电子技术实训篇第二版综合基础实训ppt课件.ppt

综合基础实训 电子技术 综合基础实训 1 电源电路模块 2 放大电路模块 3 功放电路模块 4 信号源电路模块 5 滤波电路模块 运用专用电源芯片计制作直流稳压电源 图3 1固定式稳压电源电路 图3 2可调集成稳压电源电路 1 观察输出电压U0的范围 2 测量稳压系数S 取RW1为240 在Ui为7 5V和15V时求出S 3 测量输出电阻R0 4 测量纹波电压 直流恒流源设计制作与调试 设计普通直流恒流电源 输入AC220V 输出电流稳定 在20mA至100mA范围可调 输出电流误差范围 图3 3直流恒流源电路图 1 将电烙铁打开 查找电器元件准备电路板 并用砂纸打磨光滑 2 并根据电器元件设计元器件的安排 理清思路将电器元件插入电路板 然后将元器件依次焊上去 注意正负极不要接反 争取一步到位 3 连接线路有的地方可以用线连接有的地方可以直接用原来的接头连接 注意不要将正负极连接在一起 4 检查线路首先用眼检查准确后在用电流表检查 确保准确后再通电 5 通电后验证各个输出端是否正常 都正常后调节滑动变阻器记录数据制作表格 开关稳压电源的设计制作与调试 1 所选元器件和电路必须达到在一定范围内输出电压连续可调 输出电压U0 6V 9V连续可调 输出额定电流为500mA 2 输出电压应能够适应所带负载的启动性能 且输出电压短路时 对各元器件不会产生影响 3 电路还必须简单可靠 有过流保护电路 能够输出足够大的电流 图3 4直流稳压电源方框图 图3 5直流稳压电源电路图 根据总电路原理图绘制出装备电路图 标清楚各元件的位置 根据列出的元件清单 备好元件 检查各元件的好坏 根据装备图焊接元器件 焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试 测试电路时 必须要保证焊接正确 才能打开电源 以防元器件烧坏 调节电位器R5 测量输出电压的变化范围是否在6V 9V之间 若不是 分析其原因 找出故障 排除之 用示波器和万用表调试电路板 通过改变可变电阻的阻值 使输出电压值为9V 并观察示波器上的波形图 确认输出电压值为9V后 接在收音机两端 看是否能让收音机正常工作 并且输出电压两端短接时不会烧坏各元器件 如果短接时对电路板有影响 则应该认真检查电路 并改正 基本的放大电路的设计制作与调试 进一步熟悉常用电子仪器及模拟电路试验箱的使用 学会放大电路静态工作点的调试方法 分析静态工作点对放大器形态的影响 掌握放大器电压放大倍数 输入电阻 输出电阻和最大不失真输出电压的测试方法了解共射极放大电路的特性 模拟电路实验箱1台单级 多级放大电路实验板1块函数发生器1台示波器1台万用表1台 图3 6CE单级放大电路 1 测量电压放大倍数 2 输出电阻和负载电阻对电压放大倍数的影响 1 用函数发生器产生正弦信号ui 要求f 1KHz 峰峰值为250mV 2 保持幅值不变 增大和减小可调电阻Rw 观察输出电压uo波形 测量 集成放大电路的应用设计 图3 7反相比例放大器 图3 8同相比例放大器 图3 9加法器 图3 10减法器 图3 11差动放大器 宽带放大电路的设计制作与调试 图3 12二级直接耦合宽带放大器电路 图3 13宽带缓冲器电路 图3 14采用 PC4539C构成的宽带放大器电路 单管功放电路的设计制作与调试 了解低频功率放大器的特点和分类 学会对各类低频功率放大器的调试及主要性能性能指标的测试 电源板 15V 5V 多功能信号发生器双踪示波器交流毫伏表直流电压表直流电流表 1 按图3 15连接好功率放大器电路 2 调整电位器RW 为功率放大器调整和设置一个正确的直流静态工作点 取IOC 30mA 3 给该功放器输入f 1KHz正弦波信号 输入信号的幅度由零逐渐增大 同时用示波器观测输出电压最大且不失真 4 通过测量来计算集电极交流输出功率Po 5 通过测量来计算功放器的效率 图3 15单管功率放大器电路 各种集成功放电路的应用设计 图3 16互补对称功率放大器 分析图3 16电路中各三极管工作状态及交越失真情况 电路中若不加输入信号 V2 V3管的功耗是多少 电阻R4 R5的作用是什么 根据实训内容用multisim仿真实训 拟出实训步骤及记录表格 信号发生器示波器 调整直流工作点 使M点电压为0 5VCC 测量最大不失真输出功率与效率 改变电源电压 例如由 12V变为 6V 测量并比较输出功率和效率 比较放大器在带5K1和8 负载 扬声器 时的功耗和效率 分析实训结果 计算实训内容要求的参数 总结功率放大电路特点及测量方法 熟悉集成功率放大器的特点 查找集成功率放大器LM386的主要性能指标及测量方法 示波器信号发生器万用表 复习集成功率放大器工作原理 图3 16电路中 若VCC l2V RL 8 估算该电路的POm PV值 阅读实训内容 准备记录表格 用multisim仿真电路 测量电路的POm PV值 按图3 17电路在实验板上插装电路 不加信号时测静态工作电流 图3 17集成功放电路 2 在输入端接lkHZ信号 用示波器观察输出波形 3 断开1 8之间的电路 即去掉10u电容和电位器的串联电路 重复上述实训 4 1 8之间只接入C2 重复上述实训 5 改变电源电压 选5V 9V两档 重复上述实训 1 根据实训测量值 计算各种情况下PoM Pv及 2 作出电源电压与输出电压 输出功率的关系曲线 宽带功率放大器电路的设计制作与调试 该电路由二级直接耦合放大电路和两个射级跟随电路组成 可以将20Hz 2000KHz的输入信号放大100倍 并且无明显失真 输入阻抗大于500k 输出阻抗小于500 电路原理如图3 18所示 1 根据实训测量值 计算各种情况下PoM Pv及 2 作出电源电压与输出电压 输出功率的关系曲线 1 静态工作点的测量 2 静态工作点的调试 3 输入电阻Ri的测量 4 输出电阻R0的测量 5 放大倍数的测量 RC振荡电路及555振荡电路的设计制作 1 熟悉RC振荡电路与555型集成时基电路的电路结构 工作原理及其特点 2 掌握RC振荡电路与555型集成时基电路的基本应用 1 仪器数字万用表 双踪示波器 频率计 脉冲源 取自数字信号源部分 低频信号源 2 器件NE556双555定时器2CK13 IN4148 二极管3DG6三极管扬声器1只电阻 电容 电位器若干 利用主电路板上的资源 结合DIP扩展板和辅助扩展板完成多谐振荡器实训 1 按图3 24接线 用双踪示波器观测Vc与Vo的波形 测量频率 2 按图3 26接线 Rw选用10K电位器 组成占空比为50 的方波信号发生器 观测Vc Vo波形 测量波形参数 3 按图8 7接线 C1选用0 1uF 调节RW1和RW2观测输出波形的变化情况 1 绘出详细的实训线路图 定量绘出观测到的波形 2 分析 总结实训结果 3 绘出每个谐振电路充放电时的等效电路图 4 按实训要求选定各电路参数 并计算输出脉冲的宽度和频率 MAX038的特性及其应用设计 1 学习MAX038的使用方法 2 掌握运用MAX038产生波形的电路设计方法 1 MAX038芯片介绍2 其性能特点3 MAX038引脚排列如图3 27所示4 MAX038芯片使用方法MAX038可以产生正弦波 方波或三角波 具体的输出波形由地址A0和A1的输入数据进行设置 如表3 9所示 波形切换可通过程序控制在任意时刻进行 而不必考虑输出信号当时的相位 图3 27MAX038芯片引脚图 图3 28MAX038正弦波输出工作电路 1 输出频率的调整2 占空比的调整 基于DDS的信号源电路的设计制作与调试 利用DSPBUIBuilder设计一个能输出调频信号的DDS发生器 要求其调制信号由外部输入 载波频率为100KHZ 最大频偏30KHZ DDS即DirectDigitalSynthesizer 直接数字合成器 是从相位的概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术 调频DDS原理图如图3 30所示 仿真结果如图3 40所示 由仿真图可观察出 波形的周期在进行有规律的大小变化 实现了调频的功能 图3 40仿真结果 滤波器电路的设计制作与调试 1 学习由集成运放组成的有源滤波电路 2 学习测量有源滤波器的幅频特征 函数信号发生器双踪示波器交流毫伏表数字万用表元件自选 1 低通滤波器 图3 41低通滤波器 2 高通滤波器 图3 42高通滤波器 3 带通滤波器 图3 43带通滤波器 1 以自拟的表格中测量的数据 画出曲线 2 总结设计电路的体会与误差分析 电压 电阻 电流 功率等参数测试电路的设计制作与调试 1 通过万用表组装实训 进一步熟悉万用表结构 工作原理和使用方法 2 了解电路理论的实际应用 进一步学会分析电路 提高自身的能力 万用表基本原理 如下图3 45所示 图3 45万用表基本原理图 1 电阻 2 元器件 表3 15元器件表 3 塑料件 表3 16塑料件表 4 所需工具和仪器 万用表 螺丝刀 表头 数字万用表 在没有专用校准设备的情况下 可用普通数字万用表校准 方法如下 1 将装配完成的万用表仔细检查一遍 确认无误后 将万用表旋至最小电流档0 25V 50uA处 用数字万用表测量其 两插座之间的电阻值 应在4 9 5 1k 之间 如不符合要求 应调整电位器上方220 120 两只电阻阻值 直至达到要求为止 2 将万用表从电流档开始逐档检测满度值 检测时 从最小档开始 首先检测直流电流档 然后是直流电压 交流电压 直流电阻及其他 各档检测符合要求后 即可投入正常使用 频率 相位差 幅值等参数测试电路的设计制作与调试 1 掌握相位差测量的原理和方法 2 掌握锁相环的设计方法 3 掌握时序设计的方法 3 掌握单稳态触发器的使用方法 4 掌握计数器的设计方法 由集成触发器 集成计数器 集成锁相环 译码器等集成器件设计 相位差测量 中的时序逻辑电路部分 即 锁相分频电路 和 计数显示电路 并完成整个控制电路的调试 具体要求如下 1 被测信号的波形为方波 2 被测信号的振幅为4V 频率范围为30 100Hz 3 相位的测量精度为0 1度 4 写出设计步骤 画出设计的逻辑电路图 5 对设计的电路进行仿真 修改 使仿真结果达到设计要求 6 安装并测试电路的逻辑功能 7 以数字形式显示测量结果 1 3600倍锁相环的设计思路2 计数器设计3 控制电路的设计思路 用proteus软件绘制出该电路的原理图 对所设计的电路进行仿真实验 在仿真过程中 分别手工改变输入频率及电路的相关R和C 观察电路的仿真运行结果是否达到设计要求 运放各种常用电路的设计制作与调试 1 掌握用集成运算放大器组成比例 求和 积分和微分电路的特点及性能 2 掌握上述电路的测试和分析方法 XK 8HD数字模拟实训装置1台运算放大器电路实训板1块示波器1台 1 反相比例放大器电路图 2 同相比例放大器电路图 3 反相求和放大器电路图 4 双端输入求和放大器电路图 5 积分电路电路图 6 微分电路电路图 2 选做内容 二选一 1 总结本实训中6种运算电路的特点及性能 2 分析理论计算与实训结果误差的原因 常见集成运放的应用设计 1 熟悉如何用集成运算放大器来构成正弦波 方波和三角波发生器 2 了解波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法 电源板 15V双踪示波器交流毫伏表频率计运算放大器实验板 图3 61桥式正弦波振荡器电路 专用集成运放的应用设计 1 学会集成运算放大器线性应用电路的设计方法 以及RC振荡电路的设计方法 2 掌握集成运算应用电路的主要参数测试方法 设计一个卡拉OK伴唱机混音原理电路 熟练掌握RC振荡电路 能根据实训要求设计电路中各元件的参数 实训原理的框图如图3 63所示 参考电路如图3 64 图3 64卡拉OK混音部分的参考电路 仪器设备 操作台 示波器 万用表 交流毫伏表 函数信号发生器 频率计 直流稳压电源 规定元件配置 电阻 100 1个 160 1个 1K 3个 16K 2个 1K 可变电阻2个 在实训台上 电容 0 01 F 2个 10 F 2个 1N4148二极管2个 LM324一个 根据参考电路或自行设计 搭建合适的RC振荡电路 使其输出频率在1KHz左右 调整可变电阻的阻值 使其送给下一级的电压峰值VP在0 5V 调整信号源使其输出为2KHz 电压峰值VP也为0 5V的信号 用示波器观察求和前后的输出电压波形 验证求和电路的实际效果 实训前 计算出电路中各元件的参数 在实训中搭建实物电路 验证你设计的卡拉OK混音电路是否成功 温度传感器的特性及应用设计 1 测量温度传感器的伏安特性及温度特性 了解其应用 2 利用AD590集成温度传感器 设计制作测量范围20 100 的数字显示测温装置 3 对设计的测温装置进行定标和标定实验 并测定其温度特性 4 写出完整的设计实训报告 AD590集成温度传感器 变阻器 导线 数字电压表 数显温度加热设备等 1 伏安特性 2 温度特性 1 利用温度传感器 设计一个数码显示温度计 图3 65原理图 2 利用温度传感器设计温差温度计 3 创新设计的优缺点 光敏传感器的应用设计 1 了解光控电路的基本原理2 掌握电