2022年电气模电实验电子文本.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 试验一 常用电子仪器外表的使用一、试验目的把握电子电路中常用仪器外表的功能及其正确使用方法;二、试验原理在模拟电子试验中,用来调试电路动、静态特性与工作状况的最常用仪器外表有:示波器、函数信号发生器、频率计、沟通毫伏表、万用表、可调、固定)直流稳压电源、直流数字电压表、直流数字电流表等;在试验中,要求能够对各仪器外表进行正确、娴熟的综合使用与操作,这是保证明验正确顺当进行的基本前提;在需要进行试验测试时,可按信号的流向,遵循:“ 连线简捷、调剂顺手、观看与读数便利” 的原就,进行合理布局,将多个测试仪器外表同时接入电路;为防止外界干扰信号的影响
2、,在接线时应留意将各仪器外表的公共端接在一起,即为“ 共地” ;信号源与沟通毫伏表的信号引线均为屏蔽线或专用电缆线,示波器接线为专用电缆线,直流电源的接线通常为一般导线;三、试验设备1. 双踪示波器 2. 函数信号发生器3. 频率计 4. 沟通毫伏表5. 可调直流稳压电源 6. 直流数字电压表四、试验内容1. 可调直流稳压电源与直流数字电压表的协作使用1)用直流数字电压表和单个 018V 可调直流稳压电源协作调试出“ 12V ” 直流稳压电源;2)通过两个 018V 可调直流稳压电源连接获得“ 12V” 的正负对称直流稳压电源; 提示:两电源串联,公共端接地 3)通过两个 018V 可调直流稳
3、压电源连接获得“+24V ” 直流稳压电源; 提示:两电源串联,令其次个 018V 可调直流稳压电源的负极端接地 2. 函数信号发生器、频率计、沟通毫伏表的协作使用要求通过调剂函数信号发生器的幅度调剂旋钮、频率调剂旋钮,以及通过沟通毫伏表、频率计的测试,获得一个有效值 U = 500mV ,频率 . = 1KHZ 的正弦波信号;3.数字示波器 、函数信号发生器、频率计、沟通毫伏表的协作使用记入表 4.1.1 ;1)数字示波器的基本调试与使用1 / 40 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 表 4.1.1 示波器机内校
4、准方波参数测试峰峰值 U P-P标定值测试值5V 频率 .1KHZ 3)调剂函数信号发生器波形挑选键,分别得到正弦波、三角波和方波,通过示波器进行波形显示;4)用函数信号发生器输出频率. 分别为 100HZ 、1KHZ 、5KHZ 利用频率计调试获得),对应的有效值分别为 100mV 、300mV 、1V 利用沟通毫伏表测试获得)的正弦沟通信号,通过双踪示波器进行周 期、频率、峰峰值、有效值的读取或运算,完成表 2.1.2 ;表 4.1.2 不同参数值正弦信号测试信号频率示波器测量值频率 HZ)信号电压有效值 V)示波器测量值有效值 V)周期 ms)峰峰值沟通毫伏表 测量值100HZ V)10
5、0mV 1KHZ 300mV 5KHZ 1V 五、试验报告要求 1整理试验数据,并进行误差分析;2总结函数信号发生器、频率计、沟通毫伏表、示波器在使用中的留意事项;3总结沟通毫伏表读数技巧以及示波器峰峰值与周期的读取方法;六、摸索题 1“ 双踪示波” 有何作用?如何实现?2示波器开通电源预热一段时间后,仍不见显示扫描光迹线,可能缘由有哪些?如何调试?3示波器开通电源预热一段时间后,只显示一高亮度的光点,缘由何在?如何调试?4如何使示波器显示屏上连续移动的波形实现稳固显示?2 / 40 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - -
6、- 测试红表笔黑表笔档位测试备注试验二 常用电子元器件的识别与检测一、试验目的1学会识别电阻、电容、二极管、三极管的常见类型、外观和相关标识;2把握使用万用表等外表检测电阻、电容、二极管、三极管性能的一般方法;二、试验原理本试验内容涉及到的电子元器件识别与检测方法均见本教材“ 第 方法 ” ;应用数字万用表测试器件档位对应和红、黑表笔应用表格:3 / 40 2 章 常用电子元件的基本学问与测试名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 器件挑选参数电阻V/COM 电阻值红、黑表笔不区分测电解电容 红接正极 ,电容COM mA
7、 C mA 三、试验设备与器件1万用表 2. 不同类型的电阻、电容、二极管、三极管四、试验内容1. 电阻标称阻值的辨识以及实际阻值的测量,完成表 4.2.1 ;2. 电容类型、极性识别以及漏电阻的检测,完成表 4.2.2 ;3. 二极管极性判定与性能检测,完成表 4.2.3 ;4 / 40 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4. 三极管类型判定与性能检测,完成表 4.2.4 ;序列号电阻标注色环颜色表 4.2.1 电阻阻值的识别与检测测量阻值标称阻值及误差万用表欧姆挡按色环次序)由色环写出)挡位挑选万用表)1 2
8、3 4 表 4.2.2 电解电容容值识别以及漏电阻的检测序列号标称容值万用表挡位挑选实测容值1 2 表 4.2.3 二极管极性与性能判定序列号型号万用表正向万用表反向性能优、劣判定标注挡位挑选电压挡位挑选电压1 2 表 4.2.4 三极管类型与性能检测序类型万用表b-e 万用表e-b 万用表b-c 万用表c-b hFE性能列号判挡位电压挡位电压挡位电压挡位电压断1 2 五、试验报告要求5 / 40 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.整理试验数据,并进行误差分析;2.总结利用万用表检测电阻、电容、二极管、三极管性
9、能的一般方法;六、摸索题1.如何利用万用表检测三极管两参数:ICEO ?2.电解电容与一般电容在使用上有哪些区分?3.色环标注法辨识电阻阻值的局限性?4.指针式万用表与数字式万用表在使用上的差别?试验三 直流稳压电源设计一、设计目的 通过设计一个单路输出且输出电压连续可调的直流稳压电源,达到对相关模拟电路理论学问综合应用的目的;二、设计任务与要求 1设计任务:设计一个单路输出且输出电压连续可调的直流稳压电源;2设计要求:输入电压: 220V 10% 输出电压: Vo=3V 9V 连续可调最大输出电流:I omax=800mA 输出纹波电压:Vop-p5mV -3 稳压系数: Sv3 10三、
10、设计方案 直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分构成,结构构成框图如图 4.12.1 所示;各部分构成电路的作用如下:电源变压器:直流电源的输入为220V 的电网电压 即市电),一般情形下,所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对沟通电压进行处理;变压器副边电压有 效值打算于后面电路的需要;整流电路:变压器副边电压通过整流电路由沟通电压转换为脉动的直流电压;滤波电路:为了减小电压的脉动,需要通过低通滤波电路滤波,使其输出电压平滑,即将脉动直流电6 / 40 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 40 页精选学习
11、资料 - - - - - - - - - 压转化为平滑的直流电压;稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压的稳固;电源整流滤波稳压V O220V50HZ变压器电路电路电路图 4.12.1 直流稳压电源结构构成框图通常可选用的直流稳压电源设计的方案有以下五种:1)采纳硅稳压管并联式稳压电路:此设计方案对应的电路结构简洁,易于实现,但输出电压压值固定不行调,且输出电流值小,带负载才能差;2)采纳由集成运放、三极管、稳压管构成的串联反馈式线性稳压电路:此设计方案输出的电压可调,且稳固性好,带负载才能强;缺点是电路构成较复杂;3)采纳三端可调式集成稳压器:此设计方案实质是其次种设计方案稳压
12、电路的集成化;4)采纳串联或并联型开关稳压电源:此设计方案的最大优点是电路的转换效率高,可达 75%90%;5)采纳直流变换型电源:此设计方案通常应用于将不稳固的直流低压变换为稳固的直流高压;依据本设计任务与要求建议采纳设计方案 3);四、设计电路1确定设计电路整体结构整流滤波电路采纳桥式全波整流、电容滤波电路,稳压电路部分选用三端可调式集成稳压器 317 来实现,电路结构原理图如图 4.12.2 所示;D5220V+T+FUD4D 1+Vi13172D6C4R L+3R1Vov1v2 -50HZD 3C3 0.33 FD2C 1C2+ C 51 F-RP1 10 F-图 4.12.2 直流稳
13、压电源电路结构原理图2. 依据设计要求,确定稳压电路1)依据三端可调式集成稳压器 317 的输入端和输出端电压之差的范畴为 340V输入端电压高于输出端电压),即它的最小输入电压、输出电压差为: V i V O min 3 V,最大输入电压、输出电压差为: V i V O max 40 V;因此 317 输入端的电压取值范畴依据设计要求应当为:9 V 3 V V i 3 V 40 V,即 12 V V i 43 V;2)泄放电阻 R1 的最大值运算式为:R 1 max 1 . 25 V 250,实际取值略小些,取值为 240 ;5 mA3)电路输出电压对应值为:V O 1 R P 1 1 .
14、25 V,调剂电位器 RP1,即可实现输出电压大小的可R 17 / 40 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 调;由于设计要求:3 VVO9 V,所以3 V1RP11.25 V9 V,即电位器RP1的阻值范畴为:240336RP11 . 49K,因此电位器的固定阻值可选为2.2K4.7K ,以精密的金属电位器或精密线绕电位器为佳;4)电容 C5的作用在于减小电位器两端的纹波电压,参考容值为10 F;二极管 D5、D6均是给电容供应放电回路,对317 起到爱护作用,可选型号为1N4148的二极管;3. 选电源变压器V电
15、源变压器的原边电压为沟通220V,而副边电压V2 的挑选要依据317 输入端的电压Vi 来确定,一般取2Vimin,依据设计要求,V212 V11 V;1 .11 .1Iomax800mA),所以 I2应确定为电源变压器的副边电流I2应大于整个直流稳压电源最大输出电流1A;电源变压器副边输出功率:P 2I2 V211 W;如选定变压器的效率 =0.7, 就变压器原边输入功率:P 1P 21.57 W;所以电源变压器可选功率为20W的小型变压器;4. 整流二极管和滤波电容的挑选1)由于电路中的整流二极管所承担的极限电压参数:V RM 1 1. 2 V 2 17 V,因此可选 1N4001 整流二
16、极管,它的 V RM 50 V , I F 1 A;2)滤波电容的容值可由纹波电压和稳压系数的设计参数进行确定;依据 VO=9V,Vi =12V, Vop-p5mV,Sv3 10-3,以及 S r V O / V O,可得:Vi .2 2 V;而滤波电容的容值近似求解表达式为:V i / V iC I o max t, t T 0 . 01 s,所以滤波电容的容值运算为:3636 F,而电容的耐压值应大于V i 21 . 1 2 V 2 17 V,所以电容滤波电路的详细实现为:由两只 2200 F/25V 的电解电容并联实现,即为图4.12.2 中的 C1、 C2;五、调试要点1)为防止电路短
17、路损坏变压器等器件,应在电源变压器副边接入保险丝 FU,其额定电流要略大于Iomax,因此其熔断电流选为 1A;2)三端可调式集成稳压器317 要加适当大小的散热片;3)连接调试电路按:稳压电路、整流滤波电路、变压器的先后次序进行;4)稳压电路部分主要测试三端可调式集成稳压器317 是否正常工作,可在其输入端加大于12V,小于43V 的直流电压,调剂电位器RP1,如输出电压随之变化,说明稳压电路工作正常;5)整流滤波电路主要检查整流二极管是否接反,在接入整流二极管和电解电容之前要留意对其进行 特性优劣检测,电解电容要留意正、负极性;8 / 40 名师归纳总结 - - - - - - -第 8
18、页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 六、摸索题如在对设计电路进行调试时,发觉输出电压纹波较大,缘由可能是什么?整流、滤波、稳压电路 一、试验目的和任务沟通变直流直流稳压分解试验一)1、验证单相半波、桥式全波整流电路工作原理;2、验证电容滤波电路特性;3、验证稳压管稳压电路特性;4、把握单相直流稳压电源的一般构成原理;5、学习从试验结果中总结规律,发觉问题的习惯;二、预习要求1、复习单相直流稳压电源的一般构成及其各部分电路工作原理;2、预习本次试验内容,明白各个试验操作步骤,自行设计试验所需表格;三、试验说明 单相直流稳压电源的一般由四部分电路构成:变压器部分、整流
19、电路、滤波电路以及稳压电路;变压器部分一般是为了把 220V 的沟通电网电压降至较低的一沟通压值;整流电路是把正负交变的沟通电转换成单向脉动电压;滤波电路是为了减小整流电路输出的单向脉动电压的脉动程度,使电压波形趋于平缓;稳 压电路是为了提高滤波之后输出电压的稳固程度,使其不受电网电压波动及负载变化的影响;构成单相直流稳压电源的滤波电路通常是无源电路,主要借助于储能元件如电容、或电感能够储存能 量与释放能量的特性来实现的,因此依据所用滤波元件的不同可分为:电容滤波、电感滤波和复式滤波三 类;构成单相直流稳压电源稳压电路的一种最简洁的电路形式就是由稳压管稳压电路构成;一种最典型的单相直流稳压电源
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