电工与电子技术实验

1、- 1 -实验一叠加原理和戴维宁定理一、 实验目的1、 牢固掌握叠加原理的基本概念，进一步验证叠加原理的正确性。2、 验证戴维宁定理。3、 掌握测量等效电动势与等效内阻的方法。二、实验原理请同学们自己预习教科书中相关的叠加原理和戴维宁定理的内容。三、实验线路i 1510510i 2s1i3s2+e1+12v1ke26v-图 1-1叠加原理实验线路a300ma510+-rl12v10200510b图 1-2戴维宁定理实验线路四、实验设备及仪表表 1-1实验设备及仪表序号名称型号与规格数量备注1直流稳压电源df171312直流电流表13万用表yb432414直流电路实验板1- 2 -五、实验内容及

2、步骤1、 叠加原理实验按图 1-1 接线， e1 ，e2 由稳压电源供电，其中e1=12v ， e2=6v 。 e1、e2 两电源是否作用于电路，分别由开关 s1 和 s2 来控制，当开关投向短侧时说明该电源不作用于电路。实验前，将开关 s1 、 s2 投向短路一侧，调节稳压电源e1、 e2 分别为 12v 和 6v 。1） 接通 e1=12v 电源， s2 投短路侧，测量e1 单独作用时各支路电流，测量结果填入表1-2 中。2） 接通 e2=6v 电源， s1 投短路侧，测量e2 单独作用时各支路电流，测量结果填入表1-2 中。3） 接通 e1=12v 电源， e2=6v 电源，测量 e1

3、和 e2 共同作用下各支路电流，测量结果填入表1-2 中。2、 戴维宁定理实验按图 1-2 接线。1）测网络的开路电压 u oc 。将 rl 断开，用电压表测含源二端口网络开路电压u oc ，（a 、b 两点间电压），即得等效电压源的等效电动势es。记入表 1-3 中。2） 测网络的短路电流 i sc ，将 rl 断开，将电流表的两端分别接至a 、 b 两点（ a 端接电流表“ +”，b 端接电流表“” ），则电流表读数即为含源二端口网络短路电流isc，也即为等效电流源的等效电流 i s 。记入表 1-3 中。3）测含源二端口网络入端电阻ro。三种方法测量，结果记入表2-2 中。：a)先将电压

4、源和负载 rl 从电路中断开，并将原电压源所接的两点用一根导线短接。用万用表测出a 、b 两点间的电阻 rab（ rab=ro）。b)测含源二端口网络开路电压u oc 和含源二端口网络短路电流isc，求出入端电阻ro 。（ ro= uoc / i sc）c)先断开 rl ，测网络的开路电压u oc 。再将 rf 接上（ s2 投向 n 位置），用电压表测负载rl 的两端电压 u ab ，调节，使 uab =（ 1/2） u oc ，则有 ro= rl。（为什么？）六、实验数据表格表 1-2叠加原理实验数据i1（ ma ）i2（ ma ）i3（ ma）测量计算测量计算测量计算e1 单独作用（ e

5、1=12v e2=0v ）e2 单独作用（ e2=6v e1=0v ）e1、 e2 共同作用（ e1=12ve2=6v ）表 1-3戴维宁定理实验数据(1)开路电压 eoc短路电流等效内阻 ri（ v ）i sc（ ma ）a)b)c)测量值计算值- 3 -七、实验注意事项1用电流插头测量各支路电流时，应注意仪表的极性，及数据表格中“、”号的记录；2注意仪表量程的及时更换；3电源单独作用时，去掉另一个电压源，只能在实验板上用开关s 或 s 操作，而不能直接将电源短路。4用万用表直接测量内阻时，网络内的独立电源必须先置零，以免损坏万用表。5. 改接线路时，要关掉电源。八、思考题1叠加原理中e1、

6、 e2 分别单独作用，在实验中应如何操作？可否将要去掉的电源（u s1 或u s2）直接2.叠加原理实验中，如将某个电阻换成二极管d ，则i 3i 1 与i 2 的和。3. 戴维宁定理实验中，若在二端网络中接上负载rl ，已知 rl 等于该网络的入端电阻，测得负载上的电压为 u，则该网络的等效电压源的电动势为。九、实验报告要求1完成数据表格中的计算，通过求各支路电流验证线性电路的叠加性，验证戴维宁定理的正确性；2各电阻元件所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据计算、说明；3回答思考题。- 4 -实验二交流电路参数测量与功率因数的改善一、实验目的1、通过对r-l 串联电路及其与c

7、并联的单相交流电路的实际测定，查找出它们的电压、电流及功率之间的关系。2、学习电路元件参数的测量方法（间接法测定、c 等）。r rl3、掌握感性负载并联电容提高功率因数的方法，并进一步理解其实质。4、学习并掌握功率表的使用。二、实验原理请同学们自己预习教科书中rlc 串联的交流电路的内容和感性负载并联电容提高功率因数的方法。三、实验线路ii 1i cu rrs1* puu srcxszs自耦变压器四、实验设备及仪表表 2-1 实验设备及仪表序号名称型号与规格数量备注1 交流电路实验台 （此实验用到其上的仪表、器件有：交流电压、电流、功率表，电容 1uf、2.2uf 、4.7uf 若干个，自耦变

8、压器）2线性电感1500 匝， 3000 匝13滑线变阻器3301- 5 -五、实验内容及步骤按图示实验线路接线(图中 为电流表插座，用来串入电流表测量电流台上滑线变阻器约1/3 处），电感 3000 匝。调节自偶变压器，使二次侧输出电压为i ，i1， ic),取 r 100（实验u=100v 。1、 r-l 串联电路实验断开开关s1，即为 r-l 电路。用功率表、电压表、电流表量测并读取据，记入表2-2 中。（注意：此时，电容未并入电路，i = i 1）u ，ur， us， i， i1，及p 等数2、 r-l 串联电路并电容c 实验闭合开关s1，逐步选择并入的电容c 的数值，并再次测量u，u

9、 r，us，i ，i1，ic 及同的电容 c 值（分别为1、 2.2、 4.7 f 等）时对应的上述数据值记入表2-2 中。p 等数据，将不六、实验数据表 2-2数据记录（电感3000 匝、实验台上滑线变阻器取1/3 处、实验台上电容）数据测量值计算值uu r us ii1i cprxxzsr coslcc（ f）vaw02.2f4.7 f7.9f七、思考题1、 为什么电感性负载在并联电容器后可以提高功率因数，并联电容越大，功率因数越高？（a 、是b、不一定2、 rl 串联电路在并联电容后，电路的总功率p 及 rl 支路中的电流怎样变化？（a 、增大b、不变c、减小）八、实验报告要求1根据实验

10、所得数据，计算出电路中各原件的参数值，填入表31 中。2作出电流随电容变化的曲线i f(c)3回答思考题。- 6 -实验三三相交流电路一 、实验目的1. 掌握三相负载的星形，三角形联接方法。2. 验证两种接法下，三相负载的线电压与相电压，线电流与相电流之间的关系。3. 充分理解三相四线制供电系统中中线的作用。二、实验原理请同学们自己预习教科书中有关三相负载的星形，三角形联接方法的线电压与相电压，线电流与相电流之间的关系以及三相四线制供电系统中中线的作用。以下是原理线路图。aiai aai cazazabu abzcai abni nni bcu wuzbzbcvi bzcbi bbi cu b

11、ccci c图 3-1三相负载星形联接的三相电路（此图图 3-2负载三角形联接的三相电路是三相四线制，去掉中线就为三相三线制）三 、实验线路(u)aka 1ka 2ka 3xu (v)bu 1kb 1kb 2kb 3vv 1yw (w)cw 1kc 1kc2kc3n 1nz图 3-3交流电路实验面板图- 7 -四 、步骤及数据将三相调压器的旋钮置于三相电压输出为的位置（即逆时针旋到底的位置），然后旋转旋钮，调节调压器的输出，使输出的三相相电压为100。测量线电压和相电压，并记录数据。(1) 在有中线的情况下，测量三相负载对称和不对称时的各相电流、中线电流和各相电压，将数据记入表 3 1 中。(

12、2) 在无中线的情况下，测量三相负载对称和不对称时的各相电流、各相电压和电源中点n 到负载中点 n的电压 u，将数据记入表31 中。nn1.断电！把三相负载接成星形联结，并连好电压表和电流表插头，仔细检查！ 开启电源。1 设置开关，使负载不 对称 (c 相去掉 2 只灯 ) ，有中线。按下表测量数据设置开关，使负载不对称 (c 相去掉 2只灯 )，无中线。按下表测量数据表 3-1 三相负载星形联接实验数据线电流线电压相电压i nunni ai bi cuabubc uca uanubnucn对称有中线不对称对称无中线不对称2.断电！把三相负载接成三角形联结，并连好电压表和电流表，仔细检查！1）

13、 负载对称，按表3-2 测量数据。2） 负载 不对称 (ab 相去掉 2 只灯 ) ，按表 3-2 测量数据。！ 开启电源。表3-2三相负载三角形联接实验数据线电流相电流相电压 =线电压i ai bi ci abi bci cauabubcuca对称不对称五实验注意事项1 此实验电压较高！每次接线完毕，同组同学应自查一遍，然后由指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先接线，后通电；先断电，后拆线的实验操作原则。2负载从星形转为三角形时，必须首先断开中线，以免发生短路事故。3测量、记录各电压、电流时，注意分清它们是哪一相、哪一线，防止记错。4. u nn 是指电源中点 n 至负载中点 n 之

14、间的电压差，测量时请注意。六、简答题1星形联结实验中，在无中线的情况下，a变亮ba 相去掉变暗2 只灯，a相剩下的1 只灯是变亮还是变暗？()2星形联结实验中， 在无中线负载 不 对称的情况下， 则负载的相电压有无可能超过电源的相电压？a有可能b不可能()3三角形联结实验中，在负载对称与a相同不对称两种情况下，每只灯的亮度是否有所不同？b不相同()- 8 -实验四常用电子仪器的使用一、实验目的：1， 学习电子电路实验中常用的电子仪器 - 示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等的主要技术指标、性能及正确使用方法。2， 初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。二、实验

15、设备及仪表表 4-1实验设备及仪表序号名称型号与规格数量备注1直流稳压电源df171312函数信号发生器df164113示波器yb432414交流毫伏表df217315实验电路板1三、 实验内容1测量示波器内的标准信号用机内校准信号（probe adjust ）（方波f 1 (12%)kh z） ,电压幅度0.5 (12%) v对示波器进行自检。（ 1）调出“标准信号”波形：将示波器校准信号输出通过专用电缆线于ch1 （或 ch2 ）输入插口接通，调节示波器各有关旋钮，将扫描方式开关置“自动”位置，对校准信号的频率和幅值正确选择扫描开关（ sec/div）及 y 轴灵敏度开关（volts/di

16、v ）位置，则在荧光屏上可显示出一个或数个周期的方波。（ 2）校准“校准信号”幅度：将y 轴灵敏度（volts/div ）微调旋钮（variable ）置“校准（cal ）”位置，y 轴灵敏度开关置适当位置，读取校准信号幅度，填入表4-2.表4-2数据记录项目幅度频率标准值2v p-p1khz实测值(3) 校准“校准信号”频率：将扫速微调旋钮（ sec/div）置“校准”位置，扫速开关置适当位置，读取校准信号周期，记入表 4 2.- 9 -2. 用示波器和交流毫伏表测量信号参数函数发生器示波器交流毫伏表地地地图 4-1 正弦信号的测量线路令函数信号发生器输出频率分别为100hz,1khz, 1

17、0khz, 100khz,有效值均为1v（交流毫伏表测量值）的正弦波信号。改变示波器扫描开关及y 轴灵敏度开关位置，测量信号源输出电压的频率及峰值v( p p) ，填入表4-3表 4-3 数据记录信号电压频率示波器测量值交流电压毫伏表示波器测量值周期 /ms频率 /hz读数 /v峰值 /v有效值 /v100hz1khz,10khz100khz四、 回答问题 ：1.开机后未输入信号，荧光屏上没有扫描线，可以采取哪些措施找到扫描线？2.在单踪工作方式下，输入正弦波信号，如果屏幕出现图4-2 所示几种情形，因如何调节示波器有关旋钮，才能显示稳定的便于测量的正弦波？图 4-2示波器显示屏出现的几种情形

18、- 10 -实验五晶体管共射极单管放大器一、实验目的1 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。2 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真电压的测试方法。二、实验线路s1+ucc+12vrprb2100k 20kcc2arsmc1b10f1k10fre1rluo100usuirb12.4k20krere2ce1k5 0 f图 5-1 共射极单管放大电路三、 实验内容与步骤1 测量静态工作点连接电路，接通12v 直流电源，调节 rp，使 u e=2.2v ，用数字万用表直流电压档测量u b、u c 与 u e。2 测量电压放大倍数在放大器输入端a、b 端

19、加入 1khz 的正弦信号 us，调节函数信号发生器输出信号大小使ui=100 mv 。观察放大器输出电压 uo ，在波形不失真条件下分别测量rl=2.4k 和空载情况下的uo 。测量 us 。3 观察静态工作点对输出波形失真的影响在 rl =2.4k 情况下，改变rp 值，使输出波形uo 出现失真，绘出uo 波形。4 （选做）测量输入电阻和输出电阻根据实验内容2 所测数据计算输入电阻和输出电阻。输入电阻 riuirs输出电阻 ro (uo 1)rlusuiu l- 11 -四、实验数据1 测量静态工作点测量值计算值u b/vu e/vuc/vu be/vu ce/vi c/ma2 电压放大倍

20、数ic=2.0marc=2.4k ui=100 mvus=mvrl /kuo/vavuo ui波形2 43 观察波形失真rl =2.4k 失真情况uo 波形截止失真不失真饱和失真4 输入电阻和输出电阻ri/k ro/k us/mvui/mvu l/vuo/v测量值计算值测量值计算值300100五、回答问题1实验内容 3（观察静态工作点对输出波形失真的影响）测量数据ic、 u ce 是（静态值，动态值），你使用的测量仪器是（数字式万用表直流电压档，交流电压档，晶体管毫伏表）。测量 u ce 时信号源的输出电压 us=mv 。2实验内容 2（测量电压放大倍数）电压us、ui 和 uo 的测量点是线

21、路图（ 1）中哪一对？请选择你的测量点。（ 1） us：（ 2） ui ：（ 3） uo：（ a） a 公共点，（ b）m 公共点，（ c） b公共点， （ d）c公共点，（ e）n 公共点，- 12 -实验六集成运算放大器在运算方面的应用一、实验目的1、 研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法等基本运算电路的功能。2、 掌握运算放大器的使用方法，了解其在实际应用时应考虑的问题。二、实验线路rfr1rf100k ui1r110k100k r2uiui210k n +uo30kn +uo+r2 9.1k rpr3 6.2k 100k12v图 6-1反相比例运算电路图 6-2反相加法运算电路r

22、frf100k 10kr110k r2ui+9.1kn +uor2ui+10k n+uo(a)同相比例运算电路(b)电压跟随器图 6-3同相比例运算电路rf100k r1ui110kn+u or2+ui210kr3100k图 6-4减法运算电路三、实验内容1、 反相比例运算电路（ 1）调零，按图 6-1 连接实验电路，接通 12v 电源，输入端对地短接，调节rp ，使 u 0=0。（ 2）输入 u i=0.5v 的直流电压信号， 用万用表测量相应的u0，填入表6-1 中。注意 ui 和 u0 的相位关系。2、 同相比例运算电路（ 1）按图 6-3（ a）连接实验电路。实验步骤同上，将结果填入表

23、6-1中。（ 2）电压跟随器实验，将图13-3 （ a）中的 r1 断开，得图13-3（ b）电路，重复（ 1）的内容。- 13 -3、 反相加法运算电路（ 1）按图 6-2 连接实验电路，调零和消振。（ 2）输入信号采用直流信号，用直流电压表测量输入电压u i1 、 ui2 及输出电压u o，填入 6-2 中（实验时要注意选择合适的直流信号幅度以确保集成运算放大器工作在线性区）。4、 减法运算电路（ 1）按图 6-4 连接实验电路，调零和消振。（ 2）采用直流输入信号，实验步骤同内容3，填入表13-2 中。四、实验数据和表格表 6-1 (f =100hz ， ui=0.5v)项目u i/vu

24、 o/vav实测值计算值反相比例0.5同相比例0.5电压跟随0.5表 6-2项目u i1 /v0.20.20.2 0.2 0.2 0.2u i2 /v0.10.20.30.10.20.3反相u o/v实测值加法计算值减法u o/v实测值计算值五、回答问题1、在实验使用集成运算放大时，输入信号可采用。（ 1）交流信号（ 2）直流信号（ 3）交、直流均可2、在反相加法器中，如u i1 和 u i2 均采用直流信号，并选定ui2 = 1v ，当考虑运算放大器的最大输出幅度（ 12v ）时， u i1 的范围为。实验七ttl 逻辑门电路一、实验目的1掌握 ttl “与非”门的逻辑功能。2学会用“与非”

25、门构成其他常用门电路的方法。3掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。二、实验内容1.用 74ls00 验证“与非”门的逻辑功能y 1= ab2. 用“与非”门（ 74ls00）构成其他常用门电路2=a3ab4abyy =ab=y =a+b=y 5= ab = aby6 = aabb ab实验前画出y 1 y6 逻辑电路图，并根据集成片的引脚排列分配好各引脚。aay1ayb2baay4y5bbay6b- 14 -y33.分析、测试用“异或”门和“与非”门组成的全加器电路。三、实验步骤1逻辑门的各输入端接逻辑开关输出插口，门的输出端接由发光二极管组成的显示插口。逐个测试各种逻辑门的逻辑功能，填入表7-1。表 7-1输 入输 出 （逻辑电平）aby 1y 2y 3y 4y 5y 600011011- 15 -1 画出用“异或”门和“与非”门组成的全加器电路。并根据集成片的引脚排列分配好各引脚。1 用 74ls00 和 74ls86 集成片按上图接线，并测试逻辑功能。将测试结果填入表 8-2。判断测试是否正确。图中 a i， b i 为加数， ci-1 为来自低位的进位；si 为本位和，ci 为向高位的进位信号。表 7-2a i00110011b i01010101ci-100001111si*sici四、简答题1 y 6 具有何种逻辑功能