电子技术基础模拟电路实验指导书.docx
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电子技术基础模拟电路实验指导书
电子技术基础实验指导书
中国石油大学（北京）机电学院
刘丽萱耿敏孙艳茹张婉妹编
二00六年九月
一、模拟部分
实验一常见电子仪器使用练习及常用元件的识别与测试…………1实验二单级放大电路…………………………………………………3实验三多级放大电路中的负反馈……………………………………7实验四比例求和运算电路……………………………………………9实验五由集成运算放大器组成的文氏电桥振荡器…………………13附录1常见元器件的识别与测试……………………………………15附录2基本实验方法…………………………………………………18附录3常见故障及其排除方法………………………………………22附录4电路元器件简介………………………………………………24
二、数字部分
实验六组合逻辑电路设计……………………………………………27实验七集成触发器……………………………………………………31实验八集成计数器……………………………………………………36实验九计数、译码和显示电路设计…………………………………40附录5数字实验基础知识……………………………………………42附录6常用数字集成电路管脚图……………………………………50
实验一常用电子仪器使用练习及常用元件
的识别与测试
一、实验目的
1.初步掌握常用电子仪器的基本功能并学习其正确使用方法；
2.初步掌握常用元、器件的识别与简单测试方法。
二、仪器设备
1.CS-4125示波器
2.YB1620P信号发生器
3.数字万用表
4.指针万用表
5.NY4520晶体管毫伏表
6.DH1718D-4直流稳压流电源
三、预习要求
阅读附录1、4
四、实验内容
1.电阻、电容元件的识别和检查。
根据附录I、IV，识别所给电阻、电容元件，并用万用表检查元件的好坏。
2.半导体二极管、三极管的识别与简单测试。
根据附录I，用万用表判别普通二极管的阴、阳极并做简单测试；识别及测试三极管的类型，e、b、c管脚，β值及好坏。
3.用稳压电源上的电压表分别测量稳压电源I、II、III路的输出，使各路的输出依次为2V，9V，15V，25V；再用数字万用表直流档测量其值。
4.使低频信号发生器依次输出：
1）100Hz，100mV
2）1000Hz，20mV
3）300Hz，1V
4）150kHz，20mV
（1）用双路晶体管毫伏表的一路测量信号发生器的输出。
（2）分别将以上信号送入示波器的CH1和CH2通道，观察其波形，
并测量其幅值（将该幅度换算成有效值并与上面所测数据相比较）。
（3）用手触摸示波器的输入探头（探头选择X1位置），会出现什么
波形？
（4）选双路毫伏表某一路，将量程拨至1V以下，并将表笔开路，会
出现什么现象？
五、实验报告
1.对本实验中所使用仪器的主要用途、使用范围及条件、使用注意事项进行总结。
2.当示波器和毫伏表开路时为什么会出现所观察到的现象。
实验二单级放大电路
一、实验目的
1.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。
2.测量放大电路Q点，AV，Ri，Ro。
3.学习放大电路的动态性能。
二、实验仪器
1.CS-4125示波器
2.YB1620P信号发生器
3.数字万用表
4.NY4520晶体管毫伏表
三、实验原理
我们测量静态工作点是为了了解静态工作点选的是否合理。
若测出VCE<0.5V,则三极管已饱和，若测出VCE≈VCC，则说明三极管已截止，对于线性放大电路，这种静态工作点是不合适的，必须对它进行调整，否则放大后的信号会产生严重的非线性失真。
静态工作点的位置与电路参数VCC，RC，Rb或Rb1，Rb2有关，一般静态工作点的调整是通过改变偏置电阻Rb来实现。
具体实验电路如图2.2。
该电路的动态指标计算公式如下：
be
CLVrRRA//β-==RiRb//Rb2//rbe
RO=RC
四、预习要求
1.三极管及单管共射放大电路工作原理；
2.放大电路静态和动态测量方法；
3.静态工作点对输出波形的影响。
五、实验内容
1.静态测量与调整
按图2.1接线完毕后仔细检查，确定无误后接通电源，调整RP使VE=2.2V，计算并填表2.1。
注意：
Ib和Ic的测量和计算方法
①测Ib和Ic一般可用间接测量法，即通过测Vc和Vb，Rc和Rb计
算出I和Ic（注意：
图2.1中Ib为支路电流）。
此法虽不直观，但操作较简单，建议初学者使用。
②直接测量法，即将微安表和毫安表直接串联在基极和集电极中测
量。
此法直观，但操作不当容易损坏器件和仪表。
不建议初学者采用。
图2.1工作点稳定的放大电路
表2.1
2.动态研究
⑴按图2.2所示电路接线。
⑵将信号发生器的输出信号调到f=1KHz，幅值为500mV，接至放大电
路的A点，经过R1、R2衰减（100倍），Vi点得到5mV的小信号，
观察Vi和Vo端波形，并比较相位。
⑶信号源频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察Vo不失真时的最大值并填表2.2。
⑷保持Vi=5mV不变，放大器接入负载RL，在改变RC数值情况下测量，
并将计算结果填表2.3。
表2.3
⑸Vi=5mV，如电位电路RP调节范围不够，可改变Rb1（51K或150K），
增大和减小RP，观察Vo波形变化，若失真观察不明显可增大Vi幅值（>50mV），并重测，将测量结果填入表2.4。
表2.4图2.2小信号放大电路
3.测放大电路输入，输出电阻。
⑴输入电阻测量
在输入端串接一个5K1电阻如图2.3，测量VS与Vi，即可计算r1。
图2.3输入电阻测量
⑵输出电阻测量（见图2.4）
图2.4输出电阻测量
在输出端接入可调电阻作为负载，选择合适的RL值使放大电路输出不失真（接示波器监视），测量带负载时VL和空载时的Vo，即可计算出ro。
将上述测量及计算结果填入表2.5中。
VoRo（KΩ）
表2.5
六、实验报告
1.记录和整理测试数据，按要求填入表格并画出波形图。
2.分析在实验内容之动态研究（5）中，波形变化的原因及性质。
3.将Q点，电压增益，及Ri，Ro的实验值和估算值列表比较。
实验三多级放大电路中的负反馈
一、实验目的
1．学习使用Multisim2001创建、编辑电路的方法;
2．练习虚拟模拟仪器的使用;
3．验证负反馈对放大器性能（放大倍数、波形失真、频率特性等）
的影响。
二、实验仪器
1．计算机;
2.Multisim2001软件.
三、实验原理
实验电路如图3.1所示。
1．若开关J1打开，电路成为无电压负反馈放大器。
2．若开关J1闭合，电路成为有级间电压负反馈放大器。
图3.1晶体管负反馈仿真实验电路
四、预习要求
1．复习教材中有关负反馈对放大器性能（放大倍数、波形失真、频率特性等）的影响的内容。
2．如何用实验方法求出fL，fH的值？
五、实验内容
1．创建如图3..1所示的仿真实验电路。
实验电路中晶体管的参数选
用：
Q1的Bf=70；Q2的Bf=60;
2．令vi=1mv，断开J1（无反馈，观察vo的波形并记录；闭合J1（有负反馈），观察vo的波形并记录；
3．改变vi=10mv，断开J1，观察vo的波形并记录；闭合J1，观察vo的波形并记录；4．
（1）断开J1,利用Simulate菜单条中的Analyses功能中ACAnalysis对无反馈电路输出vo进行频率特性分析，在幅频特性图上找到使Avm下降为0.707Avm时分别对应的fL和fH.。
（2）闭合J1,再次对有负反馈电路输出vo进行频率特性分析，在幅频特性图上找到使AvmF下降为0.707AvmF时分别对应的fLF和fHF.
六、实验报告
1．由实验所得结果说明负反馈对放大器性能有何影响。
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实验四比例求和运算电路
一、实验目的
1.掌握用集成运算放大电路组成比例、求和电路的特点及性能。
2.学会上述电路的测试和分析方法。
二、实验仪器
1.数字万用表
2.CS-4125示波器3.YB1620P信号发生器
三、预习要求
1.计算表4.1中的VO和Af2.估算表4.2、4.3的理论值
3.估算表4.4、4.5中的理论值4.计算表4.6、4.7中的理论值
四、实验内容
1.电压跟随电路
实验电路如图4.1所示。
图4.1电压跟随电路
接表4.1内容实验并测试记录。
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2.反相比例放大器
实验电路如图4.2所示
图4.2反相比例放大器
（1）按表4.2内容实验并测试记录。
表4.2
（2）按表4.3内容实验并测试记录。
表4.3
（3）测量图4.2电路的上限截止频率。
3.同相比例放大电路
电路如图4.3所示。
按表4.4和4.5实验测量并记录。
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图4.3同相比例放大电路
表4.4
表
4.5
4.反相求和放大电路
实验电路如图4.4所示。
按表4.6内容进行实验测试，并与预习计算比较。
图4.4反相求和放大电路
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表4.6
5.双端输入求和放大电路
实验电路为图4.5所示。
按表4.7要求实验并测量记录。
图4.5双端输入求和电路
表4.7
五、实验报告
1.总结本实验中5种运算电路的特点及性能。
2.分析理论计算与实验结果误差的原因。
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实验五由集成运算放大器组成的文氏电桥振荡器
一、实验目的
1.了解集成运放的具体应用。
2.掌握文氏电桥振荡器的工作原理。
二、实验仪器
1．计算机;
2.Multisim2001软件.
三、实验原理
原理可参阅教材RC振荡电路部分内容，实验电路如图5.1。
电路参数R3=100KΩ，Rw=R4+R5=100KΩ（即Rw=Rw上＋Rw下），R1=R2=R=2KΩ或4.7KΩ，C1=C2=C=0.047μF或0.01μF。
组件：
LM324，
电源±15V。
R1
2.0k
O
图5.1文氏电桥振荡器实验电路
四、预习要求
1.阅读教材中有关文氏电桥振荡器（RC振荡电路）工作原理的部分。
2.熟悉所用集成运算放大器的参数及管脚排列。
3.按图5.1中参数计算振荡频率，欲使振荡器能正常工作，电位器应调在何处，各为何值？
五、实验内容及步骤
1.调试无稳幅二极管的文氏电桥振荡器
创建如图5..1所示的仿真实验电路。
断开开关J1，用示波器
观察电路有无输出波形VO。
如无输出，则调节Rw使VO为无明显失真的正弦波，测量VO的频率并与计算值比较。
用电压表观察VO之值是否稳定。
关电源后，分别测量R3、R4和R5的阻值，计算负反馈系数F—=5435RRRR＋＋。
加上电源，调节Rw，测量VO
无明显失真时的变化范围。
2.调测有
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