0,即将信号源输出旋钮旋至零(通常需将放大电路输入端与地短接)。
然后测出I C ,或测出R E 两端电压,间接计算出I C 来,I B = I C / β, U BE , U CE 用数字式直流电压表进行测量,在测试中应注意:a) 测量电压U BE 、U CE 时,为防止引入干扰,应采用先测量B 、C 、E 对地的电位后进行计算,即:U BE = U B – U E U CE = U C – U Eb) 为了测量I B 、I C 和I E ,为了方便起见,一般先直接测量出U E 后,再由计算得到: EEE C R U I I == βCB I I =总之,为了测量静态工作点只需用直流电压表测出U C 、U B 、U E 即可推算出。
2)静态工作点的调试:放大电路的基本任务是在不失真的前提下,对输入信号进行放大,故设置放大电路静态工作点的原则是:保证输出波形不失真并使放大电路具有较高的电压放大倍数。
改变电路参数U CC 、R C 、R B 都将引起静态工作点的变化,通常以调节上偏置电阻取得一合适的静态工作点,如图1-1中调节R W1。
R B1减小将引起I C 增加,使工作点偏高,放大电路容易产生饱和失真,如图1-2-a 所示,U 0负半周被削顶。
当R B1增加,则I C 减小,使工作点偏低,放大电路容易产生截止失真,如图1-2-b 所示。
U 0正半周被缩顶。
适当调节R b1可得到合适的静态工作点。
图1-22.电压放大倍数的测量测量电压放大倍数的前提是放大电路输出波形不应失真,在测量时应同时观察输出电压波形。
在U 0不失真条件下分别测量输出电压U 0和输入电压U i 的值,则:iU U U A 0=。
电压放大倍数大小和静态工作点位置有关,因此在测量前应先调试好一定的静态工作点。
3.最大不失真输出电压的测量为了在动态时获得最大不失真输出电压,静态工作点应尽可能选在交流负载线中点,因此在上述调试静态工作点的基础上,应尽量加大U i ,同时适当调节偏置电阻R B1(R W1),若加大U i 先出现饱和失真,说明静态工作点太高,应将R B1增大,使I C 小下来,即静态工作点低下来。
若加大U i 时先出现截止失真,则说明静态工作点太低,应减小R B1使I C 增大。
直至当U i 增大时截止失真和饱和失真几乎同时出现,此时的静态工作点即在交流负载线中点。
这时,再慢慢减小U i ,当刚刚出现输出电压不失真时,此时的输出电压即为最大不失真输出。
四、实验步骤1.用图示仪测量所用管子的β值测量V CE = 6V, I C = 1mA 和I C = 3mA 时的β值。
β1 = 2.静态工作点测试:a) 将三极管V 1的信号输入端H 与地短接(即用一短线将H 端接地端连通)。
用线短接电位器R W2和电阻R 7。
连接R 6和C 2的上面两端。
b) 调节R W1,使I C = 2mA ,测U C 、U B 、U E 值计入表1-1中。
表1-1 β =3.电压放大倍数的测量a) 将H、K点用一短线接通,保持I C = 2mA,调节函数发生器,使其输出正弦波信号,频率为f = 1kHz,信号加在U S和接地端之间,逐渐加大输出信号幅度,使U i = 5mV,(注意:U i是H端对地的电压),同时用示波器观察输出信号U0的波形,在U0不失真情况下,测量下述二种情况下的U0值。
记入表1-2中(1)R C = 3.3k R L = ∞(2)R C = 3.3k R L = 2kΩb) 用示波器观察U i、U0间相位关系,描绘之。
4.静态工作点对电压放大倍数的影响使R L = ∞,U i = 5mV,用示波器监视U0波形,在U0不失真的范围内,测出数组I C和U0值。
记入表1-3。
5.最大不失真输出电压的测量使R L= ∞,尽量加大U i,同时调节R W1改变静态工作点,使U0波形同时出现削顶失真和缩顶失真,再稍许减小U i,使U0无明显失真,测量此时的U imax和U omx及I C值。
记入表1-4。
6.静态工作点对放大电路失真的影响取I C = 1.5mA,R L = ∞,调节U i,使之略小于U imax,此时U0波形不失真,测量U CE和I C值,并绘出U0波形,调节R W1,使I C减小,观察U0波形的变化,当U0波形出现失真后,绘出U0波形,然后将函数发生器输出信号幅度调节旋钮至零,测量此时的U C、U CE。
调节R W1,使I C增大,当U0波形产生失真后,绘出U0波形,然后将信号源输出旋钮旋至零,测量此时U CE、I C值,将上述结果记入表1-5。
7.输入电阻r i 的测量最简单的办法是采用如图1-3所示的串联电阻法,在放大电路与信号源之间串入一个已知阻值的电阻R S ,通过测出U S 和U i 的电压来求得r iS iS i i R U U U r ⋅-=''本实验中,用R 1代替R S ,断开H 、K 间短线其余同前面实验,函数发生器输出信号电压U S 加于U S 和接地端之间(见图2-1)其余同前面实验。
测得U S 、U i ',记入表1-6,度计算出r i 。
图1-3测试时注意U S 不应取得太大,以免晶体管工作在非线性区。
8.输出电阻r 0的测量测量输出电阻时的电路如图1-3-b 所示,测出放大电路输出电压在接入负载R L 时的值U 0和不接负载(R L = ∞)时的输出电压U 0'的变化来求得输出电阻。
具体方法是将图1-1又恢复原状,即H 、K 再次短接起来,函数发生器输出从U S 和地端输入,且将放大电路输入信号的频率调至1kHz ,幅度保持恒定(U i 约5mV )的正弦电压,用双踪示波器监视输入,输出波形不失真的前提下,测得负载电阻R L 接入和不接入二种情况下放大电路的输出电压U 0和U 0'从而求得输出电阻L R U U r )1(0'00-=将测到的值记入表1-6,并计算出r 0。
实验二 晶体管多级放大电路一、实验目的1.掌握多级放大电路的电压放大倍数的测量方法。
2.测量多级放大电路的频率特性。
3.了解工作点对动态范围的影响。
二、实验原理实验电路如图2-1所示。
总的电压放大倍数21010201020U U i i A A U U U U U U A ⋅=⋅==图2-1本实验电路输入端加入了一个100151101.5513212≈+⨯=+R R R 的分压器,其目的是为了使交流毫伏表可在同一量程下测U S 和U 02,以减少因仪表不同量程带来的附加误差。
电阻R 1、R 2应选精密电阻,且R 2<< r i1。
接入C 7 = 6800pF 是为了使放大电路的f h 下降,便于用一般实验室仪器进行测量。
必须指出,当改变信号源频率时,其输出电压的大小略有变化,测放大电路幅频特性时,应予以注意。
名 称数 量 备 注 模拟(模数综合)电子技术实验箱 1 数字式直流电压、电流表1四、实验步骤1.实验一中已测了三极管V 1的β1的值,本实验中再测三极管V 2和V 3的β值,记入表2-1中。
2.调节工作点(1)按图3-1接线,图中H 、K 用线接起来,R W2两端用线短接,与R 7并联的小开关合上,连接R 6和C 2的上面两端,将V 1的集电极与C 4电容正极接通,就组成了图3-1的两级阻容耦合放大电路。
(2)调节R W1和R W3,使I E1 ≈ 1.3mA ,I E3 = 4.9mA (通过测量R 6、R 12上电压求得),将V 1、V 3的工作点记入表2-2。
表中:U B1、U E1、U C1分别代表三极管V 1的基极对地电位,发射极对地及集电极对地电位。
U B3、U E3、U C3分别代表三极管V 3的基极、发射极、集电极对地电位,I C1为V 1的集电极电流611R V I E C =;I C3的集电极电流1233R V I E C =。
3.测量放大倍数当输入信号U i 的频率f = 1KHz ,U i 的大小应使输出电压不失真,R L = 2k Ω时,测试各级放大倍数。
测得的数据填入表2-3。
但须注意,应在示波器监视输出波形不失真条件下,才能读取数据。
4.测量幅频特性保持U S = 100mV 的条件下,改变输入信号的频率,先找出本放大电路的f L 和f h ,然后测试多级放大电路的幅频特性。
测放大电路下限频率f L 和上限频率f h 的方法是:在测量放大倍数实验(3)中,已测出了中频段的电压放大倍数A u ,和此时放大电路的输出电压U 0 = U 02的值。