2022年电路电子基础实验 .pdf

《2022年电路电子基础实验 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年电路电子基础实验 .pdf（22页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、个人资料整理仅限学习使用电路电子基础实验主编 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实验中心目录第一部分电子测量基础知识6第一节 常用电子元件的基本知识6 第二节常用电子仪器 11第三节电子参数测量基础知识 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第二部分电路基础实验 50实验 21 常用电子仪器使用 50实验 2 2 元件伏安特性的测试53实验 23 线性有源二端网络等效参数的测定56实验 2 4 一阶电路的响应60实验 2 5 二阶动态电路的研究63实验 26 交流电路基本测量66实验

2、2 7 正弦稳态交流电路相量的研究71实验 2 8RC 选频网络特性测试74实验 29 R、L、C 串联谐振电路的研究 77实验 210 三相交流电路的电压和电流80 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 22 页个人资料整理仅限学习使用实验 211 互感电路的观测84 实验 212 直流无源二端口网络88 第三部分模拟电子技术基础实验 92实验 31 单管放大电路 92实验 32 射极跟随器 97实验 33 两级放大电路及负反馈放大电路 100实验 34 差动放大器 102 实验 35 集成运放应用 ）模拟运算电路 106实

3、验 36 集成运放应用 ）电压比较器 110实验 37 集成运放应用 ）波形发生电路 114实验 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 = 106 1 = 10-3k = 10-6M 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，交流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。五色环电阻四色环电阻图 1-1 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允许偏差 电容的基本单位用法拉

4、F）表示，其它单位还有：毫法mF）、微法 uF）、纳法 nF）、皮法 (b(c所示， 103 表示10 103pF=10000pF， 224 表示精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 22 页个人资料整理仅限学习使用22 104pF=0.22uF，152 表示 15 102pF=1500pF。 中 229 表示 22 10-1pF=2.2pF）。 0.22 uF 10% (c 1500 pF(d 2.2pF图 1-3 数码表示法标注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、

5、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47 103pF=0.047 uF；图1-4b ）中表示15 104pF=0.15uF；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10 0.5pF，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）字母码表示符 号F G J K L M 允许误差 1% 2% 5% 10% 15% 20% 例如图1-3 所示电容中224K 表示0.22 uF 10%， 152M 表示1500pF 20%，

6、 104J 表示容量为0.1uF 5%。在实际维修中，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、严重漏电和击穿故障。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。正因为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、编码控制、调频调制和静噪等电路中。识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N 极负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，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），也有采用符号标志

7、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。测试注意事项：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断方法是不一样的。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，若由于电源电压发生波动，或其它原因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：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3 种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后两种故障表现为电

8、源电压变低到零伏或输出不稳定。五、电感电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 22 页个人资料整理仅限学习使用的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，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

9、）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，并且具有电流放大能力的特殊器件。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互相弥补，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。尤其用场效管做整个电子设备的输入级，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，属于电压控制型半导体器件。场效应管与晶体管的比较

10、1）场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许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，灵活性比晶体管好 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

11、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。实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改变，但引脚间距不能改变。将器件插入实验平台上的插座74 系列器件一般右下角的最后一个引脚是GND，右上角的引脚是VCC。因此，使用集成电路器件时要先看清楚它的引脚分配图，找对

12、电源和地的引脚，避免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0.1s），高频特性好，单色性好，亮度高。3）体积小

13、，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仪表、数控装置、计算机的数显器件。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普通二极管正、负极那样判断，即可确定出是共阳还是共阴，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，则根据发光情况可以判别出a、b、c、d、 e、f 、g 七段。对于共阳显示器，先将它的cc端接电

14、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，则七段之一分别发光，从而判断之。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 22 页个人资料整理仅限学习使用3使用注意事项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，然后根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断错误时，该笔段就不能发光。2） LED数码管每笔画工作电流ILED约在 510mA 之间，若电流过大会损坏数码管，因此

15、必须加限流电阻，限流电阻阻值可按下式计算：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）检查时若发光暗淡，说明器件已老化，发光效率太低。如果显示的笔段残缺不全，说明数码管已局部损坏。第二节常用电子仪器电路电子实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、交流毫伏表等。在实验中正确选用和使用各种仪器是保证实验顺利进行并获得准确结果的必要条件。一、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、取值方便、功能齐全等优点，最普通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、交流直流电压电流测量、三

16、极管放大倍数及性能测量等。有些数字万用表则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方便。下面简单介绍其使用方法和注意事项。1、使用方法1）使用前，应认真阅读有关的使用说明书，熟悉电源开关、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：根据需要将量程开关拨至DCV 直流）或ACV 交流）的合适量程，红表笔插入 V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 交流）的合适量程，红表笔插入mA 孔200mA 时）或 10A 孔200mA

17、时） ,黑表笔插入COM 孔，并将万用表串联在被测电路中即可。测量直流量时，数字万用表能自动显示极性。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。如果被测电阻值超出所选择量程的最大值，万用表将显示“1”，这时应选择更高的量程。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，必须注意表笔的极性。2、使用注意事项1）如果无法预先估计被测电压或电流的大小，则应先拨至最高量程挡测量一次，再视情况逐渐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，仪表仅在最高位

18、显示数字“ 1”，其它位均消失，这时应选择更高的量程。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）当误用交流电压挡去测量直流电压，或者误用直流电压挡去测量交流电压时，显示屏将显示“ 000”，或低位上的数字出现跳动。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）测量电阻时，一定不要带电测量。7）使用完毕，将测量选择置于交流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，应及时更换电池

19、。二、直流稳压电源直流稳压电源是将交流电变成稳定的、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可缺少的。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、电压电流连续可调、可靠性高、稳定性好、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节，从路电源的输出就会跟踪主路。HY1711-3S 主要技术指标：输入电压： 220VAC 10%或 380Vac10%

20、 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 22 页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：110-4+0.5mV CC：110 -2+3mA 负载效应： CV： 110-4+1mV CC： 110-2+5mA 周期与随机偏移：CV ：0.5mVCC：10mA三、信号发生器信号发生器是可以提供方波、三角波、正弦波、斜波、脉冲波等波形的仪器，在使用时，它的输出端不允许短路。实验时一般用来给实验电路提供输入信号。SG164

21、5 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，并具有短路报警保护功能。此仪器还具有 VCF 输入控制、直流电平连续调节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 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) 二只按钮同时按下可产生60 dB

22、 衰减。2 波形选择(1) 输出波形选择。(2) 波形选择脉冲波时，可与“10”配合使用可以改变脉冲占空比。3 频率倍乘(1) 频率倍乘开关与“12”、“ 14”配合选择工作频率。(2) 外测频率时选择闸门时间。4 计数(1) 频率计内测和外测频率信号时按下）选择。(2) 外测频率信号衰减选择，按下时信号衰减20 dB。5 Hz 指示频率单位，灯亮有效。6 KHz 指示频率单位，灯亮有效。7 闸门此灯闪烁，说明频率计正在工作。8 溢出当频率超过6 个 LED 所显示范围时灯亮。9 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 电源按下开关电源接通，频率计显示。11

23、 计数输入外测频率时，信号从此输入。12 频率调节与“ 3”配合选择工作频率。13 压控输入外接电压控制频率输入端。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 22 页个人资料整理仅限学习使用14 频率微调与“ 12”配合微调工作频率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，将此按钮推进则直流电位为零。17 电压输出输出波形由此输出，阻抗为5018 占空比当“ 2”选择脉冲波时，改变此电位器可以脉冲的占空比。20 幅度调节幅度电位器可以

24、同时改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）当波形选择为正弦波时，有正弦波输出。（ 2）当选择其它波形时输出为零。（ 3）当 F 200KHz 时，电路会保护而无输出。四、示波器示波器是一种用途非常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绘出来，主要用来观察各种周期性信号的波形，并可定量测试信号的幅度、频率 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 旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。观察低频信号时可小些，高频信号时大些。一

25、般不应太亮，以保护荧光屏。(3）聚焦 (Focus 聚焦旋钮调节电子束截面大小，将扫描线聚焦成最清晰状态。(4）标尺亮度 (Illuminance 此旋钮调节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）垂直偏转因数选择(VOLTS DIV 和微调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，这一定义对X 轴和 Y 轴都适用。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Vcm， mV cm 或者 VDIV ，mV DI

26、V 。实际上因习惯用法和测量电压读数的方便，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选择波段开关。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，如果屏幕上信号光点移动一格，则代表输入信号电压变化1V。每个波段开关上往往还有一个小旋钮，用来微调每档垂直偏转因数。将它沿顺时针方向旋转到底，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致。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致，这点应引起注意。

27、许多示波器具有垂直扩展功能，当微调旋钮被拉出时，垂直灵敏度扩大若干倍(偏转因数缩小若干倍。例如，如果波段开关指示的偏转因数是1V/DIV ，采用 5 扩展状态时，垂直偏转因数是0.2VDIV 。在做数字电路实验时，在屏幕上被测信号的垂直移动距离与+5V 信号的垂直移动距离之比常被用于判断被测信号的电压值。(2）时基选择 (TIME DIV 和微调时基选择和微调的使用方法与垂直偏转因数选择和微调类似。时基选择也通过一个波段开关实现，按1、 2、5 方式把时基分为若干档。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1SDIV 档，光点在屏上移动一格代表时间值1S。“ 微调 ” 旋钮

28、用于时基校准和微调。沿顺时针方向旋转到底处于校准位置时，屏幕上显示的时基值与波段开关所示的标称值一致。逆时针旋转旋钮，则对时基微调。旋钮拔出后处于扫描扩展状态。通常为 10 扩精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 22 页个人资料整理仅限学习使用展，即水平灵敏度扩大10 倍，时基缩小到110。例如在2S/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2S(1/10=0.2 S。TDS 实验台上有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

29、的时基。示波器的标准信号源CAL ，专门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提供一个VP-P=2V,f=1kHz 的方波信号。示波器前面板上的位移(Position旋钮调节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选择(1）输入通道选择输入通道至少有三种选择方式：通道1(CH1 、通道 2(CH2 、双通道 (DUAL 。选择通道1 时，示波器仅显示通道1 的信号。选择通道2 时，示波器仅显示通道2 的信号。选择双通道时，示波器同时显示通道1信

30、号和通道2 信号。测试信号时，首先要将示波器的地与被测电路的地连接在一起。根据输入通道的选择，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选择：交流(AC 、地 (GND 、直流 (DC 。当选择 “ 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

31、直流绝对值和观测极低频信号。交流耦合用于观测交流和含有直流成分的交流信号。在电路电子实验中，一般选择“ 直流 ” 方式，以便观测信号的绝对电压值。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100V 300V，频率为10Hz12MHz 的正弦波有效值电压的精确测量仪器。仪器共有十二个量程，电平范围为-80dB+52dB 。仪器指示稳定，能迅速进入使用，并具有1kHz、100mV 的精确校正源，能确保仪器的测量精度。仪器频带宽、灵敏度高，适用范围广。如对低频放大器、高频放大器、邮电通讯设备、滤波器、载波电话、电声器具、传输系统等的电压参数都能精确的测量。表 1-

32、3 SX2222 型视频毫伏表主要技术参数：测量电压范围100V300V 十二档量程）输入阻抗1、3、10、30、100、300mV 1mV 300mV 输入电阻大于或等于8M 1、3、10、30、100、 300V 输入电容小于或等于40PF 测量电平范围-80dB+52dB 1V 300V 输入电阻大于或等于8M 测量电压的频率范围10Hz 12MHz 输入电容小于或等于20PF 固有误差基准条件下测量的误差仪器的过载电压1mV 300mV 各量程交流过载峰值电压为100V，1V300V 各量程交流过载峰值电压为600V；最大直流电压为600V。电压误差 2% 10Hz500kHz 3%

33、500kHz4MHz 5% 功率4W 4MHz 12MHz7% 电源220V 10% 50Hz 4% 工作误差10Hz500kHz 5% 尺寸240(宽 144(高 280(深 500kHz4MHz 7% 4MHz 12MHz10% 使用方法及注意事项：1机械调零仪表接通电源前，先检查指针是否在零点，如果不在零点，应调节机械零调节螺钉，使指针位于零点。2正确选择量程应按被测电压的大小合适地选择量程，使仪表指针偏转至满刻度的1/3 以上区域。如果事先不知道被测电压的大致数值，应先将量程开关置于最大量程，然后再逐步见笑量程。3正确读数读数要根据量程开关的位置，按对应的刻度线读数精选学习资料 - -

34、 - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 22 页个人资料整理仅限学习使用4当仪表输入端开路时，由于外界信号可能使指针偏转超量程而损坏表头，测量完毕时，应将量程开关置于最大量程六、数字电路实验箱电平开关： 实验箱内有15 个乒乓开关，可以提供0、1 电平。向上拨输出高电平，向下拨输出低电平。0、1 显示器 ：L0 L15 十五个 0、1 显示器可用来测试电路输出状态，当输出为高电平时红灯亮，当输出为低电平时绿灯亮。数码管 ：实验箱内共有数码管四个，其对应的输入为8421码的数据线，分别为D、C、B、A，数码管为共阴极，对应的公共端接地，用D、C、B、

35、A 进行编码，得到从“09”的显示脉冲源 ：实验箱内有单次脉冲源和连续脉冲源，单次脉冲源输出端有正脉冲和负脉冲,当按下正脉冲相应按键时，正脉冲输出由低变高；当按下负脉冲相应按键时，负脉冲输出由高变低。连续脉冲可通过波段开关大范围选择频率，用电位器可以微调频率。电源 ：分别有 5V， 15V 两组直流电源输出。其它 ：实验箱内还有蜂鸣器、逻辑笔等。第三节 电路电子参数测量基础一、模拟电路测量基础模拟电路参数的测试是电子技术实验的主要内容，学习和掌握电子参数的测量方法是本门课程的主要任务。电子电路参数很多，不同功能的电路有不同的特性参数，其中有些参数是许多电路共有或是基本的参数，如电路的放大倍数、

36、输入阻抗、输出阻抗、幅频特性、功率、效率等。1、放大倍数的测试放大倍数是模拟电路的最基本的参数，它是电路输出量与输入量之比。电路特性参数测试常用正弦信号。信号频率应选择在被测电路的通频带中，信号的幅度应在输出信号波形不失真的条件下尽量选择大一些，以便减小干扰信号的影响。在实验时，可以比较灵活地选择测试信号，而不必照搬指导书中的数据。2、幅度频率特性测试电路的幅度频率特性和通频带是一项重要参数，它反映电路对不同频率的响应特性。测试电路幅度频率特性有点测法和扫频法两种常用的方法。这里给大家介绍点测法。测试时，保持输入信号幅度不变，先选择一个中间频率fo，测量电路的输出信号幅度uo。然后改变信号的频

37、率，测出每一频率时对应的输出信号幅度，这样一点一点测下去，直到输出信号幅度下降较明显为止，在 fo的上下两个方向都测量完毕，最后在坐标纸上将这些测试点用曲线连接起来，就可以描绘出电路的幅度频率特性曲线，如图1-6 所示。这种方法能比较真实地描绘出电路的幅度频率特性曲线，但很麻烦。如果电路的特性较好，幅度频率特性曲线比较简单，我们只需找出其中的三个特殊点，就可以描绘出整个幅度频率特性曲线了，这就是所谓的三点法。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 22 页个人资料整理仅限学习使用图 1-6 幅度频率特性曲线图 1-6 的 A

38、点为中间频率的一个点，以此为基础，连续调节信号源频率，看电路输出幅度的变化，在低频和高频输出幅度都回下降，当输出幅度随频率变化而下降到0.707 uo时，这个频率叫电路的截止频率，比fo低的叫低频截止频率，比fo高的叫高频截止频率，分别用fL和 fH表示，即图中B点和 C 点所对应的频率。最后用圆滑曲线将这三点连接起来就完成了。这是一种很常用的方法。3、输入电阻的测试电路的输入电阻和输出电阻是一项重要参数，它直接关系到信号与电路、电路与电路以及电路与负载之间的匹配问题。输入电阻的定义为：输入信号的电压与电流之比。即：Ri=ui/ii为了测量放大器的输入电阻，按图1-7 电路在被测放大器的输入端

39、与信号源之间串入一已知电阻R，在放大器正常工作的情况下，用示波器或交流毫伏表）测出us和 ui，则根据输入电阻的定义可得图 1-7 输入、输出电阻测量示意图测量时应注意下列几点：1）由于电阻R两端没有电路公共接地点，所以测量R两端电压uR时必须分别测出us和 ui，然后按uR=us-ui求出 uR值。2）电阻R的值不宜取得过大或过小, 以免产生较大的测量误差，可以证明，只有在时误差最小，所以，要求选择。4、输出阻抗的测试电路输出阻抗的测试原理如图1-7 所示，在不接负载时测量输出电压为uo，然后接上负载RL，再测量输出电压为uL，则。同理可以证明，选择可以减小测量误差。在实用中，用可变电阻来作

40、RL，测量时调整RL的值，使，这时 RO=RL。 这又叫半电压法。5、输出功率的测量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 22 页个人资料整理仅限学习使用输出功率的定义是：在负载电阻已知的情况下，。故故只要测量已知负载上的输出电压为o，即可计算出输出功率。二、数字电路测量基础1、数字电路逻辑状态规定数字电路是一种开关电路，开关的两种状态“ 开通 ” 与“ 关断 ” ，常用二元常量0 和 1 来表示。在数字逻辑电路中，区分逻辑电路状态“1”和 “0”信号的电平一般有两种规定，即正逻辑和负逻辑。正逻辑规定，高电平表示逻辑“1”，

41、低电平则表示逻辑“0”。负逻辑规定，低电平表示逻辑“1”，高电平则表示逻辑“ 0”。工程中多数采用正逻辑描述。对于TTL 电路正逻辑 “ 1”电平在2.43.6V 之间，逻辑 “ 0”电平在0.20.4V 之间。2、数字电路测试数字电路静态测试指的是，给定数字电路若干组静态输入值，测定数字电路的输出值是否正确。数字电路状态测试的过程是在数字电路设计好后，将其安装连接成完整的线路，把线路的输入接到电平开关上，线路的输出接到电平指示灯LED ），按功能表或状态表的要求，改变输入状态，观察输入和输出之间的关系是否符合设计要求。数字电路电平测试是测量数字电路输入与输出逻辑电平电压）值是否正确的一种方法

42、。数字逻辑电路中，对于74 系列 TTL 集成电路要求，输入低电平0.8V，输入高电平2V。74 系列 TTL 集成电路数出低电平 0.2V ，输出高电平3.5V。静态测试是检查设计与接线是否正确无误的重要一步。动态测试：在静态测试的基础上，按设计要求在输入端加动态脉冲信号，观察输出端波形是否符合设计要求，这是动态测试。第四节 电子电路调试与故障检测电子电路使用的元器件很多，它们的特性参数分散性较大，其中有源器件如晶体管、集成电路等）通常工作在近似的线性区域，如果工作点发生变化，将影响整个电路的工作状态。在设计电路时，不可能十分准确估计到元器件的参数和各种客观因素，因此设计计算过程都在许多假设

43、条件下进行。在装配制造过程中也还有许多不确定的因素存在，这就使得制作出来的电路装置很难达到预期的效果。所以电子电路的调整测试就成了一项必不可少而且十分重要的工序，这也是电子技术人员最基本的技能。电子电路调试是指将装配好的电子装置，经过调整测试过程，使其性能达到设计指标的要求。这个调整测试过程一般包括：检查电路及元器件、调整测试静态工作点、测试动态性能及技术指标。在这个过程中一个重要的环节是查找故障及调整工作状态使其达到预定的技术指标。电子电路的调试程序大致是：检查电路及元器件、调整静态工作点、动态调整测试。一、检查电路及元器件对一个安装完毕的电路装置，在通电之前应该作一次仔细的检查，以便及早发

44、现错误，避免元器件的损坏。检查内容如下。1电路检查电路检查是按照设计图纸仔细检查安装接线过程中是否有错接、漏接或重接现象，如果是印制板，要注意检查短路和断路现象，尤其是集成电路引脚之间，由于距离较小，更容易短路，这根可能造成器件的损坏。2元器件检查电子电路用的元器件很多，规格复杂，检查时应按设计要求，仔细对照其型号、参数。如电阻器的阻值、功率、精度等级；电容器的容量、耐压和极性接法；晶体管的型号、管脚接法等。如果是发热器件，要检查散热措施及安装方法。对有屏蔽的器件，要检查屏蔽接地是否良好。二、电子电路的调整测试电子电路的调整和测试是使电路达到设计要求的一个完整的技术处理过程，它是通过调整测试使

45、电路的静态工作点和各项动态技术指标达到设计要求。1静态工作点调试静态工作点的调整就是调电路的最大不失真输出，得到最大动态范围。为此，在放大器正常工作情况下，逐渐增大输入信号的幅度，并同时改变静态工作点，用示波器观察输出信号，当输出波形同时出现削底和缩顶现象 ，然后用电子仪表测试其动态参数如放大倍数、幅度频率特性、输入及输出阻抗等。在测试过程中发现存在的问题，分析处理办法，使电路各项指标都达到设计要求。在动态调试中，除了要掌握各种正确的测试方法外，很重要的一环是查找各种故障，并进行分析和处理以便电路能够正常工作。这是最关键的技术工作。新安装的电子电路潜伏着各种各样的故障是不足为奇的。元器件的质量

46、，电路板的制作，安装焊接的工艺质量，电源及各种外界因素等等，只要其中有一点点问题，就可能导致整个电路工作不正常。如果有多种故障同时存在，那问题就非常复杂了。我们必须学会运用理论知识和实践经验去分析各种故障现象与故障原因的关系，学会各种查找故障的方法，掌握处理故障的技术。三、电子电路常见故障现象及产生原因1、直流电路常见故障及产生原因直流电源是电子电路工作的动力，直流供电不正常，电子电路肯定不能正常工作；对于大功率电路，因为消耗能量多，所以发热量大，供电异常极容易损坏大功率器件。因此查找故障一般首先从直流供电电路人手。直流电路常见故障有电压、电流过大或过低。排除电源本身的原因之外，主要是电路直流

47、通道不正常引起的，其中包括供电回路中的去耦电阻和滤波电容设置不当，晶体管电路中的偏置电阻、负载电阻、耦合电容、旁路电容有问题等。一般情况是电阻发生断路、电容漏电或短路、晶体管损坏、接线错误造成电路中有短路或断路现象等。2交流电路故障及产生原因电子电路中交流电路的故障最容易发生，也是最复杂的，查找这类故障难度更大。下面介绍几种常见故障的查找思路。(1 有输入信号，无信号输出。在排除直流故障后，这种现象常常是电路中的耦合元件不正常引起的，如电感、电容开路或旁路电容短路等。晶体管损坏也是一个原因，但这类故障在直流检查过程中就很容易发现。(2 无输入信号，有信号输出( 振荡电路除外。这种故障极有可能是

48、电路产生了自激振荡，这是多级放大器和深度负反馈放大器最容易出现的故障之一。判别的方法是用示波器观察其输出信号的波形。一般电路自激产生的信号输出幅度较大，并伴有波形失真，其频率常在电路的通频带之外；极低频率的自激振荡( 又叫汽船声 主要是供电电源内阻太大或极间去耦不良引起的；高频自激多是分布参数引起的，如晶体管的极间电容、元件布置不合理、电路屏蔽不好、接地不良等。集成运算放大器开环应用时最容易产生自激，应予以足够的重视。(3 输出信号幅度太小或太大。在电路输入加上测试信号后，观察电路中各点的信号幅度和波形是检查交流故障的有效方法。根据设计要求，电路各级的放大量就决定了各极输出幅度的大小。如果出现

49、输出幅度异常，肯定要检查影响各级放大量的因素，如晶体臂的电流放大系数、级间耦合电路的衰减量、负载匹配的程度、调谐回路的谐振频率、负反馈系数等等。这要根据现象和电路原理等具体情况深入进行分析，才能找到故障原因。(4 输出信号波形严重失真晶体管本质上是一个非线性元件，用它来作线性放大器是利用其特性曲线的近似线性部分，这是依靠其静态工作点来控制的。如果输出信号波形严重失真，首先就要检查晶体管静态工作点是否正确，在对称性的电路中要检查晶体管的参数是否对称，元件参数是否对称等，此外，如果电路的放大倍数或反馈系数变化很大，也会引起波形失真，不过这种故障是与输出信号幅度变化同时出现的。精选学习资料 - -

50、- - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 22 页个人资料整理仅限学习使用(5 噪声问题噪声的来源很多，一般分两大类。一类来自电路内部，主要是晶体管、电阻器等产生的热噪声，电源滤波不良产生的低频噪声，高频元件屏蔽不良引起的互相干扰，电路接地不良等。另一类是外部干扰引起的噪声，尤其是高输入阻抗、高灵敏度电路最易受外界的干扰，对这种电路应考虑采取严密的屏蔽措施。电源变压器在电子电路中是一个主要的噪声源，因此对电源变压器应采取严格的隔离和屏蔽措施。(6 振荡电路不起振振荡电路是采用正反馈的电子电路，起振条件包括相位条件和振幅条件。正反馈的相位条件在设计电路