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基本电子仪器的原理与使用1基本电子仪器原理与使用 电子仪器的原理与使用方法 实验 电路基本定理、定律应用网络内阻测量2基本电子仪器原理与使用 电路实验中常用的电子仪器有函数发生器、直流稳压电源、毫伏表、示波器等。返回 通过本单元的学习重点掌握仪器的正确使用方法和根据实验的要求合理选用仪器。31.学习仪器使用的一般步骤仪器名称和型号功能和特点使用条件、范围各开关、按键、旋钮的作用位置操作方法注意事项返回基本电子仪器原理与使用42.基本电子仪器分类 源（包括交流源和直流源）特点：具有物理量输出，有一定内阻,输出端 不能短路。返回 返回基本电子仪器原理与使用 函数发生器是电路实验中常用的交流信 号源，它可以输出多种信号波形，输出 信号的频率和电压可以方便的调节。直流稳压电源是输出直流电压的电源装 置。5 测量仪器 特点：吸收物理量，具有输入电阻，可将输入短路调“零”。2.基本电子仪器分类 电路实验中常用的测量仪器有：示波 器、晶体管毫伏表。6信号发生器功能：能输出一定幅度、频率下的多种 信号波形。输出参数：电压、频率有一定范围。参数调整：根据需要选择输出电压 幅度、频率范围。使用注意事项：输出端不允许短路。返回基本电子仪器原理与使用7YB1639函数发生器基本电子仪器原理与使用8YB1610函数发生器9直流稳压电源功能：对外提供稳定的直流电量。技术指标：输出电压（电流）范围等。正确使用：输出的连接及所需量的调整。注意事项：输出端不允许短路。返回 返回基本电子仪器原理与使用10YB1731直流稳压电源返回11晶体管毫伏表功能：测量交流信号电压或电平值。使用频率范围：频率范围应符合说明书 所给指标。调整：使用前调整零点。注意事项：视被测电压的大小，选择 适当量程。返回基本电子仪器原理与使用12YB2173晶体管毫伏表返回13 示波器是常用的测试仪器，能直观 和真实的显示被测信号。示 波 器 通过屏幕可以研究信号波形的振幅 及频率的变化规律。能定量测量信号的振幅及频率值。返回基本电子仪器原理与使用14 示波器的旋钮比其他仪器的旋钮要多，各部分功能比较复杂，使用前要仔细阅读示波器的使用说明书，了解各个旋钮的作用。示 波 器返回基本电子仪器原理与使用15示 波 器 功能：能测量电信号的幅度、周期、频率相位等变化规律。使用方法：旋钮很多，功能各异，要仔细阅读说明书。注意事项：被测信号的电压不能超过允许范围，光点和扫描线不要调得过亮。返回基本电子仪器原理与使用16YB4320双踪示波器返回17GOS-620双踪示波器返回18V-212 双踪示波器返回19电阻箱返回20 掌握函数发生器、直流稳压电源及示波器的正确使用方法。函数发生器 1台 晶体管毫伏表 1台 直流稳压电源 1台 示波器 1台实验目的实验仪器实验 基本电子仪器使用返回 返回基本电子仪器原理与使用21 1.函数发生器、直流稳压电源、晶体管毫伏表的使用1）双路直流稳压源输出组合连接 连接成正负电源输出形式，输出15V，记录连接图。实验任务返回 返回基本电子仪器原理与使用22 正弦信号频率1.5kHz，测量输出衰减在0dB、20dB、40dB、60dB时，输出幅度的调节范围（测量函数发生器输出电压的最小、最大值）,并列表记录数值。3）函数发生器输出幅度调整 函数发生器输出有效值5伏，频率分别为50Hz、100 Hz、1kHz、10 kHz、100kHz、1MHz、的正弦信号，用晶体管毫伏表测量函数发生器在各频率点的输出电压值。2）函数发生器输出频率调整。返回 返回基本电子仪器原理与使用23难点指导UP-PtU（t）0周期信号的峰-峰值和有效值 周期信号的峰-峰（UP-P）值定义为信号振幅的波峰到波谷之间的距离。基本电子仪器原理与使用24 正弦信号有效值（Urms）与峰-峰值的关系如下式所示周期信号的峰-峰值和有效值难点指导基本电子仪器原理与使用25难点指导 在函数发生器的整个频段，输出信号的电压是不随频率而改变的。晶体管毫伏表是测量交流信号的仪表，当测量正弦信号时，可以直接从表盘上读出信号电压的有效值。返回基本电子仪器原理与使用26 难点指导 实验中应先调整好函数发生器的频率为1kHz，电压为5V有效值（用毫伏表测量），然后再按要求依次改变频率，用毫伏表测量出各个频率点的输出电压的有效值，记录到表格中，并根据测量数据给出结论。测量过程中，函数发生器的输出电压值不应再调整。返回基本电子仪器原理与使用27难点指导 任务3中要求测量出函数发生器在各个衰减档时的调节范围，测量出最大、最小值后，应给出调节范围。返回基本电子仪器原理与使用28 1）测量示波器校准信号的频率和峰-峰值，并记录。2）由函数发生器输出频率1kHz，峰-峰值150mV的正弦信号，用示波器测量此信号的频率和峰-峰值，并用毫伏表测量其有效值，以函数发生器指示为“真值”，计算各测试量的相对误差。2.示波器的使用返回基本电子仪器原理与使用29 使函数发生器输出us(t)=1+Sin2000t的信号（即us(t)内含直流分量为1V）。用示波器观测、调整此信号，并将观测结果放在完整的坐标系中。用坐标纸记录1：1波形。示波器的使用 使函数发生器输出周期为10s，低电平0V，高电平2V的方波信号，用示波器观测此信 号，并记录波形图，调整对称性，观察波形的变化。返回基本电子仪器原理与使用30 任务3中的输出信号是频率为2kHz、峰-峰值2V的正弦信号与1V的直流电压叠加而成。要使函数发生器产生这样的信号，需要打开电平（OFFSET）控制开关，进行直流电平设置。难点指导 任务4中的方波信号参照任务3中正弦信号的调整方法即可。有定量测量的项目，要详细记录主要旋钮的位置。返回基本电子仪器原理与使用31 1.仪器性能研究 2.仪器内阻对测量的影响 3.特殊（幅度、频率、波形）信号的测量选做题目（3个）返回基本电子仪器原理与使用32注意事项及要求 认真阅读教材的相关内容。正确连接函数发生器与晶体管毫伏表的测试线 根据实验内容制表，并将实验数据填入相应表格。返回基本电子仪器原理与使用33 示波器荧光屏显示的波形应大小适中,便于观察取数。测量信号频率和峰-峰值时,相应的微调旋钮应放在校准位置。用毫伏表测量时，要选择合适的量程，使表针处1/3弧长以上位置读数。详细记录数据，测量信号峰-峰值和周期时，要记录示波器主要旋钮的位置。注意事项及要求返回基本电子仪器原理与使用34U UP-P P-Pt tU(t)U(t)0 01V 1V-1V-1V正弦信号us(t)=Sin2000t的波形图基本电子仪器原理与使用35UP-PU(t)2V1Vt0正弦信号us(t)=1+Sin2000t的波形图基本电子仪器原理与使用36第三单元基本电子元器件的识别与使用37基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用 实验 基本电子元器件的识别及 测试 38基本电子元器件的识别与使用 电子器件是组成一个实际的电子电路或电子产品最基本的单元，是一个具体的实物；而电子元件则是从实际电子元件中抽象出来的模型，是电路图中的一个符号。返回 返回39 无源器件:是指没有电压、电流或功率放大能力的元器件，这类器件有电阻器（简称电阻）、电容器（简称电容）、电感器（简称电感）、二极管和数码管等。有源器件：有源器件是指有电压、电流功率放大能力的器件，主要有三极管、场效应管和运算放大器等。返回 返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用401）电阻器 电阻是电路的基本元件之一，它是从实际电阻器中抽象出来的模型，在关联参考方向，可以用欧姆定律来定义电阻元件。当u、i 是常数时1.基本电子元器件返回 返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用41电阻器的符号：R电阻器的单位：欧姆（）、千欧姆（k）、兆欧姆（M）。电阻器的图形符号:固定电阻可调电阻1）电阻器返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用42电阻器按制造工艺和材料可分为:合金型薄膜型 合成型 碳膜金属氧化膜金属膜电阻器按用途可分为:固定电阻特殊电阻可变电阻（电位器）电阻器的分类返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用43 电阻器按用途可分为：通用型精密型高阻型高压型高频无感型特殊电阻光敏电阻热敏电阻压敏电阻返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用电阻器的分类44 电阻器的允许误差是指实际阻值对于标称阻值的允许最大误差范围，它表示产品的精度。电阻器的额定功率是指在标准大气压和一定环境温度下，电阻器长期连续负荷所允许消耗的最大的功率。电阻器表面所标阻值叫标称值。电阻器的标称值是按国家规定标准化了的电阻值系列。如下表所示。标称值：额定功率：允许误差：电阻器的主要参数到表格标注方法 标注方法基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用45标称阻值系列精度精度等级电阻器标称值E24 5%1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1E12 10%1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2E6 20%1.0 2.2 3.3 4.7 6.8电阻器标称系列返回 返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用46 应用时将上表中所列数值乘以10n(n为正整数)。例如：1.2乘以10n得到1.2、12、120、1.2k、12k、120k、1.2M等阻值系列。由上表可见，不同精度等级的电阻器有不同的阻值系列。返回参数电阻标称值返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用47a、文字符号直接标注电阻器的标注方法返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用48 对于额定功率在2W以下的小电阻，不标注功率和材料，只标注标称阻值和精度。色码标注的电阻器表面有不同颜色的色带，每一种颜色对应一个数字，色带位置的不同，所表示的意义也不相同，它可以分别表示有效数字、乘数或允许误差。一般常用三环、四环和五环的色码电阻器。各种色带所代表的意义见下表b、色码法电阻器的标注方法返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用49颜色 棕 红 橙 黄 绿 蓝代表数值1 2 3 4 5 6代表乘数101 102103104105106允许误差%1 2 0.5 0.25颜色 紫 灰 白 黑 金 银 本色代表数值7 8 9 0代表乘数10710810910010-110-2允许误差%0.1 5 10 20色码代表的意义返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用50电阻器的色环表示方法返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用51标称值 24k误 差 20%标称值 4.7k误 差 1%色环电阻示例返回 返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用第一环红色，第一位有效数字为 2第二环黄色，第二位有效数字4第三环橙色，倍乘数103误差环本色，误差为20%。第一环黄色，第一位有效数字为 4第二环紫色，第二位有效数字7第三环红色，倍乘数102误差环棕色，误差为1%。52 特殊电阻器都是用特殊材料制造的，它们在常态下的阻值是固定的，当外界条件发生变化时，其阻值也随之发生变化，故又称其为敏感型电阻。常见的有热敏、光敏、压敏电阻器等。特殊电阻返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用53 热敏电阻器是利用半导体的电阻率受温度的影响很大的性质支撑的温度敏感器件。热敏电阻器：特殊电阻t 图形符号返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用54 负温度系数热敏电阻（NTC）：阻值随温度的升高而减小。正温度系数热敏电阻（PTC）：阻值随温度的升高而升高。返回特殊电阻基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用55 光敏电阻器是利用半导体材料的电阻率受光照的影响很大的性质制成的。图形符号 光敏电阻的阻值随光照强度的变化而变化。无光照时，为高阻态，阻值可达1.5M；有光照时，为低阻态，阻值减小到1k 左右。光敏电阻:返回特殊电阻基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用56 图形符号固定端3RP12固定端滑动端2）电位器 电位器实际上是一个可变电阻，其阻值可在一定的范围内变化。返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用57 电位器作为可变电阻使用时的连接方法 作为电位器使用时的连接方法312RpV2V1312Rp返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用58F(法拉)、F(法)、pF(皮法），常用F和pF。电容器是电子电路中常用的器件,它是由两个导电极板,中间夹一层绝缘介质构成。当在两个导电极板加上电压时，电极上就会储存电荷。所以电容器是一种储能器件。电容器的符号：C 电容器的单位：3）电容器返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用59+无极性电容有极性电容（新标准）有极性电容（旧标准）正极电容的图形符号：返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用60电容器按结构可分为：固定电容器 可变电容器半可调电容器按介质材料可分为:有机介质 无机介质气体介质 电解质电容器的分类返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用61按极性可分为无极性和有极性电容：有极性(电解)电容普通铝电解电容钽电解电容铌电解电容玻璃釉电容器 纸介电容 金属化纸介电容 有机薄膜电容 陶瓷电容 无极性云母电容返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用电容器的分类62a.标称容量及精度 标称容量是电容器外表面所标注的电容量，是标准化了的电容值，其数值同电阻器一样，也采用E24、E12、E6标称系列。b.额定工作电压 额定工作电压是电容器在规定的工作温度范围内，长期、可靠地工作所能承受的最高电压。若工作电压超出这个电压，电容器会被击穿损坏。电容器的主要参数返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用63a.直接标注 而体积较小的电容器只标注数字，不标注单位，直接用数码表示容量。电容器的标注方法 直接标注是用文字或数字将电容器有关的参数直接标注在电容器表面上。体积较大的电容器可标注材料、标称值、单位、允许误差和额定工作电压或只标注标称容量和额定工作电压。返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用64 C BB 1 2(非密封型聚丙烯电容器)第四部分，用数字表示产品序号第三部分，用数字（个别用字母）表示分类第二部分，用字母表示介质材料，BB为聚丙烯第一部分，用字母C代表电容例：国产电容器的型号一般由四部分组成返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用65采用字母或数字或两者结合的方法来标注电容的主要参数。例如：10p表示容量为10pF4.7表示容量为4.7 F3p3表示容量为3.3pF10n表示容量为10nF，即0.01F8n2表示容量为8.2nF，即8200pF文字符号法：返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用66103 容量为10103pF=10000pF，即0.01F 用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，后一位表示倍乘数。例如：104 容量为100000pF，即0.1F。332 容量为3300pF473 容量为47000pF，即0.047 F数码表示法：返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用67注意：第三位数如果是9，则倍乘数为10-1。229表示22 10-1pF，即2.2 pF例如：339表示33 10-1pF，即3.3 pF只标数字不标单位的直接表示法 采用这种表示方法的容量单位有pF和F，F用于电解电容。例如：4700表示4700 pF；47表示47 F。返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用68正极负极6V 100F容量100 F耐压0.2263V0.22F耐压103容量电容器示例返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用69CD25V 47F负极正极电容铝电解负极标记电容器示例返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用70 电容器的种类很多,应根据电路的需要,合理的选用。选用合适的介质；容量及允许误差的选择；额定工作电压。电容器的选用返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用71 通常可以用模拟万用表的电阻档检测电容器的性能。电容器的性能检测检测50F以上的电容器，宜选用R100档位；1 F50 F之间，选用R1k；1 F以下，选用R 10k档。返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用72 1.用万用表的两个表笔分别与 电容的两只管脚接触。测试漏电阻的方法 2.观察表针的摆动，若冲电过程结束，指针回到处附近，所示数值越大，表明电容的漏电阻越大。3.一般电解电容的漏电阻为数百k以上，普通电容为。若所测电容的 漏电阻值在正常范围内，则表明电容的性能是好的。返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用73 二极管是用半导体单晶材料(主要是锗和硅材料)制成的半导体器件。根据所用材料不同分为硅二极管和锗二极管。二极管的符号：二极管的结构：P N阳极 阴极+-阳极 阴极+-3）二极管返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用74二极管的单向导电性+-有电流电流表 当二极管的阳极接电源的正极，阴极接电源的负极时，在二极管中有电流从阳极流向阴极。+-I0 反向连接二极管与电源，从阴极流向阳极的电流则很小。这就是二极管的单向导电性。返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用75 伏-安特性表示的是加在二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系。用伏-安特性可以更清楚的表示二极管的单向导电性。二极管的伏-安特性返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用76二极管的伏-安特性二极管的正向特性 当加在二极管两端的电压在零值附近时，电流为零。当电压为正向且达到一定值时，电流随着电压的增加而迅速上升，这个电压叫导通电压，硅二极管的导通电压为0.60.7V，锗二极管的导通电压为0.20.3V。返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用77二极管伏-安特性曲线返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用78 反向击穿时，容易烧坏管子。通常二极管在正常使用时，是不允许进入击穿范围的。二极管的反向特性 二极管加反向电压时，处于截止状态，反向电流很小，且反向电流不随电压的增大而增大，称其为反向饱和电流。反向电压达到一定数值，二极管失去单向导电性，反向电流会突然急剧增大，称为“反向击穿”，这时的电压称为反向击穿电压。返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用79整流二极管。由硅半导体材料制成，用于整流电路。常用的有1N400系列。检波二极管。由锗半导体材料制成，常用的有2AP系列。稳压二极管。反向击穿时，两端电压能固定在某一电压值，基本不随电流大小变化。稳压二极管使用时反向连接，并且需要串联一限流电阻，限制击穿后的电流，以免烧毁二极管。常用二极管类型返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用80发光二极管。伏安特性与普通二极管一样，但它的正向压降较大，在压降达到一定值时就导通发光。发光二极管的工作电压一般为1.5。发光的颜色与构成PN结的材料有关。常用二极管类型返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用81几种常用二极管的图形符号普通二极管 稳压二极管 发光二极管返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用82二极管的极性识别几种常见的二极管标志识别阳极阳极+返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用83 用模拟万用表的欧姆档检测二极管的极性：用万用表检测二极管 将万用表置于欧姆档的R100或R1k档，用两支表笔以两个方向分别与二极管两个电极相接；两次测量得到两个阻值，若二极管质量良好,一次阻值应在10k左右,另一次为无穷大,否则二极管损坏。返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用840+测得阻值为 左右，黑表笔接的是负极。在阻值测得较大的一次，黑表笔接的是二极管的负极。模拟万用表在电阻档时，黑表笔连接内部电池的正极，红表笔连接负极。返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用850+测得阻值为10k左右，黑表笔接的是正极。测得阻值较小的一次，黑表笔接触的是二极管的正极。返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用86 红表笔接负极，黑表笔接正极，显示的是“1.”。当红色表笔接二极管的正极，黑色表笔接负极时，若二极管是好的，表上显示值是二极管的正向直流压降，锗管0.20.3V，硅管0.60.7V。用数字万用表的二极管检测档检测二极管的极性返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用87 数字万用表的红表笔连接内部电池的正极，黑表笔连接负极。0.65+二极管导通电压，单位V1.+返回基本电子元器件的识别与使用 基本电子元器件的识别与使用88