电工电子实训指导书文档格式.docx
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用小量程测大电阻会出现“1”(无穷大);
HFE档:
测量三极管的放大倍数
F:
电容档
DCA.A-:
直流电流档
ACA.A~:
交流电流档
测量电流的方法:
切断线路,将万用表串联接入电路。
(二)万用表测量电路状态
选择Ω(电阻档):
1、两表笔短接后数值:
“000-003”,且表响;
表笔没短接时就为“1”
2、测量通路:
正常工作时表笔数值(N-1999)
3、测量断路:
由于元器件烧断造成,电流大经过元器件温度升高电流形不成回路,显示“1”,除电容外其它全坏
4、测量短路:
由于元器件击穿造成,形成导线作用,测量值为“000-003”,且表长响
(三)万用表测电路与元器件参数
1、交直流电压的测量:
根据需要将量程开关拨至DCV(直流)或ACV(交流)的合
适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔,并将表笔与被测线路并联,读数即显示。
2、交直流电流的测量:
将量程开关拨至DCA(直流)或ACA(交流)的合适量程,
红表笔插入mA孔(<200mA时)或10A孔(>200mA时),黑表笔插入COM孔,并将万用表串联在被测电路中即可。
测量直流量时,数字万用表能自动显示极性。
3、电阻的测量:
将量程开关拨至Ω的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM
孔。
如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,万用表将显示“1”,这时应选择更高的量程。
测量晶体管、电解电容器等有极性的元器件时,必须注意表笔的极性。
4、使用注意事项
(1)如果无法预先估计被测电压或电流的大小,则应先拨至最高量程挡测量一次,再视情况逐渐把量程减小到合适位置。
测量完毕,应将量程开关拨到最高电压挡,并关闭电源。
(2)满量程时,仪表仅在最高位显示数字“1”,其它位均消失,这时应选择更高的量程。
(3)测量电压时,应将数字万用表与被测电路并联。
测电流时应与被测电路串联,测直流量时不必考虑正、负极性。
(4)当误用交流电压挡去测量直流电压,或者误用直流电压挡去测量交流电压时,显示屏将显示“000”,或低位上的数字出现跳动。
(5)禁止在测量高电压(220V以上)或大电流(0.5A以上)时换量程,以防止产生电弧,烧毁开关触点。
(6)当显示“”、“BATT”或“LOWBAT”时,表示电池电压低于工作电压。
(7)万用表使用时要水平放置。
5、使用指针式万用表时还应注意:
(1)调整零点:
使用前要注意水平放置时指针是否指向零位,若发现指针没有指向零位,则应首先调整表面上的零位调节装置,使表针准确地指向零位。
零点调整好以后,将测试表笔插入万用表的插孔。
(2)为了提高测量精度,应该通过选择不同的量程档使表针尽量落在表盘的中间段。
一
般来说,表盘满刻度的20%~80%范围为最佳使用范围。
(3)欧姆档的刻度方向与电压、电流的正好相反,即电压、电流档的满刻度处恰好在欧姆档的零刻度处。
实训三示波器及其应用
示波器是一种观察和测量各种电信号瞬时值的仪器。
通过它可以把肉眼看不见的电信号
转换成为可观察和可测量的随时间变化的图像信号。
如果能将其他非电的物理过程模拟成电信号,那么通过示波器也可以观察和测量这些物理过程的变化情况。
(一)示波器的面板介绍
1、荧光屏
荧光屏是示波管的显示部分。
屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线,指示出信号波
形的电压和时间之间的关系。
水平方向指示时间,垂直方向指示电压。
水平方向分为10格,垂直方向分为8格,每格又分为5份。
垂直方向标有0%,10%,90%,100%等标志,水平方向标有10%,90%标志,供测直流电平、交流信号幅度、延迟时间等参数使用。
根据
被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(V/DIV,TIME/DIV)能得出电压值与时间
值。
2、示波管和电源系统
(1)电源(Power)
示波器主电源开关。
当此开关按下时,电源指示灯亮,表示电源接通。
(2)辉度(Intensity)
旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。
观察低频信号时可小些,高频信号时大些。
一般不应太亮,以保护荧光屏。
(3)聚焦(Focus)
聚焦旋钮调节电子束截面大小,将扫描线聚焦成最清晰状态。
3、垂直偏转因数和水平偏转因数
(1)垂直偏转因数选择(VOLTS/DIV)和微调
在单位输入信号作用下,光点在屏幕上偏移的距离称为偏移灵敏度,这一定义对X轴和Y
轴都适用。
灵敏度的倒数称为偏转因数。
垂直灵敏度的单位是为cm/V,cm/mV或者DIV/mV,DIV/V,垂直偏转因数的单位是V/cm,mV/cm或者V/DIV,mV/DIV。
实际上因习惯用法
和测量电压读数的方便,有时也把偏转因数当灵敏度。
双踪示波器中每个通道各有一个垂
直偏转因数选择波段开关。
一般按1,2,5方式从5mV/DIV到5V/DIV分为10档。
波段
开关指示的值代表荧光屏上垂直方向一格的电压值。
例如波段开关置于1V/DIV档时,如果
屏幕上信号光点移动一格,则代表输入信号电压变化1V。
每个波段开关上往往还有一个小旋钮,微调每档垂直偏转因数。
将它沿顺时针方向旋到底,
处于“校准”位置,此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一致。
逆时针旋转此旋钮,
能够微调垂直偏转因数。
垂直偏转因数微调后,会造成与波段开关的指示值不一致,
这点应
引起注意。
许多示波器具有垂直扩展功能,
当微调旋钮被拉出时,垂直灵敏度扩大若干倍(偏
转因数缩小若干倍
)。
例如,如果波段开关指示的偏转因数是
1V/DIV,采用×
5扩展状态时,
垂直偏转因数是
0.2V/DIV。
(2)时基选择(TIME/DIV)和微调
时基选择和微调的使用方法与垂直偏转因数选择和微调类似。
时基选择也通过一个波段开关实现,按1、2、5方式把时基分为若干档。
波段开关的指示值代表光点在水平方向移动
一个格的时间值。
例如在1μS/DIV档,光点在屏上移动一格代表时间值1μS。
“微调”旋钮用于时基校准和微调。
沿顺时针方向旋到底处于校准位置时,屏幕上显示的时基值与波
段开关所示的标称值一致。
逆时针旋转旋钮,则对时基微调。
旋钮拔出后处于扫描扩展状态。
通常为×
10扩展,即水平灵敏度扩大10倍,时基缩小到1/10。
例如在2μS/DIV档,扫描
扩展状态下荧光屏上水平一格代表的时间值等于2μS×
(1/10)=0.2μS。
示波器的标准信号源CAL,专门用于校准示波器的时基和垂直偏转因数。
示波器标准
信号源提供一个VP-P=2V,f=1kHz的方波信号。
示波器前面板上的位移(Position)旋钮调节信号波形在荧光屏上的位置。
旋转水平位移旋
钮(标有水平双向箭头)左右移动信号波形,旋转垂直位移旋钮(标有垂直双向箭头)上下移动信号波形。
4、输入通道和输入耦合选择
(1)输入通道选择
输入通道有四种选择方式:
通道1(CH1)、通道2(CH2)、双通道(DUAL)。
选择通道1
时,示波器仅显示通道1的信号。
选择通道2时,示波器仅显示通道2的信号。
选择双通道
时,示波器同时显示通道1信号和通道2信号。
测试信号时,首先要将示波器的地与被测电
路的地连接在一起。
根据输入通道的选择,将示波器探头插到相应通道插座上,示波器探头
上的地与被测电路的地连接在一起,示波器探头接触被测点。
示波器探头上有一双位开关。
此开关拨到“×
1”位置时,被测信号无衰减送到示波器,从荧光屏上读出的电压值是信号
的实际电压值。
10"
位置时,被测信号衰减为1/10,然后送往示波器,从荧
光屏上读出的电压值乘以10才是信号的实际电压值。
(2)输入耦合方式
输入耦合方式有三种选择:
交流(AC)、地(GND)、直流(DC)。
当选择“地”时,扫描线
显示出“示波器地”在荧光屏上的位置。
直流耦合用于测定信号直流绝对值和观测极低频信
号。
交流耦合用于观测交流和含有直流成分的交流信号。
(二)示波器的使用
1、通电前的准备工作
通电前将有关旋钮置于下述位置:
辉度:
中心位置触发方式:
自动
X轴选择:
扫描X轴移位:
中心位置
Y轴移位:
中心位置Y轴灵敏度(V/DIV):
灵敏度最低档
2、接通电源后的调节
调节辉度、聚焦、辅助聚焦、Y轴移位、X轴移位等旋钮,使屏幕上出现一条(或两条)扫描亮线。
3、根据具体测试内容,调节其他旋钮,进行测量。
(三)用示波器测量电参数
1、电压测量
对于一些波形不能用函数表示的电压,尤其是这些电压的瞬时值,不能用电压表测量,
只能用示波器进行测量。
对于电压的测量,一般是利用偏转因数开关V/DIV来测量的。
(1)直流电压的测量①选择自动触发方式,并选择合适的扫描速度以使波形不发生闪烁。
②将输入信号耦合开关置于接地(GND),调节Y轴移位旋钮,使扫描线准确地落在水
平刻度线上。
③将输入信号“耦合开关”置于直流(DC),Y轴增益微调旋钮置于“校准”位置,将
被测电压加在示波器输入端,扫描线的垂直位移即为被测信号的电压幅度。
其值由下式确定:
电压值=梅格伏数*扫描线移动的格数*探头的衰减量
电压的正负根据扫描线相对于0V基线的移动方向而定。
如果加入被测信号以后,扫描
线上移,则被测电压为正,反之为负。
(2)交流电压的测量
将输入信号“耦合开关”置于直流(AC),Y轴增益微调旋钮置于“校准”位置,将被测电
压加在示波器输入端,然后根据波形的垂直幅度与Y轴的增益可计算出被测信号的电压幅
度。
其值由下式确定:
电压值=梅格伏数*垂直幅度占的格数*探头的衰减量
(3)瞬时电压的测量
①当被测量既有交流分量又有直流分量时,除了要测它的交流分量以外,往往还要求测
出其瞬时电压值。
②将输入信号耦合开关置于接地(GND),得到0V电平的基准线。
③将输入信号“耦合开关”置于直流(DC),将被测电压加在示波器输入端,并进行读
数。
2、时间的测量
(1)将扫描速度微调旋钮置于“校准”。
(2)将被测信号输入并调节扫描速度旋钮,是信号需要测量的部分在水平方向有较大
的显示,必要时可使用扫描扩展,读出测量部分在坐标上水平方向的距离。
被测时间由下式
求得:
被测时间=水平距离*扫描速度/扩展倍数
3、频率的测量
先测出信号波形的周期T,再根据f=1/T求出信号的频率。
4、相位差的测量
利用双踪示波器将两个被测信号显示在荧光屏上,并调节“扫描速度”和“扫描速度微
调”旋钮,使所显示的信号一个周期的长度正好是9格,此时每一格代表40o的相位角,测
出两个信号最大值或零值之间格数就可以按下式求出它的相位差:
o
使用时注意,必须选择相位超前的那个信号作为触发信号。
(四)示波器面板上主要旋钮和开关的英文标记的含义
1、示波管及其控制部分
POWER:
电源开关
INTENSITY:
亮度(辉度)调节
FOCUS:
聚焦
2、触发部分
LEVER:
触发电平
MODE:
触发方式选择
AUTO:
自动触发NORM:
正常触发
TV-V:
电视场触发TV-H:
电视行触发
TRIGGERING:
触发源方式选择
SOURCE:
触发信号源选择
EXT:
外触发
3、Y轴部分
POSITION:
垂直位移
VERTICALMODE:
垂直部分功能选择
CH1:
通道1CH2:
通道2
ALT:
交替扫描
CHOP:
断续扫描
AC:
交流输入
GND:
接地
DC:
直流输入
CH1(X):
通道1输入插口
CH2(Y):
通道2输入插口
4、水平部分
水平位移
t/DIV:
水平扫描时间
实训四信号发生器与数字毫伏表的使用
(一)概述
1、信号发生器
该信号发生器除了可产生2Hz~1MHz的正弦信号外,还可产生方波和三角波信号。
2、数字毫伏表
它是用来测量正弦电压有效值的仪表。
具有输入阻抗高,输入电容低,频带宽,灵敏度高等特点。
(二)使用方法
(1)输出信号波形的选择
该仪器面板上方有一个波形选择开关,分别标有正弦波、方波、三角波。
根据需要按下
相应的按键,即可选中所需的波形。
(2)输出信号频率的调节
输出信号的频率由“频率倍乘”开关和“频率调节”旋钮共同决定。
“频率倍乘”开关选择输出频率范围,频率调节旋钮调节具体需要的频率值。
(3)输出幅度的调节
信号输出幅度可以通过“衰减”开关进行衰减。
通过“输出幅度”旋钮可对衰减后的
输出幅度进行连续调节。
2、数字毫伏表
(1)将档级旋钮置于最大档级。
(2)接通电源,预热。
(3)测量。
如果档级太高,可依次换挡。
(4)测量结束后,将档级恢复到最高档级。
切断电源。
(三)测量
将信号发生器与数字毫伏表连接起来,信号发生器输出波形选择“正弦波”,将信号发
生器面板上显示的电压峰峰值记录下来,同时将数字毫伏表显示的数字也记下来;
然后调节
输出波形幅度,再做记录。
最后将数据列写成表格的形式。
项目二掌握仪器仪表的使用
实训一常用二极管的性能测试及应用
一.实训目的
1.会使用指针式万用表测定并判断二极管和三极管的管脚与管子的好坏。
2.学会测定常用二极管(整流二极管、稳压管和发光二极管)的工作特性。
二.实训电路和工作原理
1.二极管好坏的判断
指针式万用表的
(一)端(黑棒)为电流流出端,在测量电阻时黑棒极性为正,红棒极
性为负,(参见图1-1)。
图1-1
用万用表测二极管时,通常将电阻档拨到R×
100或R×
1k档。
一般二极管的正向电阻
(如图a)为几百欧,反向电阻为几百千欧。
若二极管正反向电阻都很小,表明二极管内部已短路。
若正反向电阻都很大,则表明二极管内部已断路。
2.二极管性能的测定
图1-2为二极管性能测试电路。
图中R为限流电阻,R=200Ω。
图1-2二极管性能测试电路
2.1二极管的伏安特性如图1-3所示。
这里主要测定它的正向伏安特性iD=(uD)。
对
反向伏安特性,通常反向转折电压(UBR)很高(如IN4007为1000V),因而此处仅测量反
向漏电流IR(双称反馈饱和电流)。
2.2对稳压管(单向击穿二极管),则主要测定它的转折特性,理解它的工作区域。
稳
压管的伏安特性如图1-4所示。
图中IZ为工作电流,UZ为稳压值。
△UZ为工作区域。
2.3对发光二极管,则主要是限流电阻的选择。
图1-3二极管伏安特性曲线图1-4稳压二极管伏安特性曲线
三.实训设备
1.装置中的直流可调稳压电源、电压表、毫安表、微安表(或万用表的μA档)。
2.单元R01、VD1、VS1(IN4733A)、BX07、RP3、RP5。
四.实训内容与实训步骤
1.由VD1单元选整流二极管IN4007,按图1-1所示测定二极管正反向电阻阻值,记下
=Rd正Ω,=Rkd反Ω,并由此判断此二极管是否正常。
2.按图1-2接线,测定二极管正向特性。
将电流电压调至
2V左右,然用电位器
RP调节输出电压ud。
表1-1二极管正向特性
ud/V
0.05
0.10
0.15
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
id/A
3.
在上述实训中,将二极管反接,以微安表代替毫安表,将电源电压
ud调至10V,测
定二极管的反向饱合电流
IR=
μA。
4.在图1-2中,以稳压管取代二极管,测定其稳压特性(伏安特性)
。
在单元VS1中选
稳压值UZ=5V的稳压管,将电源电压调至
6V调节电位器
RP,逐步加大电压,测定并记录
下稳压管工作电流IZ。
表1-2稳压管伏安特性
uz/V
1.0
2.0
3.0
4.0
4.5
4.8
5.0
iz/A
5
10
5.
图1-2
中,将BX07中的发光二极管(LED)取代二极管,将电位器
RP(4.7KΩ)与
限流电阻(200Ω)串联,电压表测量电流电压(如图
1-2中虚线所示)由于发光二极管工
作电流通常为
3~5mA,发光二极管与二极管一样,也有电压死区(
0.5V左右),所以施加的
电压过低,发光二极管不会亮,过高又会烧坏发光二极管,
因此施加电压通常在3.0V
以上,
并串接一适当的电阻,
使发光二极管电流为
3~5mA(正常工作)。
下面请根据不同电流电压,
选择适当的限流电阻
R’(R’为200Ω电阻与电位器电阻阻值之和)
R’应选规范值。
表1-3
发光二极管限流电阻的选取(
ILED=0.5mA)
电源电压U/V
6.0
12
电位器阻值RP/Ω
限流电阻阻值
R′/Ω
(规范值)
五.实训注意事项
1.二极管及发光二极管正向电阻较小,要注意加限流电阻,以免电流过大,烧坏管子。
2.电源电压调节电位器在开始时要调至电压最低点,以免出现过高电压。
六.实训报告要求
1.说明判断实训二极管完好的依据。
2.根据表1-1数据,画出二极管的正向特性曲线。
3.根据表1-2数据,画出稳压管的伏安特性。
指出其工作区域。
4.根据表1-3数据,说明在不同电压下,发光二极管限流电阻的选取值。
实训二运算放大器基本运算电路
1.掌握运算放大器的接线与应用。
2.掌握用运算放大器组成的比例、求和和加减混合运算的电路及其应用。
二.实训电路与工作原理
1.图13-1为由OP07构成的运算放大电路的组合模块AX9。
OP07是低零飘运放器(通
常可省去调零电路)。
OP07为8脚芯片,各脚的功能如下:
2#—反相输入端3#—正相输入端
7#—正电源(+12V)4#—反电源(-12V)
6#—输出端5#—接地
1#、8#、7#接调零电位器(在要求高的场合用)
表13-2为OP07运算放大器主要参数
最大共模
最大差模
差模输入
最大输出
最大电源
开环输出
输入电压
电阻
电压
电流
电压VCC
UICM/V
UIDM/V
Uid/M
UOPP/V
IOM/mA
VEE/V
R0/
±
13
7
1
12
2
15
<
100
由表13-2可见,其最大输出电压为±
12V。
而最大输出电流
IOM仅有±
2mA(带载能力
很小),因此在实用中通常还增加功率放大电路。
2.运算放大器线性组件是一个具有高放大倍数的放大器,当它与外部电阻、电容等构
成闭环电路后,就可组成种类繁多的应用电路。
在运算放大器线性应用中,可构成以下几种基本运算电路:
反相比例运算、同相比例运算、反相求和运算、加减混合运算等。
3.基本运算电路如图13-2a)、b)、c)、d)所示。
电路中仅画出输入与反馈回路电阻,其他未画上,如电源及限幅等。
RR1//RfRR1//Rf
UO
Rf
Ui
①
Rf
②