中级工实训报告

苏 州 市 职 业 大 学 实习（实训）报告 名称 电 子 中 级 工 2011 年 9 月 5 日至 2011 年 9 月 23 日共 3 周 院 系 电子信息工程系 班 级 姓 名 学 号 系 主 任 张红兵 教研室主任 陆春妹 指 导 教 师 王 鹏 - 2 - 前 言 电类专业的必修课，如电路分析，模拟电子技术，数字电子技术等课程，除了理论课 的教学，很重要的一个教学环节就是实训课。在实训课课程中，要求学生能够熟练使用一 些常见的工具，仪表，仪器设备，并能熟练识别电子元器件以及正确的分析电路。 针对上述学习目标，我班进行为期三周的无线电调试中级工实训课。目的就是通过系 统的学习，使学生能有较强的对电子产品原理电路分析能力和现代电子产品的装接和调试 能力，同时具有设计、调试、解决问题的综合能力。 基础要求：系统学习过无线电装配工艺和相关测量与调试技术等课程 培训内容：共分八个子课题 1安装、调试直流稳压电源 2安装、调试场扫描电路板 3安装、调试三位半 A/D 转换器 4安装、调试功率放大器 5安装、调试脉宽调制控制器 6安装、调试数字频率计 7安装、调试交流平均值转换器 8安装、调试可编程定时器 通过培训课程的学习应达到以下教学目的和教学要求： 1、 通过本课程的学习， 应使学生既具备一定的科学技术理论水平， 又具备一定的 操作技能； 2、 通过本课程的学习，使学生具有独立分析问题和解决问题的能力、 跟踪新知识新 技术能 力；并养成科学严谨、实事求是的良好习惯，且具有良好职业道德； 3、通过本课程学习，使学生熟练掌握仪器仪表使用方法，熟练掌握现代电子产品、设 备的 装接与调试技能，掌握计算机辅助设计技术、初步了解电子系统的设计方法。 4、可以达到技能鉴定相应工种的要求。并从中学会实验数据的记录，整理和汇总报告。 教学方法以实训为主，理论为辅，希望此次实训能够巩固同学们的学习成果，为后继学习 打好基础。 中级工实训报告 第 - 3 - 页 共 38 页 目 录 前 言 - 2 - 卷号一 稳压电源 .- 5 - 1.1 稳压电源调试步骤、工作原理 .- 5 - 1.1.1 仪器准备 - 5 - 1.1.2 调试步骤 - 5 - 1.1.3 问题解答 - 5 - 1.2 稳压电源调试记录 - 7 - 1.3 稳压电源电路图和印制板图 .- 8 - 卷号二 场扫描电路 .- 9 - 2.1 场扫描电路调试步骤、工作原理 .- 9 - 2.1.1 仪器准备 - 9 - 2.1.2 调试步骤 - 9 - 2.1.3 问题解答 .- 10 - 2.2 场扫描电路调试记录 - 11 - 2.3 场扫描电路电路图和印制板图 - 12 - 卷号三 三位半 A/D 转换器 - 13 - 3.1 三位半 A/D 转换器调试步骤、工作原理 - 13 - 3.1.1 仪器准备 .- 13 - 3.1.2 调试步骤 .- 13 - 3.1.3 问题解答 .- 14 - 3.2 三位半 A/D 转换器调试记录 .- 15 - 3.3 卷号：3 三位半 A/D 转换器电路图和印制板图 - 16 - 卷号四 OTL 功率放大器 - 17 - 4.1 OTL 功率放大器调试步骤、工作原理 - 17 - 4.1.1 仪器准备 .- 17 - 4.1.2 工作点的测试 .- 17 - 4.1.3 最大不失真功率的测试 .- 17 - 4.1.4 电压放大倍数的测试 .- 17 - 4.1.5 测绘放大器幅频曲线 .- 18 - 4.1.6 问题解答 .- 18 - 4.2 OTL 功率放大器调试记录 - 19 - 4.3 OTL 功率放大器电路图及印制板图 .- 20 - .- 20 - 卷号五 脉宽调制控制器 .- 21 - 5.1 脉宽调制控制器调试步骤、工作原理 - 21 - 5.1.1 仪器准备 .- 21 - 5.1.2 调试步骤 .- 21 - 5.1.3 问题解答 .- 22 - - 4 - 5.2 脉宽调制控制器调测记录 .- 23 - 5.3 脉宽调制控制器电路图和印制板图 - 24 - 卷号六 数字频率计 - 25 - 6.1 数字频率计调试步骤、工作原理 - 25 - 6.1.1 仪器准备 .- 25 - 6.1.2 调试步骤 .- 25 - 6.2 数字频率计调试记录 .- 26 - 6.3 数字频率计电路图和印制板图 - 27 - 卷号七 平均值电压表转换器 .- 28 - 7.1 平均值电压表转换器电路调试步骤、工作原理 .- 28 - 7.1.1 仪器准备 .- 28 - 7.1.2 调试步骤 .- 28 - 7.1.3 电路原理及元器件作用 .- 29 - 7.1.4 问题解答 .- 29 - 7.2 交流电压平均值转换器调试记录 - 30 - 7.3 交流电压平均值转换器电路图和印制板图 - 31 - 卷号八 可编程定时器 .- 32 - 8.1 可编程定时器调试步骤、工作原理 - 32 - 8.1.1 仪器准备 .- 32 - 8.1.2 调试步骤 .- 32 - 8.1.3 问题解答 .- 33 - 8.2 可编程定时器调试记录 .- 35 - 8.3 可编程定时器电路图和印制板图 - 36 - 实训心得 .- 37 - 参考文献 .- 38 - 中级工实训报告 第 - 5 - 页 共 38 页 卷号一 稳压电源 1.1 稳压电源调试步骤、工作原理 1.1.1 仪器准备 1、调压器 2、变压器 3、指针万用表（2.5A 插孔） 4、数字万用表 5、负载电阻 12/25W 6、电子电压表 1.1.2 调试步骤 1、调试空载输出电压 调节调压器，使变压器输入电压调至 220V（数字万用表 AC750V 档） ；测变压器输出 电压（AC20V 档） ；整流后电压（DC200V 档） ，测试点 VT2C 极即散热片对地电压；稳压 电压（DC20V 档） ，调整 RP1 使稳压电压 120.2V。 2测试电压调整率 按图连线，输入电压 220V 调节负载电阻当负载电流 1A 时稳压电压记 VA；调输入电压 242V 时稳压电压记 VA1；调输入电压 198V 时稳压电压记 VA2，电压调整率：SV=（VA1- VA2）VA*100% 3测试电流调整率 输入电压 220V，空载时稳压电压记 V0；负载电流 1A 时稳压电压记 VA，电流调整率： SA=（V O-VA）V O100% 4、测试输出纹波电压 输入电压 220V，负载电流 1A 时，电子电压表接在负载两端，所测交流电压值为纹波 电压。 1.1.3 问题解答 1、稳压工作原理 稳压电路是利用负反馈的原理，以输出电压的变化量 UL，经取样管 VT3 与基准电压 7.5V（VD5 稳压管提供）比较放大后，去控制调整管 VT2 的基极电流 Ib，当 Ib 增大，调整 管 Uce 将减小；当 Ib 减小，调整管 Uce 将增大；使输出电压 UL 基本保持不变。 - 6 - 当电网电压升高或输出电流减小时： UoUb(VT3)Ube(VT3)Ic(VT3)Uc(VT3)Ub(VT1)Ic(VT1)Ic (VT2)Uce(VT2) Uo 当电网电压下降或输出电流变大时： UoUb(VT3) Ube(VT3) Ic(VT3) Uc(VT3) Ub(VT1) Ic(VT1) Ic(VT2) Uce(VT2) Uo 2、说明各元件在电路中的作用 VD1、VD2、VD3、VD4 桥式整流电路。C6、C7、C8、C9 滤波电容、保护整流二极管。 VT1、VT2 组成复合管，增大等效 值改善稳压性能。C1、C2、C3、C4、C5 为滤波电容。 R5 为 VD5 限流电阻。R4 给 VT1 的反向穿透电流提供一条通路，防止高温时，VT2 出现失控。 R8、RP1、R7 为 VT3 分压偏置电阻。R1、R3 为 VT2 负载电阻。R2、R6、R9 为 VT1 偏置、负 载电阻。 中级工实训报告 第 - 7 - 页 共 38 页 1.2 稳压电源调试记录 变压器输入电压 变压器输出电压 整流后电压 稳压电压 空 载 220V 18V 23.4V 12V 电源输入电压 198V 220V 242V 稳压输出电压 11.9V 11.95V 11.98V 调 整 率 电 压 电压调整率计算： Su1=(U2-U1)/U0*100%=(11.98-11.95)/12*100%=0.25% Su2=(U1-U3)/U0*100%=(11.95-11.9)/12*100%=0.42% 该电压调整流器率为 0.25% 输出电流 空 载 1A 输出纹波电压 输出电压 12V 11.95V 0.127mV 调 整 率 电 流 电流调整率计算： SI=(U4-U1)/U0*100%=(12-11.9)/12*100%=0.83% 问题解答及故障处理情况： - 8 - 1.3 稳压电源电路图和印制板图 中级工实训报告 第 - 9 - 页 共 38 页 卷号二 场扫描电路 2.1 场扫描电路调试步骤、工作原理 2.1.1 仪器准备 1. 稳压电源输出+12V0.2V 2. 示波器 3. 数字万用表 DC20V 4. 偏转线圈（接 PZ） 2.1.2 调试步骤 1、静态工作点测试 连接电源无误，开启电源，数字万用表，红表棒接 R14、R15 公共端，黑表棒接 CND，调节 RP4 使数字万用表读数为 60. 2V,记录数值。 2、波形测绘 A.场输出电压波形：示波器 X 5ms/div、Y 2V/div、探极接 C8“-”极对地（即偏转线 圈 PZ 端 “+”极和地接 C511 散热器） ，DC 偶合，开启电源；调节 RP1（频率） ，RP2 （幅 度） ，RP3 （线性）三个电位器，波形周期为 20ms（4 大格） ，锯齿波幅度为 2-4VP_P（指 波形的 X 轴上方的最高点，不包括尖端的脉冲，与 X 轴之间的距离） ，且波形线性良好， 绘制波形。 B.偏转线圈电流波形：示波器 X 5ms/div、 Y 1V/div、探极接偏转线圈 PZ 端“-”极 接地不变，绘制波形。 3、频率范围测试 开启电源，调节 RP1，顺时针旋到底，记录示波器上波形的周期 T 顺 。 调节 RP1 逆时针旋到底，记录示波器上波形的周期 T 逆 。 计算，频率调节范围 1/T 顺 -1/T 逆 记录计算结果。 频率范围测试后恢复场输出电压波形周期为 20ms（4 大格） ，锯齿波幅度为 2 4VP_P，且波形线性良好。 - 10 - 2.1.3 问题解答 1、 调节 RP3、RP1 、RP2 起什么作用？ RP1 的作用是调节场频，RP2 的作用是调节场幅，RP3 的作用是调节场线性。 2、 说明其补偿原理。 补偿原理是 RP3 和 C5 组成积分正反馈电路，它能使锯齿波产生相反方向的预失 真。调节 RP3 使预失真程度适当而和原失真互相抵消，从而实现线性补偿。 3、 说明各元器件在电路中的作用。 RP4 的作用是调节中点电位，VT1 是场振荡管，VT2 是场激励管，VT3、VT4 是 互补推挽场输出管。 4、 工作原理： 当 VT1 截止，C3 上的反偏电压先经 R2、R3 、地、电源“ +”极， R7、RP1、RP2、R4 放电，同时电源通过 R7、RP2 向 C4、C5 充电，电容两端电 压线性增大，该电压经 VT2、 VT3、VT4 放大后，形成场扫描正程。 当 VT1“C”极电压上升、VT1“b”极电压上升，直至 VT1 导通，产生一个正反 馈， （VT1“b”极电压上升 VT1“c”极电压下降VT2“b”极电压下降 VT2“c”极电压上升VT3、 VT4“e”极电压上升VT1“c ”极电压再次上升） 使 VT1 饱和，C4、C5 上的电压经 VT1、R5 放电，使 VT1“c”极下降经 VT2、VT3、VT4 放大后形成场扫描的逆程。 VT1 饱和时，正反馈电压向 C3 充电形成反偏电压，使 VT1“b”极下降重新进入 放大区，又有一正反馈（反馈电压极性正好和刚才相反）使 VT1 截止，开始下一 周期。 2.2 场扫描电路调试记录 输出中点电位 6.00 V 场频调节范围 4050 Hz 5C8 负极输出电压波形和偏转线圈电流波形 中级工实训报告 第 - 11 - 页 共 38 页 2.3 场扫描电路电路图和印制板图 问题解答及故障处理情况： - 12 - 中级工实训报告 第 - 13 - 页 共 38 页 卷号三 三位半 A/D 转换器 3.1 三位半 A/D 转换器调试步骤、工作原理 3.1.1 仪器准备 1、 双路稳压电源+5V，+2.5 V 2、 示波器 3、 数字万用表 4、 可调分压电阻器 3.1.2 调试步骤 1、调整时钟发生器的振荡频率 示波器：X、Y 均在校准位置（微调旋钮顺针到底） ；耦合： DC； X：5us/DIV ； Y：2V/DIV。用示波器观察 A 点波形，调整 RP2 电位器，使 fose=40KHz1%,并画出 A 点波形图及幅值填入表中。 2、调整满度电压 可调分压电阻器接稳压电源+2.5V，先调整分压电阻器使输入电压（数字万用表测） 1.900V，此时再调整 RP1 多圈电位器使输出电压（LED 显示）1.900V1 字。 3、测量线性误差 调分压电阻器使输入电压（数字万用表测）分别为 1.500V，1.00V ，0.500V，0.100V 时，输出电压（LED 显示）分别记入对应表中。 调分压电阻器使输出电压（LED 显示）1.999V ，此时的输入电压（数字万用表测）即 为满度电压 Vfs。 相对误差=（输入电压输出电压）输入电压100% 4、测量参考电压 Vref：即 B 点对地电压填入表中。 计算满度电压 Vfs 与参考电压 Vref 的比值填入表中。 5、测量负电压：即 C 点对地电压填入表中。 - 14 - 3.1.3 问题解答 1、7107A/D 转换器工作原理 设 A/D 转换器满量程为 1.999,双积分工作方式则以计 4000 个时钟脉冲时间为一个转换 周期，双积分 A/D 转换器可分为采样、积分、休止三个阶段。 2、A/D 转换器外接元件的功能 C1、C2、VD1、VD2 组成负电源产生电路，C3 积分电容，R1 积分电阻，C4 自校零 电容，C6 基准电容，C7 振荡电容，R4、RP2 振荡电阻。 3、电源产生电路的工作原理 由 C1、C2 、VD1、VD2 组成负电源产生电路。C1、C2 组成耦合滤波电容， VD1、VD2 组成半波整流电路。 3.2 三位半 A/D 转换器调试记录 振荡频率 fosc 40KHz 幅 值 5V 波形 0 中级工实训报告 第 - 15 - 页 共 38 页 问题解答及故障处理情况： 3.3 卷号：3 三位半 A/D 转换器电路图和印制板图 输入电压 1.900V 1.500V 1.000V 0.500V 0.100V 满度 Vfs= 2 V 实测 （DMV） 1.895 1.490 0.987 0.494 0.097 1.999V 相对误差 -0.26% -0.67% -1.3% -1.2% -3% -0.05% 参考电压 Vref 1V Vfs/Vref 2 负电压 -3.45V - 16 - 中级工实训报告 第 - 17 - 页 共 38 页 卷号四 OTL 功率放大器 4.1 OTL 功率放大器调试步骤、工作原理 4.1.1 仪器准备 1、数字万用表 DC20V 档 2、稳压电源 DC+18V 3、MF50 表 DC25mA 档 4、毫伏表 2 台 5、低频信号发生器 1 台 6、16 负载 1 只 7、示波器 2V/格 0.5mS/格 AUTO 档 4.1.2 工作点的测试 1、中点电位的测试 接上 16 负载，连接电源，数字万用表红表棒接 C14 正极（R8，R9 公共端） ，黑色表 棒接 GND（C511 散热器） ，开启源，调节 RP1 至万用表读数为 90.2V，记录万用表读数。 2、静态电流的测试 断开电源与线路板+18V 的连线，MF-50 表红表棒接电源+极，黑表棒接线板+18V 处， 开启电源，MF-50 表读数应小于 25mA，记录万用表读数。 4.1.3 最大不失真功率的测试 1、低频信号发生器输出 1KHz 正弦波信号，观察示波器波形，调节低信输出幅度至波形临 界削波失真。 2、观察毫伏表 Vo（10V 档）读数，记录 Vo 读数。 3、计算最大不失真功率 Pmax=Vo2/R=Vo/15,记录 Pmax 值。 4.1.4 电压放大倍数的测试 1、低频信号发生器输出 1KHz 正弦波信号，调节低信输出幅度至毫伏表 Vo（3 档）读数为 4.0V。 2、观察毫伏表 Vi（300Mv）读数，记录 Vi 读数。 3、计算电压放大倍数 A=Vo/Vi=4.0V/Vi,记录数值。 - 18 - 4.1.5 测绘放大器幅频曲线 1、低信输出 1KHz 正弦波信号，调节低信输出幅度，使 Vo 读数为 2V，记录数值。 2、保持低信输出幅度不变，频率为 200Hz，记录 Vo 读数。 保持低信输出幅度不变，频率为 100Hz，记录 Vo 读数。 保持低信输出幅度不变，频率为 20Hz，记录 Vo 读数。 保持低信输出幅度不变，频率为 5KHz, 记录 Vo 读数。 3、根据 Vo 数值，画出幅频曲线。 4.1.6 问题解答 1、OTL 功放原理 输入音频信号经 C7 耦合至 VT1 基极，经 VT1 放大成幅值，较大的信号，送至后极，又 一对极性相反的管子（D325，C511）组成互补对称 OTL 功放电路，在同一音频信号激励下， 正半周，D325 导通，放大正半周信号，负半周，C511 导通放大负半周信号，二管轮流工作， 在负载上到一个完整的，音频信号。 2、各元件作用 R2 隔离电阻，R3、R4、VT1 基极偏置电阻，R5、VT1 发射极偏置电阻，R10 流电阻， R8、R9 直流负反馈电阻，R14 是 VT3、VT2 基极偏置电阻，R18 是退电阻，R13 输入电阻。 C7 输入耦合电容，C8、C14 自举升压电容，C9、C13 退电容，C17 交流旁路，C18 滤波电容， VT1 是推动管，VT2 是稳定功放管工作点。VT3、VT4 是互补功放管组成功率放大输出极， C14 输出耦合电容。 4.2 OTL 功率放大器调试记录 工作点调试 电源电压 Vc= 18.0 V 中点 U UA= 9.0V 静态电流 Ic= 12.8mA 输出调试 输出电压 Vo= 4.1 V 信号 f f= 1K Hz 最大输出 功 率 Po=1.05W 放大器输入 输入电压 Ui= 0.32 V 信号 f f=1K Hz 电压放大 A=12.5 中级工实训报告 第 - 19 - 页 共 38 页 信号频率 20Hz 100Hz 200Hz 1000Hz 5000Hz 频率响应 输出电压 0.6V 1.8V 1.9V 2V 1.5V 画频响特性： Vo 2.0 1.5 1.0 0.5 0 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 f 问题解答及故障处理情况： - 20 - 4.3 OTL 功率放大器电路图及印制板图 中级工实训报告 第 - 21 - 页 共 38 页 卷号五 脉宽调制控制器 5.1 脉宽调制控制器调试步骤、工作原理 5.1.1 仪器准备 1、双路稳压电源12V 2、双踪示波器 3、数字万用表 5.1.2 调试步骤 1、 三角波频率和波形 示波器：X、Y 均在校准位置（微调旋钮顺时针到底） ，耦合： DC，Y：2V/DIV，X：0.2ms/DIV,触发 Auto，先确定零电平基线，后接 CH1 于 F 点，CH2 于 E 点。调整 RP2（频率） 、RP3（幅度和频率）使 F 点波形 f0=1KHz3V5% 2、 画出 F 点、E 点波形在同一张图中 F 点三角波幅值1.5 格、周期 5 格，E 点方波幅值3 格左右、周期 5 格。 3、 画出 D 点调制度为 50%的波形图 示波器档位不变，CH1 接 F 点、CH2 改接 D 点，改变 RP1 电位器使 D 点波形占空 比相等，此时以 F 点三角波作起终电平参照量（与上图 F 点三角波 F 点对应） 时，仅画出 D 点波形图。 4、 观察 D 点调制脉冲，记录调制度分别为 100%、50%、0%时，A 点、D 点、负 载两端、电压填入表中 调制度 100%：改变 RP1 电位器使 D 点调制脉冲刚为全高电平（一条线）时， 用数字万用表测 A 点、D 点、对地电压及负载两端电压填入表中。 调制度 50%：改变 RP1 电位器使 D 点调制脉冲占空比相等时，用数字万用表 测 A 点、D 点、对地电压及负载两端电压填入表中。 调制度 0%：改变 RP1 电位器使 D 点调治脉冲刚为全低电平（一条线）时， 用数字万用表测 A 点、D 点、对地电压及负载两端电压填入表中。 5、 测量给定电压范围和频率可调范围 给定电压范围：改变 RP1 电位器阻值从最小到最大，用数字万用表测 A 点 对地对应电压范围填入表中。 - 22 - 三角波频率可调范围：改变 RP2 电位器阻值从最小到最大，用示波器测 F 点对应周期范围，再用 F=1/T 换算成频率范围填入表中。 调试结束应恢复 F 点三角波 f0=1KHz3V5%,E 点方波（调试步骤 2） 5.1.3 问题解答 1、三角波发生器工作原理和脉宽调制原理及各元件的功能。 由双运放 Ic：D，Ic：A 组成方波，三角波发生器。Ic：D 同相电压比较器 5 脚同相输 入端电压取决于 E 点电压和 F 点电压的共同作用，7 脚输出方波由稳压管 VD1，VD2 稳定在 UE Ic：A 反相积分器，对输入电压积分，输出电压线性增长，当比较器输出从负 突变到正，积分器反向积分，它的输出电压线性下降，当积分器的输入电压到 负值，上述过程重复，形成自激振荡。且在 E 点获得方波输出，F 点获得三角 波输出，改变 RP2 可改变三角波频率，改变 RP3 可改变三角波电压幅值。 Ic：B 运放组成电压跟随器：具有高输入阻抗，低输出阻抗，输出电压稳定性 好的特点。 Ic：C 运放组成比较器，进行脉冲调制。同相端输入可调直流电压，反相端输 入三角波，直流电压大于三角波负电压比较器工作，输出脉冲电压。输入的直 流电压越高，输出脉冲之间间隔越小，当直流电压大于三角波正电压为 100%调 制。 由 C 点输出的调制脉冲电压输入至由 VT1 组成的射极跟随器后送到由 VT2、VT3 组成的互补射极输出极推动场效管控制负载电珠亮度。 2、场效应管的特性和应用特点 场效应晶体管是一种与三极管能起相似作用的半导体器件，它与三极管相比具有输入 阻抗高，噪声低热稳定性好，与三极管一样，场效应管也有三个工作区，截止，饱和，放 大。场效应管参数中有一个最重要的参数叫开启电压 V，它是漏源之间刚刚开始形成导 电沟道，对于 N 沟道耗尽型 VT 是个负电压，N 沟道增加型 VT 是正电压 VT0 一般 35V。 反映场效应管控制能力为 Gm 跨导，Gm=IDS/VGS，是反映输入电压 VGS 引起输出 电流 IDS 的能力。 中级工实训报告 第 - 23 - 页 共 38 页 5.2 脉宽调制控制器调测记录 三角波频率 fo 1KHz 三角波电压幅值 正 峰 3V 负 峰 -3V 三角波波形图，方波波形图 调制度 100% 50% 0% 给定电 压 A 点 3.02V -0.1V - 3.01 V 输出电 压 D 点 5.12V -0.04V - 5.18 V 0 D 点调制度为 50%调制波波形图 负载两 端电压 11.7V 6.05V 0V 给定电 压范围 -44V 0 三角波 频率范 围 400Hz2.25KHz 问题解答及故障处理情况： - 24 - 5.3 脉宽调制控制器电路图和印制板图 中级工实训报告 第 - 25 - 页 共 38 页 卷号六 数字频率计 6.1 数字频率计调试步骤、工作原理 6.1.1 仪器准备 1、数字万用表 2、数字信号发生器 3、示波器 6.1.2 调试步骤 1、调试校准频率 使 SA 按键弹上，调节信号发生器，使信号发生器输出的频率为 1024Hz，Vp=5V， （波形为标准周期波） ，闸门时间为 1S，接入电路板上的信号输入端，调 节电路板上的 RP1 使数码管显示为 10241Hz。调节信号发生器信号输出的频率使输出信 号的频率为 8192Hz，记下电路板上的示值频率。 2测试内接振荡频率 按下按键 SA，调节电路板上的 RP3，顺时针调到底，此时频率数值显示为最大（一般 超过 6000Hz） ，然后调节 RP2，使频率数值显示为 60001Hz，RP2 保持不动，逆时针调节 RP3 到底，记下最低振荡频率的数值。 3测试最低频率的波形 在最低振荡频率时，在电路板的输出端接入示波器，画出波形，要求标出 X 轴（时间 t 轴） 、Y 轴（电压 V 轴） 、坐标原点，及 X 轴、Y 轴的刻度。 - 26 - 6.2 数字频率计调试记录 闸门时间 1s 基准频率 1024Hz 实测频率值 1024 Hz 频率测量误差 被测频率 8192Hz 实测频率 8198Hz Hz 相对误差 0.07% 内接振荡频率覆盖 最高频率调整 6000Hz1 最低频率 446 Hz 画最低频率电压时间波形图 周期 2.2 ms 电压幅值 5 V 波形图： 问题解答及故障处理情况： 中级工实训报告 第 - 27 - 页 共 38 页 6.3 数字频率计电路图和印制板图 - 28 - 卷号七 平均值电压表转换器 7.1 平均值电压表转换器电路调试步骤、工作原理 7.1.1 仪器准备 1、双路直流稳压电源输出12V 2、低频信号发生器 1 台 3、毫伏表 1 台 4、数字万用表 2V（档）1 台 5、示波器 1V 格 5ms/格 7.1.2 调试步骤 1、调零 焊连线路板三处开口，短路 AC 输入端，连接开启电源，数字万用表 DC 输出端调节 RP2，使数字万用表显示为 0.000，记录数值。 2、满量程调整 低频信号发生器连接 AC 输入端调节低频信号发生器输出 100Hz、1V 信号，调节 RP1 使 DC 端的数字万用表显示为 1.000，记录数值。 3、线性测量 调节低频信号发生器使输出 100Hz,电压值分别为 20mV、200mV、0.5V，分别记录 DC 端 的数字万用表显示值。 计算相对误差：Y=|X/A|100% 其中 X=X-A（A 为 AC 端的输入电压值 X 为 DC 端数字万用表显示值） 。记 录计算结果。 4、频响测量 调节低频信号发生器使输出 1V，频率分别为 20Hz，5KHz，分别记录 DC 端的数字万用 表显示值，计算相对误差，记录计算结果。 5、波形测绘 调节低频信号发生器使输出 100Hz，1V 信号，用示波器（1V/格2ms/格） ，观测下列 四种情况，DC 输出端的波形。(此时示波器为 AC 偶合) A 断开 R7、C2：两处开口，记录波形。 B 连接 R7、断开 R4、C2 两处开口。 C 连接 R4、断开 C2。 中级工实训报告 第 - 29 - 页 共 38 页 D 连接全部开口。 （A、B、C 三种情况示波器用 DC 耦合，测出波形。D 种情况用分别用 DC、AC 耦合分别 测出波形，在坐标图上现出两个波形，在各波形旁标出直流波形与交流波形。 ） 7.1.3 电路原理及元器件作用 1、由 R1、R2、ICA、D2 组成半波线整流电路，半波整流输出与输入交流电压的平均值成正 比。 （C1 为输入耦合电容，R3 为平衡电阻。VD1 保证了电路的全负反馈，防止输入负半周 时，运放开环，出现饱和甚至“堵塞” 。 ） 2、由 ICB，R4，R6+RP1 组成加法器电路，实现全波整流，以减小整流输出的脉动成分。 （R5，R8，RP2 组成外接调零电路，保证零输入下得到零输出。C3 提供高频，防止寄生振 荡。 ） 3、C2 接入 ICB 负反馈支路，实现有源滤波，大大减小了直流输出的波形。 7.1.4 问题解答 1、全波整流电路工作原理 利用将整流二机管包含在高开环增益运算放大器的负反馈内，从而在 ICA 的输出端获 得输入交流信号的半波线性整流输出，送至 R4 作为 ICB，作为 ICB 加法器的另一路输入信 号。两者按一定比例相加，由于两个信号相互反相，因此在加法器输出端可获得全波整流 输出。 2、平均值响应、有效值读数的优缺点 交流信号应用最广泛的是有效值，采用有效值读数便于对测量结果进行比较。由于有 效值读数是由正弦信号来定量的，因此对于测量失真正弦信号时误差较大，测量非正弦信 号时其读数无直接物理意义。 - 30 - 7.2 交流电压平均值转换器调试记录 输入电压 20mVrms 200mVrms 0.5Vrms 1Vrms 0V 读 数 20.1mV 197mV 499mV 1V 0 相对误差 +0.5% -1.5% -0.2% 0 0 输入频率 示值误差 输入频率 示值误差测量频带两端 的示值误差 20Hz -0.1% 5KHz -0.3% 整流波形图： 1 2 3 4 问题解答： 中级工实训报告 第 - 31 - 页 共 38 页 7.3 交流电压平均值转换器电路图和印制板图 - 32 - 卷号八 可编程定时器 8.1 可编程定时器调试步骤、工作原理 8.1.1 仪器准备 1、稳压电源 2、双踪示波器 3、喇叭 4、秒表 8.1.2 调试步骤 1、计时、定时、报警功能调试正常。 稳压电源调至 6V，然后关闭电源，联接电源线、喇叭线。 开启电源，电路功能检查：SA1 断开（上弹）计数、接通（按下）置数。SA2 断开（上 弹）减法、接通（按下）加法。S1 四位 BCD 码（8421）预置数开关，往上置“1” 、往下置 “0”。 测试：计数：加法 09、减法 90。置数 09。加法至 9；减法至 0 喇叭报警，计数 停止。测试结果填入表中。 2、调整时基振荡器频率（周期）1/6Hz(6 秒)，记入表中。 方法：减法计数至数显“0”看准手表秒针按下 SA2 转为加法，数码从“1”开始计数 至“9” ，该时间通过调整 RP1 为 48 秒。RP1 多圈电位器顺时针旋进电阻增大，频率降低， 周期增加；逆时针旋出电阻减小，频率上升，周期减小。 3、测绘 a、b、c、三点电压波形图，计算报警振荡器的振荡频率。 示波器：X、Y 均在校准位置（微调旋钮顺针到底） ，耦合： DC，Y：2V/DIV，X：0.1ms/DIV，触发 AUTO，确定 CH1、CH2 零电压平基线。 先置 CH1 探极测 a 点，CH2 探极测 c 点。后改变 CH1 探极测 b 点，CH2 探极不变测 c 点。画出波形图，注意 b 点波形与 a、c 点相反。 根据波形图 a、b、c 任意一周期计算报警振荡器的振荡频率。 中级工实训报告 第 - 33 - 页 共 38 页 8.1.3 问题解答 1、说明电路的工作过程及各元件的作用 电器路主要又三块集成电路组成一位可编程定时器。IC1-4543 是 BCD/7 段译驱动电路， 驱动 QP1-LED 数码管。IC2-4029 是四位可预置可逆计数器，外围 S1 是四位 BCD 码预置数 开关，SA1 是置数、记数控制开关，SA2 是加减控制开关，R6-R11 是隔离电阻。IC3-4011 组成二只 RC 振荡器。时基振荡器提供给 IC2 计数 CP，同时振荡器受控于 IC2-7 脚进位 借位输出，有输出为“0”使振荡器停振，IC2 不计数。报警振荡器产生音频振荡通过三 极管 V1 驱动喇叭发出报警声，同样振荡器受控于 IC2-7 脚有输出为“0”经三极管 V2 倒相 为“1”使振荡器起振喇叭发出报警声。按电路要求调整时基振荡器频率周期1/6Hz（6 秒） ，通过置数，记数控制，本电路可编程定时 0.10.9 分时间。 2、RC 振荡器的工作原理 由二个与非门构成的 RC 振荡器。设：门 1 输入端为 Vi1；输出端为 V01；门 2 输入端 为 V01，输出端为 V02。 可用反证法说明此电路不可能有稳态：因为若电路有稳态，电容 C 相当于开路，而 Vi1 与 V01 始终是反相的，因此不管原来 V01 处于什么状态，它总要变化，V 02 也总要变化， 这就否定了原来的假设，电路必然振荡。 若电路最初处于如下状态：V 01=“1”，V 02=“0”（暂稳态）这个状态不可能长久维 持，因为电容 C 以 1=（R+R01）C 时间常数通过 V01RCV 02 回路充放电（R01 为门 1 输出高电平时的输出电阻） ，Vi1 会不断上升，当 Vi1 上升到门坎电平 Vt 时，可产生正反 馈雪崩过程: Vi1 V 01 V 02（Vc 不能突变）最后使电路转入暂稳态：V 01=“0”， V02=“1”（此时 Vi1 为“1”电平） 。 但此状态也不能长久维持，电容 C 以 2=（R+R02）C 常数通过 V02CRV 01 回路 充放电， （R02 为门 2 输出高电平时的输出电阻）Vi1 会不断下降，当 Vi1 下降到 Vt 时会产 生另一个雪崩过程：Vi1 V01 V02（Vc 不能突变）最终电路翻回暂稳态 ：V 01=“1”，V 02=“0”。 3、