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电子技能与工艺实验指导书石家庄职业技术学院电子技能与工艺实验指导书王薇 编机电系应用电子技术专业2007年1月实 验 说 明电子技能与工艺实验指导书是以培养技能型应用人才为目的，以体现电子技术的新知识、新技术、新工艺、新产品的具体应用为主线，以适于实验和实训为原则。是根据专业培养目标，让学生通过这门课的学习，掌握教学计划中基本的电子技能，培养学生具有识读电路图，搭接实验电路，分析实验结果，以及对实验设备进行调整维护的能力。另外使学生在动手制作的过程中，通过声、光、和机械动作的形象变化，加深对基本电路的理解，进一步增长知识、增加兴趣，增强技能。技能实验对学生的具体要求：1、本实验与理论课密切相关，故在每次实验前进行充分的预习。2、对每个实验，实现的电路应该即简洁合理又稳定可靠，要认真对待，各项参数要符合要求。3、对每次实验要在老师的指导下独立完成，注意安全，不可马虎草率。4、完成实验后，认真写好实验报告，填好实验数据。面包板及面包板的插接技术在电子工程中采用焊接方法的最大优点是接好电路可以长期使用，因此电子产品一般采用焊接的方法。但用焊接方法完成实验就显得不方便，特别是需要修改电路时尤为突出，因此，除使用实验箱、实验台等成套设备外，实验工作也经常在面包板上完成。可容易更换线路和器件，并且可多次使用。面 包 板 的 结 构面包板上小孔孔心的距离与集成电路引脚的间距相等。板中间槽的两边各有655个插孔，每5个一组，5个孔是相通的，也就是两边各有65组插孔。双列直插式集成电路的引脚分别查在两边，即每个引脚可接出4个插孔，与其它元器件连接。面包板外边各有一条115的插孔，每5个一组是相通的，由于各厂家不统一，各组之间是否相通，要用万用表测量后方可使用。两边的这两条孔一般可用做公共信号线，接地线或电源线。布 线 技 巧1、安装的分立元件应便于看到其极性和标志。防止裸露的引线短路。2、对于多次使用的集成电路的引脚，必须修理整齐所有的引脚应向外偏，这样才能使引脚与插孔连接良好。要根据电路图确定元器件在面包板上的排列位置，目的走线方便。3、把使用的导线拉直，根据连线的距离及插孔的长度剪断导线，导线两端各留6mm做为插孔的长度。导线要插紧面包板以免弹出造成接触不良。4、不要使导线相互重叠在一起，应尽可能做到横平竖直，这样有利于查找、更换器件及引线。实验一 万用表电流、电压量程的设计一、实验目的1、掌握电阻在电子电路中的分流、分压作用；2、熟悉万用表一个表头可实现多档多量程的测量原理；3、学习构建电子电路。二、实验设备及器件1、直流稳压电源、万用表、单臂电桥各一台；2、50uA/3k表头一块， 3、 36、 100、 150、 180、 47K、 100K、 150K 电阻各一只；3、面包板一块、硬导线若干、常用工具一套。三、实验原理1、根据并联电阻可实现电流量程的扩大，用满偏为50uA的磁电系表头并联电阻测量较大电流，设被测电流分为两档5mA和10mA。2、根据串联电阻可实现电压量程的扩大，用同一只磁电系表头串联电阻测量较大电压，设测量电压分两档5V和10V。 四、实验内容1、根据上述要求确定测量电路，并计算各电阻的参数值。2、用万用表检测元器件参数测得参数值与电阻上标识对照。3、连接和调试电路。在万能板上连接电路，连接前根据电路图确定各元件在电路板上的位置分布，布线合理，元器件标识朝上。先将电压信号调到最小，接通电源逐渐增大输入信号，指针偏转角也逐渐增大，达到允许测量范围的最大值时，指针正好指在满偏位置上。否则应重新修正电阻元件的参数值。4、将记录结果分别填入下表：测直流电流实验数据直流电流输入信号微安表头读数值测直流电压实验数据直流电压输入信号微安表头读数值五、实验总结与分析1、若用50 uA表头测量5mA电流不行，必须并联电阻。2、熟悉电阻元件分压、分流的基本原理与运算公式 分流电阻的计算：R1 = ImR0 / I1 - ImR2 = I1R1 / I2分压电阻的计算：SV = 1 / Im R1 = V1SV - R0 R2 = ( V2 - V1 ) SV3、了解电阻元件的标识、材料和使用功率。实验二 照相机电子测光电路一、实验目的 1、熟悉光敏电阻的特性。 2、学会检测热敏电阻、光敏电阻。 3、学习使用光敏电阻组成电子测光电路及典型应用。二、实验设备及元器件 1、设备：万用表，直流稳压电源。 2、元器件：MG41-20A 光敏电阻； 三极管（9013）2只； 100 1 / 8W电阻 3只；47K电位器 1只；51K 1 / 8W电阻 1只；10K 1 / 8W电阻 2只； LED红、绿各一只。三、实验原理：如图，VT1、VT2接成对称工作状态，当各自得到的基极电流相同时，两只三极管同时导通，发光管LED1、LED2均点亮。光照较弱时，Rcds电阻很大，VT1得不到足够的偏置电流而无法导通，呈截至状态，LED1红色二极管不亮。而VT2导通，绿色发光二极管亮。当Rcds可得到足够的基极电流而导通时，红色发光二极管被点亮，因IC1增大使R6上端电位下降，VT2得不到足够的基极电流变为截止，绿色发光二极管熄灭。应用到照相机测光系统中，Rcds透光孔中间插入以控制进光量的可调密度板（相当曝光圈调节），使用时，光线从孔板照射到Rcds上，移动密度板（调节光圈），使电路达到平衡，两个LED发光均匀，表示适曝。如其中一只亮而另一只不亮，则表示欠曝，这是移动密度板，可达到正确曝光的目的。电路中R4半可调电阻，是为设定适曝而设置的。 当光度增加时，光敏电阻Rcds阻值减小，当光照达到某一门限值以上时，VT1发射极电位上升，使VT2导通，VT2集电极电位接近于0。使音乐集成电路得到足够大的工作电压，喇叭发出音乐报警声，当光照降到门限值以下时，VT2截止，VT2集电极电位接近于电源电压不工作。也可采用一级共发射极放大电路（去掉VT1、R1直接驱动音乐集成电路，但光照灵敏度会降低，只有强光才能使VT1饱和导通，从而使音乐片发出音响。若希望提高电路对光照反应灵敏度，可加大Rp或R1的阻值。试将光电二极管取代光敏电阻如何。另用光敏电阻制作怪叫娃娃。555构成多谐振荡器，光照强度不同，电阻值不同，RC冲放电时间常数不一样，所以扬声器发出声音频率不同。0.01uF20K50uF12345678实验步骤：1、测量各元器件，掌握热敏元件与光敏元件的使用。2、依据原理图搭建电路。3、调试电路，使其达到设计要求。4、写出实验报告。实验三 分立元件的检测及构成电路一、实验目的1、了解分立元件在电子电路中的基本作用。2、熟悉示波器、信号发生器的基本功能与使用。3、了解仪表的使用，并会测量电感量。二、实验设备及器件1、双踪示波器，信号发生器、万用表各一台。2、0.01F、0.1F、1F的电容器、5.1k、10k、20k电阻各一。3、面包板一块、硬导线若干、常用工具一套。三、实验原理由R、C元件可组成如下积分和微分电路。电容C在电路中位置不同，得到的输出波形不同。 四、实验步骤1、测量元器件参数，取R20K，C0.01F，组成RC电路，将R与C元件插在面包板上。2、用信号发生器做信号源输入，调节信号发生器，使其输出幅值为 UO 4V，频率f 500Hz矩形电压信号，用示波器观察电路输入电压Ui（t），电阻UR（t）和电容UC（t）波形。3、观察RC积分电路，微分电路的输入、输出波形。改变电路参数，观察电路输出波形的变化。积分、微分电路波形观测波形名称参数波形图（自绘）输入电压Ui（t）周期T ms脉宽p ms幅值U V积分输出R kC F msR kC F ms微分输出R kC F msR kC F ms4、观察RC移相电路的输入、输出波形相位的变化。 改变电路参数，观察电路输出波形相位变化的大小。实验四 二极管的测试及应用电路一、实验目的1、进一步了解二极管的基本特性。2、学会使用晶体管特性特性图示仪，观测二极管特性曲线。3、掌握二极管在电路中的限幅作用。二、实验设备与器件1、设备：输出电压可调的直流稳压电源1台，双踪示波器1台，万用表1只。2、器件：二极管2AP6两只， 5.1v、3.8v、6.3v稳压管各一只，1K、2k电阻1只，1k电位器一只，导线若干。三、实验原理 如图由 2AP6组成限幅电路，它是利用二极管单向导电性，把输出的电压值限幅在要求的范围内，在电路中起保护作用。Ui为输入正弦交流电压，峰值10V，直流电源UR13V，UR26V，限流电阻R1K，该电路的功能把输出电压U0的幅值加以限制。 注意 Ur1的接法，即直流稳压电源输出正极接电路板的公共地端，负极接二极管D1的正极。四、实验步骤1、测量各元器件参数，并按电路图在面包板上搭建电路。2、用信号发生器做信号源，输入峰值为10V的正弦交流电压。3、用直流稳压电源提供UR13V，UR26V的电压。4、用双踪示波器观察输入电压Ui和输出电压Uo。当Ui幅值6V时，D2导通，D1截止，Uo6V。当Ui幅值3V时，D1导通，D2截止，Uo3V当Ui在3Ui +6V时，D1、D2均截止。另做二极管稳压作用测试 测量步骤1、按电路图搭建电路。2、输入Ui由直流稳压电源提供，将直流稳压电源从 0 V逐渐调起，用万用表直流电压档观察输出UO的变化。3、记录几个输入电压值，并写出对应的输出电压值UO。填入下表。件条值压电Uo / VRL = 400 Ui=5VRL = 400 Ui=6VRL = 400 Ui=7VRL = 300 Ui=10VRL = 400 Ui=5VRL = 500 Ui=9V实验五 整流滤波电路的设计及测试一、实验目的1、掌握单相半波、单相桥式整流电路的测试方法，并观察整流的输入输出波形。2、观测电容滤波效果，不同电容值滤波效果不同。二、实验设备及元器件1、仪器：示波器、万用表。2、元器件：变压器15v/220v、整流二极管 1N4007 4只； 电容 220F / 50V、 470F / 50V 、1000F / 50V各1只；电阻 1K、2K、10 K 各1只。三、实验原理 利用二极管的单向导电性，可以将交流电变成单向脉动的直流电压，半波整流电路负载电阻上电压平均值U0与变压器副边电压有效值U2的关系为U00.45U2，由于整流电路有内阻，U0常小于上述表达式，负载电流越大，其值越小。 四、实验步骤1、测量各元器件参数，并按原理图搭建电路。2、观察不接电容和接上电容的输出波形。3、观察改变电容的大小对输出波形的影响。4、观察全波整流与半波整流输出波形的不同。5、记录以上波形，写出实验报告。整流与滤波类型变压器副边电压值负载上直流电压值U0 U2半波整流无电容滤波有电容滤波桥式整流无电容滤波有电容滤波型滤波3、电路元器件参数计算项 目有 无滤波器整流二极管的选择负载上电压电流值滤波电容的选择URM/VIO（AV）/ AUO（AV）/ VIO（AV）/ AUC / VC / F单相半波整流无滤波单相半波整流有滤波单相全波整流无滤波单相桥式整流无滤波型滤波有滤波要求1、观察整流滤波电路波形，总结分析全波与半波、有滤波与无滤波电路参数的变化和波形的变化，以便于今后灵活应用。2、将测试数据填入表格并写出实验报告。实验六 单结管电路一、调光台灯电路实验目的1、掌握可控硅、单结管的特性及在电路中的应用。2、熟悉可控硅调光器电路工作原理。实验设备及元器件二极管 4007 4只、 可控硅 BT33 1只、 单结管1只、 220V灯泡1只、 470K 可调电位器1只、 0.022 电容1只、 100、 51K、 20K 电阻各1只。实验要求1、按电路图进行顺序安装。2、进行调试，调试中可适当变更R4的阻值和C的容量，直到满意。3、由于可控硅调压装置与交流电连接，调试时注意安全。4、写出实验报告。 二、单结管构成告警电路1、实验原理如图a用细导线将电容C短路，平时C充不上电，电路不起振，扬声器不发声。若不慎折断细导线，电路起振，扬声器发声报警。图b是断线变音调报警电路。VT1和R1、C1组成锯齿波发生器，晶体管VT2、VT3和C2、R3组成互补自激振荡器驱动扬声器发声。平时接在AB两点的细导线将电容C1短路，VT1、VT2和VT3均截止，扬声器不发声，一旦细导线被弄断，电路开始工作，互补自激振荡器的振荡频率由C2、R3决定，同时还受C1两端的锯齿波电压影响，因此扬声器发出变音调模拟警笛声。 2、实验步骤 检测各元件参数值是否符合要求，尤其单结管注意引脚识别。 按电路图搭建电路。注意9012的管脚。 用直流稳压电源供电。 改变C2、R3音调发生变化。调整电路参数使电路达到设计要求。 填写测量结果分析报告。三、单结管构成的电池电压指示电路实验原理当电池电压正常时，VTz击穿导通，使VT1和VT2导通，A点电位近似为零，VT3组成的振荡器停振，此时LED1亮，LED2灭。当电池电压降到设定值时VTz截止，VT1和VT2也截止，LET1灭。电源通过R4对C充电，当充到VT3的峰点电压时，VT3导通，LED2发光显示。同时，C上电荷经VT3放电，当放电到VT3的谷点电压时，VT3截止，电源又通过R4对C充电，这样周而复始，LED2闪烁告警，表明电池电压已不足。 注意：改变C的值可使LED2的闪烁频率发生变化实验七 电子抢答器电路设计一、实验目的1、掌握可控硅的特性及在电路中的应用。2、熟悉可控硅控制电路的工作原理。二、实验设备及元器件二极管1N4007两只、三极管9011一只，三极管3AX31一只，可控硅MCR100-6四只、0.3A2.5V指示灯四只、0.1F涤纶电容一只、3K、2K、20K电阻各一只，8扬声器一只，轻触开关四只。三、实验原理分析如图主持人闭合S抢答开始。假定轻触开关S3先按下，则可控硅VS3触发导通，指示灯H3亮，振荡器工作，扬声器发声，表示持S3按钮者获优先抢答权。由于VD1、VD2导通，使电路中A、B两点电位很接近。此时其他按钮再按下，已没有足够的触发电压使未导通的可控硅导通，即其他指示灯不会再亮。当主持人断开S，再闭合，即可进行下一轮抢答。 实验步骤与要求1、按电路图正确安装各元器件。2、检查各元器件安装无误后，接上6V电源，把电流表串接在S开关两端（开关处于断开状态），测得电流约在1.25mA左右，用镊子短路可控硅阳极和阴极，扬声器发声，电流表读数约为175mA左右。3、接通开关S按下轻触开关，其中相对应的一只指示灯亮，扬声器发声。此时再按下其他指示灯不会再亮。4、断开开关S，再闭合，检查其他每个指示灯，可控硅是否正常。电路中可控硅、指示灯可根据情况增减。5、写出实验报告。实验八 双音报警电路一、实验目的1、掌握555组成单稳电路、多谐振荡器的实际应用。通过双音报警器熟悉用555时基电路构成的多谐振荡器。2、熟悉555时基电路控制端的功能和作用。3、了解用电压调制频率的方法。二、实验用元器件 1、IC1、IC2：NE555时基电路。 2、R1、R2、R3：10K 1/ 8W 碳膜电阻 R2=100K R3 =150K 3、C1 = 10F / 16V(电解)、C4 = 100 F（电解）、 C2、C3 0.01F / 63V(涤纶)，B为8小功率电动式扬声器。三、实验内容与说明 如图为两个555电路组成的报警电路，IC1：5脚为控制端，片内接比较器的反相输入端，电位为2/3VCC。一般555组成自激多谐振荡器时，将5脚通过一个小电容（0.01F-0.1F）接地，以防止外界干扰对阀值电压的影响，当需要把它变成可控多谐振荡器时，可以在电路的5脚外加一个控制电压，这个电压将改变芯片内比较电平，从而改变振荡频率，当控制电压升高（降低）时，振荡频率降低（升高），这就是控制电压对振荡信号频率的调制。利用这种调制方法，可组成双音报警器。 IC1输出的方波信号，通过R5控制IC2的5脚电平。当IC1输出高电平时，IC2的振荡频率低，当IC1输出低电平时，IC2的振荡频率高。因此IC2的振荡频率被IC1的输出电压调试为两种音频，使扬声器发出“滴、嘟、滴、嘟”的双音声响。 四、实验步骤：1、测量各元器件参数。2、按原理图搭建电路。3、调试电路并用示波器观察输出波形频率的变化。4、如报警电路发出动画声音与实际中不同，可调整R1、C1、R3、R4和C3元件解决。5、写出实验分析报告。实验九 实用继电器电路一、实验目的：1、掌握电磁继电器及固态继电器的应用及测量。2、了解继电器的结构与工作原理。二、实验设备1、直流稳压电源、2、电磁继电器、固态继电器、二极管、三极管9013、电容、开关、灯泡等三、实验原理1如图是由固态继电器构成的光控电灯电路。白天光照较强时，光敏电阻Rg阻值很小，VT1截止而VT2饱和导通，使SSR的控制电压小于3V，SSR关断，灯H不亮。夜晚光线较暗时，Rg内阻增大，VT1导通，VT2截止，SSR导通，灯H点亮。 四、实验原理2如图为摩托车电子转向灯电路，当转向开关S置2时，VT无偏压而截止，继电器K1无电流，触点K1-1断开，转向灯不亮，当S转向1或3位置时，6V电源经过R1C1R2S转向灯（左灯或右灯）地对C1充电。由于电容上的电压不能突变，在S接通的瞬间，VT的基极电压为正，所以VT仍截止。随着充电时间的增长，C1负极电位降低，当降到0.6V以下时，VT由截止变为导通，继电器得电动作，触点K1-1闭合，6V电源经过R1K1-1S转向灯地，转向灯亮。在K1-1闭合时间里，C1通过K1-1和R2放电，C1的负极电位升高，当升到0.6V以上时，VT由导通变为截止，电路进入下一次循环。电路中C2用于保护触点K1-1，R3用于延