实验四实验操作规范[1016]

1、LOGO规范操作与技能强化规范操作与技能强化主要内容主要内容u一、为什么要规范操作一、为什么要规范操作u二、常用设备的规范操作二、常用设备的规范操作u三、掌握一些技巧三、掌握一些技巧u四、数据记录与处理四、数据记录与处理u五、为设计做准备五、为设计做准备 尊重行业内共同的规则与习惯尊重行业内共同的规则与习惯, ,带来：带来： 1 1、安全、安全 2 2、便利、便利一、为什么要按照规范操作一、为什么要按照规范操作? ?二、常用设备的规范操作二、常用设备的规范操作1 1、万用表使用易出错的地方、万用表使用易出错的地方* *用模拟万用表欧姆档测试，换挡不调零；用模拟万用表欧姆档测试，换挡不调零；*

2、*用模拟万用表欧姆档测量测二极管用模拟万用表欧姆档测量测二极管正正、反向反向电阻，应选用电阻，应选用100100或或1K1K档（档（117117页，表页，表6-136-13）；）；* *万用表二极管测量档显示的是二极管正、反向电压降，不是电阻值。万用表二极管测量档显示的是二极管正、反向电压降，不是电阻值。本本课课程程学习网学习网站站红笔红笔黑笔黑笔0E0R二、常用设备的规范操作二、常用设备的规范操作2、示波器使用专题、示波器使用专题1）显示波形）显示波形2）测量参数）测量参数3）状态检查）状态检查 二、常用设备的规范操作二、常用设备的规范操作2、示波器使用专题、示波器使用专题1）显示波形（）显

3、示波形（掌握非掌握非AUTO法，才是真本事法，才是真本事） 只要做到只要做到5个匹配个匹配，什么示波器都听话！，什么示波器都听话！u 通道匹配通道匹配-被测信号接入的通道与选择的显示通道一致被测信号接入的通道与选择的显示通道一致u 耦合方式匹配耦合方式匹配-根据被测信号交、直流特性，选择与之相配的耦合方式根据被测信号交、直流特性，选择与之相配的耦合方式u 幅度灵敏度匹配幅度灵敏度匹配-估计被测信号幅度值，选择与下面公式计算值接近的估计被测信号幅度值，选择与下面公式计算值接近的VOLTS/DIV刻度（以垂直方向观测到刻度（以垂直方向观测到3-5格为宜）。格为宜）。 公式：被测幅度（有效值）公式：

4、被测幅度（有效值）3（或（或5）= VOLTS/DIV刻度刻度u 采样速率匹配采样速率匹配-根据被测信号周期，选择与下面公式计算值接近的根据被测信号周期，选择与下面公式计算值接近的TIME/DIV刻度（以水平方向观测到刻度（以水平方向观测到3-5个周期为宜）。个周期为宜）。公式：公式：【被测信号周期被测信号周期3格（或格（或5格格 ）】 10格格= TIME/DIV刻度刻度u 触发源匹配触发源匹配-触发源信号取自信号接入的通道，波形得以稳定显示。触发源信号取自信号接入的通道，波形得以稳定显示。通道、耦合、垂直、水平及同步通道、耦合、垂直、水平及同步示波器专题示波器专题显示专题练习显示专题练习练

5、习与体会：练习与体会：从函数信号发生器取出从函数信号发生器取出300mV，2KHZ的正弦波，用示波的正弦波，用示波器观测其波形。器观测其波形。要求：按照要求：按照5步匹配法将示波器状态调好后，再接入被测信号，看示波器步匹配法将示波器状态调好后，再接入被测信号，看示波器是否可以正确显示。是否可以正确显示。1、通道匹配通道匹配-若被测信号从若被测信号从CH1通道接入，则应按黄键，令黄色扫描通道接入，则应按黄键，令黄色扫描线显示出来线显示出来2、耦合方式匹配耦合方式匹配-在所选通道菜单下选择在所选通道菜单下选择“交流耦合交流耦合”3、垂直灵敏度匹配垂直灵敏度匹配- 计算计算VOLTS/DIV刻度的过

6、程：刻度的过程： 300mV3格格= 100mV/DIV（VOLTS/DIV刻度）刻度）4、采样速率匹配采样速率匹配-计算扫描速度计算扫描速度TIME/DIV刻度的过程刻度的过程： 2KHZ对应的周期对应的周期=0.5mS 0.5mS 3格格 10格格= 0.15mSTIME/DIV （与之接近的刻度为与之接近的刻度为250uS或或100uS）5、触发源匹配触发源匹配-按下按下TRIGGER-MENUE,信源选信源选CH1示波器专题示波器专题测量参数测量参数2、测量参数、测量参数u幅度幅度-u频率频率-u周期周期-u相位差相位差- 方法：方法：选定通道后，再按选定通道后，再按MEASURE键就

7、显示测键就显示测量菜单，测得峰峰值、有效值、周期及频率等。量菜单，测得峰峰值、有效值、周期及频率等。示波器专题示波器专题状态检查状态检查3、示波器状态检查、示波器状态检查 随时掌控示波器状态，是区分仪器故障或电路故障的要招。随时掌控示波器状态，是区分仪器故障或电路故障的要招。 步骤：步骤：u 1、将示波器上的方波自校验信号（频率、将示波器上的方波自校验信号（频率1KHZ,幅度为幅度为 2Vpp，并，并叠加叠加1V直流电压的方波信号直流电压的方波信号）接入，并按下）接入，并按下AUTO键。键。 现象现象1：波形显示正常。：波形显示正常。 结论：示波器正常及其结论：示波器正常及其BNC线也正常；线

8、也正常； 现象现象2：无波形显示。：无波形显示。u 执行操作：用万用表电阻档测试执行操作：用万用表电阻档测试BNC线。线。 现象现象A:导通导通 结论：示波器故障。结论：示波器故障。 现象现象B：不导通。：不导通。 结论：结论：BNC线断。线断。 执行操作：换执行操作：换BNC线，再加入自校验信号，观察示波器显示。线，再加入自校验信号，观察示波器显示。练习与体会：上图中练习与体会：上图中v vR1R1= =？ v vR2R2= =？，可用那些仪器测量，应怎样测量？，可用那些仪器测量，应怎样测量？二、常用设备的规范操作二、常用设备的规范操作二、常用设备的规范操作二、常用设备的规范操作5、选择仪器

9、、选择仪器1）量程。）量程。-即被测量的最大值和最小值各为多少？选择何种仪器更合适？即被测量的最大值和最小值各为多少？选择何种仪器更合适？ 2）准确度。）准确度。-即被测量允许的最大误差是多少？仪器的误差及分辨率是否满足要求？即被测量允许的最大误差是多少？仪器的误差及分辨率是否满足要求？ 3）频响特性。）频响特性。-即被测量的频率范围是多少？在此范围内仪器频响是否平直？即被测量的频率范围是多少？在此范围内仪器频响是否平直？ 4）仪器的输入阻抗在所有量程内是否满足要求？）仪器的输入阻抗在所有量程内是否满足要求？-如果输入阻抗不是常数，如果输入阻抗不是常数，其数值变化是否在允许的范围内？其数值变化

10、是否在允许的范围内？ 5）稳定性。）稳定性。-两次校准之间容许的最大时间范围是多少？能否在长期无人管理下工作？两次校准之间容许的最大时间范围是多少？能否在长期无人管理下工作？ 6）环境。）环境。-仪器使用环境是否满足技术条件要求？供电电源是否合适仪器使用环境是否满足技术条件要求？供电电源是否合适？ 7）隔离和屏蔽。）隔离和屏蔽。-仪器的接地方式是否合适？工作环境的电磁场是否影响仪器的正常工作？仪器的接地方式是否合适？工作环境的电磁场是否影响仪器的正常工作？ 8）可靠性。）可靠性。-仪器的规定使用寿命有多长？维护方便否？仪器的规定使用寿命有多长？维护方便否？ 频响、量程、准确度频响、量程、准确度

11、仪器通带对测量准确度影响仪器通带对测量准确度影响专题练习专题练习练习与体会：练习与体会：以交流电压测量为例，比较万用表、交流毫伏表及示波器以交流电压测量为例，比较万用表、交流毫伏表及示波器用于交流电压测试时的准确度及其原因。用于交流电压测试时的准确度及其原因。要求：要求：从函数信号发生器分别输出幅度为从函数信号发生器分别输出幅度为1V，频率分别为，频率分别为50HZ，200HZ，400HZ,1K,5K,10KHZ的正弦波信号，用数字万用表、的正弦波信号，用数字万用表、交流毫伏表及示波器进行测量，将测量值进行比较，并得出结论。交流毫伏表及示波器进行测量，将测量值进行比较，并得出结论。注意：注意：

12、在频率变化的过程中，电压幅度始终保持在频率变化的过程中，电压幅度始终保持1V。三、掌握一些技巧三、掌握一些技巧1、信号接入时的规范操作、信号接入时的规范操作方法一：方法一： 打开信号源打开信号源/电源开关，电源开关， 将所需信号参数调整正确后将所需信号参数调整正确后 接入电路接入电路方法二：方法二： 打开信号源打开信号源/电源开关，电源开关， 将输出幅度调至将输出幅度调至0， 接入电路接入电路 在按照实验需要，将信号慢慢调至需要在按照实验需要，将信号慢慢调至需要可调整电量，由小至大慢慢变化可调整电量，由小至大慢慢变化切勿不明状态盲目接入切勿不明状态盲目接入2、提高准确度、提高准确度u 用同一种

13、仪器，测量同一类参数用同一种仪器，测量同一类参数（三、工作点、增益测量（三、工作点、增益测量、输入阻抗测量）、输入阻抗测量）u 尽量用同一台仪器的同一量程，测量同一参数尽量用同一台仪器的同一量程，测量同一参数（二、（二、 二极二极管正反向电阻测量管正反向电阻测量 ）u 测试项目不同，但同一测试条件下的测试结果基本一致测试项目不同，但同一测试条件下的测试结果基本一致（三，幅频特性曲线三，幅频特性曲线 ）3、工作状态的监控、工作状态的监控u 在电路工作状态满足测试条件，测试才有意义。在电路工作状态满足测试条件，测试才有意义。u 如何监视工作状态如何监视工作状态-找到代表工作状态的典型信号。找到代表

14、工作状态的典型信号。 以单级放大电路为例：以单级放大电路为例：三、掌握一些技巧三、掌握一些技巧1、信号接入时的规范操作、信号接入时的规范操作2、提高准确度、提高准确度3、工作状态的监控、工作状态的监控如何监视工作状态如何监视工作状态-找代表工作状态的典型信号。找代表工作状态的典型信号。以单级放大电路为例：以单级放大电路为例：三、掌握一些技巧三、掌握一些技巧4、SIMPLER故障调试流程故障调试流程u 症状（症状（SYMPTOMS）：收集、检验及分析有关症状信息）：收集、检验及分析有关症状信息u 判断（判断（INDENTIFY）；确定故障可能发生的最初可疑区）；确定故障可能发生的最初可疑区u 决

15、定（决定（MAKE）:作出决定作出决定“应该做哪些测试工作应该做哪些测试工作”,“在哪里做测在哪里做测试试”u 执行（执行（PERFORM）执行有关测试）执行有关测试u 定位（定位（LOCATE）定位和确定新的需要继续调试的区域）定位和确定新的需要继续调试的区域u 检查（检查（EXAMINE）检查已有的信息，再次确定）检查已有的信息，再次确定“应该做哪些测试应该做哪些测试工作工作”,“在哪里做测试在哪里做测试”u 重复（重复（REPEAT）重复前面的分析和测试步骤，直到发现故障。）重复前面的分析和测试步骤，直到发现故障。u 。u 验证（验证（VERIFICATION）排除故障，问题消失。）排除

16、故障，问题消失。边检查，边判断，逐渐把故障区域缩小的过程边检查，边判断，逐渐把故障区域缩小的过程故障调试案例故障调试案例单级放大电路无输出波形单级放大电路无输出波形u 实验条件：电路加实验条件：电路加+6V电压和电压和1KHZ,10mV正弦波信号，将示波正弦波信号，将示波器接在输出端，用于观测放大电路的输出波形。器接在输出端，用于观测放大电路的输出波形。用用SIMPLER法排除故障举例法排除故障举例u 症状症状 示波器观测不到波形。示波器观测不到波形。u 判断判断 放大电路故障无法产生波形，示波器肯定无显示。放放大电路故障无法产生波形，示波器肯定无显示。放大电路正常，而示波器存在问题，也观测不

17、到波形。因此大电路正常，而示波器存在问题，也观测不到波形。因此，故障存在于放大电路或示波器中。初始怀疑的故障区域，故障存在于放大电路或示波器中。初始怀疑的故障区域1、放大单路；、放大单路；2、示波器。、示波器。用用SIMPLER法排除故障举例法排除故障举例u 症状症状 示波器观测不到波形。示波器观测不到波形。u 判断判断 放大电路故障无法产生波形，示波器肯定无显示。放大电路放大电路故障无法产生波形，示波器肯定无显示。放大电路正常，而示波器存在问题，也观测不到波形。因此，故障存在于放正常，而示波器存在问题，也观测不到波形。因此，故障存在于放大电路或示波器中。初始怀疑的故障区域大电路或示波器中。初

18、始怀疑的故障区域1、放大单路；、放大单路；2、示波、示波器。器。u 决定决定 由于第由于第2区域仅有示波器，其是否存在故障容易检查出来，区域仅有示波器，其是否存在故障容易检查出来，所以决定先检查示波器是否完好。所以决定先检查示波器是否完好。u 执行执行 将示波器从被测电路断开，接入本机提供的校准信号，按下将示波器从被测电路断开，接入本机提供的校准信号，按下AUTO键，波形显示正常。（第键，波形显示正常。（第2区域正常）区域正常）用用SIMPLER法排除故障举例法排除故障举例执行执行 将示波器从被测电路断开，接入提供将示波器从被测电路断开，接入提供的校准信号，按下的校准信号，按下AUTO键，波形

19、显示正键，波形显示正常。（第常。（第2区域正常）区域正常）u 定位定位 示波器正常，则将检查区域转移到第示波器正常，则将检查区域转移到第1区域。区域。u 检查检查 1)用万用表测量三极管三个极的直流电压，用万用表测量三极管三个极的直流电压，分别为分别为 VBE= 0.60V ,VCE=3.35V , 直流直流偏压正常偏压正常. 2)在输入端接入在输入端接入1KHZ,10mV正弦波信号正弦波信号，用示波器从输入端，按照信号流向，逐一，用示波器从输入端，按照信号流向，逐一观测各关键点波形：观测各关键点波形：C1左端，三极管基极，左端，三极管基极，三极管集电极，上述三点都有波形显示，但三极管集电极，

20、上述三点都有波形显示，但C2右侧观测不到波形。右侧观测不到波形。u （再次）定位（再次）定位 将可疑区域转移至电容将可疑区域转移至电容C2u （再次）执行（再次）执行 电容故障通常表现为电容故障通常表现为1高温高温2击穿短路击穿短路3熔丝烧断熔丝烧断4接触不良。接触不良。1和和4基本可基本可以用手判别，所以先用手轻轻搬动以用手判别，所以先用手轻轻搬动C2，发现，发现右脚焊点松脱。右脚焊点松脱。u 验证验证 将将C2右脚重新焊接，故障排除。右脚重新焊接，故障排除。用用SIMPLER法排除故障举例法排除故障举例SIMPLER法排除故障的核心思想：法排除故障的核心思想：边检查，边判断，逐渐把故障区域

21、缩小的过程边检查，边判断，逐渐把故障区域缩小的过程四、数据记录与处理四、数据记录与处理1、严谨是通过细节体现出来的（规范的实验报告包括）、严谨是通过细节体现出来的（规范的实验报告包括）u 实验目的实验目的u 实验设备实验设备u 实验原理实验原理u 实验原理电路（横平竖直、元器件标准绘制）实验原理电路（横平竖直、元器件标准绘制）u 数据记录表数据记录表(强调：一定要注明实验条件）强调：一定要注明实验条件）u 数据分析数据分析/结论结论u 回答问题回答问题四、数据记录与处理四、数据记录与处理1、严谨是体现出来的（规范的实验报告包括）、严谨是体现出来的（规范的实验报告包括）2、如实记录实验数据、如实

22、记录实验数据u 看到什么，如实记下看到什么，如实记下u 不想当然。（溢出的处理）不想当然。（溢出的处理）u 不允许空格不允许空格3、准确表达、准确表达u 看清楚问题，做到位的回答（二，看清楚问题，做到位的回答（二，6-10，标称阻值，标称阻值)u 没有单位的数据，是没有意义的没有单位的数据，是没有意义的u 没有标注的图，没有任何意义没有标注的图，没有任何意义u 坐标，有含义。（手画坐标图）坐标，有含义。（手画坐标图）五、为设计做准备五、为设计做准备1、面包板上电路布局的原则与技巧、面包板上电路布局的原则与技巧2、各类布局样例分析、各类布局样例分析3、两级放大电路设计指南、两级放大电路设计指南1

23、、面包板的、面包板的结构结构凹槽，凹槽凹槽，凹槽上下不上下不连连通通信信号号输输入入接接口口信信号号输输出出接接口口第一第一块块面包板面包板第二第二块块面包板面包板实验实验箱箱内电内电位器、位器、电电源源接入接入插插孔、接地点、信孔、接地点、信号输号输入、入、输输出接孔出接孔内内部部互不互不连连通通，使用，使用时时需用需用导线连导线连起起来来。为为了避免干了避免干扰扰，安装，安装时时用第一用第一块块面包板。面包板。每列有每列有5个个小孔且互小孔且互相相连连通，通，但每列之但每列之间间的小孔的小孔不不连连通。通。两两行行插插孔，每孔，每行行插插孔中的小孔孔中的小孔互相互相连连接，但接，但两两行行

24、绝缘绝缘，可，可作作为电为电源源线线或或地地线线使用。使用。1 1、面包板布局原则与技巧、面包板布局原则与技巧对于比较复杂的电路，接线前应先画好布线图，以免发生差错。对于比较复杂的电路，接线前应先画好布线图，以免发生差错。一般插板左端为一般插板左端为输入，右端为输出。输入，右端为输出。 各级元器件围绕各级的集成块各级元器件围绕各级的集成块或晶极管布置，或晶极管布置，以适当的间距来安以适当的间距来安排其他元件，排其他元件，一般不能太密，以方一般不能太密，以方便检查和调试电路；同一块插板上便检查和调试电路；同一块插板上的同类元器件应采用同一组装方式，的同类元器件应采用同一组装方式，距离插板表面的高

25、度应大体一致，距离插板表面的高度应大体一致，（3 3）元器件型号或标称值应朝同一元器件型号或标称值应朝同一方向，并能方向，并能看到其极性和标志以便看到其极性和标志以便检查检查。所有集成电路缺口朝左，。所有集成电路缺口朝左，引引脚必须插在面包板中央凹槽两边的脚必须插在面包板中央凹槽两边的孔中。孔中。（4 4）元器件的引线一般元器件的引线一般不宜剪得过不宜剪得过短短，以利重复使用。，以利重复使用。 1、面包板电路布局原则与技巧、面包板电路布局原则与技巧(1)(1)布线要有步骤地进行，布线要有步骤地进行，一般是一般是先布先布电源线与地线电源线与地线，然后按组装图从输然后按组装图从输入级、中间级到输出

26、级依次连接好入级、中间级到输出级依次连接好各元器件。在此条件下，尽量做到各元器件。在此条件下，尽量做到接线短、接线少、测量方便，接线短、接线少、测量方便，尽量尽量使电源线和地线靠近电路板周边。使电源线和地线靠近电路板周边。(2)(2)为便于检查，尽可能采用不同颜色为便于检查，尽可能采用不同颜色的导线；尽量在器件周围连线，的导线；尽量在器件周围连线，并并不允许导线在集成块上方跨过，或不允许导线在集成块上方跨过，或从三极管下方穿过。从三极管下方穿过。(3)(3)查线无误，才能接通电源查线无误，才能接通电源。查线时。查线时仍以集成电路或三极管的引脚为出仍以集成电路或三极管的引脚为出发点，逐一检查与之

27、相连的元件和发点，逐一检查与之相连的元件和导线。导线。1、面包板电路布局原则与技巧、面包板电路布局原则与技巧2、各类布局样例分析、各类布局样例分析无短路线型无短路线型无短路线型（看清楚）无短路线型（看清楚）2、各类布局样例分析、各类布局样例分析地主霸占型地主霸占型3、各类布局样例分析、各类布局样例分析蜗居型蜗居型4、各类布局样例分析、各类布局样例分析复杂而有序复杂而有序5、各类布局样例分析、各类布局样例分析杂乱不堪杂乱不堪3、两级放大电路设计指南、两级放大电路设计指南u 设计任务设计任务1设计题一：设计题一： 用分立元件设计一阻容耦合两级放大电路，在电源电压为用分立元件设计一阻容耦合两级放大电

28、路，在电源电压为12V，Vi5mV，信号源内阻为，信号源内阻为50，RL=5.1k的条件下的条件下，满足，满足以下指标要求：以下指标要求：（1）Ri10k；（2）Av250；（3）BW=50Hz50kHz；。关于电子电路设计关于电子电路设计说在前面的话说在前面的话1、每一步设计都要做到有、每一步设计都要做到有依据依据可循。可循。2、可以做、可以做工程上的假设工程上的假设，但必须将参照假设前提计算出，但必须将参照假设前提计算出的结果进行核算，满足指标条件；同时经过实际电路调的结果进行核算，满足指标条件；同时经过实际电路调试，可以实现，才是合理的假设。试，可以实现，才是合理的假设。3、尽量依据公式

29、进行推到计算，、尽量依据公式进行推到计算，凭经验作出的假设越少凭经验作出的假设越少越好。越好。4、设计过程严谨，令实际电路距离设计目标越近。、设计过程严谨，令实际电路距离设计目标越近。5、设计电路都是要经过故障排查、整机调试才能满足设、设计电路都是要经过故障排查、整机调试才能满足设计指标的。计指标的。3、两级放大电路设计指南、两级放大电路设计指南如何完成设计计算？如何完成设计计算？1、参考设计思路进行设计、参考设计思路进行设计u 根据题目给出的根据题目给出的已知条件已知条件，将电路分级，并分配增益；，将电路分级，并分配增益；u 再根据右面提供的再根据右面提供的工程假设条件工程假设条件，逐一计算电路，逐一计算电路 每一级所用的元器件参数；每一级所用的元器件参数；u 对设计好的参数进行核算，满足对设计好的参数进行核算，满足 设计指标要求，即可。设计指标要求，即可。2、自主设计、自主设计3、两级放大电路设计指南、两级放大电路设计指南2.自主设计自主设计 按照自己的想法进行设计（整体或