2013模电实验指导书.doc

模拟电路实验指导教案第一部分 模电实验的方法和要求一、使用方法： 1、电路的拼接方法：根据电路实验内容，选择相对应的元件使用本实验箱配置的连线连接成电路， 拼接好后与电路图认真较对（尤其是复杂的实验电路）。 2、通电实验过程：按电路图指定的电源电压接入电源，更换元件或改变电路参数应切断电源。 3、在做各个实验时，应正确使用输入信号的幅度（0-500MV或 0-12V）如果实验波形不理想应该改变信号源的幅度。 二、注意事项： 1、使用各类仪器时，手要干净、干燥，实验箱插板表面勿用利器刮坏。 2、做复杂电路实验时，应特别注意电路的连接正确后再接通电源。 3、累接式插头如插不紧，只要将其稍用力向里按，然后向一个方向拧半圈即可。 4、实验前准备： （1）在实验课开始之前，应编好实验小组，并指定小组长一名（一般二人一组）。（2）每次实验课前，要求认真复习教材中有关内容，搞清实验原理和有关理论知识，对某些实验， 还应进行必要的计算和回答一些问题，认真学习实验指导书中所提供的线路，并明确本次实验的目的，内 容步骤及应注意的事项。 5、实验课的进行： （1）首先，应认真听取指导老师对实验的介绍； （2）分组后应事先检查仪器，设备是否齐全完好，如发现问题应报告指导老师接线前应熟悉实验设 备仪器和仪表，了解它们的性能额定值和使用方法； （3）根据指导书连接实验线路和仪表，完成接线后，互相检查连线是否正确，然后请老师检查，经 老师检查无误后，方可通电进行实验； （4）实验时，成员间应有分工，一人指挥测量，及记录数据，另一人进行操作，记录者若发现数据有疑问，应重新测试及讨论，分析原因，直至得到正常结果。 如有出现首先应切断电 源，然后查找原因，问题解决后继续进行实验； （6）在数据测量完毕后，应切断电源，但不要忙于拆除电路，首先检查数据有无遗漏和分析结果是 否正确，然后送交老师检查经老师检查无误后，方可拆除线路进行整理。 6、实验总结： 在实验的基础上，对实验现象和数据进行整理计算和总结分析，然后写出实验报告，编写报告的过程 是一个从感性认识到理性认识的提高过程，也是一个加深理解和巩固所学理论知识的过程，因而必须认真 重视如何写好实验总结报告。 实验总结报告的格式以学院规定的为准。7、实验完毕，整理实验器材，关闭万用表电源和实验箱电源，整理导线回复原样，经指导教师允许后方可离开实验室，8、对由于不按操作规程而造成设备损坏的和故意损坏设备的，按实验室管理规定由责任人进行赔偿。第二部分实验内容与学时分配模拟电路是电子信息工程专业的一门专业核心课，实验教学在该课程中占有极其重要的地位，本课程着眼于学生的动手技能和综合应用所学知识能力的培养。通过实验使学生充分认识到电子技术研究和发展的重要位置，以及它在其它学科应用中的重要意义。通过实验引导、启发学生解放思想、更新观念、摆正理论与实践的关系，达到应用型本科人才培养目标。让学生独立完成题目要求，进一步加强学生独立分析问题和解决工程实际问题的能力，培养学生的综合设计及创新能力，为今后学习和实际工作打下良好的基础。一 本课程所开实验内容参考如下表。模拟电路）课程实验教学一览表序号项目名称内容提要学时实验类型是否为开放实验1常用电子仪器的使用1.模拟电子技术实验装置功能识别与练习。2.数字式万用表的正确使用方法。3.双踪示波器的使用。2验证否2二极管单向导电性测试及整流电路应用实验研究单相半波整流、桥式整流、电容滤波电路的组成及应用2验证否3晶体管共射极单管放大电路实验1.放大器静态工作点的调试与测量， 2.电压放大倍数、输入电阻、输出电阻测量。3、观察分析静态工作点对放大器性能的影响。4、观察Rb和RL的变化对放大倍数的影响。2验证否4晶体管射极跟随器实验1、直流工作点的调整。2、测量电压放大倍数。3、测量输入输出电阻。4、掌握射极跟随器的跟随特性。2验证否5两级放大电路和负反馈实验1、调整和测量两级放大电路的静态工作点及耦合方法。2、分析负反馈对放大倍数稳定性的影响。3、分析负反馈对输入输出电路的影响。4、分析负反馈结放大电路非线性失真的改善情况。2验证否6OTL 低频功率放大电路实验1.用NPN、PNP组成OTL电路并测量最大不失真功率。2.学习OTL电路的调试方法。3、观察输出波形。4、测算电路效率。2验证否7RC正弦波振荡电路实验1. 掌握RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件判断。2.掌握振荡器测试方法。2验证否8串联型直流稳压电源实验1、学习串联型稳压电源的特性测试。2、熟悉串联型稳压电源的基本组成。3、掌握串联型稳压电源的工作原理。4、.研究集成稳压器的典型应用2验证否9实验总结对所做实验进行总结、复习。2否二、教学方式实验课教学分为教师讲解和学生操作两部分。上课时，教师首先利用30分钟左右的时间对实验原理和实验内容作讲解，然后学生根据教师讲解进行实验操作。另外，对于学生较难理解和比较复杂以及有一定危险性的操作，教师还应在实验之前做演示操作。主要仪器设备：多功能电子综合实验台（箱）和多种集成芯片、及频带较宽的视波器、万用表等。实验成绩根据考勤、实验态度、动手能力、创新能力、实验报告综合评定。实验成绩占该课程总成绩的15%。三.推荐教材：电子技术基础模拟部分（第五版），康华光主编，高等教育出版社，2006年1月第5版。四.参考书：1.模拟电子线路，宋树祥主编，北京大学出版社，2012年6月第一版。2.电路与模拟电子技术，张绪光主编，北京大学出版社，2009年8月第1版。3.模拟电子技术，陆秀令主编，北京大学出版社，2008年1月第1版。4.电路与模拟电子技术实验指导书，唐颖主编，北京大学出版社，2012年10月第1版。5.电工电子实验教程，魏伟主编，北京大学出版社，2009年8月第1版。6.电子技术基础，康华光主编，高等教育出版社，1999年6月第4版。7.模拟电子技术基础，童诗白主编，高等教育出版社，2001年月第3版。8.模拟电子技术基础问答、例题、试题，陈大钦主编，中理工大学出版社，1996年4月第1版。9. 电子技术基础（模拟部分）习题全解，中国建材出版社，2004年4月第1版10推荐的教学网站和相关专业文献网站网址：网址： 网址： ./programs/univ第三部分 实验项目实验一常用电子仪器的使用一、实验目的1、掌握亚龙YL-7型模拟电路实验箱面板上的各部分功能的正确使用方法。2、掌握数字式万用表的正确使用方法。3、掌握双踪示波器的基本正确使用方法。二、实验仪器1、亚龙YL-7型模拟电路实验箱一台2、双踪示波器 一台3、数字万用表 一只 三、实验内容及步骤1.亚龙YL-7型模拟电路实验箱面板功能的识别与练习。(1)直流电源部分观察并熟记实验箱上各电源的位置及调整方法。实验操作：分别调整两组输出旋扭，用万用表直流电压档按表1要求测量其输出电压并记录表1直流电源的应用电源输出电压3V5V9V12V15V22V30V电源测量值电源测量值(2)函数信号源的使用函数信号源的功能主要是给实验电路输出一定频率和电压的交流信号，模拟电子技术实验使用的信号一般是正弦信号。该函数信号源输出的信号波形有正弦波、三角波、矩形波三种交流信号。实验操作：用万用表的交流毫伏档测量输出电压的有效傎。2、数字万用表的使用（1）交直流电压的测量。表4用数字万用表测量函数信号源电压函数信号源输出电压20mV50mV70mV100mV200mV300mV500mV数字万用表测量值（2）直流电流的测量。（3）电阻的测量。，（4）使用注意事项。3、双踪示波器的使用(1)将示波器接通电源，调节有关旋钮，使荧光屏上出现扫描线，熟悉“辉度”、“聚焦”，X轴上下、左右位移，Y轴上下、左右位移旋钮的作用。本实验使用的是20MHz(4320)的双踪示波器，有两个Y轴(Y1、Y2)、一个X轴(扫描时间轴)。(2)开启信号发生器也可以用本电子实验装置系统自身带的信号发生器，调节其输出电压和频率为0.5V、1kHz，并把输出接至示波器Y轴的输入端，观察输入的信号波形，调节示波器“Y轴衰减”和“Y轴增益”旋钮，熟悉它们的作用。(3)调节有关旋钮，使示波器荧光屏上显示的波形增加或减少(例如在示波器荧光屏上得到1个、3个、或6个完整的波形)，熟悉“扫描范围”和“扫描微调”旋钮的作用，将微调旋扭顺时针旋到底，使其处于校准位置，观察并计算信号频率，按表2的要求进行测量。(4)用毫伏表测量函数信号发生器的输出电压，改变信号发生器的输出电压，将示波器Y轴微调旋扭顺时针旋到底，使其处于校准位置，测量函数信号发生器的输出电压的峰峰值，计算出电压有效值，按表3的要求进行测量。表2用示波器测量信号频率函数信号源输出频率500Hz1kHz2kHz3kHz5kHz10kHz示波器测量结果与计算粗调档位一个信号周期格数计算结果周期频率表3用示波器测量信号电压函数信号源输出电压0.2V0.5V0.8V1.2V2.3V3V示波器测量结果与计算粗调档位一个信号周期格数计算结果峰峰值有效值四、实验报告 整理实验数据并按实验报告格式填写实验报告。实验二 二极管单向导电性测试及整流电路应用实验一、实验目的1、认识二极管，并能用万用表测量其好坏。2、测试二极管单向导电性及在整流方面的应用。3、拟定本实验有关的实验表格。二、实验仪器1、亚龙YL-7型模拟电路实验箱一套2、数字式万用表一只3、双踪示波器一台三、实验内容及步骤1、二极管的测量原理二极管是由一个单向导电的PN结构成，当我们拿到一个二极管时，首先 从外观上可以判断其正负极性，通常外观有黑圈的为PN结的负极(N端)，而另一端为PN结的正极(P端)。如果我们用万表测试，：则取万用表的RXl00n或RXlKn档，可以测二极管正向电阻为几百欧到几千欧，反向电阻为几百千欧o(注意：指针式万用表的红表笔是电源的负极，黑表笔的电源的正极。)如果管子正反向电阻均为无穷大，表明管子已经断路；如果管子正反向电阻均为零，表明管子已经短路，二极管已经坏了，不能使用。若用数字表，红表笔就是电源的正极，另外，数字表上有专门用来测量二极管的档。2、整流电路实验1、整流电路 按图17-1连接电路，桥式整流输入电压ui接12V低压交流电源(函数信号发生器右方)。在下列3种情况 下，测量直流输出电压uo)，并用示波器观察ui和uo的波形。 特别注意：如果用的是双踪示波器，请一定不要同时一路测ui,一路测uo,因为这样总有一个整流二极 管被烧掉。图17-1 桥式整流电路 2、输入端输入交流 12V 信号后，在输出端用示波器观察Ui 及UL 的波形并测量Ui、UA ； 3、增大和减小输入交流信号的电压值，在输出端用示波器观察Ui 及UL 的波形并测量Ui、UA ；四、实验报告 1、整理实验数据并按实验内容计算输出的电压值。 2、图1 电路能输出电流最大为多少？为获得更大电流应如何选用电路元件及参数。实验三 晶体管共射极单管放大电路实验一、实验目的 1、学习设置和调整放大电路的静态工作点。 2、掌握放大电路放大倍数、输入阻抗和输出阻抗的测量方法。 3、观察Rb 、RL 的变化对输出波形和放大倍数的影响。 二、实验仪器1、亚龙YL-7型模拟电路实验箱 一套2、数字式万用表一只3、双踪示波器 一台三、实验内容及步骤1、按照图 1-1 所示原理图，在“三极管放大电路”区找出相应元件，连接电路。图 1-12、静态工作点的调试与测试 检查连线无误后接通+12V 直流电源，在无输入信号的情况下，调节RP1 ，使UCE=6V，即可认为工作 点调好，然后用直流电压表和直流电流表分别测量静态工作点Q。 静态工作点测试3、基本放大电路的放大倍数测试 在 B 点输入端加f =1KHz、ui =5mV 的正弦交流信号，用示波器观察输出波形u0 (必须不失真)。用 晶体管毫伏表测试u0 、ui的值，并记录即可求得Au 。电压放大倍数和输出阻抗的测试值。4、输入电阻Ri 的测试 在A 点输入端加入输入信号，在u0 不失真的情况下，测出us 和ui 的值，则根据下式可计算出Ri。输入电阻的测试值5、输出阻抗Ro 的测试 电路的输出阻抗是指从集电极输入的阻抗，分别测出接RL 时的u0 与不接RL 时的uo根据下式 可求得Ro。 6、工作点对波形失真的影响调整RP 1 ，增大时，观察输出波形为截止失真，减小时，则为饱和失真，记录示波器的波形。四、实验报告要求 1、报告应包括实验目的、实验内容、实验步骤等。 2、简述该实验的原理，画出电路图。 3、列出各测量的数据表格，进行计算，画出波形图，分析所测量的数据与理论值相比较分析误差原 理。实验四、射极跟随器实验一、实验目的 1、掌握射极跟随器的特性及测量方法。 2、进一步学习放大器各项参数的测量方法。 二、实验仪器1、亚龙YL-7型模拟电路实验箱 一套2、数字式万用表一只3、双踪示波器 一台三、实验内容及步骤图2-1 1、按照图2-1 所示原理图，在“三极管放大电路”区找出相应元件，连接电路。 2、直流工作点的调整； 检查连线无误后接通+12V 直流电源，在无输入信号的情况下，调节RP1 ，使UE 等于 1/2 VCC 。 3、测量电路放大倍数Au； 接入负载RL=2.7K ，在B 点加f =1KHZ 正弦波信号，调节输入信号幅度（此时偏置电位器RP1 不能再旋动），用示波器观察，在输出最大不失真情况下测ui、uo 值，将所测数据填入表2-1 中。4、测量输出电阻RO ； 在B 点加f =1KHZ 正弦波信号，Vi =100mV 左右，接上负载RL=2.7K 时，用示波形，测空载输出电压uo（R =），带负载输出电压 UL（R =2.7K）的值。 将所测数据填入表2-2 中。5、测量放大器输入电阻Ri（采用换算法）； 在输入端串入 1K 电阻，在A 点加入 f=1KHz 的正弦信号，用示波器观察输出波形，用毫伏表 分别测A、B 点对地电位Us、Ui 。 则将测量数据填入表2-3。四、实验报告 1、简述实验的原理。 2、简述射极输出器特点及主要应用。 实验五 两级放大电路和负反馈实验一、实验目的 1、熟悉多级放大器各级之间的影响。 2、掌握如何合理设置两级放大电路的静态工作点。 3、理解负反馈对放大电路性能的影响和改善。 4、进一步掌握放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻和频率响应的测量方法。二、实验仪器1、亚龙YL-7型模拟电路实验箱 一套2、数字式万用表一只3、双踪示波器 一台三、实验内容与步骤 1、按下面的电路图4-1 接线。 2、调试静态工作点： 将电路接成开环状态（即不接反馈支路），负载开路。在输入端B 加f =1KHZ 正弦信号，同时调整 Rp 1 、Rp 2 、ui 的大小，使输出波形达到最大不失真，分别测量各静态参数并记录。 3、分析负反馈对放大电路、放大倍数稳定性的影响； 在 B 点加 1KHZ 正弦信号，并使其达到最大不失真，然后在开环和闭环的情况下，分别测量带负载和 不带负载的两种情况下的ui 和uo ，再分别计算电压放大倍数。4、分析负反馈（电压串联）对输入、输出阻抗的影响； （1）输入电阻的测试； 输入信号（A 点输入），利用输入端电阻Rs，求取输入信号电流，测试Rs 前后的信号Us 和Ui（必须 是在输出波形不失真的情况下测量）。5、观察负反馈对放大电器非线性失真的改善情况； 在开环下加大输入信号，使Uo 失真，然后在相同信号下将电路接成闭环，观察输出波形的改善情况。 四、实验报告 1、简述实验的原理。 2、整理各测量数据并与理论值相比较。 3、分析小结负反馈对放大电路性能的影响与改善。实验六、OTL低频功率放大电路实验一、实验目的 1、理解OTL功率放大器的工作原理。 2、学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试方法。 二、实验仪器1、亚龙YL-7型模拟电路实验箱 一套2、数字式万用表一只3、双踪示波器 一台三、实验内容与步骤 1、中点电压的调试； 按图12-1电路接线，将RP2 调到最小，RP1 置中间位置，接通电源，用万用表置于 10V 档并接入A 点与地之间，调节RP1 ， 使A 点电位为电源电压的一半，即UA=6V。用万用表电流档测整个电路的电流，调节RP2 ，使I=10mA 左 右，太大，会使效率降底。2、观察电压输出波形； 在输入端输入 1KHz 正弦信号，在输出端接入示波器，适当调节输入信号电压的大小，观察输出端的 波形。慢慢调节RP2 ，使交越失真最小。RP2 不能调的过猛或过大，以免损坏输出管。 3、测量最大不失真功率； 用毫伏表测出RL 最大不失真输出电压Uom 。用 计算出最大不失真功率。4、测量电路效率； 电路效率为:, 其中，PE为电源供给功率。在输出波形最大不失真时，测电源电流IE， PE=VCCIE5、断开自举电容 C1，观察输出波形，与前步对照，说明原因。 四、实验报告要求 1、报告中应包括实验目的、实验内容、实验步骤等。 2、将测试和计算结果填入实验报告中。 实验七、RC正弦波振荡电路实验一、实验目的 1、掌握RC 振荡的组成及振荡条件。 2、熟悉集成运放电路、RC 振荡的主要特性分析方法。 3