电工实验指导书

1、实验一 常用电子仪器使用练习模拟电子技术实验常用的电子仪器有万用表，直流稳压电源，示波器，正弦信号发生器，晶体管毫伏表。它们的工作原理和使用方法详见附录一、二、三、七、八，实验前必须认真阅读。各仪器仪表与实验电路的联系如下图所示。一、实验目的 1学习或复习示波器、低频信号发生器、晶体管毫伏表和直流稳压电源的使用方法。 2学习用万用表辨别二极管、三极管管脚的方法以及判断他们的好坏。二、实验仪器示波器YB4324函数信号发生器YB1634晶体管毫伏表DA-16三、实验原理 函数信号发生器用来产生0.2HZ-2HZ的正弦信号，最大电压为10V，它为示波器、晶体管毫伏表提供被测信号。 晶体管毫伏表用来

2、测量正弦电压信号的有效值，测量频率为20HZ-1MHZ，有效值为1mV-300V的正弦信号。 示波器是一种用来观察各种电压（或电流）波形的仪器。YB4324型双踪示波器可以观察频率为20MHZ以下的各种信号，且可同时观察两个不同的信号以便比较。 1用晶体管毫伏表测量正弦信号的有效值： 将信号发生器的频率分别调在15HZ，1KHZ，465KHZ，用晶体管毫伏表直接测量信号发生器输出。调节信号发生器的输出衰减和“输出细调”旋钮，以得到不同的输出幅度，用晶体管豪伏表测量出它们的有效值。 在测量过程中，为了避免接入被测电压后，使表头过载，应先将晶体管豪伏表“量程”旋钮置于大量程档位，接入被测信号电压后

3、，再逐次向小量程档位拨动。为了读数准确，一般要求表头指针指示在满刻度的三分之一以上。 2YB4324双踪示波器的使用 将信号发生器产生的正弦信号送入示波器的CH轴输入。 （1）观察信号波形接通电源，在加入被测信号以前，首先应调节“辉度”、“聚焦”和“辅助聚焦”各旋钮，使屏幕上是一条细而清晰的扫描基线；调节X轴“位移”和CH轴“位移”旋钮，使基线居于屏幕中央。使出发选择开关置于“内”同步，将被测信号从CH1输入端输入，（显示方式开关置于“CH1”）。调节CH1的灵敏度选择开关“V/cm”，控制显示正弦波的高度。调节扫描速率选择开关“T/cm”及其“微调”旋钮，改变扫描电压周期TC。当扫描电压周期

4、TC为正弦信号周期TS的整数倍时，调节触发“电平”旋钮屏幕上可显示稳定的正弦波形。改变TC和TS的倍数关系，就能控制显示正弦波形的个数。本实验要求输入信号4V（用晶体管毫伏表测量）。调节示波器的灵敏度选择开关“V/cm”和扫描速率选择开关“T/cm”及其微调旋钮，调节触发“电平”旋钮，分别观察频率为100HZ、300HZ、1KHZ、15KHZ、180KHZ和565KHZ的正弦信号，要求在屏幕上显示56格，并有23个完整周期的正弦波形。（2）用示波器测量信号电压使信号发生器输出信号固定在某一数值，例如10KHZ，控制灵敏度选择开关“V/cm” 就能从屏幕上显示的波形高度所占格数，直接读出电压数值

5、。为了保证测量精度，在屏幕上应显示足够高度的波形。（3）用示波器测量信号周期使信号发生器输出电压固定在某一数值，例如3V，将示波器扫描速率“微调”旋钮旋至“校准”位置。在此位置上，扫描速率选择开关“T/cm”的刻度值表示屏幕上横向每格的时间值。这样就能根据示波器屏幕上所显示的一个周期波形在水平轴上所占的格数，直接读出信号的周期。为了保证测量精度，屏幕上一个周期应占有足够的格数。为此应将扫描速率选择开关置于合适的档位。3用万用表辨认二极管的极性，并判断其好坏。、4用万用表辨认三极管的e、b、c各极，管子的类型（NPN或PNP），并判断其好坏。五、思考题 1用晶体管毫伏表测量交流电压时，信号频率的

6、高低对读数有无影响？2用示波器观察波形时，要达到如下要求，应调节哪些旋钮？（1）波形清晰且亮度适中（2）波形稳定（3）移动波形位置（4）改变波形高度（5）改变波形个数3总结用万用表测试二极管和三极管的方法。4用不同电阻挡测二极管正向电阻时，所得结果是否相同？为什么？实验二 单管交流放大电路一、实验目的 1学习放大器的静态工作点的调试及其放大倍数、输入电阻和输出电阻的测量法。 2观察放大器的静态工作点对电压放大倍数及输出波形的影响。 3进一步练习万用表、示波器、信号发生器的使用。二、所用仪器与实验板 示波器YB4320；函数发生器YB1634；晶体管毫伏表；万用表；直流稳压电源；实验板（自制实验

7、板一块或SXJ-3A型模拟电路学习机一台）三、实验电路在下图所示的实验电路中自制实验板参数为：VCC=12V,RW=1M,Rb1=10K,Rb2=8.2 K,Rc=2.7 K,Re=1.5 K,RL=2.7 K,Rs=1 K,C1=C2=10F,Ce=100F。学习机电路板参数为：VCC=12V,RW=10K,Rb1=10K,Rb2=2 K,Rc=2 K,Re=2K,RL=2.7 K,Rs=0,C1=10F ,C2=1F,Ce=470F,T为3DG型管，=3050。 四、实验内容及步骤 1接好实验电路 2静态调试 将输入端短路，用万用表的直流电压档测量静态工作点。调节偏流电阻（电位器RW），使

8、VC为7V左右，并测量VB、VE，计算IC，填入下表VC（V）VB（V）VE（V）UBEUCEIC3测量电压放大倍数和输出电阻 断开短路连线，将函数发生器的输出端接至放大电路输入（注意“共地”），调信号频率为1KHZ，US=10mv，再用示波器观察放大电路输出电压UO，如果输出电压正常，则用晶体管毫伏表测量，将测量结果填入下表，并计算电压放大倍数AV和输出电阻r。状态Ui(mV)Uo(mV)Avro负载开路RL=2.7 K其中输出电阻的计算为r0=()RLUO即负载开路时的输出电压。1 测量输入电阻，根据输入电阻定义r=Ui / Ii = = 因此利用上述测量结果即可求得ri。由于在学习机电路

9、板上Rs=0，为测量ri，可用RL=2.7 K电阻代替Rs，再测出Ui，计算ri。1、 观察输出波形的失真情况（1） 调节偏流电阻Rw使之增大和减小，观察失真波形，并记录（2） 调节偏流电阻Rw使输出不失真，然后增大输入信号Us，观察并记录失真波形五、思考题1、静态工作点除了与Rb有关外，还与哪些因素有关？2、静态工作点不同会影响放大倍数吗？3、分析下列各种波形是什么类型的失真？是什么造成的？如何解决？ 4、负载电阻RL与放大倍数有何关系？若要得到最大的不失真输出，其静态工作点是否一定落在直流负载线的中点上？实验三 集成运放线性应用一、实验目的1、学习连接和测量比例放大器、电压跟随器、加法器和

10、加减器2、分析测量运算器产生的误差二、使用仪器及设备万用表，示波器，SXJ3B模拟电路学习机三、实验内容每个运算电路实验，都应先进行以下两项：（1） 将各输入端接地，接通电源，用示波器观察是否出现自激振荡。若有自激振荡，则应进行消振或更换集成块（2） 调零：各输入端仍接地，调节调零电位器，使输出电压为零（用万用表直流电压档测量） 1、 反相比例放大器 电路如图131所示，输入直流电压，测量输出电压记入表131，并与理论估算值比较注意：各电阻的标称值与实际阻值相差较大（相差值最大可达20%），应采用实测电阻进行估算。实测电阻值 Ri= K RF= K表131直流输入电压Ui(mV)4080400

11、800输出电压Uo理论估算值（mV）实测值（mV）误差2、 同相比例放大器电路如图132所示，输入直流电压，测量输出电压，记入表132，并与理论估算值比较。表132直流输入电压Ui(mV)4080400800输出电压Uo理论估算值（mV）实测值（mV）误差3、 电压跟随器电路如图133所示，输入直流电压，测量空载和有载时的输出电压，记入表133中，并与理论估算值比较表133Ui(mV)4010010003000测试条件RL开路RL=10KRL开路RL=10KRL开路RL=10KRL开路RL=10K输出电压Uo理论估算值（mV）实测值（mV）误差4、 反相求和电路电路如图134所示，按静态时运放

12、两个输入端的外接电阻应对成的要求R= K 设输入信号Ui1=1000mV， Ui2=-1500mV，试估算并测量Uo的大小，记入表134，并进行比较。四思考题1工作在线性范围内的集成运放两个输入端的电位差是否可视为零？为什么？2做比例，求和等运算电路实验时，如果不先调零，行吗？为什么？实验五 门电路一、 实验目的1、 掌握集成逻辑们的使用2、 熟悉门电路的逻辑功能。二、 实验仪器和设备万用表，双踪示波器，SXJ-3C型数字电路学习机三、 实验内容和步骤（一） 测与非门的逻辑功能1. 选用双4输入正与非们74LS20，按图11接线2. 输入端接电平开关输出插口，输出端接发光二极管显示岔口（低电平

13、时灯亮）3. 拨动电平开关，按表151中情况分别测出输出电平。表151 输入状态输出状态1245611110111001100010000 图15-1输入输出高低电平：Uil= Uih= Uol= Uoh= (二)测与非门的逻辑功能1.选用两路4输入与非门74LS55,按图152接线。2按表152种情况分别测出输出端电平。表152 输入状态输出状态1234101112138111100001111000000001111000011100010001000000000（三）利用与非门组成其他门电路并测试仪逻辑功能1 组成门电路用与非门74LS00组成与门Z=AB,将测试电路画在下面空白处（用注

14、明连线的银线端口），并赶表153中情况分别测出输出端电平。表153输入状态 输出状态ABZ00011011 图1532组成或门电路表154输入状态 输出状态ABZ00011011 图1543组成或非门电路组成或非门将电路画在下面空白处，并测输出端电平，填入表155输入状态 输出状态ABZ4组成异或门电路 图155分别按照图156（a）和图156（b）组成异或门电路，测试其输出填入表156。 表156输入状态 输出状态ABZ四.报告要求 整理实验数据,并对数据及波形进行分析,根据实验观察的现象,回答下列问题1. 与非门什么时候下输出高电平?什么时候下输出低电平?与非门不用的输出端如何处理?2.

15、与或非门什么时候下输出高电平?什么时候下输出低电平?与或非门不用的输出端如何处理?3. 图15-6所示的两个异或门,那个电路较合理？4. 如果与非门的一个输入端接连续脉冲，那么（1）其余输入端是什么状态时，允许脉冲通过？脉冲通过时，输入端波形与输出端波形有何差别？（2）其余输入端是什么状态时，不允许脉冲通过？这种情况下与非门输出是什么状态？5. 用示波器观察与非门传输连续脉冲式，应如何接线？ 附录一、万用表万用表是一种可以测量交织六电压、交直流电流、电阻等电量的功能电表。一般万用表的表面有一表盘用以指示读数；有一转换开关，用以选择测量项目和量程，有两个或三个测量端钮，供接上两表笔以输入被测电量

16、，有一欧姆零位调节旋钮，用以测量电阻值时校准欧姆零位，如附图2-1为MF-47型万用表的表面结构示意图。1测量直流电压根据被测电压的范围，将转换开关置于“”的相应量程上，测量时将表笔并接在电路上，同时应注意正、负极性。如果被测电压的数值范围无法估计，以及正、负极性不能事先估计，则应把转换开关旋转到“”的最高量程位置，并且在测试时，先将一表笔接触电路的一点，再将另一表笔与电路另一点轻轻相碰，这样可以判出被测电压的数值范围和极性，然后选择合适量程及正、负表笔在电路的测量位置。测试中，待指针偏转并稳定后，从刻度盘上标有“”符号的刻度线上读取数值。2测量交流电压 根据被测电压的大致范围，将转换开关旋转

17、至“”的适当量程位置，因为被测的是交流电压，无需考虑极性，其测量方法及读数同直流电压的测量，但应注意，当量程选在交流电压时10伏档时，则应从标有“10”专用刻度上去读取数值。3测量直流电流测量直流电流时，电表必须按照电流的方向正确地串入被测电路中，以保证电流从表“+”端流入，根据被测电流的大致范围，将转换开关旋至“mA”（直流）档的适当量程上。特别注意，切不可在电流档上去测量电路电压，以免烧坏电表。4测量交流电流有的万用表可以测量交流电流，由于是交流电流，无需考虑极性。测量时要选择好交流电流的量程位置，其测量方法与读数同直流电流的测量。5测量电阻用万用表测量电阻时，应将转换开关旋至欧姆档的某一

18、档位（如*10档或*1档），在测量之前，应进行调零，即将两支笔短接，调节“零位调节”旋钮，使指针对准电阻为零的刻度处，然后把表笔分别接触被测电阻两端，从“”刻度上读取数值，将读数乘以电阻倍率，即得到被测电阻的阻值。测量电阻时应注意下面几点：（1）被测电阻不应带电，否则，相当于有电阻去测量电压，容易烧坏仪表。（2）测量电路中的电阻时，一定要事先将其一端从电路中断开，否则所测结果将是它与电路其它电阻的并联阻值。（3）测量电阻时，不应双手同时触及电阻两端，否则会把人体电阻并联在被测电阻上。 6使用完用表的注意事项（1）万用表使用完毕，一般应将转换开关旋至交流电压档的最大位置，以免下次使用时忘记将转换

19、开关旋至相应档位，以至可能损坏仪表。（2）每次测量前，都要事先检查开关位置与测试项目是否相符。（3）不能用万用表的欧姆档去测试二极管和三极管（*10K，*100K，*1档）否则可能损坏被测元件。（4）仪表在测试电压或电流时，不应带电转动开关旋钮，如果带电转动开关，必然在开关触点上产生电弧，严重时会使开关烧坏。 二EM系列函数发生器EM系列函数发生器，能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等波形。频率范围0.2HZ-2MHZ，所有波形的直流电平能在-10V-+10V内调节。 1面板说明 （1）电源开关（ON/OFF）接入开 （2）功能开关（FUNCTION）：波形选择 ：正弦波 ：方波和脉冲波（具有

20、占空比可变） N：三角波和锯齿波（具有占空比可变）（1） 频率微调：（度盘）频率覆盖范围10倍（2） 分档开关（RANGE-HZ）：10HZ2MHZ，分六档选择（3） 衰减器（ATT）：开关按入时衰减30dB（4） 幅度（AMPUTUDE）：幅度可调（5） 直流偏移调节（DC OFF SET）当开关拉出时，支流电平为-10V+10V连续可调当开关按入时，直流电平为零（6） 占空比调节（RAMP/PULSE）当开关按入时，占空比50%50%当开关接出时，占空比10%90%为连续可调频率为指示值/10（7） 输出（OUTPUT），波形输出端（10）TTL电平（TTL OUT）：只有TTL电平输出端

21、，幅度3.5VP-P（11）VCF：控制电压输入端2使用方法：（1）将仪表接入AC电源，按下电源开关（2）按下所需选择波形的功能开关（3）当需要脉冲波和锯齿波时，接出并转动VAR RAMP/PULSE开关，调节占空比，此时频率显示值/10，其它状态时关掉。（4）当需小信号输出时，按下衰减器（5）调节幅度至需要的输出幅度（6）调节直流电平偏移至需要设置的电平值，其它状态关掉，直流电平将为零（7）当TTL信号时，从脉冲输出端输出，此电平将不随功能开关改变（8）VCF：把控制电压从VCF端输入，则输出信号频率将随输入电压值而变化3注意事项：1把仪器接入AC电源之前，应检查AC电源是否和仪器所需的电源

22、电压相适应2仪器需预热10分后方可使用3请不要将大于10V（DC+AC）的电压加至输出端和脉冲端4请不要将超过10V的电压加至VCF端三、YB1634函数信号发生器能产生方波、三角波及正弦波三种波形，频率范围在0.22MHz。面板示意图如附图：面板操作键作用说明：（1） 电源开关（POWER） 将电源开关键弹出即为“关”位置，将电源线接入，按电源开关，以接通电源。（2） LED显示窗口：此窗口指示输出信号的频率，当“外测”开关接入，显示外测信号的频率。（3） 频率调节按钮（FREQUENCY）：调节次旋钮改变输出信号频率，顺时针旋转，频率增大，逆时针旋转，频率减小。（4） 对称性（SYMMET

23、RY）：对称性开关，对称性调节旋钮，对称性开关按入，对称性指示灯亮，调节对称性旋钮，可改变波形的对称性。（5） 波形选择开关（WAVE FORM）：按入对应波形的某一键，可选择需要的波形，三只键都未按入，无信号输出，此时为直流电平。（6） 衰减开关（ATTE）电压输出衰减开关，二档开关组合为20dB、40dB、60dB（7） 频率范围选择开关：根据需要的频率，按下其中一键。（8） 功率输出开关(POWER OUT)：按下此间，功率指示灯变绿色，如果该指示灯由绿色变为红色，则说明输出短路或过载。（9） 功率输出端：为电路负载提供功率输出，负载应为纯电阻。（10）直流偏置（OFFSET）：按入直流

24、偏制开关，直流偏置指示灯亮，此时调节直流偏置调节旋钮，可改变直流电平。（11）幅度调节旋钮（AMPLITUDE）：顺时针调节此旋钮，增大“电压输出”、“功率输出”的输出幅度。逆时针调节此旋钮可减小“电压输出”、“功率输出”的输出幅度。（12）外测开关（COUNTER）此开关按入LED显示窗显示外测信号频率，外测信号由EXT.COUNTER输入插座输入。（13）电压输出端口（VOLTAGE OUT）：电压输出由此端口输出。（14）EXT.COUNTER：外测信号输入端口。（15）TTL OUT端口：由此端口输出TTL信号。（16）单次开关（SIGNLE）：当“SGL”开关按入，单次显示灯亮，仪器

25、处于单次状态，每按一次“TRIG”键，电压输出端口输出一个单次波形。四、YB4324 YB4328系列示波器为便携式二踪示波器。具有020MHZ的频带宽度。面板示意图如附图：面板操作键作用说明： （1） 电源开关（POWER）按入此开关，仪器电源接通，指示灯亮。 （2） 亮度（INTENSITY）光迹亮度调节，顺时针旋转光迹增亮。 （3） 聚焦（FOCUS）用以调节示波管电子束的焦点，使显示的光点成为细而清晰的圆点。 （4） 光迹旋转（TRACE ROTATION）调节光迹与水平线平行。 （5） 探极校准信号（PROBE ADJUST）此端口输出幅度为0.5V，频率为1KHZ的方波信号，用以校

26、准Y轴偏转系数和扫描时间系数。 （6） 耦合方式（AC GND DC）垂直通道1的输入耦合方式选择，AC：信号中的直流分量被隔开，用以观察信号的交流成份；DC：信号与仪器通道直接耦合，当需要观察信号的直流成分或被测信号的频率较低时应选用次方式，GND输入所在位置。 （7） 通道1输入插座CH1（X）双功能端口，在常规使用时，此端口作为垂直通道1的输入端口，当仪器工作在X_Y方式时次端口作为水平轴信号输出口。 （8）通道1灵敏度选择开关（VOLTS/DIV）选择垂直轴的偏转系数，从5mv/div-10mv/div分11个档级调整，可根据被测信号的电压幅度选择合适的档级。 （9） 微调（VARIA

27、BLE）用以连续调节垂直轴的偏转系数，调节范围2.5倍，该旋钮顺时针旋转式位校准位置，此时可根据“VOLTS/DIV”开关度盘位置和屏幕显示幅度读取该信号的电压值。 （10） 通道扩展开关（PULL×5）按入此开关，增益扩展5倍。 （11） 垂直位移（POSTION）用以调节光迹在垂直方向的位置。 （12） 垂直方式（MODE）选择垂直系统的工作方式。 CH1：只显示CH1通道的信号。 CH2：只显示CH2通道的信号 交替：用于同时观察两路信号，此时两路信号交替显示，该方式适合于在扫描速率较快时使用。 断续：两路信号断续工作，适合于在扫描速率较慢时同时观察两路信号。 叠加：用于显示两

28、路信号相加的结果，当CH2极性开关被按入时，则两信号相减。 CH2反相：此按键未按入时CH2的信号为常态显示，按入此键时，CH2的信号被反相。 （13） 耦合方式（AC GND DC）作用于CH2。功能同控件（6）。 （14） 通道2输入插座 垂直通道2的输入端口，再x-y方式时，作为Y轴输入口。 （15） 垂直位移（POSITION） 用以调节光迹在垂直方向的位置。 （16） 通道2灵敏度选择开关 功能通（8） （17） 微调 功能通（9） （18） 通道2扩展（×5） 功能通（10） （19） 水平位移（POSITION） 用以调节光迹在水平方向的位置。 （20） 极性（SLOP

29、E） 用以选择被测信号在上升沿或下降沿触发扫描。 （21） 电平（LEVEL）用以选择被测信号在变化至某一电平是触发扫描。 （22） 扫描方式（SWEEP MODE） 选择产生扫描的方式。 自动（AUTO）：当无触发信号输入时，屏幕上显示扫描光迹，一旦触发信号输入，电自动转换为触发扫描状态，调节电平可以使波形稳定的显示在屏幕上，次方式适合观察频率在50HZ以上的信号。 常态（NORM）：无信号输入是：屏幕上无光迹显示，有信号输入时，且触发电平旋钮合适位置上，电路被触发扫描，当被测信号频率低于50HZ时，必须选择该方式。 锁定：仪器工作在锁定状态后，无需调节电平即可使波形稳定的显示在屏幕上。 单次：用于产生单次扫描，进入单次状态后，按动复位键，电路工作在单次扫描方式，当扫描电路处于等待状态，当触发信号输入时，扫描只产生一次，下次