电子技术基础实验指导书.docx

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电子技术基础实验指导书

实验一常用电子仪器的使用

（一）低频信号发生器和电子电压表的使用

一、实验目的

为切实掌握电子电路实验技能，顺利进行各类电子实验，首先要求学生熟悉和掌握常用仪器的使用方法。

1．掌握低频信号发生器的使用方法。

2．掌握电子电压表的使用方法。

二、实验电路

低频信号发生器用来提供幅度和频率可调的正弦波电压，电子电压表用来测量微弱的正弦波电压。

实验电路如下，实验时可按实验图1—1（a）连接，仪器接地端要连在一起。

信号发生器输出电压较小时，应使用屏蔽线，如实验图1—1（b）所示。

实验图1—1测试仪器的连接

三、实验器材

四、实验容与步骤

1．测量低频信号发生器输出电压

（1）按图1—1（a）连接仪器。

（2）用低频信号发生器输出电压。

频率为1kHz，“输出衰减开关”调至“0dB”“输出细调”调至输出电压最大。

（1）用电子电压表测量此时的输出电压值，将测量结果记录在实验表1—1中。

（2）逐挡改变“输出衰减”开关位置，用电子电压表测量信号发生器输出电压值，将结果记录在表。

2。

用低频信号发生器输出所需电压

（1）调节信号发生器，使其输出50mV、560Hz正弦波信号。

（2）调节信号发生器，使其输出200mV、1kHz的正弦波信号。

（3）用电子电压表测量低频信号发生器输出的电压值。

记录测量结果于实验表1—2中。

实验表1—1测量低频信号发生器输出电压

实验表1—2用信号发生器输出所需电压

（二）示波器的使用

一、实验目的

1．熟悉示波器面板上各旋钮的位置和作用及开机前应处的正确位置，初步掌握示波器的使用方法。

2．初步掌握用示波器观测交、直流电压的方法。

二、实验电路

实验用仪器连接如实验图1—2所示。

实验图1—2仪器连接

三、实验器材

四、实验容与步骤

1．观测正弦波电压

（1）低频信号发生器按要求输出正弦波电压。

（2）用示波器试低频信号发生器输出电压的幅度和频率，将被测电压的峰一峰值换算成有效值，与用电子电压表同时测得的数值加以比较，将实验结果记录在实验表1—3中。

2．用示波器和万用表测试干电池电压，并记录于实验表1—4中。

实验表1—3正弦波电压测试数据

实验表1—4直流电压测试数据

实验二晶体管的简单测试

一、实验目的

1．用万用表测试晶体二极管的极性并判断二极管的好坏。

2．用万用表判别晶体三极管的管型和管脚，判断三极管的好坏、电流放大倍数的大小以及ICEO的大小。

二、实验电路

1．用万用表判断三极管的管型等时，可参考实验图2—1，将三极管等效为双PN结。

2．用万用表判断二极管的极性可用实验图2—2。

实验图2—1判别管型时,将三极管等效为两个PN结

实验图2—2用万用表判断二极管的极性

三、实验器材

四、实验容与步骤

1．用万用表测试晶体二极管

（1）判别二极管的极性

测二极管时，使用万用表的“R×100”或“R×1K”挡.这时万用表等效电路如实验图2-1所示。

其中R0为等效阻，V0为表电池电压。

若用黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，则二极管处于正向偏置，呈现低阻，万用表指示电阻较小；反之，二极管处于反向偏置，呈现高阻，万用表指示电阻较大。

据此可判断二极管的极性，测得电阻较小时，黑笔所连接的是二极管的正极，另一为负极。

（3）判断二极管的好坏

方法与判别二极管极性相同，若两次没和电阻均小，则二极管部短路；若两次测得电阻均大或为∞，则二极管部开路；若两次测得的阻值差别很大，说明二极管特性较好。

2．用万用表测试晶体三极管

（1）用万用表判别三极管的管型和管脚

判别时可将三极管看成是一个背靠背的PN结，如实验图2-2所示。

按照判别二极管极性的方法，可以判断出其中一极为分共正极或公共负极，此即为基极。

对NPN型管，它是公共正极；对PNP型管，则是公共负极。

据此，可判别三极管的管型。

当基极确定后，其余两个极可任意设为集电极和发射极。

设被测管为NPN型管，将万用表黑表接假设的集电极，红表笔接假设的发射极，再将假设的集电极、发射极互换，看两次测得电阻的大小。

如测得电阻较不时，假设的集电极是正确的，如为PNP管，则按上述方法红表笔接假设的集电极，黑表笔接发射极测得电阻较小时，则假设的集电极是正确的。

判别时，一般要将手指捏住基极和假设的集电极，但不要使这两极相碰。

了可用一只100KΩ电阻代替手指，如实验图2-3所示。

（2）判断三极管的好坏

实验图2-4用万用表判别NPN管Iceo的大小

（1）判断三极管的好坏。

测试时用万用表分别测试三极管集电结与发射结的正反向电阻，若两个PN结正、反向电阻正常，则三极管是好的；只要有一个PN结的正、反向电阻异常，则可判断三极管已损坏。

（2）判断电流放大倍数的大小

以NPN型三极管为例，将两个NPN管分别接入实验图2-4所示的测试电路，万用表显示阻值小的，则电流放大倍数大。

（3）判别ICEO的大小

测试电路实验图2-4所示。

用万用表测试C、E间电阻，万用表所示阻值越大，表示三极管的ICEO越小。

实验三整流滤波电路

一、训练目的

1．掌握整流滤波电路的焊接与制作。

2．学会用万用表测量电源电压、用示波器观测整流及滤波输出电压的波形。

3．了解滤波电容参数对滤波效果的影响。

二、训练器材

1．示波器一台

2．指针式万用表一台

3．电烙铁、镊子、剪线钳等常用工具一套

4．整流滤波器件一套，焊锡丝、导线若干

三、训练容与步骤

（1）按照实验图3—1在电路板（或实验板）搭接电路。

搭接完后，应注意检查二极管的极性是是否正确。

实验图3—1

（2）用示波器观察变压器次级电压V2和负载电阻上的电压V1波形，并画出波形图。

（3）用万用表的交流挡测量变压器次级电压V2，用直流电压测量整流输出电压VL将数据记入实验表3—1中。

实验表3—1桥式整流电压与波形

2．滤波实验

（1）按实验图3—2接入滤波电容，观察滤波电容C分别为47μF与470μF、负载电阻RL分别为300Ω与1KΩ时的输出电压波形，在表3—2中绘制波形图。

（2）用万用表测量以上情况输出电压的有效值，并记录在实验表3—2中。

3．整流电路故障的观察

（1）将整流电路中一支二极管开路。

观察故障现象，测量输出电压VL。

（2）将滤波电容开路，观察输出电压的波形并测量输出电压VL。

实验图3—2

实验表3—2滤波参数变化时的输出电压

四、思考题

1．桥式整流电路中，加滤波电容后输出波形有何变化？

对平均输出电压值有何影响？

2．整流电路中的滤波电容和负载电阻的参数对滤波效果有何影响？

3．在桥式整流电路中，若有一只二极管反接，电路可能会出现什么问题？

实验四放大电路的测试与调整

一、实验目的

1、验证静态工作和电路参数对放大器工作的影响。

2、学会测量电压放大倍数，测绘频率特性曲线。

二、实验电路

实验电路如实验图4-1所示。

三、实验器材

（1）低频信号发生器；

（2）示波器；（3）毫伏表；（4）稳压电源；（5）实验图4-1所示实验电路板。

四、实验容及步骤

1、将稳压电源输出调至12V送入实验电路板，调节RP使VCE=5V～7V，为三极管建立静态工作点（实验电路暂不接负载RL）

2、将信号发生器接入放大器输入端，向放大器输入1KHZ、5mV的正弦优信号。

同时将已预热的示波器接至放大电路输出端，观察输出电压V0的波形。

3、将信号发生器输入放大器的电压Vi调大，使V0的不失真波形幅度最大，用毫伏表测出Vi和V0值并记入表实验4-1中，算出电压放大倍数AV0

4、将放大器加上负载RL，按上述办法测出Vi和V0，一并记入实验表4-1，算出电压放大倍数AV0

5、放大器继续接负载，按实验表4-1的要求改变信号发生器输出信号频率，并用毫伏表测出Vi与V0的对应值记入该表中，再算出各自的电压放大倍数AV，在坐标纸上作出该放大器的频率特性曲线（AV-f曲线），确定fL与fH，并算出其通频带。

实验五单管低频放大器的调试

一、训练目的

1．通过实验进一步熟悉单管低频放大器的基本原理。

2．学会使用电子仪器（低频信号发生器、万用表、毫伏表、示波器）测量和调整电路。

二、训练器材

1．示波器

2．低频信号发生器

3．直流稳压电源

4．毫伏表

5．万用表

6．电烙铁、镊子、剪线钳等常用工具一套

7．单管低频放大电路套（见实验图5—1）

三、训练容与步骤

1．单管低频放大器的制作

实验图2—1所示为单管低频放大器的原理电路，按图焊接好电路。

焊接时应注意三极管的管脚和电解电容的极性不能焊错。

2．静态工作点的调整

（1）工作点的静态调整，在三极管集电极与电阻RC之间串入电流表（可用万用表直流电流挡），接入12V电源，调电位器RP使IC=1Ma，用电压表测量VBE、VCE。

（2）工作点的动态调整，在负载RL未接入时，，用示波器观察输出电压VO的波形。

在放大器输入端利用低频信号发生器输入1kHz低频信号，从VI=10mV（有效值）开始逐渐增加输入信号幅度，从示波器上观察放大器输出信号波形直到开始出现失真为止。

再一次仔细的微调电位器RP，使输出不失真波形的幅度最大，测量静态工作点IC、VCE。

将波形图和测量数据记录在实验表5—1中。

实验图5—1

实验表5—1静态工作点对输出波形的影响

3．观察静态工作点对输出波形的影响

（1）在负载RL接入时，在放大器输入端利用低频信号发生器输入20mV/1kHz低频号，同时用示波器观察输出电压VO的波形。

（2）观察截止失真波形将电位器RP调大，使输出波形顶部出现约1/3的切割失真，画出波形图，测量静态工作点IC、VCE及RP阻值，记录在实验表5—1中。

（3）观察饱和失真波形将电位器RP调小，使输出波形底部出现约1/3的切割失真，画出波形图，测量静态工作点IC、VCE及RP阻值，记录在实验表5—1中。

4．放大倍数的测量

（1）不接入负载电阻，放大器输入10Mv/1kHz的低频信号，用毫伏表测量输入电压V1和输出电压V2数值，计算放大器的电压放大倍数AV，将测量结果记入实验表2—2。

（2）接入负载电阻RL=3kΩ，放大器输入10Mv/1kHz的低频信号，用毫伏有测量输入电压VI和输出电压VO数值，计算放大器的电压放大倍数AV，将测量结果记入实验表5—2，并与应用公式计算的结果相比较。

实验表5—2放大倍数的测量

5．故障现象观察和分析

（1）上偏置电阻Rb1开路，在放大器输入端加300mV和800mV的正弦波信号，用示波器观察输出波形，并分析Rb1开路对电路的影响。

（2）旁路电容Ce开路，放大器输入10mV/1kHz的低频信号，比较电容Ce拉入与开路这两情况下的输出电压VO与电压放大倍数AV，并将数据记录在实验表5—3中。

实验表5—3旁路电容对放大倍数的影响

四、思考题

1．增大输入信号幅度时会使输出波形出现失真，请分析原因。

说明如何消除这种失真。

2．输出波形的顶部被切割，属何种失真？

应如何消除这种失真？

3．为什么接入负载后放大倍数会减小？

4．断开射极电阻的旁路电容Ce，对放大器的放大倍数有何影响？

试分析原因。

实验六场效晶体管放大器的调试

一、训练目的

1．学会高速场效晶体管放大电路的静态工作点。

2．学会测量场效晶体管放大电路的放大倍数。

二、训练器材

1．示波器

2．低频信号发生器

3．直流稳压电源

4．毫伏表

5．万用表

6．电烙铁、镊子、剪钱钳等常用工具一套

7．场效晶体管放大电路元件一套（见实验图6—1）

实验图6—1

三、训练容与步骤

1．场效晶体管放大电路的装接

按实验图6—1焊接好电路，焊接时应注意场效晶体管的栅极不能焊错。

2．观察静态工作点对输出波形的影响

在放大器输入端利用低频信号发生器输入30Mv/kHz的低频信号，将电位器RP由零逐渐调大，用示波器观察输出电压VO波形的变化。

3．静态工作点的调整

仔细微调电位器RP，直至示波器显示的输出电压波形幅度最大且不失真，用万用表测量静态工作点VDS及最佳工作点时电位器RP的阻值。

将波形图和测量数据记录在实验表6—1中。

实验表6—1静态工作点对输出波形的影响

4．放大倍数的测量

（1）未接入负载电阻时，放大器输入10Mv/1kHz的低频信号，用毫伏表测量输入电压VI和输出电压VO数值，计算放大器的电压放大倍数AV，将测量与计算结果记入实验表6—2。

（2）接入负载电阻RL=10kΩ，放大器输入10mV/1kHz的低频信号，用毫伏表测量输入电压VI和输出电压VO数值，计算放大器的电压放大倍数AV，将测量结果记入实验表6—2，并与应用公式计算的结果相比较。

实验表6—2放大倍数的测量

四、思考题

1．自偏置场效晶体管放大电路如何高速静态工作点？

2．输出电压波形的底部若出现失真，应如何高速电路才能消除失真？

3．为什么接入负载RL后，场效晶体管放大器的电压放大倍数会减小？

实验七负反馈放大器性能的测试

一、训练目的

1．通过实践来加深理解负反馈对放大器性能的影响。

2．进一步熟悉放大器性能指标的的测量方法。

二、训练器材

1．直流稳压电源一台

2．低频信号发生器一台

3．毫伏表一台

4．示波器一台

5．万用表一台

6．电烙铁、镊子、剪线钳等常用工具

7负反馈放大电路器件一套（见实验图7—1）

实验图7—1

三、训练容与步骤

1．按实验图7—1焊接负反馈放大器实验电路，经检查无误后接通电源。

2．调整直流静态工作点

（1）调整RP1使V1管的IC1为1.5mA。

（2）调整RP2使V2管的IC2为2mA。

3．观察负反馈对放大器放大器放大倍数的影响

（1）将输入信号频率调节器至1kHz,输入信号电压VI=5mV，输出端接负载电阻3kΩ用示波器观察输出信号VO波形，若有失真可微调节器RP1和RP2。

（2）断开反馈电阻R9，用毫伏表测出VO，将结果填入实验表7—1。

（3）然后拉入反馈电阻R9（加负反馈），测出V，O，将结果填入实验表7—1。

（4）根据实验表7—1说明负反馈对放大器放大倍数的影响。

实验表7—1

4．观察负反馈对放大器非线性失真的影响

（1）断开反馈电阻R9，逐渐调大放大器输入信号VI，由示波器观察输出信号VO波形，直到VO将要失真时，将此时VI和VO值记在实验表7—2中；

（2）接入反馈电阻R9，逐渐增大输入信号V，I，直到示波器显示输出电压达到VO值时。

在实验表7—2中记下此时输入信号V，I值。

（3）V，I不变，再断开反馈电阻R9，观察输出信号波形变化情况，将上述结果记入实验表7—2。

（4）根据实验表7—2说明负反馈对放大器非线性失真的影响。

实验表7—2

5．观察负反馈对放大器放大倍数稳定性的影响

（1）改变电源电压，让直流稳压电源输出从12V变到9V，分别测量放大器在输入电压VI=5mV，反馈电阻R9断开和接入时的输出电压，并按公式计算两种状态下放大器放大倍数的相对变化值，填入实验表7—3中（AVL是电源为9V时的放大倍数，AVH是电源为12V时的放大倍数）。

（2）根据实验表7—3说明负反馈对放大器放大倍数稳定性的影响。

实验表7—3

四、思考题

1．在实验电路中，R9构成什么类型的反馈？

如何高速该电路的反馈深度？

2．实验中用改变电源电压的方法来观察放大器放大倍数的稳定性。

如果电源电压不变，还可通过什么办法观察放大倍数的稳定性？

实验八集成功率放大器的安装与测量

一、训练目的

1．学会组装集成功率放大器典型应用电路。

2．会用万用表测量集成电路的引脚电压和用示波器观测波形。

二、训练器材

1．低频信号发生器

2．示波器

3．万用表

4．直流稳压电源

5．毫伏表

6．电烙铁、镊子、剪线钳等常用工具

7．集成功放电路器件一套（见实验图8—1）

实验图8—1

三、训练容与步骤

1．按实验图8—1将电路焊接安装好。

2．检查接线无误后接通电源，在无信号输入时用示波器观察输出端有无振荡波形，看有无自激现象。

若有，可适当加大消振电容C3的容量。

3．用万用表直流电压挡测量集成电路各引脚的直流电压，并记入实验表8—1中。

实验表8—1

3．测算最大不失真功率POM

（1）将示波器接OTL电路的输出端，低频信号发生器接OTL电路的输入端，将频率调为1kHz,并逐渐调大输入信号VI的幅度,直至输出信号为最大的不失真波形.

（2）用毫伏表接在输出端,测出该状态下的信号电压VO。

（3）应用POM=

计算出最大不失真功率。

5．测算功放电路效率η

（1）在功放电路输出最大不失真信号的状态下，用万用表测量电源电流ICC，并作记录。

（2）计算电源供给功率PDC=ICCVCC。

（3）用η=

计算电路效率。

6．观察自举电路的作用步骤如下：

（1）调节输入信号源泉，使OTL电路输出信号为最大的不失真波形。

（2）将自举电容C6断开，观察输出波形，给出波形图，并与正常的波形作比较。

四、思考题

1．试分析实验电路中各个元件的作用。

2．如集成功率放大电路产生自激现象，应采取什么措施来克服？

3．集成功率放大电路的。

输出端1脚电压与电源电压VCC的关系如何？

实验九集成运算放大器应用

一、训练目的

1．熟悉集成运放的引脚排列形式和引脚功能。

2．学会集成运放的使用和调试方法。

3．为集成运放大模拟运算等方面的应用打下实践基础。

二、训练器材

1．双路稳夺电源（输出+15V、—15V）

2．示波器

3．万用表（MF—50）

4．1.5～2.0V可调直流电源（或用稳压管与电位器组成）二组

5.电烙铁、镊子、剪线钳等常用工具

6．集成运放实验电路器件一套

三、训练容与步骤

1．安装与高速集成运放电路

（1）集成运放LM741的外形如实验图9—1所示，引脚功能见实验表9—1。

按实验图9—2搭接好LM741集成运放工作电路。

实验图9—1LM741外形图

实验表9—1集成运放LM741的引脚功能

（2）检查电路无误后，在LM741的4脚接—15V电源，7脚接+15V电源。

（3）将LM741的2、3两个输入引脚用导线对地短路，用示波器观测LM741的输出端6脚的电压，通过电位器RP调零（即调整RP使输出电压VO=0V）。

（4）将LM741的2、3两个输入引脚的对地短路线去除。

2．反相比例运算器的检测

（1）将实验图9—2所示运算放大电路必接成反相比例运算器，即按实验图6—3加接R1、R2、Rf。

实验图9—2

（2）电路检查无误后，接通正、负电源。

（3）在反相输入端加入直流信号电压VI，依次将VI调到—0.4V、0.2V、+0.2V、+04V,用万用表测量出每次对应的输出电压VO,记录在实验表9—2中，并与应用公式计算的结果进行比较。

实验表9—2反相比例运算器的检测数据

3。

同相比例运算器的检测

（1）将实验图9—2的运算放大电路改接成同相比例运算器，即按实验图9—4加接R1、+0.4V，用万用表测量出每次对应的输出电压VO，记录在实验表9—3中，并与应用公式计算的结果进行比较。

实验图9—4

实验表9—3同相比例运算器的检测数据

4．反相加法运算器的检测

（1）将实验图9—2的运算放大电路改接成反相加法运算器，即按实验图9—5加接R1、R2、R3、Rf。

（2）电路检查无误后，接通正、负电源。

（3）在电阻V11、V12，用万用表测量出每次对应的输出电压VO，记录在实验表9—4中，并与应用公式计算的结果进行比较。

实验图9—5

实验表9—4反相加法运算数据

四、思考题

1．运算放大器为什么要调零？

调零时为什么要将运放电路的输入端对地短路？

2．如何改变比例运算电路的比例关系？

3．应如何保证运算电路同相输入端与反相输入端的输入电阻平衡？

4．用LM741组成一个VO=10（V12—V11）减法比例运算电路，画出电路，并设计实验步骤和实验表格。

实验十电感三点式振荡器的调试

一、训练目的

1．了解电感三点式振荡器的电路结构和制作的全过程。

2．学会用直流电压测量法判断振荡器是否起振。

3．了解静态工作点对振荡电路工作的影响。

4．熟悉振荡电路振荡频率的调整方法。

二、训练器材

1．示波器一台

2．稳压电源一台

3．万用表一台

4．电烙铁、镊子、剪线钳等常用工具一套

5。

电感三点式振荡器元件一套（见实验图10—1）

实验图10-1

三、训练容与步骤

1．电感三点式振荡器的焊接与调试

（1）实验图10—1所示为电感三点式振荡器的原理电路，按电路图焊接好电路。

（2）检查电路接线无误后，接通过6V电源。

调节RP，使放大管V1的集电极电流IC为期不远mA。

2．判断电路是否起振

将万用表置于2.5V直流电压挡，测V1的基极与发射极之间的电压VBE。

如果VBE出现反偏或浅正偏（即VBE为负值或小于0.6V），则说明电路已经起振。

如果VBE=0.6～0.7V（正偏）,说明电路没有起振;在已起振的状态下,用镊子L2的两端,VBE由反偏或浅正偏恢复到正偏,则进一步难电路已经起振。

3．振荡频率的高速与波形的观察

（1）用示波器观察电路输出端VO的波形、幅度和频率，并将观测结果记录在实验表10—1中。

（2）谐振电容C2改为0.2μF（再并上一只0.1μF电容）。

用示波器观察电路输出端VO的波形、幅度和频率，并将观测结果记录在实验表10—1中。

实验表10—1频率调整与波形观察

续表

4．验证相位平衡条件

（1）将电感线圈L1的1与2脚对调接入电路。

（2）通电后，用测量VBE直流电压的方法及用示波器观测来判断电路是否起振。

（3）如果不起振，请分析原因，并写入实验报告中。

（4）完成该实验后将L1的妆法恢复振荡状态。

5．验证振幅平衡条件

在正反馈回路的耦合电容C1支路中串一个100kΩ的电位器，将其阻值由零逐渐调大，观察振荡输出波形的变化。

电位器调至电路刚停振时，测量该电位器的阻值，并记录数据。

四、思考题

1．为什么电路振荡时，振荡管的基极与发射极之间的电压VBE会降低或产生负偏压？

2．振荡电路正反馈越强，越容易自激振荡。

但正反馈过强，对振荡电路是否有不良的影响？

实验十一直流稳压电源制作与性能测试

一、训练目的

1．熟悉集成稳压器的引脚功能，熟悉制作三端可调稳压器的全过程。

2．掌握测量稳压器基本性能的方法。

二、训练器材

1．万用表

2．自藕调压器

3．电烙铁、镊子、剪彩线钳等常用工具

4．集成稳压电路器件一套（见实验图11—1），焊锡丝、导线若干

三、训练容与步骤

实验图8—1所示为稳压器的原理电路，制作时可参照该图安装，只要电路装接无误，一般无需调试即可正常工作。

2。

检测自制的稳压器性能

（1）测量输出电压调节围

不接负载电阻，将稳压器通电，调节RP阻值分别为最大和最小，测量输出电压VO