电信低频电子实验指导书

电信低频电子实验指导书低频电子线路实验指导书目录第一篇实验内容3实验须知3实验一半导体二极管的测试4实验二单相桥式整流电路7实验三半导体三极管的测试11实验四单管低频放大器安装、调试与测量15实验五负反馈对放大器性能的影响19实验六正弦振荡器的安装与测试23实验七运算放大器基本同相输入和反相输入实验26实验八串联稳压电路的安装与调试30第二篇实验附录器件1电阻器器件2电容器器件3电感元件器件4半导体二极管器件5晶体三极管器件6场效应晶体管器件7单结晶体管器件8晶闸管器件9集成电路1第一篇实验内容实验须知根据各专业、不同实验针对性的修定以下内容整正确的实验电路，拟好实验步骤，明确实验内容。1实验前要认真阅读实验教材中有关的内容，理解所做实验的电路原理，写出所做实验预习报告。预习报告的主要内容应包括完成实验电路及参数设计，画出完2要遵守实验室安全守则和实验仪器设备的使用规则等各项规章制度，保证人身安全以及仪器设备的正常使用。一旦出现某仪器或器件发热等严重的异常现象，应立即关掉电源。3要按时参加实验，认真完成和做好每一个实验。4实验完毕后，须经指导老师检查测量数据及抽检电路波形，并在预习报告上签字。实验完毕后必须断开电源，然后才能拆除实验电路连线。5实验结束后，必须关掉所用的各种仪器设备的电源，整理并放臵好实验台上所有的连线和仪器。6根据要求，认真完成实验报告并按时交给实验指导老师7实验中标有为选做内容2实验一半导体二极管的测试一、实验目的1、了解二极管的外形和封装。2、学会用万用表测量二极管的正负极性和判断二极管的好坏3、了解万用表测量二极管正反向电阻范围。4、测绘二极管的正、反向伏安特性曲线，并用晶体管图示仪测量观察对照。二、实验仪器三、实验电路及原理图11二极管正向特性测试电路图12二极管反向特性测试电路1、根据图11二极管正向特性的测试电路，当逐渐增加二极管二端的正向电压时、二极管由截止逐渐经过死区而进入正向导通区，得到二极管的正向特性曲线。图中电位器W是调节施加在二极管二端的正向电压，电阻R是为了防止流过二极管的正向电流太大而损坏二极管；电流表测试流过二极管的正向电流，电压表测量二极管二端的正向压降。2、根据图12二极管反向特性的测试电路，当逐渐增加二极管二端的反向电压时、二极管均处于截止状态，因此反向电流几乎为零，当二极管二端的反向电压达到一定值时，二极管进入反向击穿区，反向电流有迅速增加，从而得到二极管的反向特性曲线。图中电位器W是调节施加在二极管二端的反向电压，电阻R3是为了防止二极管进入反向击穿区后流过二极管的电流太大而损坏二极管；电流表测试流过二极管的反向电流，电压表测量二极管二端的反向电压及二极管的击穿电压。四、实验内容与步骤（一）观察二极管的外形和封装观察各种不同类型的二极管，注意其外形和封装形式。二极管可有2AP9、1N4001、2CW53、LED等。在观察中要注意封装所用的材料、外形尺寸、正负极性的表示方法等。（二）测量二极管正反向电阻并鉴别管脚极性1、用万用表RX100档测量二极管的正反向电阻，并将测得数值记入表11中。2、用万用表RX1K档重测正反向电阻，记入表11中表11二极管的正反向电阻（三）测绘二极管伏安特性曲线并用仪器观察对比1、测正向特性按图11连接，稳压电源的输出电压调到5伏，调节电位器，使电位器中心抽头的电压从05伏变化，观察不同电压时流过二极管的电流和该管两端的电压，记入表12中表12二极管正向特性测试数据2、测反向特性按图连接，稳压电源的输出电压调到15伏，调节电位器，使电位器中心抽头的电压从015伏变化，观察不同电压时流过二极管的电流和该管两端的电压，记入表13中3、依据表中的数据，在直角坐标系中逐点绘制二极管的正、反向伏安特性曲线。4并用晶体管特性图示仪观察同一只二极管，试与绘制的伏安特性曲线相比较表13二极管反向特性测试数据五、实验注意事项1、连接时要注意二极管的极性，不能接反。2、电压、电流表连接时要注意接线端的极性，防止表针反打而损坏表头。3、电位器连接时一定要分清哪一端是滑动臂，不能接错。4、实验时，在接通电源时、应先调节电位器，使其滑动臂电压为最小。5、使用晶体管特性图示仪时，集电极功耗电阻不能取值太小，否则会烧毁二极管。六、实验预习要求及思考题1、实验预习要求1）二极管正、反向电阻测量时万用表应用什么档位。2）二极管正向特性曲线的变化规律和形状。3）二极管反向特性曲线的变化规律和形状。2、思考题1）为什么用万用表RX100和RX1K档测量二极管的正反向电阻，其阻值会有明显的区别。2）在二极管的正向特性中，当二极管导通后流过管的电流与两端电压的关系3）在二极管反向特性中，二极管没有进入反向击穿区时，二极管二端的反向电压与流过二极管的电流有什么关系。4）在二极管反向特性中，当二极管进入反向击穿区时，二极管二端的反向电压与流过二极管的电流有什么关系。5）为什么不同二极管的反向特性曲线（特别在击穿区）会有较大的区别。七、实验报告要求1、二极管正反向电阻的测试电阻。即完成表112、在实验报告上有完整的第一手资料（即实验时的测试数据），并根据实验数据在直角坐标系中绘出二极管的伏安特性曲线，并标出死区、正向导通区、反向截止区和反向击穿区。5实验二单相桥式整流电路一、实验目的1、提高对整流、滤波等概念的认识。2、观察单相桥式整流电路中输入、输出波形。3、加深对单相桥式整流电路中输入与输出电压关系的理解。4、观察电容滤波的作用，加深对电容滤波电路的理解。5、熟悉电容负载对整流输出电压的影响。二、实验仪器三、实验电路及原理RL图21单相桥式整流电路RL6图22单相桥式整流电容滤波电路1、根据图21，根据二极管的单向导电特性，在正半周D1、D3导通，流过负载的电流为从上到下，即输出电压上正下负；在负半周，D2、D4导通，流过负载的电流也为从上到下，也即输出电压上正下负，输入的两个半周都保证流过负载的电流方向相同，也即将交流电变换为脉动的直流电。由于四个二极管接成电桥形式，所以称桥式整流。2、根据图22，桥式整流电路输出的是脉动的直流电，在正负极间接上滤波电容C时，利用电容上能储存电荷的特性和电容充放电原理，使输出端的直流电压趋于平滑，以满足一般使用的要求。四、实验内容与步骤1、桥式整流电路的输入、输出波形，测量输入、输出电压。1）根据图21电路在通用电路板上连接线路，检查无误后才可通电。（注意为了安全，连接时单相电源插头应先插好通用电路板，后插入实验台插座。2）用示波器观察变压器次级电压U2和负载RL上电压UL的波形，并记录在表21中。RL2K）（注意描绘波形时注意波形的位臵）2、用万用表相应档位测量变压器次级电压U2和整流输出电压UL，将数据记录在表22中3、观察电容滤波和负载变化对整流输出电压的影响1）按图22所示电路在电路板上连接实验电路72）用示波器观察负载分别为2K和150、滤波电容分别为47UF和470UF时整流电路所输出的电压波形，记录在表23中；同时用万用表测量各组合的输出电压，也记录在表23中。五、实验注意事项1、由于接触220V交流电，应注意用电安全，防止触电事故的发生。2、注意二极管极性、防止反接。3、注意滤波电解电容极性，防止发生炸裂。4、正确使用仪器仪表。六、实验预习要求及思考题1、预习要求1）正确理解单相桥式整流电路的电路结构和工作原理。2）正确理解电容滤波电路的电路结构和工作原理。3）仪器仪表的正确使用方法4）熟悉桥式整流电路应该的输出波形和输出电压理论值的计算。2、思考题1）实测输出电压与理论值是否一致，如不一致，说明为什么2）试说明滤波电容大小与负载电阻大小对输出的电压和波形有什么影响实验报告要求1、对单相桥式整流电路的观察和测量1）电压波形在直角坐标系中画出单相桥式整流电路的输入、输出波形图，并注8意两个波形间对应的相位关系，即完成表21。2）根据所测电压填入表22中，与理论值进行比较、分析。2、观察滤波电容及负载变化时对输出电压的影响1）输出电压值测量负载分别为2K和150、滤波电容分别为47UF和470UF的输出电压，记录在表23中。2）输出电压波形根据示波器上观察到的波形，将其画在直角坐标系中，即完成表23的内容。注意观察要仔细，要注意波形较小的变化，并在实验报告中反应出来。9实验三半导体三极管的测试一、实验目的1、了解三极管的外形与封装。2、加深对三极管放大性能的理解。3、学会三极管输入、输出特性的测绘，并用晶体管图示仪测量观察对照。4、用晶体管图示仪观察三极管的一些极限参数，如击穿电压等。二、实验仪器三、实验电路及原理图31三极管特性曲线测量实验电路1、输入特性曲线1）当UCE不变时，输入回路中的电流IB与电压UBE之间的关系曲线称输入特性。2）当UCE0V时，C、E短接，这时相当于两个二极管并联，故该特性与二极管的正向特性相似；当UCE0V时，曲线形状基本不变，曲线位臵随UCE增加向右平移，当UCE1V后，曲线基本重合。因此，一般的输入特性曲线用UCE等于0V和1V两条来表示。2、输出特性曲线10当IB不变时，输出回路中的电流IC与电压UCE之间的关系曲线称输出特性。截止区三极管的发射结与集电结均处于反向偏臵状态，基本均没有电流流过。饱和区发射结与集电结均处于正向偏臵。集电极电流不随基本电流的变化而变化，CE间电压值基本没有变化，一般饱和压降硅管约03V，锗管约01V。放大区发射结正向偏臵而集电结反向偏臵，集电极电流IC仅受IB的控制，UCE变化时IC基本不变，三极管具有恒流特性。四、实验内容与步骤1、按图31在通用电路板上进行实验电路连接，并检查无误。2、将通用实验台上C组和D组电压调到输出最小位臵，R2、R4也调到使输出电压最小的位臵。3、输入特性测量1）将VBB调到3V，VCC调到0V，使U0V，调节电位器R2，按表中规定的U值由零逐点增大，把每组相应的记入表31中。表31输入特性实验数据2）将VCC调到3V，使U3V，再重复上述的逐步操作，将每组数据也相应的记入表31中4、输出特性测量1）调节电位器R2使为零，然后U0V开始，调节电位器R4，使U电压逐渐升高按表32所列的U值逐次调整提高U，将从毫安表中读取的集电极电表32输出特性实验数据11流值记入表32中。2）依照表32中选定的值，调节电位器R2，增大，重复上述步骤，将测得的值记入表32中。注意当不为零时，随着U电压的升高，会发生变化，此时应通过调整电位器R2来保证电流为规定的数值而不发生变化。但电流的变化也会使U电压发生变化，因此，此调整有时需重复调整电位器R2、R4才能达到电流、电压的规定要求。5、在晶体管特性图示仪上观察三极管的输入、输出特性曲线。五、实验注意事项1、连接时要注意三极管的极性，三个电极不能接反。2、电压表连接时要注意接线端的极性，防止表针反打而损坏表头。3、电位器连接时一定要分清哪一端是滑动臂，不能接错。4、实验时，在接通电源时、应先调节电位器，使其滑动臂电压为最小。5、使用晶体管特性图示仪时，集电极功耗电阻不能取值太小，否则会使集电极电流超过极限值而烧毁三极管。六、实验预习要求及思考题1、预习要求1）正确理解三极管输入特性的作用。2）正确理解三极管输出电流与输入电流之间的关系。3）熟悉三极管工作的条件。4）仪器仪表的正确使用方法5）熟悉三极管输入、输出特性曲线的规律。2、思考题1）在三极管的输入特性曲线中，为什么U在01V间变化时输入特性曲线会发生平移。2）利用测绘的特性曲线，估算U5V时，从10微安变到30微安以及30微安变到50微安时的两个值，如不同，试说明为什么3）为什么把U低于时取值较密实验报告要求1、输入特性曲线测试121）在实验报告上有完整的输入特性测试数据。即完成表31。2）在直角坐标系中以点点连线的方法画出U为0V和3V的输入特性曲线。2、输入特性曲线测试1）在实验报告上有完整的输出特性测试数据。即完成表32。2）在直角坐标系中以点点连线的方法画出输出特性曲线，并在输出特性曲线上标明饱和区、放大区、截止区。3、与晶体管特性图示仪观察到的输入、输出特性曲线进行比较。13实验四单管低频放大器安装、调试与测量一、实验目的1、熟悉放大电路的基本结构2、加深对共射极单管小信号放大电路特性的理解3、掌握单级放大器的调试方法和特性测量4、熟悉示波器等常用电子仪器的使用方法二、实验仪器三、实验电路及原理图41低频小信号变压器实验电路1、三极管单级放大器是组成各种放大电路的基本单元，图41所示电路为典型的分压式偏臵电路。三极管V实现电流放大，是放大电路的核心。图中为NPN型三极管9013。2、集电极直流电源UCC为12V，确保三极管工作在放大状态。3、集电极负载电阻R4是将三极管集电极电流的变化转变为电压变化，以实现电压放大。144、基极偏臵电阻为放大电路提供静态工作点。5、耦合电容C1和C3起到隔直流通交流。6、基极直流偏臵由电阻R1、R2和R3构成，利用串联电阻的分压作用，使基极电位VB基本上稳定在某一值上，发射极串一偏臵电阻R5，电路中R5非常重要，一方面在输入回路中控制IB不能过大，另一方面，其既在输入回路，又在输出回路，它能把输出电流的变化反送到输入回路，以调节IB达到稳定IC的目的，这种把输出量引回到输入回路的措施中心任务反馈，RE越大，VE变化越大，反馈越强，效果越好；旁路电容C2使R5只起到稳定工作点的作用而不影响对信号的正常放大。7、放大器静态工作点和负载电阻是否恰当将影响放大器的增益和输出波形，所以当放大器的VCC和RC确定后，正确调整静态工作点是很重要的。8、调节图中的R1可改变放大器的工作点。9、静态工作点一般测量ICQ、IBQ和UCEQ。四、实验内容与步骤1、根据图41在实验电路板上连接电路。2、检查电路连接无误后，将稳压电源调至与电路需求电压相同并接入电路中。3、调节R1使集电极电流为15MA。并测量IBQ和UCEQ填入表41中。4、在输入端加入F1KHZ,UI10MV的正弦信号。用示波器观察输入与输出的波形。5、接上信号源，保持输入信号为1KHZ逐渐增大输入信号幅度，调节R1，使放大器输出波形正峰与负峰恰好同时出现削波失真为止，此时工作点已调至放大区的中点，能放大较大的输入信号。6、放大器测试当R41K时，给放大器输入1KHZ，10MV信号电压，用示波器观察VO的波形，在VO不失真的情况下，测定负载为及51K时，电压放大倍数，并记录在表42中7、观察集电极负载电阻的改变，对放大器输出波形的影响。不接负载逐渐增大输入信号，使输出波形恰好不失真。改变集电极负载电阻R4的阻值为1K和10K，观察输出波形的变化情况，并记录在表43中。表41静态工作点参数15五、实验注意事项1、连接时要注意三极管的极性，三个电极不能接反。2、电压表连接时要注意接线端的极性，防止表针反打而损坏表头。3、电位器连接时一定要分清哪一端是滑动臂，不能接错。4、实验时，在接通电源时、应先调节电位器，使其滑动臂电压为最小。5、使用晶体管特性图示仪时，集电极功耗电阻不能取值太小，否则会使集电极电流超过极限值而烧毁三极管。六、实验预习要求及思考题1、预习要求1）正确理解时电路的结构。2）正确理解电路中各元器件的作用。3）掌握放大电路的理论分析方法。4）正确掌握静态工作点的调整方法。5）正确掌握示波器的使用方法。2、思考题1）集电极负载电阻对放大器输出波形有什么影响。2）如没有电容C2会对放大电路有什么影响16实验报告要求1、静态工作点调整1）在实验报告上有完整的静态工作点调整方法，并将最终的静态工作点数据进行记录。即完成表41。2）将静态工作点调整到负载线中点的方法。2、放大性能测试1）写出测量输入、输出电压对负载电阻发生变化时的测量方法和实验数据进行记录，并计算不同负载对放大器电压放大倍数的影响，注意与理论分析进行比较，同时完成表42。2）观察输入、输出电压波形用示波器观察放大器在一定输入电压情况下的输入、输出电压的波形，再改变集电极负载电阻，观察对输出电压波形失真的影响，并完成表43。17实验五负反馈对放大器性能的影响一、实验目的1、熟悉多级放大电路的结构。2、掌握多级放大电路各级静态工作点的调整方法。3、加深对放大器引入负反馈后对放大器性能的影响的理解。4、进一步熟悉放大器性能指标的测量方法。二、实验仪器三、实验电路及原理图41二级放大及负反馈实验电路图41所示实验电路是阻容耦合二级放大电路，第一级是含有级内交直流负反馈的固定偏臵放大电路，第二级是含有交直流负反馈的分压式偏臵放大电路。第一级放大电路的静态工作点通过调整电位器R2来进行设臵，保证在小信号18时三极管工作在线性放大区，电阻R5、R6有交直流负反馈，保证静态工作点的稳定；第二级放大电路的静态工作点通过调整电位器R9来进行设臵，同样保证在小信号时三极管工作在线性放大区，电阻R12、R13有交直流负反馈，保证第二级放大电路的静态工作点的稳定。开关K用来控制级间的负反馈，K断开无级间负反馈；K闭合有级间负反馈；电位器R7用来控制级间负反馈的反馈深度。在小信号工作时，由于输入的信号较小，经过二级放大后输出仍不会进入三极管的饱和区或截止区，不论是否有负反馈，输出信号基本上没有失真；当输入信号比较大时，在没有负反馈的情况下，经过二级放大后的信号可能已经极管的饱和区或截止区，如果此时加入负反馈，输出电压的失真会有一定的改善，改变电位器R7的阻值，可改变负反馈的深度，使输出电压的失真有明显的改善，但是，随着负反馈深度的增加，放大器的电压放大倍数也会有明显的下降。四、实验内容与步骤1、按图41连接实验电路。2、检查电路连接无误后将稳压电源电压调到与电路要求电压相同，并接入电路。3、电源电压VCC12V时,调整静态工作点使信号输入端短路1）用万用表测量V1的CE间电压，同时用螺丝刀调节电位器R2。使三极管V1的CE间电压为6V，即VCEQ16V。2）用万用表测量V2的CE间电压，同时用螺丝刀调节电位器R9，使三极管V2的CE间电压为6V，即VCEQ26V。4、研究负反馈对放大器放大倍数的影响1）将输入信号频率调整至1KHZ，电压为10MV，将开关K断开，输出端接负载电阻47K，在负载上用示波器观察输出信号波形，若有失真可微调R9使失真消失。此时用毫伏表测量放大器的输出电压UO，并记录在表51中。2）接反馈电阻R7将开关K闭合，电位器R7固定在某一位臵不动，即此时接入负反馈，用毫伏表测出有负反馈时的输出信号电压UO，将结果填入表51中，计算放大器的电压放大倍数。表51负反馈对电压放大倍数的影响195、观察负反馈对放大器非线性失真的影响1）不接负反馈电阻R7，即开关K断开，实验步骤3中调整好的静态工作点不变，调整放大器输入信号UI，同时用示波器观察输出信号UO的波形，直到UO将要出现失真时，此时用示波器观察UI和UO的电压波形，并用毫伏表测量UI和UO的电压值，将波形和测量数据记录在表52中。表52负反馈对放大器非线性失真的影响2）将负反馈电阻R7接入，即将开关K闭合，再次增大输入信号UI，输出电压达到UO值，用示波器监视UO波形并把此时输入信号记入表52中。3）最后保持输入信号不变，断开反馈电阻R7，观察输出波形变化情况。五、实验注意事项1、连接时要注意三极管的极性，三个电极不能接反。2、电解电容连接时要注意极性，防止反接而发生炸裂现象。3、两级放大器间连接一定要正确，否则可能造成两级放大电路的静态工作点互相影响。4、实验时，在接通电源前，应先调节电位器R4、R9至阻值最大，以防止IC太大而损坏三极管。5、反馈应保证为负反馈。六、实验预习要求及思考题1、预习要求1）固定偏臵放大电路的分析。2）分压式偏臵放大电路的分析。3）放大电路的耦合方法。4）反馈的种类205）负反馈对电压放大倍数的影响。6）负反馈对非线性失真的影响。2、思考题1）根据表51说明负反馈对放大器倍数的影响2）根据表2说明负反馈对非线性失真的影响。3）根据实验，说明反馈深度对放大器性能的影响实验报告要求1、负反馈对放大器放大倍数的影响1）在实验报告上完整叙述负反馈对放大器放大倍数影响的实验过程，并完成相关数据的测量，并记录在表51中。即完成表51。2）分析负反馈放大器放大倍数的影响。2、观察负反馈对放大器非线性失真的影响1）在实验报告上有完整叙述负反馈对放大器非线性失真影响的实验过程，并完成相关数据的测量。即完成表52。2）分析负反馈对放大器非线性失真的影响。21实验六正弦振荡器的安装与测试一、实验目的1、加深对正统波振荡器电路的构成的了解。2、熟悉电感有三点式振荡电路的结构。3、加深对电感三点式振荡电路工作原理的理解。4、加深对振荡条件的认识。二、实验仪器三、实验电路及原理1、输入特性曲图61电感三点式振荡器实验电路图62交流等效电路1、基本结构电感L2上的电压为反馈电压，是电感反馈式振荡电路，电感的三个端与三极管的三个电极相连，因此称为电感三点式。2、工作原理同样根据瞬时极性法，在分析时，注意变压器的同名端，当输入为下时，L1同名端为负，因此L2的异名端为正，通过C1反馈的三极管输入端，形成正反馈。满足相位平衡条件。3、振荡频率22频率由C、L1、L2谐振网络决定。F012LC3式中M是二电感间的互感。4、特点优点容易起振，频率调节范围宽，因此在收音机中就用这种电路作为本机振荡，振荡频率可达几十MHZ。缺点波形差，高次谐波分量大。四、实验内容与步骤1、按图61在通用电路板上进行实验电路连接，并检查无误。2、将通用实验台上C组或D组电压调到输出电压为6V。3、用示波器观察振荡波形，并测量振荡器的振荡波形的频率和幅度，并把结果记录在61中。4、用交流毫伏表测量振荡器的输出电压，并观察输出电压值是否稳定，将结果填入表61中。5、改变电源电压，再次测量振荡器的振荡输出电压的幅度和频率，也将结果填入表61中。表61振荡器测量数据五、实验注意事项1、连接时要注意三极管的极性，三个电极不能接反。2、注意观察振荡器的输出波形。3、注意电源电压变化时，振荡器输出波形的变化。23六、实验预习要求及思考题1、预习要求1）正弦波振荡器的电路基本结构。选频特性放大电路反馈电路和反馈极性稳幅环节2）电感三点式振荡器放大电路的连接组态。电感三点式振荡器的电路结构电感三点式振荡器的振荡频率2、思考题1）图61电路中所标同名端的连接对振荡器的振荡是否有影响。2）为什么输出的正弦波形不太理想。实验报告要求1、分析测量结果。2、根据测量的频率和所用的电容，计算电感线圈的电感量。3、写出实验过程中出现的问题，解决的方法，以及对实验的建议。24实验七运算放大器基本同相输入和反相输入实验一、实验目的1、熟悉运算放大器的输入方法。2、加深对运算放大器同相输入的理解。3、加深对运算放大器反相输入的理解。4、加深对运算放大器“虚断”、“虚短”的理解。二、实验仪器三、实验电路及原理UII2R2O图71同相运算基本实验电路图72反相运算基本实验电路1、同相运算同相放大器的输出输入关系可利用“虚短”和“虚断”来分析。25结论A）式中正号表示同相放大器输出与输入信号同相，在此电路中，若使R1为无穷大（开路），就组成电压跟随器如图74所示电路。由于R2上无电压降，可令其短路。此时UOUI，电压跟随器可提高电路的带载能力。B）电压放大倍数R1、R2，称同相比例运算。C）由于UUUI，存在共模输入电压。2、反相运算同相放大器的输出输入关系同样可利用“虚短”和“虚断”来分析。结论A）式中负号表示反相放大器输出与输入反相，若R1R2，则A1，UOUI因此图72（A）就称为反相器或倒相器。B）输出电压数值正比于输入电压，比例系数为R2/R1，所以图72（A）又称为反相比例运算电路。由于电路通过R2引入深度负反馈，电压放大倍数仅仅与运放外电路的参数R2与R1有关，因此提高电路闭环增益的精度及稳定性，R2和R1就应选取高精度和高稳定性的电阻。四、实验内容与步骤1、同相输入实验1）按图71在通用电路板上进行实验电路连接，并检查无误。2）将通用实验台上C组和D组电压调到输出电压均为12V，在集成运算放大器上接成12V供电形式。3）在输入端输入1KHZ500MVPP信号电压。264）用双踪示波器，观察输入电压波形与输出电压波形的相位关系，并将观察结果记录在表71中。5）用晶体管毫伏表测量运算放大器的输出电压，将测量结果高妙在表71中。6）计算该运算放大器的电压放大倍数。表71同相输入特性实验数据2、反相输入实验1）按图72在通用电路板上进行实验电路连接，并检查无误。2）将通用实验台上C组和D组电压调到输出电压均为12V，在集成运算放大器上接成12V供电形式。3）在输入端输入1KHZ500MVPP信号电压。4）用双踪示波器，观察输入电压波形与输出电压波形的相位关系，并将观察结果记录在表72中。表72反相输入特性实验数据5）用晶体管毫伏表测量运算放大器的输出电压，将测量结果高妙在表72中。276）计算该运算放大器的电压放大倍数。五、实验注意事项1、连接时要注意同相、反相、输出三端还能接错。2、连接时接地端应连接正确，保证电路为同相输入或反相输入。3、注意正负电源的正确连接。4、注意仔细观察输入与输出电压波形间的相位关系。六、实验预习要求及思考题1、预习要求1）集成运算放大器的输入方法。2）正确理解运算放大器“虚断”、“虚短”。3）同相输入运算电路的电路结构。4）同相输入运算放大器的电路性能指标。5）反相输入运算电路的电路结构。6）反相输入运算放大器的电路性能指标。2、思考题1）实验中得到的电压放大倍数与理论值是否一致，如不一致，试说明造成这一结果的原因。2）在基本运算放大电路的基础上，能扩展出什么电路。实验报告要求1、在实验报告上应完整体现实验中出现的问题，并能对出现的问题进行分析，对测量数据有完整的记录。即完成表71、表72。2、输入、输出波形的时间关系应一致。28实验八串联稳压电路的安装与调试一、实验目的1、加深对串联型稳压电路的电路结构的理解。2、加深串联型稳压电路输出电压与基准电压的关系3、掌握串联型稳压电路的检测。4、熟悉串联型稳压电路性能。二、实验仪器三、实验电路及原理图81串联型稳压电源实验电路1、串联型稳压电路的主要环节串联式稳压电路由基准电压、取样电路、比较放大和调整元件四部分组成，图81所示的实验电路了也不例外。基准电压R2和稳压管V4组成基准电压，提供给V3的发射极。取样电路R3、RW、R4组成分压取样电路，从输出端UO上取出，随UO的变化，29UB3也相应随着变化，加到T2的基极。比较放大取样信号与基准电压比较后的电位差UBE3经V3管的放大后加在V2管基极。调整元件为调整三极管V2，通过基极控制而改变其CE间的电压，保证输出电压为一恒定值。2、串联型稳压电路工作原理1）当UI增加或负载电阻增大（输出电流减小）使UO升高时2）当UI减小或负载电阻变小（输出电流增大）使UO下降时四、实验内容与步骤1、调整调压变压器，使输入电压保持在市电的额定电压220V。2、在通用电路板上按图81连接电路，经检查无误以后方可接通电源实验。3、调整管CE间的压降和输出电压范围1）断开负载R6或R7，用调压变压器将输入电源电压逐渐调到市电额定电压的10（242V），再调节RW，使输出电压最小，可见此时调整管CE间的电压最高，即为UCE最大值；测量其电压值并将其记录在表81中。2）连接负载，用调压变压器将输入电源电压逐渐调到市电额定电压的10（198V），再调节RW，使输出电压最大，可见此时调整管CE间的电压最小，即为UCE最小值；测量其电压值将其记录在表81中。3）连接负载，用调压变压器将输入电源电压恢复到额定电压220V，调节RW，用电压表测量输出电压的变化范围，即为稳压输出调节范围。纹波电压是指在直流输出电压上的交流分量的有效值，用示波器臵于适当量程，并接在输出端，当电源电压为交流220V时调节RW，使输出电流为90MA时，从示波器上读出纹波电压的有效值，并把测量数据填入表81中。再在稳压输出30端接上晶体管毫伏表，直接用毫伏表测量输出电压中的纹波电压，填入表81。5、测试电路稳压性能1）测算电压调整率保持负载电流为90MA，调节调压变压器，根据表82中电源电压变动值改变输入电压，从电压表上读出输出电压的变化值，将其记录在表82中，并作相应计算。变化范围，ULULUL。2）测算电流调整率使输入电压保持在额定电压220V，调整RW和R7，使输出电压为9V,额定电流为90MA，断开负载，使IL0，从电压表上读出电压变化，将其记录在表83中，然后再接上负载，将输出电流调整到120MA，再次从电压表上读出电压变化，也将其记录在表83中，并作相应计算。式中ULULUL五、实验注意事项1、连接时要注意三极管的极性，三个电极不能接反，否则将不能实现稳压功能。2、电压表连接时要注意接线端的极性，防止表针反打而损坏表头。3、电位器连接时一定要分清哪一端是滑动臂，不能接错。4、UCE最小值、最大值为考虑所有可能的电压变化，可能在调整管二端出现的电压最小值或最大值。5、电压调整率是稳压电源在市电变化时的稳压性能的表现，是稳压电源的重要参数之一。6、电流调整率是负载电流发生变化时稳压电源稳压性能的表现，是稳压电源的另一重要参数。31六、实验预习要求及思考题1、预习要求1）掌握串联型稳压电源的电路结构。2）掌握串联型稳压电源的电路的工作原理。3）调整管的选用要求。4）熟练掌握仪器仪表的使用方法5）掌握稳压电源的技术要求。2、思考题1）负载电流与调整管的关系。2）影响输出电压范围的原因。3）如何有效降低稳压输出电压的电压调整率和电流调整率。实验报告要求1、调整管CE间的压降和输出电压范围1）在实验报告上有测量调整管CE间的压降应注意的问题。2）正确测量有关电压，并将其记录在表81中。2、纹波电压测量1）能用示波器准确测量稳压输出电压中的纹波电压，并记录在表81中。2）能用晶体管毫伏表准确测量稳压输出电压中的纹波电压，并记录在表81中。3、电压调整率能准确测量稳压电源的电压调整率，并进行相应的计算。4、电流调整率能准确测量稳压电源的电流调整率，并进行相应的计算。32第二篇实验附录器件1电阻器1、电阻器的分类按材料碳膜、金属膜、合成膜、线绕等；按用途通用型和精密型按工作性能和电路功能固定、可变、热敏等各种类型电阻器的符号见图附11。电阻器一般符号可变电阻器、可调电阻器电位器压敏电阻器图附11电阻器符号2、电阻器主要技术参数1、标称值和允许偏差1标称值普通电阻E6、E12、E24精密电阻2）误差普通电阻20、10、5精密电阻2、1、05、02、012、额定功率1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W等等3、温度系数指温度升高或降低1OC所引起的阻值相对变化。3、电阻器的标识1、电阻的单位33电阻的基本单位是，为了表示方便，还有K和M。换算关系1M1000K1000000表示电阻阻值时应遵循下列原则小于1000的用表示；大于1000而小于1000000，用K表示；大于1000000用M表示。2、电阻值的标识方法1）2）3）直标法文字符号法色标法表示方法颜色有效数字倍率允许偏差（）银色/10210金色/1015黑色0100/棕色1101红色21022橙色3103/黄色4104/绿色510505蓝色610602紫色710701灰色8108/白色91095至20无色/20A）读取阻值方法普通电阻第一、第二环为阻值的基数，直接读取，第三环为倍率，第四环为误差。如棕红橙金，阻值为12K，误差为5。B）精密电阻第一、第二、第三环为阻值的基数，直接读取，第四环为倍率，第五环为误差。如棕红黑橙棕，阻值为120K，误差为1。3414、可变电阻器1、结构和种类电阻器由外壳、滑动臂、电阻体和三个引出电极组成。1）按调节方式分旋转式、直滑式2）按联数分单承、双联3）按阻值输出的函数特性直线式（A型）、指数式（B型）和对数式（C型）2、主要技术参数1）2）零位电阻即动片与任一端的最小阻值。阻值变化特性即阻值输出函数特性5电阻器的检测与选用1、电阻器好坏的判断与检测可用看、测的方法进行。2、电位器的检测分标称阻值测试和滑动性能测试。3、电阻器的选用1）2）3）4）35功率温度特性偏差、非线性及噪声。工作环境与可靠性和经济性。器件2电容器1电容器概述1、电容器的种类1）按结构固定电容器、可变电容器和微变电容器。2）按绝缘介质云母电容器、瓷介电容器、涤纶电容器、电解电容器、金属化纸介电容器、钽电容器等等。2、电容器电路符号各种类型容阻器的符号见图附21。电容器一般符号极性电容器可变电容器微调电容器优选型、其它型优选型、其它型优选型、其它型优选型、其它型图附21电容器的常用图形符号3、电容器的型号命名我国的命名方法按国家标准GB247081，电容器的型号由四部分组成。分别为主称、材料和分类。4、常用电容器的特点及外形2电容器的主要参数1、标称容量和允许偏差电容器常用的容量系列有E6、E12、E24电容器常用的偏差系列有5、10、20、2550、10100。2、额定电压也称耐压是指在允许的环境温度范围内，电容器在电路中能长期可靠地工作所允许的最大直流电压，交流应注意峰值。3、电阻即电容器两电极间的电阻。4、其它参数另外还有损耗、频率特性、温度系数等等。363电容器的标识法电容器容量的大小表明了其储存电荷的能力，其基本单位是法拉，常用微法和皮法作为其计量单位，相互之间的关系为1F106UF1012PF具体标识方法有三种，分别为直标法、文字符号法和色标法1、直标法直标法是在电容器上直接瓢技术指标的方法，包括标称容量、误差和电压三项参数。在采用直标法时，有时由于电容器表面太小，就只标注容量，表示方法是1）2）不带小数点的数值，若无标志单位，则表示皮法拉。凡带小数点的数值，若无标志单位，则表示微法拉。2、文字符号法文字符号法是指电容器的体表面上，用数字和字母符号有规律的组合来表示标称容量的方法。常用的有方法。1）用三位数字表示电容量，这时，前二位为有效数值，第三位为倍率，单位为皮法。如1011010100PF、222为2200PF、473为047UF、104为01UF、205为2UF。2）标称容量的数字中有字母N，其所在位臵相当于前后数字中小数点的位臵，单位为纳法拉（毫微法）如1N1000PF，2N22200PF。3、色标法电容器的色标法与电阻器色标法相似，但单位为皮法，4可变电容器和微高电容器1、可变电容器的结构的分类可变电容器是一种容量可连续变化的电容器，主要用于调谐电路中，介质的空气和有机薄膜，还有单联、双联和四联之分。微调电容器容量变化范围较小，一般调试完成后不需变动。2、主要技术参数1）2）最大容量和最小容量容量变化特性指可变电容器旋转角度与的变化规律，常用的有直线电容式、直线频率式、直线波长式和电容对数式。373）容量变化平滑性动片转动时容量变化的连续性的稳定性。4）其它参数有耐压、损耗、接触电阻等。5电容器的检测与选用1、电容器质量的判断与检测1）2）3）4）质量判定容量判定极性判定可变电容器碰片的检测2、电容器的选用主要考虑的问题1）额定电压为工作电压的152倍；电解电容器工作电压为额定电压的5070；电解电容器存放时间一般不超过一年。2）标称容量和精度精度主要在调谐、振荡、延时和选路中要考虑。3）使用场合云母和瓷介电容器适合在调频电路中使用；钽电解电容器漏电小，在要求高的场合使用，但成本高有些场合还要考虑工作温度范围、温度系数等等。38器件3电感元件1电感线圈1、电感线圈的作用和分类1）电感线圈的作用电感线圈有通直流而阻止交流的作用，可在交流电路中起到阻流、降压、耦合和负载的作用。与电容器配合时，可以构成滤波、选频退耦等电路2）电感线圈的分类按电感形式固定电感和可变电感。按导磁性质空心、磁芯和铁芯。按工作性质天线线圈、振荡线圈、低频扼流圈和调频扼流圈。按耦合方式自感应线圈和互感应线圈。3）电感线圈符号磁芯电感线圈电感线圈（或空心电感线圈）图附31电感线圈电路符号2、电感线圈的主要技术参数1）电感量电感量也称自感系数，是表示电感元件自感应能力的一种物理量，与线圈直径、匝数绕制方向和磁心材料有关。2）品质因数品质因数也称为Q值，是表示一个周期内储存的能量与消耗的能量之比，在选频网络中与通频带宽度有密切的关系。3）颁布电容线圈匝与匝之间、线圈与地之间、线圈与屏蔽盒之间心脏线圈的层与层之间都存在着电容，这些电容统称为颁布电容。4）额定电流指电感线圈能够允许长期连续工作时流过的最大电流。5）稳定性39保证线圈稳定、可行工作所采取的一系列措施。2变压器1、变压器的作用变压器的作用是将信号变为同频率的不同电压和电流。包括电压变换、电流变换、阻抗变换和缓冲隔离等。2、变压器的种类按工作频率高频、中频、低频和脉冲变压器等。按导磁材料铁心变压器、磁心变压器、空心变压器。3、变压器符号常用变压器符号见图附321）图附32变压器符号4、变压器的主要技术参数额定功率指在规定的频率和电压下，变压器能长期工作而不超出规定温度的功率，单位用VA表示。注意千万不能用W表示。2）3）4）5）变压比变压器次级电压与初级电压的比值或次级匝数与初级匝数的比值。效率变压器输出功率与输入功率的比值。温升通电时变压器的最高温度。其它绝缘电阻、空载电流、漏电感、频带宽度和非线性失真等。5、变压器的故障及检修1）2）故障现象开路、短路、高频变压器Q值下降等检修方法开路一般在引出线处较多见，可重新焊接；如在内部，则需换新或重绕。40短路一般在变压器内部匝间或层间，需换新或重绕。Q值下降可能为局部短路、线圈受潮等，短路需换新或重绕，线圈受潮可烘干并用腊封。41器件4半导体二极管1、二极管的分类按管子的结构来分有点接触型二极管、合金结和面接触型二极管。1）点接触型在一片N型半导体材料上与一三簇的线型材料相接触，主要用于高频电路。2）合金结在一片N型半导体材料上与一三簇的材料（球型）相接触，然后进行烧结，形成合金结。3）平面型在一片N型半导体材料上，通过扩散工艺，使其表面转为P型，从而在交界面处形成PN结，通常用于整流二极管。按制造材料分硅二极管和锗二极管。硅管的正向压降为07V，锗管为03V按用途分普通二极管、整流二极管、开关二极管变容二极管、发光二极管、光电二极管、稳压二极管等等。二极管电路符号见图附41所示。图附41二极管符号2、二极管的技术参数1）2）3）4）最大正向（整流）电流IF最高反向工作电压URM最高工作频率FM反向漏电流IS说明不同用途的二极管各有不同的主要参数。423、二极管的检测1）指针万用表用RX100或RX1K档测其正反向电阻，根据二极管的单向导电性可知，测得电阻小时与黑表棒相连的一端为二极管的正，反之为负极。二极管的正反向电阻相关越大，说明其单向导电性越好。注意不能用RX1（内阻小，电流大）和RX10K（电压高）档测试，否则有可能损坏二极管。2）数字万用表可用标有二极管符号的档位测量二极管的导通压降，小于1V时，一般红表棒连接的是二极管的正，反之为负极。另外正向时压降为0607V的二极管为硅管，0203V的二极管为锗管。43器件5晶体三极管1、晶体三极管的分类晶体三极管又叫双极型三极管（因有两种载流子参与导电而得名），简称三极管，是信号放大和处理的核心器件。三极管的种类很多，可按多种形式分类按PN结组合方式NPN型和PNP型三极管。按材料可分为锗管和硅管。按工作频率可分为高频管（FT3MHZ）和低频管（FT3MHZ。按功率可分为大功率管和小功率管。三极管的结构和符号见图附51图附51三极管的结构和符号2、三极管的工艺结构1）合金结不论是PNP还是NPN均有此结构，见图附52左图，在N（P）型材料两边各放一P（N）型杂技的小球，E的较小，C的较大，然后通过合金烧结形成二个PN结，从而构成，此种管锗材料的使用较多。2）平面型此种结构是在N（P）型衬底上先通过扩散工艺制成一P（N）型区域，然后在其中间再通过扩散制成一N（P）型区域，从而形成二个PN结，此种结构一般衬底为C，依次为44NPN或PNP结构。见图附52右图。3、三极管的主要技术参数1）交流电流放大系数分为共射极电流放大系数（）和共基极电流放大系数（），是说明三极管放大能力的主要参数。2）3）集电极最大允许电流ICM集电极最大允许功耗PCM4）集电极发射极间反向击穿电压UCEO另外，不同用途的三极管要关心的参数各不相同，如高频管应注意其截止频率，用于小信号放大，则应注意电流放大系数，用于数字电路的开关三极管应注意其截止与饱和间的转换时间，用于功率放大的三极管应注意集电极最大允许电流和集电极最大功耗，如三极管应用在高频大功率状态，则既要注意高频参数，又要注意功率参数等等。4、三极管的检测1）三极管类型和基极判别用万用表RX100或RX1K档，先固定一脚，另一表棒依次接触另二脚，若二次电阻均较小（或较大）则固定一脚为基极，并判断出三极管为NPN型还是PNP型。2）发射极和集电极判别二表棒分别接发射极和集电极，然后用手指接触黑表棒及基极，再对调二表棒，再次进行测量，对NPN型，电阻小的一次黑表棒连接的是集电极，红表棒连接的是发射极；对于PNP型三极管电阻小的一次红表棒连接的是集电极，黑表棒连接的是发射极。45器件6场效应晶体管1、场效应晶体管的结构特点场效应晶体管（FET）为单极（只有一种载流子）型三极管，简称场效应管，与普通三极管比较，其具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小、成本低、很好的温度特性、抗干扰能力强、易于集成优点。从其结构可分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS管）。它是通过改变输入电压来控制输出电流的，它是电压控制器件。绝缘栅场效应管也有两种结构形式，它们是N沟道型和P沟道型。无论是什麽沟道，它们又分为增强型和耗尽型两种。其电路符号见图附61。2、场效应晶体管的主要技术参数1直流参数饱和漏极电流IDSS它可定义为当栅、源极之间的电压等于零，而漏、源极之间的电压大于夹断电压时，对应的漏极电流。夹断电压UP它可定义为当UDS一定时,使ID减小到一个微小的电流时所需的UGS开启电压UT它可定义为当UDS一定时，使ID到达某一个数值时所需的UGS46图附61场效应管的符号2交流参数低频跨导GM它是描述栅、源电压对漏极电流的控制作用。极间电容场效应管三个电极之间的电容，它的值越小表示管子的性能越好。3极限参数漏、源击穿电压当漏极电流急剧上升时，产生雪崩击穿时的UDS。3、MOS管注意事项1MOS管使用时,各极电源极性应按规定接入,数值不允许超过对应的极限参数。2MOS管各管脚位臵，可查产品手册。3MOS管使用时应注意防止栅极悬空，以免栅极的感应电荷无法泄放，导致栅源电压升高而击穿MOS管。4MOS管储存时，应将三个电极短路，以防静电击穿管子。MOS管焊接时，烙铁必须良好接地。47器件7单结晶体管1、单结晶体管的结构、特点及管脚识别方法1）结构原理其外形与普通三极管相同，其也有三个电极，称发射极E、第一基极B1和第二