电工电子实验

《电工电子实验》课教研室3-423TEL：[phone]E-MAIL：[e-mail]任课教师：张金娅课程简介万用表使用Multisim仿真软件受控源仿真研究《电工电子实验》首次课的授课内容一、《电工电子实验》课程简介一.课程性质、目的与任务•性质：是我院电类本科各专业的技术基础课。是一门工程性、技术性、实践性很强的必修课程。•目的：使学生较系统地掌握电路理论实验论证、电路设计和调测、实验技术等方面的知识，初步具有电路设计、装配、测试和调整的能力。课程任务1．巩固、深化所学的相关理论知识。2．讲授电路设计和实验技术方面的知识。3．培养学生在电路装配、仪表使用、电路调测、实验数据分析处理、实验报告撰写等方面的技能。4．初步掌握电子电路设计自动化(EDA)软件使用方法。5．培养学生在电路方面的工程和技术观点，自觉应用理论知识分析和解决问题的能力，严谨细致的作风和不断创新的能力。二.电工电子实验课程总体安排电工电子实验（一）包括电工实验、模电单元电路实验。本学期、48课时、3学分。电工电子实验（二）包括信号分析实验、数电实验、数电小系统设计、和综合实验。下学期完成、48课时、3学分。《通信电子电路实验》部分专业完成，16学时，1学分，三年级第一学期。《电子电路课程设计》大型课题，32学时2学分，2周，三年级第一学期。三.本学期课程安排周实验名称实验要求61.实验概述、EDA软件介绍2.受控源电路的仿真研究P80讲课软件仿真81.非线性电阻伏安特性P432.基尔霍夫定律P38搭电路实测91.常用电工电子仪表的框图原理和使用方法2.交流参数测量P53软件仿真仪器介绍与使用本学期课程安排周实验名称实验实验要点101．一阶RC电路2.正弦电路相位差双迹法测量P55P62一阶电路时间常数的测量方法只测47nF和510Ω，f=5kHz。预习报告应含仿真结果Multisim软件仿真分析RC电路的传输特性。用双迹法测量同频率正弦信号的相位差。111.RLC串联谐振电路2.互感和变压器参数测量P68P74谐振频率、Q值和谐振曲线的测量方法。预习报告应含仿真结果。互感线圈的同名端、互感系数及变压器参数的测量方法。本学期课程安排周实验名称实验实验要点121、基本模拟电路的调测方法2、EDA软件及应用3、传输网络的幅频、相频特性(5不做)P831、结合单级放大器介绍模拟电路的设计方法。2、结合单级放大器介绍模拟电路的调测方法。3、Multism软件仿真131、模拟电子元器件的测量2、单级放大器P169J1P170J2P175J11、学会双极型单管低频放大器的设计。2、学会模拟电子元器件的检测方法。。3、观测静态工作点对电路工作状态的影响，掌握静态工作点的测试方法。4、学会用常用仪表测量单级放大电路指标。本学期课程安排周实验名称实验实验要点141、负反馈放大器P179J1测试：AufUoppAu、fL、fH1、熟悉负反馈电路的种类及其对放大器各性能指标的影响2、学会负反馈放大器电路各性能指标的测量方法。15运算放大器的线性应用P183J1P183J24、讲解运放的检测方法。5、学会运算放大器线性电路的设计与分析方法。6、能用常用仪表对电路性能进行测量。本学期课程安排周实验名称实验实验要点16运算放大器的非线性应用P189J2P189T11、学会运算放大器非线性电路的设计与分析方法。2、能用常用仪表对非线性电路性能进行测量。16实验操作考试考题范围：设计、实现所有做过的实验（电路、模电）类型之一；实验原理、仪表、仪器使用问答题。抽签决定考题。五.实验课上课时间上午：8：00~11：45下午：13：30~17：15晚上：17：30~21：15六．学习要求1.认真预习，写出预习报告，无预习报告者不得做实验。预习一般包括电路设计、指标核算、拟定实验方案、准备原始数据表，仿真实现等：电路实验应在认真预习的基础上按照每个实验中“预习要求”的内容完成预习报告并准备好数据表格。模电实验应根据实验任务给出的技术指标设计电路、核算设计结果，并且拟定调测方案。学习要求2.独立完成实验，动手、动脑并重，注重培养运用理论知识分析问题和解决问题的能力。注意归纳总结，新的体验和经验应留下文字材料，不断积累和提高。实验的过程就是解决问题的过程，只有经历这一过程才能得到训练，才能逐步具备动手能力。遇到问题不加思考就向教师或其他同学求助，这无疑是放弃了训练的机会，尽管在他人帮助下完成了实验任务，但并未达到学习的目的。3.努力掌握常用仪表、仪器的基本操作方法：万用表，交流毫伏表，直流稳压电源，函数信号发生器，双踪示波器学习要求4.提高动手能力，掌握基本的电路设计、调测方法并能运用于实践。动手能力就是解决实际问题的能力。在技术领域，动手能力常指一个人能否解决问题，最终将研究对象做出来(物理实现)的能力。动手能力反映的是一个人的综合能力，这种能力包括：对问题的观察力，解决问题的策略，丰富的想像力和创造力，掌握知识的广度和深度，能否自觉运用所学的理论分析问题，实验能力，与他人的合作能力，实践经验的多少等等方面。学习要求5.认真书写并按时交出实验报告。实验报告的格式、内容、书写要求等，在实验指导书中（P11）已有详细说明，请仔细阅读并按要求书写。一般要求在下一次实验时交出上一次的实验报告。实验报告应有封面，并用实验报告纸书写。6.自带万用表、元器件、接插线，并妥善保管。关于实验操作考试考题范围：1、操作题：设计、实现所有做过的实验（电路、数电）类型之一（占总成绩的30%）；2、实验原理、仪表、仪器使用等问答题（占总成绩的20%）。考试方法：1、开卷考试，但只可参阅教材和自己实验报告，不准使用复印材料。2、在十余种试卷中抽签决定考题。（三）成绩评定总成绩=平时50%+期末考试50%折算成优、良、中、及格、不及格五档报教务处。及格及以上获得3学分。其中平时成绩：预习10分、操作25分、实验报告15分缺做三分之一及以上实验或实验报告，总成绩按不及格处理。迟到或早退满三次总成绩降档处理。功能DGDZ-2型电工电子综合实验箱是针对我校电工电子类实验特点，在以往实验箱的基础上设计的实验箱，在该实验箱上可以完成：电路实验数字电路实验模拟电路实验EDA实验单片机实验综合设计性实验电子电路课程设计实验箱内实验板实验箱电源单电源加“+12V”双电源加“±12V”以万用表测量值为准！电源输出接口电源指示灯如果电源指示灯灭，可能的原因有：A：外接电源错误；B：电源输出短路；C：内部电源损坏。左上角实验箱电源标注“+5V”的插孔已经和电源“+5V”连接。标注“GND”和“地”的插孔已经和电源“GND”连接。右半部分布实验箱信号源使用前必须短接右下部实验箱显示模块实验箱显示部分提供8位逻辑电平显示，4位动态显示、1位静态显示和5×7点阵显示。右上部逻辑电平显示逻辑电平显示：输入高电平：发光二极管亮输入低电平：发光二极管灭。不能用于测量电路中电平的高低！需要测量时请用万用表或示波器。中上部数码管显示4位动态显示：数据信号“DCBA”高电平有效，数码管从左到右依次为W1～W4，低电平有效。1位静态显示：公共端已连接，数据端高电平有效。使用前必须短接中上部分立元件接线区元件焊接在反面大孔插针插稳压管发光二极管白线相连表示内部覆铜层连接，电气导通！！左下部数字电路接线区数字集成电路接线区提供：40脚锁紧座1个，20脚DIP插座1个，16脚DIP插座4个，14脚DIP插座3个。“+5V”和“GND”之间接有0.1uF电容。左中部右中部两侧外接仪器接线柱两侧连接外部仪器：信号发生器示波器毫伏表等三、830T数字万用表数字万用表是采用集成电路模/数转换器和液晶显示器，将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。1、数字万用表简介830T型数字万用表是三位半液晶显示小型数字万用表，其核心芯片为ICL7106。它可以测量交、直流电压和交、直流电流，电阻、电容、三极管β值、二极管导通电压和电路短接等，由一个旋转波段开关改变测量的功能和量程，共有30档。本万用表最大显示值为±1999，可自动显示“0”和极性，过载时显示“1”或“－1”，电池电压过低时，显示“←”标志，短路检查用蜂鸣器。1、数字万用表简介2、数字万用表的组成液晶显示器档位开关电源按钮锁定按钮表笔插孔三极管插孔面板二、数字万用表的使用1、档位开关介绍交流电压档直流电压档欧姆档二极管测量档电源电压档三极管放大倍数档（HFE）直流电流档2、测量直流电压用测量一节干电池来说明测量直流电压。将档位开关置直流电压2V档，红表笔接电池正极，黑表笔接电池负极。显示屏显示“1.299”左右，被测量的电池的电压值为1.30V。二、数字万用表的使用二、数字万用表的使用演示图用测量多用插座的电压来说明测量交流电压。将档位开关置600V交流档，红黑表笔分别插入插座上的插孔里。显示屏显示“231”左右，被测量的交流电压为231V。二、数字万用表的使用3、测量交流电压二、数字万用表的使用演示图首先估算电阻的阻值，然后将档位开关调置接近并大于估算的阻值。红黑表笔分别接被测电阻的两个引脚，在显示屏上可以直接读出阻值。二、数字万用表的使用4、测量电阻二、数字万用表的使用演示图将档位开关置二极管测量档，红黑表笔分别接二极管的两个引脚，观察显示屏的数值，然后互换两表笔，再次观察显示屏的数值。若显示屏显示“1”，则说明二极管未导通；若显示屏显示具体数值，则说明二极管导通，且此时的红表笔接的是二极管的正极，黑表笔接的是负极。二、数字万用表的使用5、测量二极管此时发光二极管不亮，说明没有导通。二、数字万用表的使用演示图（显示屏显示“1”）二、数字万用表的使用演示图（显示屏显示具体数值）此时发光二极管发光，说明已导通。二、万用表使用注意事项使用万用表要一看，二扳，三试，四测。在测高电压或大电流时，不能在路转换量程开关。否则会在开关触点上产生电弧，使开关烧毁。不能用电流档或欧姆档测量电压，因其内阻小，极易烧保险。不能带电测量电阻，如果被测电阻有电容与其并联，则应先将电容放电。在使用万用表时，注意手不要接触测试棒的金属部分，以保证安全和测量准确度。万用表暂时不用时应将量程开关置于“OFF”或电压的最大量程档位处，防止表内电池的意外漏电，减少疏忽误用的机会。三、受控源电路的仿真分析1利用EDA软件对受控源电路进行仿真分析实验目的2初步掌握Multisim软件的用法常见的受控源主要有以下四种形式：VCVS－电压控制电压源VCCS－电压控制电流源CCVS－电流控制电压源CCCS－电流控制电流源前一参数是控制量，后一参数是被控量。仅在控制量变化时，被控量才发生变化。对于VCVS－电压控制电压源设控制量为V1，被控量为V2，则有：21VVμ是无量纲的系数，称为电压转移系数（或称电压放大倍数）。对于VCCS－电压控制电流源设控制量为V1，被控量为I2，则有：21IgVg是具有电导的量纲，称为转移电导。对于CCVS－电流控制电压源设控制量为I1，被控量为V2，则有：21VrIr是具有电阻的量纲，称为转移电阻。对于CCCS－电流控制电流源设控制量为I1，被控量为I2，则有：21IIα是无量纲的系数，称为电流转移系数（或称电流放大倍数）。一、运算放大器简述•运算放大器是一种模拟电路，由于早期主要用于模拟计算机，实现各种数学运算，因而由此得名，并沿用至今。现在，运放的应用已经远远超出模拟运算的范围，而作为一种高增益器件广泛用于各种电子设备中。1.运算放大器2.运算放大器的电路符号(1)“+”表示同相输入端，表明从该端输入的信号输出为同相放大。(2)“−”表示反相输入端，表明从该端输入的信号输出为反相放大。(3)集成运放是高增益的直接耦合放大器。其开环放大倍数非常大。说明理想运算放大器的电路模型是一个受控源，它的外部接入不同的电路元件，可以实现对信号的模拟运算或模拟转换。二、理想运算放大器概念1.开