全国自考模拟数字及电力电子技术实验报告

（一）常用电子仪器使用及测量（二）单级共射放大器（三）运算放大器组成的基本运算电路（四）串联式直流稳压电源（五）集成逻辑门电路（六）集成触发器（七）集成计数器、译码显示电路（八）脉冲产生及整形电路（九）单相桥式半控整流电路（十）直流斩波电路实一常用电子仪器的使用一.实训目的1.学习电子电路实训中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。2.初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。二.实训原理在模拟电子电路实训中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。实训中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实训装置之间的布局与连接如图1-1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。图1-1模拟电子电路中常用电子仪器布局图1.示波器示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。现着重点指出下列几点：(1)寻找扫描光迹1将示波器Y轴显示方式置“Y1”或“Y2”，输入耦合方式置“GND”，开机预热后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线：①适当调节亮度旋钮。②触发方式开关置“自动”。③适当调节垂直（）、水平（）“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央。（若示波器设有“寻迹”按键，可按下“寻迹”按键，判断光迹偏移基线的方向。）(2)双踪示波器一般有五种显示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1＋Y2”三种单踪显示方式和“交替”、“断续”两种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜于输入信号频率较底时使用。(3)为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择”开关一般选为“内”触发，使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。(4)触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方式开关于“常态”，通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被测信号的波形不停地在X轴方向左右移动，这样的现象仍属于稳定显示。(5)适当调节“扫描速率”开关及“Y轴灵敏度”开关使屏幕上显示一～二个周期的被测信号波形。在测量幅值时，应注意将“Y轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底，且听到关的声音。在测量周期时，应注意将“X轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底，且听到关的声音。还要注意“扩展”旋钮的位置。根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数（div或cm）与“Y轴灵敏度”开关指示值（v/div）的乘积，即可算得信号幅值的实测值。根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数（div或cm）与“扫速”开关指示值（t/div）的乘积，即可算得信号频率的实测值。2.函数信号发生器函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最大可达20VP-P。通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。3.交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量交流电压的有效值。为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上，然后在测量中逐档减小量程。三.实训设备与器件1.函数信号发生器2.双踪示波器3.交流毫伏表四.实训内容与步骤1.用机内校正信号对示波器进行自检。(1)扫描基线调节将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示（Y1或Y2），输入耦合方式开关置“GND”，2触发方式开关置于“自动”。开启电源开关后，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。然后调节“X轴位移”（）和“Y轴位移”()旋钮，使扫描线位于屏幕中央，并且能上下左右移动自如。(2)测试“校正信号”波形的幅度、频率将示波器的“校正信号”通过专用电缆线引入选定的Y通道（Y1或Y2），将Y轴输入耦合方式开关置于“AC”或“DC”，触发源选择开关置“内”，内触发源选择开关置“Y1”或“Y2”。调节X轴“扫描速率”开关（t/div）和Y轴“输入灵敏度”开关（V/div），使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。a.校准“校正信号”幅度将“y轴灵敏度微调”旋钮置“校准”位置，“y轴灵敏度”开关置适当位置，读取校正信号幅度。b.校准“校正信号”频率将“扫速微调”旋钮置“校准”位置，“扫速”开关置适当位置，读取校正信号周期。c．测量“校正信号”的上升时间和下降时间调节“y轴灵敏度”开关及微调旋钮，并移动波形，使方波波形在垂直方向上正好占据中心轴上，且上、下对称，便于阅读。通过扫速开关逐级提高扫描速度，使波形在X轴方向扩展（必要时可以利用“扫速扩展”开关将波形再扩展10倍），并同时调节触发电平旋钮，从显示屏上清楚的读出上升时间和下降时间。2.用示波器和交流毫伏表测量信号参数调节函数信号发生器有关旋钮，使输出频率分别为100Hz、1kHz、10kHz、100kHz，有效值均为1V（交流毫伏表测量值）的正弦波信号。改变示波器“扫速”开关及“Y轴灵敏度”开关等位置，测量信号源输出电压频率及峰峰值。五.实训总结1.总结示波器、函数信号发生器等仪器正确使用方法。2.总结用双踪示波器观察信号波形和读取波形参数的方法。训二二极管、三极管的判别与检测一.实训目的1.学会用万用表判别晶体二极管和三极管的管脚。2.学会用万用表检测晶体二极管和三极管质量的好坏。二.实训原理31.晶体二极管(1)晶体二极管（以下简称二极管）是内部具有一个PN结，外部具有两个电极的一种半导体器件。对二极管进行检测，主要是鉴别它的正、负极性及其单向导电性能。通常其正向电阻小为几百欧，反向电阻大为几十千欧至几百千欧。(2)二极管极性的判别根据二极管正向电阻小，反向电阻大的特点可判别二极管的极性。指针式万用表：将万用表拨到R100或R1k的欧姆档，表棒分别与二极管的两极相连，测出两个阻值，在测得阻值较小的一次测量中，与黑表棒相接的一端就是二极管的正极。同理在测得阻值较大的一次测量中，与黑表棒相接的一端就是二极管的负极。数字式万用表：红表笔插在“V·Ω”插孔，黑表笔插在“COM”插孔。将万用表拨到二极管档测量，用两支表笔分别接触二极管两个电极，若显示值为几百欧，说明管子处于正向导通状态，红表笔接的是正极，黑表笔接的是负极；若显示溢出符号“1”，表明管子处于反向截止状态，黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。(3)二极管质量的检测一个二极管的正、反向电阻差别越大，其性能就越好。用上述方法测量二极管时，如果双向电阻值都较小，说明二极管质量差，不能使用；如果双向阻值都为无穷大，说明该二极管已经断路；如果双向阻值均为零，则说明二极管已被击穿。在这三种情况下二极管就不能使用了。2.晶体三极管(1)三极管的结构可以看成是两个背靠背的PN结，如图2-1所示。对NPN管来说，基极是两个PN结的公共阳极，对PNP管来说，基极是两个PN结的公共阴极。图2-1晶体三极管结构示意图(2)三极管基极与管型的判别将指针式万用表拨到R100或R1k欧姆档，用黑表棒接触某一管脚，用红表棒分别接触另两个管脚，如表头读数都很小，则与黑表棒接触的那一管脚是基极，同时可知此三极管为NPN型。若用红表棒接触某一管脚，而用黑表棒分别接触另两个管脚，表头读数同样都很小时，则与红表棒接触的那一管脚是基极，同时可知此三极管为PNP型。用上述方法既判定了晶体三极管的基极，又判别了三极管的类型。用数字万用表判别时，极性刚好相反。(3)三极管发射极和集电极的判别方法一：以NPN型三极管为例，确定基极后，假定其余的两只脚中的一只是集电极，将黑表棒接到此脚上，红表棒则接到假定的发射极上。用手指把假设的集电极和已测出的基极捏起来（但不要相碰），看表针指示，并记下此阻值的读数。然后再作相反假设，即把原来假设为集电极的脚假设为发射极。作同样的测试并记下此阻值的读数。比较两次读数的大小，4若前者阻值较小，说明前者的假设是对的，那么黑表棒接的一只脚是集电极，剩下的一只脚就是发射极了。若需判别是PNP型晶体三极管，仍用上述方法，但必须把表棒极性对调一下。图2-2晶体三极管集电极C、发射极E的判别方法二：如图2-2所示，在判别出三极管的基极后，再将三极管基极与100k电阻串接，电阻另一端与三极管的一极相接，将万用表的黑表笔接三极管与电阻相连的一极，万用表的红表笔接三极管剩下的一极，读取电阻值，再将三极管的两极（C、E极）对调，再读取一组电阻值，阻值小的那一次与指针式万用表黑表笔相连的极为集电极（NPN）或发射极（PNP）。三.实训设备与器件序号名称型号与规格数量备注1万用表1只自备2电阻100k1个DZ-153二极管1N4007、1N4148、2DW231各1个DZ-154发光二极管红色1个DZ-155三极管3DG12、3CG12各1个DZ-16四.实训内容与步骤1.用万用表测量二极管用万用表分别测量二极管1N4007、1N4148、发光二极管的正反向电阻，并记录于表格中。二极管型号1N40071N4148发光二极管正向电阻4.4k3.1k18k反向电阻无穷大无穷大无穷大2.用万用表测量三极管根据判别三极管极性的方法，按下表的要求测量s9014三极管型号s9014一脚对另两脚电阻都大时阻值无穷大一脚对另两脚电阻都小时阻值6.5k基极连100k电阻时C-E间阻值11k基极连100k电阻时E-C间阻值90k五.实训注意事项1.实训前根据实训要求，选择所需实训挂箱。52.放置挂箱时，要按照要求轻拿轻放，以免损坏器件。3.实训结束后，要按照要求整理实训台，实训导线和实训挂箱要放到指定位置。六.实训总结1.老师提供给学生1-2个未知E、B、C极的三极管，由学生来确定它的E、B、C极。2.总结晶体二极管和三极管极性的判别方法。验一常用电子仪器使用练习和单管放大电路一、实验目的1．了解示波器、信号发生器、直流稳压电源和数字万用表的使用方法。2．掌握放大器静态工作点的调试方法。3．学习放大器的动态性能。4．学会测量放大器Q点，Av，ri，ro的方法。5．了解射极偏置电路的特性。6．了解放大器频率特性测试方法。二、实验仪器示波器、万用表、信号发生器等三、实验内容和步骤1．按图1-1在实验板上接好线路用万用表判断板上三极管V1极性和好坏。2．静态工作点的测量调节RP，使Ve=2v，并测RP阻值。测量值、计算值如下表。Vb（V）Ube（V）Ve（V）Uce（V）测量值2.70.720.3计算值2.70.720.33．动态分析（1）将信号源调到频率为f=1KHZ，波形为正弦波，信号幅值为2mV，接到放大器的输入端观察ui和uo波形，放大器不接负载。6（2）在信号频率不变的情况下，逐步加幅值，测uo不失真时的最大值，结果如下。测量值计算值ui（mV）uo（V）Au=uo／ui1-0.089-892-0.178-893-0.267-894-0.356-895-0.445-89（3）保持f=1KHZ，幅值为2mV，放大器不接负载（RL=∞）和接入负载RL(5.1K)，改变Rc数值的情况下测量，测量值、计算值如下表。给定参数测量值计算值RcRLui（mV）uo（V）Au=uo／ui5.1K5.1K2-0.178-892.5K5.1K2-0.118-595.1K∞2-0.356-1782.5K∞2-0.174-874．放大器的输入、输出电阻（1）输入电阻测量在输入端串接5.1K电阻，加入