2022年电路电子基础实验.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用电路电子基础试验主编 邓泽霞 陈新岗 编者 陶炳清古良玲 向险峰余永辉 施帮利重庆工学院电工电子技术试验中心目录名师归纳总结 第一部分电子测量基础学问 6第一节 常用电子元件的基本学问 6 其次节常用电子仪器 11第三节电子参数测量基础学问 18第四节电子电路调试与故障检测 21第五节 EWB 仿真软件教程 26第六节 Protel 99SE 简介 36其次部分电路基础试验 50试验 21 常用电子仪器使用 50试验 2 2 元件伏安特性的测试 53试验 23 线性有源二端网络等效参数的测定 56试验 2 4 一阶电路

2、的响应 60试验 2 5 二阶动态电路的讨论 63试验 26 沟通电路基本测量 66试验 2 7 正弦稳态沟通电路相量的讨论 71试验 2 8RC 选频网络特性测试 74试验 29 R、L、C 串联谐振电路的讨论 77试验 210 三相沟通电路的电压和电流 80 第 1 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用试验 211 互感电路的观测 84 试验 212 直流无源二端口网络 88 第三部分模拟电子技术基础试验 92试验 31 单管放大电路 92试验 32 射极跟随器 97试验 33 两级放大电路及负反馈放大电路

3、100试验 34 差动放大器 102 试验 35 集成运放应用 ） 模拟运算电路 106试验 36 集成运放应用 ） 电压比较器 110试验 37 集成运放应用 ） 波形发生电路 114试验 38 集成运放应用 , 兆欧 M 电阻最基本的单位为欧姆电阻的换算1M = 1000 k = 10 6 1 = 10-3k = 10-6 M 阻电阻的作用 电阻在电路中通常起分压限流的作用,对信号来说,沟通与直流信号都可以通过电阻；电阻的参数识别：电阻的阻值和误差一般都标注在电阻体上,标注方法有3 种,即直标法、文字符号法和色环标注法；色环标注法使用最多,如图1-1 所示；五色环电四色环电阻 图 1-1

4、色环电阻 表 1-1 电阻的色标位置和倍率关系表颜色有效数字倍率答应偏差 X C=1/2 f c f 表示沟通信号的频电容的基本单位用法拉 F）表示,其它单位仍有：毫法 mF）、微法 uF）、纳法 nF）、皮法 bc所示, 103 表示 10 103pF=10000pF, 224 表示第 3 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用2210 4pF=0.22uF,152 表示 1510 2pF=1500pF； 中 229 表示 22 10-1pF=2.2pF）； 0.22 uF10% c 1500 pFd 2.2pF图 1-3 数码表示法标注

5、的电容电容量的色码表示法 : 顺引线方向,第一、二色码表示电容量值的有效数字,黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白分别代表 0-9 十个数字；第三色环码表示后面零的个数；色码表示的电容量单位也是pF；图 1-4a ）中表示 4710 3pF=0.047 uF；图 1-4b ）中表示 1510 4pF=0.15 uF；图 1-4 图 1-4 色码表示法标注的电容电容量的误差表示方法也有很多：1）直接表示法,例如100.5pF,误差就是0.5pF；图1-2 所示电容器上0.56 右边的“5” 表示误差为5%；2）字母码表示例如图符 号F G J K L M 0.1答应误差1% 2% 5% 10%

6、 15% 20% 1-3 所示电容中224K 表示0.22 uF10% , 152M 表示1500pF 20%, 104J 表示容量为uF 5%；在实际修理中,电容器的故障主要表现为：1）引脚腐蚀致断的开路故障；2）脱焊和虚焊的开路故障；3）漏液后造成容量小或开路故障；4）漏电、严峻漏电和击穿故障；三、晶体二极管二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大；正由于二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码掌握、调频调制和静噪等电路中；识别方法：二极管的识别很简洁,小功率二极管的N 极负极）,在二极管

7、外表大多采纳一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P 极正极）或N 极负极）,也有采纳符号标志为“ P”、“ N”来确定二极管极性的；发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负；测试留意事项：用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时 测得值是二极管的正向导通压降,这与指针式万用表测试时的判定方法是不一样的；四、稳压二极管稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是反向击穿后,其两端的电压基本保持不变；这样,当把 稳压管接入电路以后,如由于电源电压发生波动,或其它缘由造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压 将基本保持不变；故障特点：稳

8、压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳固；在这 3 种故障中,前一种故障表 现出电源电压上升；后两种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳固；五、电感电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕肯定的圈数制成；直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身 的电阻,压降很小；当沟通信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用的方向相反,阻碍沟通的通过,所以电感的特性是通直流阻沟通,频率越高,线圈阻抗越大；电感在电路中可与电容、电阻等组成振

9、荡电路；电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似；如：棕、黑、金等,金表示1uH误差 5%）的电感；电感的基本单位为：亨H）换算单位有：1 mH =103mH=106uH；六、晶体三极管晶体三极管的特点：晶体三极管 简称三极管）是内部含有 2 个 PN 结,并且具有电流放大才能的特殊器件；它分 NPN 型和 PNP 型两种类型,这两种类型的三极管从工作特性上可相互补偿,所谓 OTL 电路中的对管就是由 PNP 型和 NPN 型配对使用；晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用；七、场效应晶体管放大器场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点,因而也被广泛应用于各种电子设备中；特殊用场效管做整个

10、电子设备的输入级,可以获得一般晶体管很难达到的性能；场效应管分成结型和绝缘栅型两大类,属于电压掌握型半导体器件；场效应管与晶体管的比较1）场效应管是电压掌握元件,而晶体管是电流掌握元件；在只答应从信号源取较少电流的情形下,应选用场效应管；而在信号电压较低,又答应从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管；2）场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电；被称之为双极型器件；3）有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,敏捷性比晶体管好 集成块也叫集成电路 ,又称为集成电路；是指将很多微电子器件集成在芯片上的一种高级微电子器件；通常

11、使用硅为基础材料,在上面通过扩散或渗透技术形成 N 型和 P型半导体及 PN 结；集成电路是半导体集成电路,即以半导体材料为基片,将至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或者全部互连线路集成在基片之中或者基片之上,以执行某种电子功能的中间产品或者最终产品；集成块的代号：U 或 IC；数字集成电路器件有多种封装形式；试验中多用用双列直插式；从正面看,器件一端有一个半圆缺口,这是正方向的标志；IC 芯片的引脚序号是依次半圆缺口为参考点定位的,缺口左下边的第一个引脚编号为1,引脚编号按逆时针方向增加；1DIP 封装的器件有两列引脚,两列引脚之间的距离能够作微小转变,但引脚间距不能转变；将器件插入试

12、验平台上的插座 74 系列器件一般右下角的最终一个引脚是 GND ,右上角的引脚是 V CC；因此,使用集成电路器件时要先看清晰它的引脚安排图,找对电源和地的引脚,防止因接线错误造成器件损坏；九、 LED 七段数码显示器件由 7 个发光二极管构成七段字形,它是将电信号转换为光信号的固体显示器件,通常由磷砷化镓 GaAsP ）半导体材料制成；故又称为 GaAsP 七段数码管,其最大工作电流为 10mA 或 15mA ,分共阴和共阳两类品种；常用共阴型号有 BS201、BS202、BS207、LCS011-11 等；共阳型号有 BS204、 BS206、LA5011-11 等；1、 LED 数码管

13、的主要特点如下：1）能在低电压、小电流条件下驱动发光,能与CMOS 、ITL 电路兼容；2）发光响应时间极短 0.1 s）,高频特性好,单色性好,亮度高；3）体积小,重量轻,抗冲击性能好；4）寿命长,使用寿命在 10 万小时以上,甚至可达 100 万小时；成本低；因此它被广泛用作数字仪器外表、数控装置、运算机的数显器件；2、 LED 七段数码管的判别方法1 共阳共阴及好坏判别先确定显示器的两个公共端,两者是相通的；这两端可能是两个地端共阴极）,也可能是两个CC 端共阳极）,然后用万用表象判别一般二极管正、负极那样判定,即可确定出是共阳仍是共阴,好坏也随之确定；2 字段引脚判别将共阴显示器接地端

14、接电源 cc 的负极, cc 正极通过 400 左右的电阻接七段引脚之一,就依据发光情形可以判别出 a、b、c、d、 e、f 、g 七段；对于共阳显示器,先将它的 cc 端接电源的正极,再将几百欧姆一端接地,另一端分别接显示器各字段引脚,就七段之一分别发光,从而判定之；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用3使用留意事项1）对于型号不明、又无管脚排列图的LED数码管,用数字万用表的二极管档可完成下述测试工作：判定数码管的结构形式 共阴或共阳）；识别管脚；检查全亮笔段；预先可假定某个电极为公共极

15、,然后依据笔段发光或不发光加以验证；当笔段电极接反或公共极判定错误时,该笔段就不能发光；2） LED数码管每笔画工作电流 电阻,限流电阻阻值可按下式运算：I LED 约在 510mA 之间,如电流过大会损坏数码管,因此必需加限流其中 U0为加在 LED两端电压, ULED 为 LED数码管每笔画压降 约 2 伏特）；3）检查时如发光暗淡,说明器件已老化,发光效率太低；假如显示的笔段残缺不全,说明数码管已局部损坏；其次节 常用电子仪器电路电子试验中常用的电子仪器有万用表、直流稳压电源、信号发生器、示波器、沟通毫伏表等；在实验中正确选用和使用各种仪器是保证明验顺当进行并获得精确结果的必要条件；一、

16、万用表万用表分成指针式万用表和数字式万用表；数字万用表具有测量精确、取值便利、功能齐全等优点,最一般的数字万用表一般具有电阻测量、通断声响检测、二极管正向导通电压测量、沟通直流电压电流测量、三极管放大倍数及性能测量等；有些数字万用表就增加了电容容量测量、频率测量、温度测量、数据记忆及语音报数等功能,给实际检测工作带来很大的便利；下面简洁介绍其使用方法和留意事项；1、使用方法1）使用前,应认真阅读有关的使用说明书,熟识电源开关、量程开关、插孔、特殊插口的作用；2）将电源开关置于 ON 位置；3）交直流电压的测量：依据需要将量程开关拨至 DCV 直流）或 ACV 沟通）的合适量程,红表笔插入 V

17、孔,黑表笔插入 COM 孔,并将表笔与被测线路并联,读数即显示；4）交直流电流的测量：将量程开关拨至 DCA 直流）或 ACA 沟通）的合适量程,红表笔插入 mA 孔200mA 时）或 10A 孔200mA 时） ,黑表笔插入 量时,数字万用表能自动显示极性；COM 孔,并将万用表串联在被测电路中即可；测量直流5）电阻的测量：将量程开关拨至 的合适量程,红表笔插入 V 孔,黑表笔插入 COM 孔；假如被测电阻值超出所挑选量程的最大值,万用表将显示“ 1”,这时应挑选更高的量程；测量电阻时,红表笔为正极,黑表笔为负极,这与指针式万用表正好相反；因此,测量晶体管、电解电容器等有极性的元器件时,必须

18、留意表笔的极性；2、使用留意事项1）假如无法预先估量被测电压或电流的大小,就应先拨至最高量程挡测量一次,再视情形逐步把量程减小到合适位置；测量完毕,应将量程开关拨到最高电压挡,并关闭电源；2）满量程时,外表仅在最高位显示数字“1”,其它位均消逝,这时应挑选更高的量程；3）测量电压时,应将数字万用表与被测电路并联；测电流时应与被测电路串联,测直流量时不必考虑正、负极性；4）当误用沟通电压挡去测量直流电压,或者误用直流电压挡去测量沟通电压时,显示屏将显示“000”,或低位上的数字显现跳动；5）禁止在测量高电压220V 以上）或大电流0.5A 以上）时换量程,以防止产生电弧,烧毁开关触点；6）测量电

19、阻时,肯定不要带电测量；7）使用完毕,将测量挑选置于沟通750V 或者直流1000V 处,这样在下次测量时无论误测什么参数,都不会引起数字万用表损坏；8）当显示电池符号时,表示电池电压低于工作电压,应准时更换电池；二、直流稳压电源直流稳压电源是将沟通电变成稳固的、输出功率符合要求的直流电的设备；各种电子电路都需要直流电源供电,因此直流稳压电源是电子电路中不行缺少的；HY1711-3S 直流稳压、稳流电源：具有体积小、重量轻、效率高、可串联并联使用、跟踪使用、不怕短路、电压电留恋续可调、牢靠性高、稳固性好、纹波小等优点,外型美观,工艺先进；HY1711-3S 具有双路独立可调电压输出,并且两路可

20、调电源可以独立使用,也可以进行串联、并联使用；在串联或并联使用时,只需对主路电源的输出进行调剂,从路电源的输出就会跟踪主路；HY1711-3S 主要技术指标：名师归纳总结 输入电压： 220VAC10%或 380Vac 10% 第 6 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 输出电压： 0-30V/50V/110V/150V200V/300V/1000V 输出功率： 30W-200KW 源效应： CV：1 10-4+0.5mV CC：1 10-2+3mA 负载效应： CV： 1 10-4+1mV CC： 1 10-

21、2+5mA 周期与随机偏移：CV ：0.5mV CC：10mA三、信号发生器信号发生器是可以供应方波、三角波、正弦波、斜波、脉冲波等波形的仪器,在使用时,它的输出端不 答应短路；试验时一般用来给试验电路供应输入信号；SG1645 型函数信号发生器的技术指标和使用方法1、概述本仪器是一种多功能、6 位数字显示的功率函数信号发生器；它能直接产生正弦波、三角波、方波、对 称可调脉冲波和 TTL 脉冲波；其中正弦波具有最大为 10W 的功率输出,并具有短路报警爱护功能；此仪器 仍具有 VCF 输入掌握、直流电平连续调剂和频率计外接测频等功能；2、面板说明 2.1 面板标志说明及功能见表 1-2 和图

22、1-5；图 1-5 SG1645 型函数信号发生器面板示意图表 1-2SG1645 型函数信号发生器面板功能表序号面板状态作用1 衰减 dB 1 按下按钮可产生20 dB 或 40 dB 衰减；2 波形挑选2 二只按钮同时按下可产生60 dB 衰减；1 输出波形挑选；2 波形挑选脉冲波时,可与“占空比；10” 协作使用可以转变脉冲名师归纳总结 3 频率倍乘1 频率倍乘开关与“12” 、“14” 协作挑选工作频率；第 7 页,共 22 页4 计数2 外测频率时挑选闸门时间；1 频率计内测和外测频率信号时按下）挑选；5 Hz 2 外测频率信号衰减挑选,按下时信号衰减20 dB；指示频率单位,灯亮有

23、效；指示频率单位,灯亮有效；6 KHz 7 闸门此灯闪耀,说明频率计正在工作；8 溢出当频率超过6 个 LED 所显示范畴时灯亮；9 电源数字LED ,所以内部产生频率或外测时的频率均由此6 个LED 显示；10 按下开关电源接通,频率计显示；11 计数输入外测频率时,信号从今输入；12 频率调剂与“3” 协作挑选工作频率；13 压控输入外接电压掌握频率输入端；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 14 频率微调个人资料整理仅限学习使用与“12” 协作微调工作频率15 同步输出输出波形为TTL 脉冲,可做同步信号；16 直流偏置拉出此按钮可设定波形电压输出

24、的直流工作点,顺时针方向为正,逆时针方向为负,将此按钮推动就直流电位为零；17 电压输出输出波形由此输出,阻抗为50占空比当“2” 挑选脉冲波时,转变此电位器可以脉冲的占空比；18 20 幅度调剂幅度电位器可以同时转变电压输出和正弦波功率输出幅度；19/21 正弦波功率输出（ 1）当波形挑选为正弦波时,有正弦波输出；（ 2）当挑选其它波形时输出为零；（ 3）当 F 200KHz 时,电路会爱护而无输出；四、示波器示波器是一种用途特别广泛的电子图示测量仪器,它可以把电信号的变化作为一个时间函数描画出来,主要用来观看各种周期性信号的波形,并可定量测试信号的幅度、频率 示波器种类、型号很多,功能也不

25、同；电路电子试验中使用较多的是 能得出电压值与时间值；2、示波管和电源系统 1）电源 Power 示波器主电源开关；当此开关按下时,电源指示灯亮,表示电源接通；2）辉度 Intensity 旋转此旋钮能转变光点和扫描线的亮度；观看低频信号时可小些,高频信号时大些；一般不应太亮,以 爱护荧光屏；3）聚焦 Focus 聚焦旋钮调剂电子束截面大小,将扫描线聚焦成最清晰状态；4）标尺亮度 Illuminance 此旋钮调剂荧光屏后面的照明灯亮度；正常室内光线下,照明灯暗一些好；室内光线不足的环境中,可 适当调亮照明灯；3、垂直偏转因数和水平偏转因数1）垂直偏转因数挑选VOLTS DIV 和微调X 轴和

26、 Y 轴都适用；在单位输入信号作用下,光点在屏幕上偏移的距离称为偏移灵敏度,这肯定义对灵敏度的倒数称为偏转因数；垂直灵敏度的单位是为 cm/V ,cmmV 或者 DIV mV,DIV V,垂直偏转因数的单位是 V cm, mV cm 或者 V DIV ,mV DIV ；实际上因习惯用法和测量电压读数的便利,有时也把偏转因数当灵敏度；双踪示波器中每个通道各有一个垂直偏转因数挑选波段开关；一般按1,2,5 方式从 5mV DIV 到 5VDIV 分为 10 档,波段开关指示的值代表荧光屏上垂直方向一格的电压值；例如波段开关置于 1VDIV 档时,假如屏幕上信号光点移动一格,就代表输入信号电压变化

27、1V ；每个波段开关上往往仍有一个小旋钮,用来微调每档垂直偏转因数；将它沿顺时针方向旋转究竟,处于“校准 ”位置,此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一样；逆时针旋转此旋钮,能够微调垂直偏转因数；垂直偏转因数微调后,会造成与波段开关的指示值不一样,这点应引起留意；很多示波器具有垂直扩展功能,当微调旋钮被拉出时,垂直灵敏度扩大如干倍 偏转因数缩小如干倍 ；例如,假如波段开关指示的偏转因数是 1V/DIV ,采纳 5 扩展状态时,垂直偏转因数是 0.2VDIV ；在做数字电路试验时,在屏幕上被测信号的垂直移动距离与 被测信号的电压值；+5V 信号的垂直移动距离之比常被用于判定2）时基挑选 TIM

28、E DIV 和微调 时基挑选和微调的使用方法与垂直偏转因数挑选和微调类似；时基挑选也通过一个波段开关实现,按名师归纳总结 1、 2、5 方式把时基分为如干档；波段开关的指示值代表光点在水平方向移动一个格的时间值；例如在1 SDIV 档,光点在屏上移动一格代表时间值1 S；10 扩“ 微调 ”旋钮用于时基校准和微调；沿顺时针方向旋转究竟处于校准位置时,屏幕上显示的时基值与波段开关所示的标称值一样；逆时针旋转旋钮,就对时基微调；旋钮拔出后处于扫描扩展状态；通常为第 8 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用展,即水平灵

29、敏度扩大 10 倍,时基缩小到 110；例如在 2 S/DIV档,扫描扩展状态下荧光屏上水平一格代表的时间值等于 2 S 1/10=0.2 STDS 试验台上有 10MHz 、1MHz 、500kHz、100kHz 的时钟信号,由石英晶体振荡器和分频器产生,准确度很高,可用来校准示波器的时基；示波器的标准信号源 CAL ,特地用于校准示波器的时基和垂直偏转因数；例如 COS5041 型示波器标准信号源就供应一个 V P-P=2V,f=1kHz 的方波信号；示波器前面板上的位移 Position旋钮调剂信号波形在荧光屏上的位置；旋转水平位移旋钮 标有水平双向箭头 左右移动信号波形,旋转垂直位移旋

30、钮 标有垂直双向箭头 上下移动信号波形；3、输入通道和输入耦合挑选1）输入通道挑选输入通道至少有三种挑选方式：通道 1CH1 、通道 2CH2 、双通道 DUAL ；挑选通道 1 时,示波器仅显示通道 1 的信号；挑选通道 2 时,示波器仅显示通道 2 的信号；挑选双通道时,示波器同时显示通道 1信号和通道 2 信号；测试信号时,第一要将示波器的地与被测电路的地连接在一起；依据输入通道的挑选,将示波器探头插到相应通道插座上,示波器探头上的地与被测电路的地连接在一起,示波器探头接触被测点；示波器探头上有一双位开关；此开关拨到“ 1”位置时,被测信号无衰减送到示波器,从荧光屏上读出的电压值是信号的

31、实际电压值；此开关拨到“ 10 位置时,被测信号衰减为 110,然后送往示波器,从荧光屏上读出的电压值乘以 10 才是信号的实际电压值；2）输入耦合方式输入耦合方式有三种挑选：沟通 AC 、地 GND 、直流 DC ；当挑选 “ 地”时,扫描线显示出“ 示波器地” 在荧光屏上的位置；直流耦合用于测定信号直流确定值和观测极低频信号；沟通耦合用于观测沟通和含有直流成分的沟通信号；在电路电子试验中,一般挑选 五、 SX2222 型视频毫伏表 SX2222 型视频毫伏表是一种适用于测量电压为 电压的精确测量仪器；“ 直流 ”方式,以便观测信号的确定电压值；100 V300V ,频率为 10Hz12MHz 的正弦波有效值仪器共有十二个量程,电平范畴为-80dB+52dB ；仪器指示稳固,能快速进入使用,并具有1kHz 、100mV 的精