《电子电路基础》《电子电工学》实验指导书1.docx
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《电子电路基础》《电子电工学》实验指导书1
《电子电路基础》《电子电工学》实验指导书
（1）
《电子电路基础》《电子电工学》实验指导书
编著：
王金山李庆达杨艺
审核：
杨艺
北方民族大学电气信息工程学院
二○一○年九月
1
目 录
实验一电位、电压的测定与基尔霍夫定律的验证3
实验二叠加原理的验证6
实验三戴维南定理的验证8
实验四RC一阶电路的响应测试11
实验五常用电子仪器的使用14
实验六单级放大电路动态参数测试18
实验七单级放大电路静态参数的测试22
实验八集成运放基本运算电路26
附录示波器原理及使用30
2
实验一 电位、电压的测定基尔霍夫定律的验证
一、实验目的
1.实验证明电路中电位的相对性，电压的绝对性。
2.熟练掌握仪器仪表的使用方法。
3.验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。
4.学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。
二、实验原理
一个电动势和电阻元件构成的闭合回路中，必定存在电流的流动，电流是正电荷在电势作用下沿电路移动的集合表现，并且我们习惯规定正电荷是高电位点向低电位点移动的。
因此，在一个闭合电路中各点都有确定的电位关系。
但是，电路中各点的电位高低都只能是相对的，所以我们必须在电路中选定某一点作为比较点，如果设定该点的电位为零，则电路
中其余各点的电位就能以该零电位点为准进行计算或测量。
在一个确定的闭合电路中，各点电位的高低虽然相对参考点电位的高低而改变，但任意两点间的电位差则是绝对的，它不因参考点电位的变动而改变。
据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。
若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位变化图。
每一段直线段即表示该两点间电位的变化情况。
在电路中参考电位点可任意选定，对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同的，但其各点电位变化的规律却是一样的。
基尔霍夫定律是电路的基本定律。
测量某电路的各支路电流及多个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。
即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。
运用上述定律时必须注意电流的正方向，此方向可预先任意设定。
三、实验设备
序号123四、实验内容
1.分别将两路直流稳压电源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。
2.以图中的A点作为电位的参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位值φ，以D点作为参考点，分别测量A、B、C、E、F各点的电位值φ。
3.熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“＋、－”两端。
3
设备名称直流稳压、稳流源实验电路挂箱直流电压、电流表数量111备注DG04DG05D31-24.将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，测量电流值。
5.用直流电压表分别测量各负载电阻两端的电压值。
实验电路图
电位参考点Aφ值计算值测量值误差计算值D测量值误差φAφBφCφDφEφF 数据记录表
节点计算值测量值误差
数据记录表
回路计算值测量值误差
数据记录表
五、实验注意事项
4
A节点 被测量I1（mA）I2（mA）I3（mA）回路ABCD 回路FADE 被测量UAB（V）UBC（V）UCD（V）UDA（V）UFA（V）UAD（V）UDE（V）UEF（V）
1.测量电位时，参考点接电压表负极。
测量电压时，按正方向连接电压表正负极测量。
2.防止电压源两端短路。
防止电流表不经过负载直接接到电压源上。
六、实验报告要求
1.实验报告必须有原始数据记录单，并有详细的原始数据记录。
2.根据实验数据，分别以A、D两点为参考点绘制两个电位图。
3.完成数据表格中的计算值及误差。
4.选定一个节点和一个回路，用实验数据验证基尔霍夫定律。
5.根据实验数据，理解电位的相对性和电压的绝对性，总结电位相对性和电压绝对性的原理，小结对基尔霍夫定律的认识，分析误差。
6.请勿用坐标纸绘图，请保持报告整洁字迹工整。
5
实验二 叠加原理的验证
一、实验目的
1.通过实验来验证线性电路中的叠加原理以及其适用范围。
2.学习直流仪器仪表的测试方法。
二、实验原理
叠加原理指出：
在有几个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
叠加原理适用于线性电路，如果网络是非线性的，叠加原理不适用。
实验电路含有一个非线性元件，叠加原理不适用，如果将二极管或稳压管换成一线性电阻，则可以运用叠加原理。
线性电路的齐次性是指当激励信号增加或减小K倍时，电路的响应也将增加或减小K倍。
三、实验设备序号123名称稳压、稳流源直流电路实验直流电压、电流表数量111备注DG04DG05D31-2
四、实验内容
实验线路如图5-1所示。
图5—1
1.按图5-1，取U1＝+12V，U2调至+6V。
6
电源单独作用时，用直流数字电压表和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表格中。
电源单独作用时，重复实验步骤2的测量和记录。
4.令U1和U2共同作用时，重复上述的测量和记录。
测量项目实验内容U1单独作用U2单独作用U1、U2共同作用I1（mA） I2（mA） I3（mA） UAB（V） UCD（V） UAD（V） UDE（V） UFA（V） 线性叠加定理数据记录表
5.将R5换成一只二极管1N4001，重复1-4的测量过程，记录数据。
测量项目实验内容U1单独作用U2单独作用U1、U2共同作用I1（mA） I2（mA） I3（mA） UAB（V） UCD（V） UAD（V） UDE（V） UFA（V） 非线性叠加定理数据记录表
五、实验注意事项
1.当U1短路时，将开关S1拨至短路侧，此时U1将不在电路中，测量电压UFA时应注意F点的链接。
当U2短路时，将开关S2拨至短路侧，此时U2将不在电路中，测量电压UAB时应注意B点的链接。
2.请勿将电压源短路链接。
六、实验报告要求
1.实验报告必须有原始数据记录单，并有详细的原始数据记录。
2.对于线性元件电路，通过测量数据计算误差。
3.根据实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性。
4.请保持报告整洁字迹工整。
7
实验三 戴维南定理的验证
一、实验目的
1.验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。
2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、实验原理
任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络。
戴维南定理指出：
任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc，其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零时的等效电阻。
诺顿定理指出：
任何一个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流Is等于这个有源二端网络的短路电流ISC，其等效内阻R0定义同戴维南定理。
Uoc和R0或者ISC和R0称为有源二端网络的等效参数。
开路电压、短路电流法测R0，在有源二端网络的端口处，用电压表直接测其开路电压Uoc，然后再用电流表直接测其短路电流Isc，则等效内阻为R0=Uoc/Isc
三、实验设备
序号234名 称稳压、稳流源实验电路、可变电阻箱直流电压、电流表数量111备注DG04DG05，DG09DG31-2四、实验内容
1.用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc、R0和诺顿等效电路的Isc、R0
按图6-4接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA，不接入RL。
测出Uoc和Isc,并计算出R0。
将测量数据填入表中。
Uoc（v）Isc（mA）R0=Uoc/Isc（Ω）2.原二端口网络外特性
按图6-4接线，并接入RL。
改变RL阻值，测量电阻RL两端的电压及通过的电流值。
RLUI
8
1000150020XX25003000350040004500
图6-4
3.验证戴维南定理
按6-5构建电路，注意电压源为测得的Uoc，R0为计算出的内阻，改变RL阻值，测量电阻RL两端的电压及通过的电流值。
RLUI1000150020XX25003000350040004500
图6-5
4.验证诺顿定理
按6-6构建电路，注意电流源为测得的Isc，R0为计算出的内阻，改变RL阻值，测量电阻RL两端的电压及通过的电流值。
9
图6-6
RLUI01234567∞
五、实验注意事项
1.连接原二端口网络的电压源与电流源时，应注意电源的正负极。
2.在构建戴维南、诺顿等效电路时，避免电压源的短路和电流源的开路。
3.在戴维南、诺顿等效电路中的内阻R0为计算出的值，实验挂箱上无此电阻，需要用DG09挂箱上的电位器提供阻值，阻值需要用万用表测得，使用万用表时需要调节到相对应的量程档位上。
六、实验报告要求
1.实验报告必须有原始数据记录单，并有详细的原始数据记录。
2.通过实验数据绘制源二端口网络电路、戴维南等效电路、诺顿等效电路中电阻RL的电压电流外特性曲线。
U=F（RL）,I=F（RL）,共六副曲线图。
3.根据实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，即戴维南、诺顿定理。
4.请勿用坐标纸绘图，请保持报告整洁字迹工整。
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实验四 RC一阶电路的响应测试
一、实验目的
1.测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。
2.学习电路时间常数的测量方法。
3.掌握有关微分电路和积分电路的概念。
4.学会用示波器观测波形。
二、实验原理
动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。
要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单次变化的过程重复出现。
为此，我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号，即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。
只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ，那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。
图7-1所示的RC一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。
时间常数τ的测定方法:
用示波器测量零输入响应的波形如图7-1（a）所示。
根据一阶微分方程的求解得知uc＝Ume-t/RC＝Ume-t/τ。
当t＝τ时，Uc（τ）＝。
此时所对应的时间就等于τ。
亦可用零状态响应波形增加到所对应的时间测得，如图7-1（c）所示。
且
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