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文档简介

1、电子测量与仪器实验指导/报告册(电子信息工程技术、通信技术专业适用)电子测量与仪器课程组编写修订日期2012年11月实验一:惠氏电桥测电阻一、实验原理 1.惠斯通电桥的测量原理如图1所示,由已知阻值的三个电阻R0、R1、R2和一个待测电阻Rx组成一个四边形,每一条边称为电桥的一个臂,在对角A、B之间接入电源E,对角C、D之间接入检流计G。适当调节R0、R1、R2的阻值,可以使检流计G中无电流流过,即C、D两点的电势相等,电桥的这种状态称为平衡态。电桥的平衡条件为(1)式中比例系数K称为比率或倍率,通常将R1、R2称为比率臂,将R0称为比较臂。2.电桥的灵敏度式(1)是在电桥平衡的条件下推导出来

2、的,而电桥是否达到真正的平衡状态,是由检流计指针是否有可察觉的偏转来判断的。检流计的灵敏度是有限的,当指针的偏转小于0.1格时,人眼就很难觉察出来。在电桥平衡时,设某一桥臂的电阻是R,若我们把R改变一个微小量R,电桥就会失去平衡,从而就会有电流流过检流计,如果此电流很小以至于我们未能察觉出检流计指针的偏转,我们就会误认为电桥仍然处于平衡状态。为了定量表示检流计的误差,我们引入电桥灵敏度的概念,它定义为 (2)式中,R为电桥平衡后电阻R的微小改变量,n为电阻R变化后检流计偏离平衡位置的格数,所以S表示电桥对桥臂电阻相对不平衡值R/R的反应能力。3.滑线式惠斯通电桥滑线式惠斯通电桥的构造如图2所示

3、。A、B、C是装有接线柱的厚铜片(其电阻可以忽略),A、B之间为一根长度为L、截面积和电阻率都均匀的电阻丝。电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动,按下滑键任意触头,此时电阻丝被分成两段,设AD段的长度为L1、电阻为R1,DB的长度为L2、电阻为R2,因此当电桥处于平衡状态时,有(3)式中,L1的长度可以从电阻丝下面所附的米尺上读出,R0用一个十进制转盘式电阻箱作为标准电阻使用。另外电源E串联了一个滑线变阻器RE,对电路起保护、调节作用。为了消除电阻丝不均匀带来的误差,可用交换R0与Rx的位置重新测量的方法来解决。也就是在测定Rx之后,保持R1、R2不变(即D点的位置不变),将R0与Rx的

4、位置对调,重新调节R0为,使电桥达到平衡,则有(4)所以(5)由式(5)可知,Rx与R1、R2(或L1、L2)无关,它仅取决于R0的准确度。可以证明当K=R1/R2=1时,电桥的灵敏度最高,由于灵敏度限制而引起的误差最小,显然我们应在此最佳条件下测量。为此测量时可先将D点放在电阻丝的中间,调节R0的值,使电桥尽量接近平衡,然后再微调D点的位置即可使电桥达到平衡。4.箱式惠斯通电桥在面板的左上方是比率臂旋钮(量程变换器),比率臂R1、R2由8个定位电阻串联而成,旋转调节旋钮,可以使倍率K从0.001改变到1000共7个挡,在不同的倍率挡电阻的测量范围和准确度不同,如表1所示。面板右边是作为比较臂

5、的标准电阻R0,它由4个十进位电阻器转盘组成,最大阻值为9999;检流计安装在比率臂下方,其上有调零旋钮;将待测电阻接在Rx两接线柱之间;“B”是电源的按钮开关,“G”是检流计的按钮开关;使用箱内电源和检流计时应将“外接”短路;当电桥平衡时,待测电阻由式(1)可得。5.检流计检流计是一种可监测微小电流的仪器,在物理实验中常用作指零仪表。本实验所用AC5/4型直流指针式检流计,使用时需水平放置。其上装有零位调节器,当指针不指零时可以调回零位。检流计上标有“+”、“”两个接线柱,另外还有“电计”及“短路”按钮。在使用过程中如需将检流计与外电路短时间接通,只要将“电计”按钮按下即可若在使用过程中检流

6、计指针不停地摆动,将“短路”按钮按下,指针便立刻停止摆动。二、实验目的1.了解惠斯通电桥的构造和测量原理。2.掌握用惠斯通电桥测电阻的方法。3.了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响。三、实验仪器及设备滑线式电桥,箱式电桥,检流计,电阻箱,滑动电阻器,待测电阻,电源,开关,导线等。四、实验内容、步骤1.用滑线式惠斯通电桥测电阻(1) 了解滑线式惠斯通电桥的构造及用法。(2) 按图1接好线路,选取电阻箱的阻值R0,使其接近待测电阻Rx的估计值。(3) 选取合适的D点,调整R0的阻值,使电桥处于平衡位置,记录R0和L1的值。(4) 保持D的位置不变,将待测电阻Rx和电阻箱R0的位置互换,重

7、复上述步骤,记录 的值,计算待测电阻Rx的阻值。Rx=(5) 测量电桥的灵敏度,在电桥平衡后将R0改变R,记录检流计指针偏离平衡位置的格数n,计算电桥的灵敏度S。S=(6) 换一个待测电阻,重复上述步骤。(7) 计算待测电阻的绝对不确定度并表示出测量结果。Rx=2.用箱式惠斯通电桥测电阻(1) 根据待测电阻Rx的估计值,确定倍率K= ,使R0阻值与倍率K的乘积接近Rx的估计值。(2)按下“B”、“G”按键,观察检流计指针偏转程度,并逐个调节比较臂的千、百、十、个位读数旋钮,直到检流计准确指零为止。(3)记录R0(比较臂四个转盘电阻之和)与倍率K的值,求出待测电阻Rx值,并由表1给出测量不确定度

8、。(4)换一个待测电阻,仿照上述步骤再次测量。五、实验数据记录1、滑线式电桥测量电阻Rx:组数R3/Rx在左边Rx在右边原来电源极性改变电源极性原来电源极性改变电源极性L1/cmL2/cmRx/L1/cmL2/cmRx/L1/cmL2/cmRx/L1/cmL2/cmRx/1100022000总平均值2、QJ23型箱式惠斯登电桥测电阻Rx:电压选择Rx(标称值)/ R3()倍率Rx()仪器不确定度()3v3v3v六、实验思考与小结1、使用电桥时应该怎样保护灵敏电流计? 2、用惠斯登电桥测量电阻时,为什么要将R3,Rx的位置互换?为什么要改变电源的极性?3、箱式惠斯登电桥的倍率若选择不当会出现什么

9、问题?4、实验误差分析指导老师签字:实验日期:实验二:直流、交流电压测量一、实验原理 直流稳压电源是用来提供直流电压的电源设备,在电网电压或负载变化时,能保持其输出基本稳定。直流稳压电源的内阻非常小,在其工作范围内,直流稳压电源的输出特性接近于理想电压源。 用数字显示测量电参量数值的万用表叫数字万用表,它的测量原理与指针式万用表完全不同,从而结构和使用方法也不一样。它具有很高灵敏度和准确度,显示清晰直观,性能稳定,过载能力强,便于携带的特点。1直流电压测量 将黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“V/Hz”插孔。 将量程开关转至相应的DCA量程上,然后将测试表笔跨接在被测电路上,红表笔所接的该

10、点电压与极性显示在屏幕上。2交流电压测量 将黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“V/Hz”插孔。 将量程开关转至相应的ACV量程上,然后将测试表笔跨接在被测电路上。3直流电流测量 将黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“mA”插孔中(最大为200 mA),或红表笔插入“20A”插孔中(最大为20A)。 将量程开关转至相应的DCA量程上,然后将仪表串入被测电路中,被测电流值及红表笔点的电流极性将同时显示在屏幕上。4交流电流测量 将黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“mA”插孔中(最大为200 mA),或红表笔插入“20A”插孔中(最大为20A)。 将量程开关转至相应的ACA量程上,然后将仪表

11、串入被测电路中。5电阻测量 将黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“V/Hz”插孔。 将量程开关转至相应的电阻量程上,将两表笔跨接在被测电阻上。二、实验目的1熟悉可调直流稳压电源的使用2用数字万用表测量直流电压、直流电流3根据电路图正确搭接电路三、实验仪器及设备序号名称及型号数量序号名称及型号数量1数字万用表VC9807A+1块2直流稳压电源YB17311台3实验电路板1块四、实验内容、步骤及数据记录图2-1 简单直流电路(1)测量电路中R1和R2的实际阻值,并记录。R1=_,R2=_(2)按图2-1连接电路(3)调整直流稳压电源的输出电压为9V。(用万用表测量)(4)用数字万用表直流电压档测

12、量US、U1和U2的电压,直流电流档量电路中的电流I,填入下表中。U1(V)U2(V)I(mA)测量值计算值误差(%)五、实验思考及小结1将测量结果与理论计算进行比较,分析误差原因2总结数字万用表测量直流电流的步骤指导教师(签名):实验成绩:实验三:示波器测量技术一、 实验原理示波器是最常用的测试仪器之一,它可将电信号波形形象而直观地显示在荧光屏上。利用示波器,可以测量信号的幅值、瞬时值、频率、周期、相位和脉冲信号的宽度、上升时间、下降时间等参量。通过传感器,还能测量各种非电量,如温度、压力、振动、冲击、距离、热、光、声音和磁效应等。双路示波器主要调节机构名称及功能介绍 1电源开关(Main

13、Power) 按入为打开电源,弹出为关上电源。 2辉度 (Intensity) 控制光迹扫描线的亮度 3聚焦 (Focus) 控制光迹扫描线条的聚焦,使之清晰 4光迹旋转(Trace Rotation) 5通道输入选择开关 (AC-GND-DC Switch) 控制输入信号通过耦合电容(AC方式)接Y放大器,或直接(DC方式)接到Y放大器,或对地短路为零输入(GND方式)。 6Y轴位移(Y Position) X轴位移(X Position) 分别控制光迹在垂直方向和水平方向的移动 7Y轴量程(Vertical Range)与Y轴增益(Vertical Gain) Y轴量程(也称Y系统偏转因数

14、)选择开关与Y 轴增益旋钮套装在一起。中间为增益旋钮,外部为量程开关。 定量测量输入信号电压值时,按Y轴输入信号的幅度选择量程。示波器屏幕上垂直方向共分为10 大格,开关位置所标电压值定义为每格显示的电压值。(Vols/Div ,or Volts per Division)上述定义只有在增益旋钮顺时针旋到底时才成立。 8X轴量程 (Horizontal Range)X轴细调 (X Variable) X轴量程(也称X轴扫描因数)开关用来选择X 扫描时基。当X轴细调旋钮顺时针旋到底时,X轴量程开关位置所标数值定义为屏幕上水平方向每格显示的时间,量纲单位为mS或µS。据此可根据显示的信号

15、波形读出信号周期,换算出信号频率。 9触发电平 (Trigger Level) 调节X 扫描电路,使之与所测信号同步(被测信号的频率是X扫描频率的整数倍)。使屏幕显示波形稳定。 10触发源选择开关(Trigger Source) 一般选择通常(Normal),或自动(Auto)二、 实验目的 1了解示波器的组成框图及工作原理 2掌握示波器各控制开关和旋钮的意义和功能。学会示波器的一般使用方法, 3学会用示波器测量直流电压和交流电压 4学会用示波器观察信号波形和测量信号频率5. 学会测量矩形波上升时间和下降时间的方法 6了解示波器的XY法应用三、 实验仪器及设备 1双踪示波器 2函数信号发生器

16、3双路直流稳压电源 4数字万用表 5晶体管毫伏表 6NF2000数字频率计数器 7. CBB22-50V-104电容 8CBB22-50V-103电容 9RT14-1K电阻 10RT14-10K电阻四、 实验内容、步骤以及数据记录 1对照说明书,熟习实验所用示波器各主要开关和旋钮的位置。 2对照说明书,把该示波器主要技术指标填入表3-1中。 表3-1 主要技术指标Y轴频带宽度 Y轴偏转因数Y轴输入阻抗Y轴最大允许输入电压X轴偏转因数X扫描线性误差 3用示波器测量直流电压 测量直流电压只需一个Y通道,选用通道CH1,把相应开关置于CH1的位置,输入电缆接到CH1的Y轴插口上 1)调节参考零点光迹

17、位置。CH1的通道输入选择开关置GND 位置,Y轴增益旋钮顺时针旋到底。调节Y轴位移旋钮,使光迹与屏幕上底部刻度线对齐。底部即为零电压位置。2)用示波器测量直流稳压电源输出的电压 通道选择开关置DC位置,用示波器和万用表分别测量表4-2所列稳压电源的输出电压值,测量结果填入表3-2中。表3-2 示波器和万用表对直流电压测量结果的比较直流稳压电源输出电压0.5V1V2.5V5V10V15V用示波器测量的电压值用万用表测量的电压值 3用示波器测量交流电压1)通道选择开关置AC位置,用Y轴位移把光迹调到屏幕中央。2)X轴量程开关置0.5mS/Div档。3)函数信号发生器产生1KHz的正弦信号4)信号

18、发生器输出电缆接示波器Y轴输入电缆,调节触发电平旋钮(Trigger),使示波器显示波形稳定。5)用示波器和晶体管毫伏表分别测量表3-3所列信号幅度的函数信号发生器的输出电压幅度,并比较测量结果。6)注意示波器Y轴量程开关必须和输入信号幅度相当,Y轴增益旋钮必须顺时针旋到底。表3-3 示波器和晶体管毫伏表对交流电压测量结果的比较信号发生器输出电压有效值50mV100mV500mV1V用毫伏表测量的电压有效值换算毫伏表测量的峰-峰值用示波器测量的电压峰-峰值 5用示波器测量交流信号频率 1)把函数信号发生器输出电压调到100mV。产生表3-4 所列信号频率的正弦信号。 2)示波器Y轴量程开关置5

19、0mV/Div 。 3)用频率计数器和示波器分别测量以上信号的频率。把结果填入表4-4中。 4)注意用示波器测量时,选择的X轴量程应和信号周期相当,一般为信号频率的1/21/3。同时应调节触发电平(Trigger) 旋钮,使波形稳定。表3-4 用频率计数器和示波器测量交流信号频率的结果比较信号发生器输出信号的频率500Hz1KHz5KHz10KHz用频率计数器测量的信号频率用示波器测量的信号周期( T )换算的信号频率 f = 1/ T 6用示波器观察非正弦波信号的波形并记录其波形。 1)用函数信号发生器分别产生矩形波和三角波。幅度和频率任意,记录其值。2)用示波器观察矩形波的波形,画出其波形

20、,说明为什么上升沿和下降沿亮度几乎看不到? 3)用示波器观察三角波的波形,试测量三角波的周期和幅度,记录其波形并标出周期和幅度值。 4)试根据测量结果计算三角波信号的有效值为 。 7. 用示波器测量脉冲信号的上升时间和下降时间。1)用函数信号发生器产生频率为20KHz的矩形波脉冲信号。 图3-1 低通滤波电路2)按图3-1 连接电阻和电容,组成一个低通网络。3)因为函数信号发生器输出的脉冲信号上升时间较小,不易测量,所以把脉冲信号通过低通网络后送到示波器测量,以加大脉冲信号的上升时间,便以测量。4)调节示波器X轴的偏转因素选择开关,尽量使屏幕上突出显示脉冲的上升沿部分或下降沿部分。并配合使用X

21、轴位移旋钮,使对应上升沿10% (或下降沿90%)高度处的测量点对齐X轴的某个刻度线,然后读出对应上升沿90% (或下降沿10%)高度处另一测量点到上一测量点的相对时间值。该相对时间值便是所测脉冲的上升时间(或下降时间)。读数等于刻度个数乘上X轴偏转因数。5)注意以上操作只有在X轴细调(Variable)旋钮顺时针旋到底后读数才是正确的。 8用双踪法测量两个信号的相位差 1)先用信号发生器产生一个频率为20KHz的幅度为1V的正弦信号。 2)再按图3-2连接电阻和电容,组成一个阻容延迟网络。信号发生器输出信号一路直接作为信号1送入示波器CH1通道,另一路通过阻容延迟网络后作为信号2 送入示波器

22、CH2通道。由于信号2 通过延迟网络,所以信号2比信号1在时间上要延迟,两个信号之间存在着相位差。 图3-2 阻容延迟网络 3)用示波器测量频率相同的两个信号之间的相位差 示波器置交替工作状态,调节X轴偏转因数选择开关(也称X轴扫描速度选择开关),对20KHz的信号频率,可置于10µS/Div档,调节触发电平(Trigger)旋钮,使显示的两个波形稳定。分别调节CH1和CH2两个Y轴位移旋钮,使两个波形的扫描时基线重合,在屏幕上可看到一前一后两个正弦波。测量信号周期T,并测量两个信号之间的时间延迟量T。按下式计算两个信号的相位差。 = 360× T/T 4)把屏幕显示的波形

23、和测量结果画成图。思考一下:在上述测量过程中,X轴细调(Variable)旋钮是否一定要按测量要求顺时针旋到底?如放在任意位置,对测量结果是否有影响?为什么? 9示波器的XY应用和椭圆法测量相位差1)示波器的XY应用,是指两个信号分别从X通道和Y通道送入示波器,示波器内部X振荡器不用,靠外接被测量信号之一来驱动电子束作水平方向的扫描。所以此时光迹在水平方向的扫描反映了接在X通道的被测量信号的规律。而屏幕上显示的光迹图形和两个被测信号的参数都有关。示波器的XY法可用来测量未知信号的频率,其测量依据是李沙育图形(Lissajous Patterns)。示波器的XY法也可应用于相位差的测量,这就是椭

24、圆法测量相位差。2)先把辉度旋钮调小,使得刚能看到光迹,然后把X偏转因数选择开关(X扫速开关)置于X-Y档。此时屏幕上只有一个亮点。注意此时不能把辉度开大,以免能量集中灼伤荧光屏。调节Y轴位移和X轴位移旋钮,使光点在屏幕中央刻度线原点。3)按照上述步骤2产生同频率的两个信号,分别送到X输入插口和Y输入插口(选CH1或CH2都可)。示波器Y轴工作模式开关从交替工作模式改为相应的CH1或CH2。3)分别调节Y轴增益旋钮(Variable)和X轴细调旋钮(Variable),使两个信号的幅度相同,此时屏幕上将显示一个斜椭圆。4)测量椭圆交Y轴的交点高度h1和椭圆最高点的高度h2。两个信号的相位差按照

25、下式计算: = sin- 1 h1/h2 5)把屏幕显示的图形和测量结果画成图,比较一下两种方法的测量结果是否相同?如有误差,则分析误差原因,你认为哪种测量方法准度(Accuracy)较高?哪种方法精度(Prisition) 较高?五、实验思考与小结 1分析影响示波器测量直流电压的误差主要因素是什么? 2并说明影响示波器测量交流信号频率误差的主要因素是什么? 指导教师(签名):实验成绩:实验四:频率特性测试仪的使用一、实验原理频率特性测试仪的组成单元和工作原理 1频率特性测试仪实际是由扫频信号发生器和专用示波器组合而成。所以也把它称为扫频仪。用来测量被测网络的幅频特性。它的主要组成单元为扫频信

26、号发生器,频标发生器,显示单元。 2扫频信号发生器产生的信号其频率随时间扫动变化即“扫频”。发出的信号其频率从起始频率fL由低到高变到终止频率fH,再返回起始频率重复扫频过程。扫频一次的周期为20mS。扫频频率为50Hz。起始频率和终止频率由扫频宽度和扫频中心两个旋钮来调节。扫频宽度BW定义为终止频率和起始频率之差,有BW = fH - fL 。扫频中心频率则为扫频范围的中点,由于扫频信号的频率是随时间线性改变的,所以扫频中心频率fC = ( fH - fL) / 2 。确定了BW和fC,也就确定了起始频率fL和终止频率fH。扫频信号的输出端设有1个最大可达70dB的衰减器。可任意组合使用,以

27、定量调节扫频信号的输出幅度。 3由于扫频信号频率是变化的,其扫频周期和显示示波器的光迹扫描周期相同并同步。所以在显示屏幕上显示光迹的水平坐标代表信号的频率。高度即反映了被测网络对不同频率的响应。但由于扫频宽度及中心频率的不同,光迹水平坐标表示的频率值也不同,这样就无法从屏幕上读出具体的频率值。必须在产生扫频信号的同时,再产生一组频率刻度标记,叠加在扫频信号上。显示示波器在显示光迹时,也同时显示这些频标,这样有了这些频率刻度标记,就可以读出光迹上任意点处水平坐标的频率值。 4频标发生单元产生频率标记信号,并叠加在扫频信号上。频率标记有三种选择方式:1) 1MHz / 10MHz 同时产生1MHz

28、和10MHz的刻度标记,即每隔1MHz和每隔10MHz有一个频标。1MHz为小频标,10MHz为大频标。2)50MHz 只产生50MHz 的刻度标记,以便较易找到频率零点。根据零点,才能确定刻度标记处的频率。3)外接频标 由外接频标输入插口送入特定的频标 5显示单元,为一个专用示波器,其X轴偏转因数固定为扫频周期不能调节,也不需要触发电平调节。Y轴的使用同通用示波器,但Y轴量程只有×1,×10,×100三档。二、实验目的 1了解频率特性测试仪的组成框图和工作原理 2了解频率特性测试仪与被测网络的连接方法 3学会频率特性测试仪扫频宽度和扫频中心频率的调节 4掌握频率

29、标记的使用和读取 5学会对放大电路幅频特性的测量三、实验仪器 1BT3-G频率特性测试仪 2双路直流稳压电源 3黑白电视机机芯五 实验内容、步骤及数据记录 1扫频信号扫频范围的调节把BT3G-II的扫频输出调到起始频率f1为30MHz,扫频宽度为10MHz。1)把扫频宽度调到最大(顺时针到底),然后调中心频率,观察显示器先找到零标记(与其他频率标记不同),然后从零标记开始向右找第三个10MHz频率标记,该标记处即为30MHz的频率。同理,第四个频率标记处即为40MHz的频率。2)再调小扫频宽度,使得第三个频率标记和第四个标记之间的距离拉开,以便观察。在此过程中,还需不时调节中心频率,使30MH

30、z和40MHz的频标都不跑出屏幕。直到30MHz频标在显示屏最左,40MHz频标在最右。 2测量电视机中放电路的幅频特性1)按图4-1在实验机芯上找到中放电路输入端和输出端,并找到中放电路的电源和接地端。然后按图4-2连接频率特性测试仪和实验机芯。检查无误后,把直流稳压电源调到11.5V,接到中放电路的电源端和地。2)先把扫频输出衰减置10dB,显示器上应有中放幅频特性曲线显示。如无,则检查Y轴增益是否合适。调节Y轴增益和Y轴衰减,使得显示的曲线合适。如曲线朝下,转换Y轴极性开关,使得曲线向上。3)以曲线顶部平均最高处(平坦处)为100%的参照点,把幅频特性曲线各关键频率点的幅度相对值(百分比

31、)填入表4-1中。图4-1 电视机中放电路 图4-2 仪器与被测电路连接示意表4-1:中等信号输入时的幅频特性 (信号输出衰减置10dB)30MHz31.5MHz38MHz39.5MHz百分比五、 实验思考与小结小结在实验过程中所遇到的主要问题,分析原因及解决办法。指导教师(签名):实验成绩:实验五:放大电路主要参数测量一、实验原理实验测试电路如图5-1所示。图5-1 单管共射放大电路1电路参数变化对静态工作点的影响放大器的基本任务是不失真地放大信号,实现输入变化量对输出变化量的控制作用。要使放大器正常的工作,必须给三极管设置合适的静态工作点。放大器的静态工作点是指放大器输入端短路时,流过三极

32、管的直流电流IBQ、ICQ及三极管C、E极之间的直流电压UCEQ和B、E极之间的直流电压UBEQ。由图3-1所示电路可知:UBQ=UEQ=UBQUBEQICQIEQ=UCEQ=VCCICQRCUEQ上式中,硅管UBEQ=0.7V,锗管UBEQ=0.3V。由上面的式子可以看出,当三极管确定以后,改变VCC、RB、RC任何一个参数,都会导致静态工作点的变化。当电路参数确定以后,静态工作点主要通过Rp调整。工作点偏高,输出波形易产生饱和失真;工作点偏低,输出波形易产生截止失真。但当输入信号过大时,三极管将工作在非线性区域,输出波形会产生双向失真。2静态工作点的调整与测试静态工作点的调整,一般采用最大

33、不失真法或给定集电极电流ICQ的方法。(1)最大不失真法通过示波器观察输出信号,如果放大器出现饱和失真,就调整静态工作点使之降低;如果出现截止失真,则提高放大器的静态工作点。以上调节要与输入信号的增加和减少配合调节,当调节到如果增加输入信号,放大器正负半周同时出现削顶失真,而减少输入信号,可同时消除削顶失真,放大器的静态工作点就已调节好,称为“最大不失真”状态。此时,放大器的静态工作点处于其输出特性曲线的交流负载线的中点。(2)给定集电极电流ICQ法如果是成批调节放大器的静态工作点,采用最大不失真的方法效率较低,此时可测试出该放大器的处于最大不失真状态时,集电极电流ICQ允许的偏差范围,在调节

34、其静态工作点时,直接测试ICQ满足该范围即可。如果测试电流不方便,可利用公式ICQIEQ=,测试出UEQ并已知RE进行计算。静态工作点的测试,就是测量三极管各管脚对地直流电压UB、UC和UE,通过计算得到静态工作点的值。 3电压放大倍数的测试低频电路的电压放大倍数Au是指输出端的交流电压uo与输入端的交流电压ui之比,即Au=在测量电压放大倍数时,需要用示波器观察放大电路的输出波形,在输出不失真的条件下,用电子电压表测量放大电路的输入、输出电压,按上式计算放大倍数。对图4-2所示实验电路中,其电压放大倍数与电路的参数关系为Au=其中,RL=RC/RL。对低频小功率管,rbe可用如下关系式计算r

35、be=300(1)由此可知,改变电路RC的值,可以改变放大倍数,但RC的改变受静态工作点设置的约束;同时,负载RL的变化也会使放大倍数发生相应的改变。4输入电阻ri 的测量输入电阻是指从放大器输入端看进去的等效电阻,它表明放大器对信号源的影响程度。从实验的角度上看,输入电阻定义为放大器输入端的交流信号电压与交流信号电流之比。本实验中,采用“串联电阻法”来测试输入电阻,测试原理如图3-2所示。图5-2 输入电阻的测试在信号源与被测电路间串联一个已知阻值的电阻RS,RS两端电压为usui,则ri=5输出电阻ro测量输出电阻是指从放大器输出端看进去的等效电阻。放大器的输出端可以等效为一个理想的电压源

36、和输出电阻ro相串联。输出电阻可以描述放大器信号输出的方式和带负载的能力。图5-3 输出电阻的测试本实验中,通过使放大器接与不接负载来测试其输出电阻。在输出端不接负载时,测试其输出电压为uo;接上负载后,测试其输出电压为uoL,则有uoL=由此可计算出输出电阻ro为ro=在测试放大器的输入输出电阻时,应该用示波器观察其输信号的波形,在不失真的状态下进行测试。二、实验目的1掌握共射电路静态调试和测试方法;2掌握共射电路放大电路动态指标Au、Ri、Ro的测试方法;3观察共射电路输出与输入信号的区别;4掌握共射电路放大电路中,静态工作点设置对非线性失真的影响。三、实验仪器及设备序号名称及型号数量序号名称及型号数量1单级放大实验电路板14双踪示波器12直流稳压电源15交流毫伏表13信号发生器16数字万用表1四、实验内容、步骤及数据记录1按实验电路图5-1连接好电路。2静态工作点的调试与测试(1)用低频信号发生器在电路输入端加入频率为1kHz的正弦信号,示波器接在放大器

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