《模拟电路实验》

1、模拟电路实验 按 功按 功能 分能 分两两 类类源输出仪器源输出仪器特点：输出端特点：输出端不能短路。不能短路。交流信号发生器：提供交流输入信号交流信号发生器：提供交流输入信号 直流源直流源直流稳压电源：直流稳压电源： 一定功率输出，一定功率输出， 给电路提供电源给电路提供电源直流信号源：提供直流直流信号源：提供直流 输入信号输入信号测量仪器测量仪器特点：可对输入特点：可对输入端短路，进行零端短路，进行零位校检位校检示波器：观察、测量信号波形示波器：观察、测量信号波形晶体管毫伏表：测低压交流信号晶体管毫伏表：测低压交流信号 有效值有效值万用表：测万用表：测V V，I I，等等地地电路的公共参考

2、电位。一般定为电路的公共参考电位。一般定为0 0V V。接地接地 一个电路中只有一个接地端，作为该一个电路中只有一个接地端，作为该 电路的公共参考电路的公共参考0 0电位。电位。VCC 12V6V R R 接地端一般连至机壳接地端一般连至机壳, ,以抗干扰以抗干扰地地电路的公共参考电位。一般定为电路的公共参考电位。一般定为0 0V V。接地接地 一个电路中只有一个接地端，作为该一个电路中只有一个接地端，作为该 电路的公共参考电路的公共参考0 0电位。电位。共地共地各电路的接地端连至一起，形成测量系各电路的接地端连至一起，形成测量系 统的公共参考统的公共参考0 0电位端，并防外界干扰电位端，并防

3、外界干扰正弦波正弦波信号输入信号输入测量交流测量交流有效值有效值观察时域观察时域波形波形外层包有金属网，与地（一般连机壳）相通，用于屏蔽电磁干扰外层包有金属网，与地（一般连机壳）相通，用于屏蔽电磁干扰地地电路的公共参考电位。一般定为电路的公共参考电位。一般定为0 0V V。接地接地 一个电路中只有一个接地端，作为该一个电路中只有一个接地端，作为该 电路的公共参考电路的公共参考0 0电位。电位。共地共地各电路的接地端连至一起，形成测量系各电路的接地端连至一起，形成测量系 统的公共参考统的公共参考0 0电位端，并防外界干扰电位端，并防外界干扰单电源单电源供电供电Ucc双电源双电源供电供电1. 1.

4、 直接测量直接测量 直接对未知量进行测量，得出未知量的值。直接对未知量进行测量，得出未知量的值。例如，用电压表测量电压，电流表测量电流。例如，用电压表测量电压，电流表测量电流。优点：优点： 过程简单、迅速、直观，在实际测量中应用比过程简单、迅速、直观，在实际测量中应用比较广泛。较广泛。 2. 2. 间接测量间接测量 先对函数式中的相关量进行直接测量，然后先对函数式中的相关量进行直接测量，然后代入式中计算得到。例如在电子线路实验中的放代入式中计算得到。例如在电子线路实验中的放大倍数测量，功率测量等。大倍数测量，功率测量等。 优点：优点： (1) (1) 测量非常方便。如测量电流，测量非常方便。如

5、测量电流，无须断开电路，只要测量电阻无须断开电路，只要测量电阻) )上的上的电压，即算出被测电流的数值。电压，即算出被测电流的数值。 Ic Ve/ ReRe 间接测量间接测量Ic (2) (2) 可减少测量仪器的种类。如可减少测量仪器的种类。如测量电流要电流表，测量功率要功率测量电流要电流表，测量功率要功率计等，而间接测量在很多情况下只用计等，而间接测量在很多情况下只用电压表就可以。电压表就可以。 研究分析电路参数随频率变化的规律。如测量研究分析电路参数随频率变化的规律。如测量放大器增益、输入阻抗、相位等随频率变化的特放大器增益、输入阻抗、相位等随频率变化的特性。性。 研究和分析电路参数随时间

6、变化的规律。如用研究和分析电路参数随时间变化的规律。如用示波器来观察、分析电路波形随时间变化的规律示波器来观察、分析电路波形随时间变化的规律( (研究瞬态过程研究瞬态过程) )。 3. 3. 频域测量频域测量1. .元件参数或模型误差元件参数或模型误差 如电阻、电容参数的标称值与实际值有偏差，如电阻、电容参数的标称值与实际值有偏差，半导体器件参数的分散性较大，运放模型的非理半导体器件参数的分散性较大，运放模型的非理想性等。想性等。2. 2. 仪器使用误差仪器使用误差 指在测量过程中仪器使用不当所造成的误差。指在测量过程中仪器使用不当所造成的误差。例如，仪器与被测电路之间连线太长，且没有用例如，

7、仪器与被测电路之间连线太长，且没有用屏蔽线；系统各单元间没有共地或接地线接触不屏蔽线；系统各单元间没有共地或接地线接触不良等。良等。 3.3.方法误差方法误差 由于测量时使用的方法不正确或不完善，以由于测量时使用的方法不正确或不完善，以及对被测量定义不明确所产生的误差。及对被测量定义不明确所产生的误差。例如，量程选择不合理：例如，量程选择不合理： 量程大，信号小量程大，信号小测量误差大。测量误差大。 由测量仪器本身的误差精度或性能变化引起。由测量仪器本身的误差精度或性能变化引起。对于后者，可通过对仪器调试校准消除。对于后者，可通过对仪器调试校准消除。 如：实验时可采用示波器的如：实验时可采用示

8、波器的1 1kHzkHz，V V方波标定信方波标定信号为示波器进行快速校准。号为示波器进行快速校准。（1）实验前应预习实验原理，设计相关实验数据表格。 （2）实验时提交上次实验报告，检查预习报告和原始实验记录。 （3）实验中应遵守操作规程，爱护实验设备，注意用电安全。 q人身安全：人身安全：220220V V高压电。注意电源线的完好性。高压电。注意电源线的完好性。q 仪器安全：仪器安全：规范操作。如：规范操作。如： 凡是源类仪器（如信号源、电源等），严禁将两根输凡是源类仪器（如信号源、电源等），严禁将两根输出线短路；出线短路； 焊接完电路，及时拔取电烙铁电源，尤其是实验结束；焊接完电路，及时拔

9、取电烙铁电源，尤其是实验结束； 实验中注意随时关断万用表电源；实验中注意随时关断万用表电源； 不得随意调换仪器；不得随意调换仪器； 仪器旋纽的搬动不宜用力过大。仪器旋纽的搬动不宜用力过大。 q元件安全：元件安全：正确接线。如：正确接线。如： 电源不能接反；电源不能接反； 电解电容极性；电解电容极性； 输出不能短路。输出不能短路。（4)实验结束： 实验结果需经教师检查认可签字； 关断电源； 整理仪器、工具； 清理元件，将元件放回到指定位置， 不得私自带走元件。 1. 确定元件：根据电路选择元件，并初步判断其好坏、核查参数值。尤其电阻、电容数值、集成电路型号的检查。 2. 安装电路：按照由输入到输

10、出顺序，横平、竖直布置元件，集成电路上方不应跨接元件。 4. 接入电源：无论单电源或双电源供电，电源切勿接反，否则烧毁电路内器件。通电后，检查是否有异常现象，如发烫、冒烟等。若有，必须立即关电，排查原因，直至无异常现象。 3.检查电路:通电前对照电路，再次检查电路接线是否有误。对于重要电路电位点，如电源对地端、输入对地端、输出端对地端，为安全起见，应养成通电前用万用表欧姆档测量看是否有短路故障，以防烧毁电源、信号源、或自身电路。 6. 调试与测量：逐项调试电路各项指标，与理论值比对，若误差小于10%，说明结果正确，若误差过大，分析误差原因，找出问题所在，调试电路加以解决。 7. 较大的综合性实

11、验：应注意先进行单级调试，然后再级联进行整体调试测试。 5. 接入测试仪器：注意测量系统必须可靠共地。初测电路工作是否正常，排除出现的故障。 明确下次实验任务；明确下次实验任务； 预习电路工作原理，根据相关公式，估算参数预习电路工作原理，根据相关公式，估算参数理论值，以便与测量值比对；理论值，以便与测量值比对； 设计相关实验表格，并预填理论值。设计相关实验表格，并预填理论值。实验报告应包含：实验报告应包含： 1) 1) 实验名称、目的；实验名称、目的； 2) 2) 实验内容；实验内容； 3) 3) 实验仪器及器件；实验仪器及器件； 4) 4) 实验原理：画出电原理图，简述工作原理实验原理：画出

12、电原理图，简述工作原理、写出相关公式，估算相关参数。、写出相关公式，估算相关参数。 100 k100 k50 k反相比例运算电路原理图反相比例运算电路原理图 5) 5) 用表格或图形记录、整理实验数据；用表格或图形记录、整理实验数据； 说明：说明： 注明测量条件，如电源电压、信号频率、负载注明测量条件，如电源电压、信号频率、负载电阻值等。电阻值等。 数据应有单位，单位最好统一。数据应有单位，单位最好统一。 对于需要将理论值与实验数据相比较时，应对于需要将理论值与实验数据相比较时，应将它们填入同一张表中；并将误差计算值填入表将它们填入同一张表中；并将误差计算值填入表中。中。 对于有时间、相位等波

13、形数据相比较时，应将对于有时间、相位等波形数据相比较时，应将它们在垂直方向对齐展开，以便进行比较。它们在垂直方向对齐展开，以便进行比较。 6) 6) 必要的讨论：必要的讨论： 对实验数据进行误差分析对实验数据进行误差分析 对实验现象、结果进行分析或归纳对实验现象、结果进行分析或归纳 讨论实验故障的处理解决讨论实验故障的处理解决 实验技能的提高、理论知识的加深等心实验技能的提高、理论知识的加深等心 得体会；得体会； 7) 7) 思考题。思考题。 实验三实验三 电子电路基本元器件的识别与电子工艺训练电子电路基本元器件的识别与电子工艺训练任务三任务三 ： 把三个电阻器相串联焊接，输入一定电压值，自设

14、把三个电阻器相串联焊接，输入一定电压值，自设定测试参考点，完成以下测试：定测试参考点，完成以下测试： 1. 1. 测出一个电阻器的电位。测出一个电阻器的电位。 2. 2. 测出二个串联电阻器的电位。测出二个串联电阻器的电位。 3. 3. 求出以上两组测试电压的输出求出以上两组测试电压的输出输入电压比。输入电压比。 4. 4. 求出以上测试电压的相应电阻值比。求出以上测试电压的相应电阻值比。 5. 5. 实验意义？实验意义？ 报告相关内容：报告相关内容： Vi =12V12VoR R 任务三 电阻分压实验图R1 1kR2 1kR2 1k把三个电阻器相串联焊接，输入一定电压值，自设定把三个电阻器相

15、串联焊接，输入一定电压值，自设定测试参考点，完成以下测试：测试参考点，完成以下测试： 1. 1. 测出一个电阻器的电位。测出一个电阻器的电位。 2. 2. 测出二个串联电阻器的电位。测出二个串联电阻器的电位。 3. 3. 求出以上两组测试电压的输出求出以上两组测试电压的输出输入电压比。输入电压比。 4. 4. 求出以上测试电压的相应电阻值比。求出以上测试电压的相应电阻值比。 5. 5. 实验意义？实验意义？ 测试参考点测试参考点“地电位地电位”测试参考点：地电位Vi =12V12VoR R 任务三 电阻分压实验图R1 1kR2 1kR2 1k表表3 3 电阻分压实验数据记录电阻分压实验数据记录

16、 输出端输出端 输出电压（输出电压（V）分压比分压比Vo/Vi电阻比电阻比R/R测量值测量值理论值理论值相对误差相对误差 ()测量值测量值理论值理论值测量值测量值1 4 1/3 2 8 2/3 3.3.误差分析（实验结果分析）误差分析（实验结果分析）误差原因：误差原因：主要原因是标称电阻值与实际阻主要原因是标称电阻值与实际阻值有较大误差。值有较大误差。测试参考点：地电位Vi =12V12VoR R 任务三 电阻分压实验图R1 1kR2 1kR2 1k4. 4. 实验意义（实验结果归纳）实验意义（实验结果归纳） 由实验数据可知：分压比电阻比，符合欧姆由实验数据可知：分压比电阻比，符合欧姆定律。定

17、律。 实验意义：对于某个固定电压，通过改变串联实验意义：对于某个固定电压，通过改变串联的电阻比值即可得到所需的任意衰减电压数值。的电阻比值即可得到所需的任意衰减电压数值。实验十一实验十一 集成运算放大器的应用二集成运算放大器的应用二 积分电路积分电路任务任务（3） ： uI分别输入分别输入50000Hz Hz 幅值幅值2 2V V的方波和正弦波信号，的方波和正弦波信号，观察观察uI和和uo大小及相位关系，并记录波形。大小及相位关系，并记录波形。 报告相关内容：报告相关内容： 1. 1.积分器工作原理积分器工作原理 实验十一实验十一 集成运算放大器的应用二集成运算放大器的应用二 积分电路积分电路

18、任务任务（3） ： uI分别输入分别输入50000Hz Hz 幅值幅值2 2V V的方波和正弦波信号，的方波和正弦波信号，观察观察uI和和uo大小及相位关系，并记录波形。大小及相位关系，并记录波形。积分器原理图；积分器原理图； 写出输出表达式；写出输出表达式；2. 2. 实验数据、波形记录实验数据、波形记录 积分电路原理图积分电路原理图100 k100 k0.1uF50 k实验十一实验十一 集成运算放大器的应用二集成运算放大器的应用二 积分电路积分电路任务任务（3） ： uI分别输入分别输入50000Hz Hz 幅值幅值2 2V V的方波和正弦波信号，的方波和正弦波信号，观察观察uI和和uo大小及相位关系，并记录波形。大小及相位关系，并记录波形。2. 2. 实验数据、波形记录实验数据、波形记录 测试条件：测试条件： 电源电压电源电压1010V V (V)0.2 -0.2 (mV) 60 - 602 -22mS2 -22mS 积分器可将输入方波转换为三角波，输出与积分