现代电子技术及应用实验指导书.docx

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现代电子技术及应用实验指导书

现代电子技术及应用

实

验

指

导

书

电子信息工程系

2006年制订

实验一有源滤波器选频特性

一实验目的

1.掌握有源滤波器快速设计方法。

2.熟悉有源滤波器电路。

3.熟悉有源滤波器幅频特性及其测试方法。

二实验设备与元器件

1方波信号发生器2直流稳压电源3万用表4交流毫伏表

5面包板6运放741（1个）7电阻、电容若干8示波器

三实验步骤与内容

1、实验前设计好一个有源二阶低通滤波器，其增益Kp=2,截止频率Kc=2000Hz。

2、按设计所确定的电路参数连接低通滤波器。

3、进行低通滤波器幅频特性测试。

四实验报告要求

1.画出所设计的低通滤波器电路，并注明元件参数。

2.画出幅频特性测试原理图，说明测试方法与步骤。

3.以表格形式绘出幅频特性测试数据，并画出其特性曲线。

五附图

741管脚图

实验二相敏检波器选频特性

一实验目的

4.熟悉相敏检波器的电路。

5.熟悉相敏检波器输出特性与波形。

6.熟悉相敏检波器选频特性及其测试方法。

二实验设备与元器件

1方波信号发生器2直流稳压电源3万用表4交流毫伏表

5面包板6运放741（2个）4013（1个）4066（1个）7电阻、电容若干8示波器

三实验步骤与内容

1、按图示原理图进行电路连接。

当A、B两输入端加同一方波信号时

（1）观察图示各点波形。

（2）改变A点输入方波电压幅值大小，观察C、D点输出电压的变化。

2、将由图示D触发器4013产生的二分频信号加在B输入端，A点接原信号

（1）观察图中各点波形

（2）改变A点输入方波幅值大小，观察C、D点输出电压的变化

四实验报告要求

4.画出步骤1基本实验连接电路图及各点波形。

5.画出步骤2实验连接电路图及各点波形。

五附图

相敏检波器原理图

741管脚图4013双D触发器管脚图

4066四双向模拟开关二分频原理

实验三光电信号传输处理实验

一实验目的

7.掌握光电检测器设计方法。

8.掌握4~20mA发送器设计方法。

9.掌握4~20mA电流传输信号的原理和作用.

二实验设备与元器件

1、直流稳压电源2、万用表3、4位数字面板表4、面包板

5、运放7416、4~20mA发送器AD6947、发光二极管（Φ5红管）光敏三极管（3DU20）8、电阻、电容、滑动变阻器若干

三实验步骤与内容

1、实验前设计好光电检测电路（输出0~2V）、V/I转换电路（4~20mA发送器）。

2、按设计所确定的参数连接电路。

3、调整光强，测量表1中各项。

4、加上I/V转换电路，重复步骤3，将测量结果添在表2中。

四实验报告要求

6.画出所设计的光电检测电路和V/I转换电路，并注明元件参数。

7.记录输出各环节波形，理解电路工作原理。

8.以表格形式记录测试数据。

9.对照两组测量结果，分析原因。

五附表

表1不加I/V转换的测量值

光电检测器输出

电压VO（V）

未经长线传输时

负载电压（V）

未经长线传输时输出电流IO（mA）

经长线传输后

负载电压（V）

经长线传输后

输出电流IO（mA）

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

表2加I/V转换的测量值

光电检测器输出

电压VO（V）

未经长线传输时

负载电压（V）

未经长线传输时输出电流IO（mA）

经长线传输后

负载电压（V）

经长线传输后

输出电流IO（mA）

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

六进一步思考

1、环境光对实验结果有什么影响？

如何避免？

2、如果光电转换输出电流很微弱，如何在I/V转换后得到一个较大的输出电压？

3、如果I/V转换得到的是0-10V，如何转换成4-20mA输出？

0-5V呢？

七附图

图1光电检测器（不加I/V转换）参考框图

图2光电检测器（I/V转换）参考框图

图3AD694管脚图

图44~20mA发送器（AD694）参考电路

实验四直流电机测量控制

一实验目的

1．了解脉宽调制（PWM）信号产生方法。

2．掌握直流电机驱动原理和方法。

3．掌握脉宽调制控制直流电机的基本工作原理。

4．掌握电机转速测量方法。

二实验设备与元器件

1、直流稳压电源2、万用表3、4位数字面板表4、面包板

5、示波器6、直流电机控制芯片TD3407、达林顿驱动器28038、霍尔传感器3141

9、电阻、电容、滑动变阻器若干

三实验步骤与内容

1、实验前设计电机测量控制电路（参考附图，一种参考方案：

PWM信号产生可利用直流电机控制芯片TD340，直流电机驱动可利用达林顿驱动器2803，电机转速测量可利用霍尔传感器3141）

2、按设计所确定的参数连接电路。

3、用示波器观察脉宽调制信号，并记录分析输入电压和输出PWM信号之间的关系。

4、利用产生的PWM信号控制驱动直流电机转动，因为电机是感性负载，注意其续流回路设计。

5、利用传感器测量电机转速，记录输出信号波形。

四实验报告要求

10.画出所设计的直流电机测量控制电路，并注明元件参数。

11.记录输出各环节波形，分析并理解电路工作原理。

五进一步思考

1、如何控制直流电机的旋转方向？

2、如何实现负反馈闭环控制电机转速。

3、如果需要驱动大功率直流电机（电流达几安甚至几十安），如何设计驱动电路？

4、设计其他的PWM信号产生电路。

六附图

图1电机控制测量框图

图2达林顿驱动器2803原理结构图

图32803管脚图图4TD340管脚图

图5TD340模拟电压输入，PWM输出参考电路

图63141原理路图73141管脚图