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电路实验报告

苏州市职业大学

实习（实训）说明书

名称电子实验基础实训　

2011年6月20日至2011年6月24日共1周

院　系电子信息工程系

班级11通信2

姓名罗剑

学号117305231

　系　主　任张红兵

教研室主任苏品刚

指导教师邢亚从

苏州市职业大学

实习（实训）任务书

课程名称：

　电子实验基础实训

起讫时间：

第13周

院系：

　　电子信息工程系

指导教师：

邢亚从

系主任：

张红兵

班级：

11通信2

姓名：

罗剑

学号：

117305231

一、实习（实训）目的和要求

1.认识常用电子元器件，掌握电烙铁手工焊接技能。

2.掌握由元件标识来识别电阻、电容、二极管、三极管的类型和参数的方法；并熟练使用万用表，测量这些元器件的量值，判断他们的极性和基本性能。

3.掌握简单电子电路的装配和焊接。

会使用常用仪器设备，对电路进行测量调试，获取正确的测试数据，进行简单分析。

4.学会组建仿真电路，使用虚拟仪器，获得实验数据。

5.电子电路制作和调试

二、实习（实训）内容

1.认识常用电子元器件，掌握电烙铁手工焊接技能。

2.掌握由元件标识来识别电阻、电容、二极管、三极管的类型和参数的方法；并熟练使用万用表，测量这些元器件的量值，判断他们的极性和基本性能。

3.掌握简单电子电路的装配和焊接。

会使用常用仪器设备，对电路进行测量调试，获取正确的测试数据，进行简单分析。

4.学会组建仿真电路，使用虚拟仪器，获得实验数据。

5.电子电路制作和调试

6.完成课程设计的调试报告，心得体会。

三、实习（实训）方式

□√集中□分散□√校内□校外

三、实习（实训）具体安排

1．集中讲解

2．拆解电路板（2学时）

3．拆解电路板，元器件识别（4学时）

4．元器件测量（2学时）

5．制作和测试（10学时）

6．EWB仿真调试（4学时）

7．三张数据报告，晶体管单管放大电路电路板及仿真结果（2学时）

四、实习（实训）报告内容（有指导书的可省略）

有指导书，见《电子实验基础》

第一章常用工具的使用

一、常用工具介绍

⒈拆装工具

⑴螺丝起子：

十字起子、一字起子、其他情况（视螺丝而定）

⑵钳子：

尖嘴钳、虎口钳、斜口钳、剥线钳

⒉测量工具

⑴测电笔：

用来检测被测物体是否带电,假如被测物体带电就会使电笔内的氖管发光,用试电笔测试带电物体时,如氖泡内电极一端发生辉光,则所测的电是直流电,如氖泡内电极两端都发辉光,则所测电为交流电。

⑵万能表：

主要用来测量交直流电压、电流、直流电阻及晶体管电流放大倍数等。

在万用表上会见到转换旋钮,旋钮所指的是测量的档位：

V~：

测量交流电压的档位

V-：

测量直流电压的档位

A（mA）-：

测量直流电流的档位

R（Ω）：

测量电阻的档位

HFE：

测量晶体管电流放大倍数

1指针式万用表

指针式万用表上有个表盘,表盘上有多条弧形刻度尺,用来读取指针所指的数值。

指针式万用表使用前必须先检查调零,仪器按规定放置平稳,若指针不停在起点零位置,要用螺丝刀调节表头校正螺丝,使指针在刻度起点零位。

调好以后,一般在使用时不必每次调整。

2数字式万用表

数字式万用表一般使用液晶数码显示屏,直接显示出测量结果的数值。

优点：

读数方便、准确、防磁。

数字表内由电子电路组成,必须通电才能使用。

⒊焊接工具和材料

电烙铁、吸锡器、镊子、刻刀、焊锡丝、松香、助焊剂

二、电烙铁焊接技能

⒈在有金属箔的一面,把烙铁推向元件引脚和金属箔。

⒉先将少量的焊锡放在焊锡烙铁尖上,可以使热量从烙铁上传到金属箔上。

然后在另一面上放上焊锡,元件和烙铁的热量就可以熔化焊锡。

⒊焊锡在引脚处流动,移开焊锡和烙铁让焊点冷却,注意此时引脚不得摇动。

焊锡必须平滑流动,不能结成一块。

⒋切断多余的引脚。

（良好的焊接点,表面光滑亮泽,切面呈曳物线形。

引脚与箔面平滑过渡,看不出界限。

）

不良的焊接例子：

⒈当引脚没有充分加热时,焊接效果不好,焊锡不会流动,只有重新加热,或者有需要时再加一点焊锡。

⒉如果出现焊桥会造成电路的短路。

这种情况一般是由于距离小用锡多，可以用烙铁打开。

（不良的焊接，往往由于热量不够或上锡不良引起。

表面粗糙无光泽，是热量不够或没用助焊剂；外观呈球珠状或界限明显，是事先没有上好锡。

另外，用锡过量，外观呈馒头形，也不是好的焊接。

）

三、万用表使用方法

⒈使用方法

⑴测量前的准备

使用前应注意指针是否指在零位，如不指零位，可调整机械调零的螺丝，使指针指在零位。

⑵直流电流测量

根据所测电流的大小，把开关转到相应的电流档上，测量时把万用表串接在被测电路中，红表笔接触在电路的正端，黑表笔接触在电路的负断。

⑶直流电压测量

把开关转到被测电压相应的直流电压档上，红表笔接触电路的正端，黑表笔接触电路的负端。

测出的电压在第二刻度线上读出。

⑷交流电压测量

与直流电压相似，只需把开关转到交流电压范围。

交流10V刻度看第三条刻度线，其它各档看第二条刻度线。

⑸直流电阻测量

先将开关转到电阻档范围内，把红、黑表笔短路，调整“Ω”调整器，使指针指在0Ω位置（即满刻度位置）。

再用红、黑表笔去测被测电阻的两端，即可测出被测电阻的阻值。

电阻的读数在第一条刻度线上读出，并须乘上该档的倍率。

测量电阻中转换档位后，都要重新调整Ω零位。

⒉注意事项

⑴在测试时，不应任意旋转开关按钮。

若不知被测量的大小范围，则应先放在最大量程当，然后逐步减小量程到合适为止。

⑵测量直流电压、电流时，应注意极性，否则反接后，表针反走易损坏。

如果不知极性，宜放在大量程档级。

⑶万用表不宜测量较高频率的信号。

⑷测量完毕后，应将开关放至交流电压最高档位置，并使测试表笔与内部电表和电路脱离，以防止误置测量档而损坏电表。

第二章基本元器件

一、电阻器

⒈电阻器的分类

⑴薄膜电阻器：

碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器等。

⑵实心电阻器：

无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器等。

⑶线绕电阻器：

通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器等。

⑷敏感电阻器：

热敏电阻器、压敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、湿敏电阻器等。

⒉主要性能指标

普通电阻器标有四个色环，从左端起向右排列，第1、2色环表示阻值的2位有效数字，第3色环表示应乘的倍数，第4色环表示允许误差。

精密电阻器标有五个色环，第1至3色环表示阻值的3位有效数字，第4色环表示倍乘数，第5色环表示允许误差，其中第5色环的宽度要大于其它环。

色环颜色所表示的数字和意义

颜色

棕

红

橙

黄

绿

蓝

紫

灰

白

黑

金

银

无色

数字

倍乘数

10²

10³

10^4

10^5

10^6

10^7

10^8

10^9

0.1

0.01

误差（%）

±1

±2

±0.5

±0.2

±0.1

±5

±10

±20

表1

⒊型号命名法

第一部分

第二部分

第三部分

第四部分

用字母表示主称

用字母表示材料

用字母或数字表示特征

序号

符号

意义

符号

意义

符号

意义

电阻器

电位器

Ｐ

Ｕ

Ｊ

Ｙ

Ｃ

Ｈ

Ｉ

Ｓ

Ｎ

Ｘ

Ｒ

Ｇ

Ｍ

碳膜

硼碳膜

硅碳膜

金属膜

氧化膜

沉积膜

合成膜

玻璃釉膜

有机实芯无机实芯

线绕

热敏

光敏

压敏

１,２

３

４

５

６,７

８

９

Ｇ

Ｊ

Ｌ

Ｙ

Ｔ

Ｘ

Ｗ

Ｄ

普通

超高频

高阻

高温

精密

电阻器－高压

电位器－特殊函数

特殊

高功率

精密

测量用

高压

可调

小型

微调电位器

多圈电位器

包括：

额定功率

阻值

允许误差

精度等级

表2

二、电容器

⒈电容器的分类

固定电容器、半可变电容器、可变电容器

⑴主要性能指标

常用固定电容允许误差的等级

允

许

误

差

±1％

±2％

±5％

±10％

±20％

﹢20／

﹣30％

﹢50／

﹣20％

﹢100／﹣10％

级别

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

Ⅵ

代码

表3

⑵型号命名方法

电容器型号命名方法

第一部分

第二部分

第三部分

第四部分

用字母表示主称

用字母表示材料

用字母表示特征

序号

符号

意义

符号

意义

符号

意义

电容器

瓷介

玻璃釉

玻璃膜

云母

云母纸

纸介

金属化纸介

聚苯乙烯

聚四氟乙烯

涤纶

聚碳酸酯

漆膜

纸膜复合

铝电解

钽电解

合金电解质

铌电解

钛电解

其它电解质

铁电

微调

金属化

小型

独石

低压

密封

高压

穿心式

包括：

品种、尺寸、代号、温度特性、直流工作电压、标称值、允许误差、标准代号。

表4

实训：

电阻器和电容器的识别和测量

一、实验目的

⒈学会识别色环电阻器的标称值，识别电容器的标称值和极性。

⒉掌握用万用表测量普通电阻器的阻值，估测电容器的性能。

二、使用工具和器材

指针式万用表、色环电阻器若干、常用电容器（＞0.01uF）若干

三、实验内容和步骤

⒈识别标称值

⑴电阻器：

顺序记录色环颜色，写出元件类型，判断并记录其标称阻值和允许误差

⑵电容器：

记录元件表面的标识，写出元件类型和标称容量、耐压值

⒉使用万用表测量

使用万用表的电阻档测量，要求记下测量时使用的电阻档档位。

⑴电阻器：

选用合适的档位，使表针指示在表盘中心±30%范围内，读数精确极高。

普通电阻不分极性直接测量，记录实测的电阻值。

⑵电容器：

档位的选择，以表针摆幅不超过满度的一半较合适，一般中心值15Ω左右的欧姆表，测1~10uF可用R×1K档，以此类推。

每次测量前应先将电容两端短路一下（放电）。

电解电容器要分清极性，测量时黑表笔接电容（﹢）极，红表笔接电容（﹣）极，这样漏电较小。

要求记录测量到的阻值变化情况，如：

50K→∞。

测量数据表如下：

测量用万用表型号

R×1档中心值

序号

元件标识（色环颜色）

元件类型

标称值及允许误差

实测值

万用表档位

黄紫蓝红棕

金属膜电阻

47600±190Ω

47.1KΩ

200KΩ

棕棕蓝蓝红

金属膜电阻

2200±190Ω

1.9KΩ

200KΩ

红红黑棕棕

金属膜电阻

22000±190Ω

2.1KΩ

200KΩ

红红蓝红棕

金属膜电阻

1600±190Ω

21.6KΩ

200KΩ

表5

三、二极管

⒈二极管基础知识

⑴二极管的类型

①检波二极管：

检波二极管是用于把迭加在高频载波上的低频信号捡取出来的器件，它具有较高的检波频率和良好的频率特性。

②整流二极管：

整流二极管是利用二极管的单向导电性，将方向不停变化的转换成单方向的直流电，它是面结合型的功率器件，因结电容大，故工作频率低。

通常，正向电流在1安以上的二极管采用金属壳封装，以利于散热；正向电流在1安以下的采用全塑料封装。

由于近代工艺技术不断提高，出现了不少较大功率的管子，也采用塑封形式。

③开关二极管：

在脉冲数字电路中，用于接通和关断电路的二极管叫开关二极管，它的特点是正向导通电压低，反向恢复时间短，能满足高频和超高频应用的需要。

开关二极管有点接触型、平面型和扩散台面型几种。

一般IF＜500mA的硅开关二极管，多采用全密封环氧树脂陶瓷片状封装，引脚较长的一端为正极。

④稳压二极管：

稳压二极管是由硅材料制成的面结合型晶体二极管，它是利用PN结反向击穿时，电压基本上不随电流变化而变化的特点，来达到稳压的目的。

⑵二极管的主要特性

二极管最重要的特性就是单向导电性。

在电路中，电流只能从二极管的正极（P区）流入，负极（N区）流出。

①正向特性：

加在二极管两端的正向电压（P为正、N为负）很小时，管子不导通处于“死区”状态。

当正向电压超过一定数值（锗管约0.1V，硅管约0.5V，称为门限电压）后，管子开始导通。

导通后的正向电压变化范围很小，锗管为0.1~0.3V左右，硅管为0.5~0.7V左右。

导通以后，电压稍有增大，电流将急剧增加。

②反向特性：

二极管两端加上反向电压时，反向电流很小，当反向电压逐渐增加时，反向电流基本保持不变，这时的电流称为反向饱和电流。

不同材料的二极管，反向电流大小不同，硅管约为1微安到几十毫安，锗管则高达数百微安，另外，反向电流受温度的影响很大，锗管的稳定性比硅管差。

③击穿特性：

当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿。

这时的反向电压称为反向击穿电压，不同结构、工艺和材料制成的管子，其反向击穿电压值差异很大，可由1伏到几百伏，甚至高达数千伏。

④频率特性：

由于结电容的存在，当频率高到某一程度时，容抗小到使PN结短路，导致二级管失去单向导电性，不能工作。

PN结面积越大，结电容也越大，高频特性就越差。

⒉二极管检测方法

普通二极管

1鉴别正负极性

二极管的极性通常在管壳上注有标记，如无标记，可用万用表欧姆档测量其正反向电阻来判断。

万用表欧姆档的内部电路可以用电路等效，对被测端来说，黑棒为正极性，红棒为负极性。

将万用表选在R×100或×1K档，两棒接到二极管两端，若表针指示阻值很小，说明二极管正向导通，则接黑棒一端为二极管正极；反之，如果表针指示阻值很大甚至不动，说明二极管反向截至，则接红棒的那一端为二极管正极。

2检测管极和性能好坏

用指针万用表测电阻时，一般表内电源是1.5V，两表笔短路时的电流Io＝1.5V／（Ω表中心阻值×档位），那么测量电阻∞~0Ω时表笔中通过的电流相应为0~I0（A），表笔两端的电压值则相应为1.5~0（V）。

用万用表检测二极管时，不必看测量的具体电阻值，因为二极管的电阻是非线性的，它随着电流的变化而变化。

我们可以把表盘看作是1.5~0（V）的电压表，利用二极管的正向特性，就能判断出是硅管（VF＝0.5~0.7V）还是锗管（VF＝0.1~0.3V）。

四、三极管

⒈三极管基础知识

⑴三极管的类型

半导体三极管具有放大作用，根据工作原理的不同，分为双极型管和单极型管两种类型。

双极型管（BJT）利用输入电流控制输出电流，是一种电流控制器件，工作时由空穴和自由电阻两种载流子参与导电，因此称为双极型三极管，又称为晶体三极管。

单极型管（FET）利用电场效应控制输出电流，是一种电压控制器件，工作时只有一种载流子参与导电，故称为单极型三极管，又称场效应管。

以下我们只讨论双极型三极管的主要特性：

晶体三极管的结构是由两个PN结的三层半导体制成，根据结构的不同，分成NPN和PNP两种类型。

三层半导体引出三个电极，分别称为发射极E，基极B，集电极C，基极在中间。

两个PN结也就称为发射结和集电结，就像是面对面或是背靠背连在一起。

由于两个PN结制造工艺有很大不同，使得三极管具有电流放大能力。

按制造材料的不同，又有硅三极管和锗三极管之分。

⑵三极管的主要特性和参数

①输入特性：

放大电路输入端电流与电压的关系（伏安特性），称为输入特性。

②输出特性：

放大电路输出端电流与电压的关系，称为输出特性。

三极管基极加以不同的偏置电流，输出回路能得到不同的集电极电流，由此输出特性可以得到一组曲线。

当基极电流很小（iB≤0）时，称为截止区；当集一射间电压uCE很低时，进入饱和区；中间最大的区域是放大区。

⒉三极管检测方法

三极管管型和电极的判别

晶体三极管的两个PN结相当于两个背靠背的二极管。

用万用表R×100（或×1K）档可对三极管的管型和电极进行判别。

1判别基极b和管型

由于集电极对发射极的PN结方向相同，所以可先确定基极。

将黑（红）表笔接到某个假定基极的引脚上，用红（黑）表笔先后接到其余两个引脚上，如果两次测的阻值都很大（或都很小），即PN结反偏（或正偏），则可确定假定基极是正确的。

如果两次测得的阻值一大一小，则可确定假定基极不是基极，重新假定另一引脚为基极，重复上述测试。

当基极确定后，将黑表笔接基极，红表笔接其他两个电极，若两次测得的电阻值都较小，三极管为NPN型；若两次测得的电阻值都较大，三极管为PNP型。

反过来，如果将红表笔接基极，黑表笔分别接其他两个电极，两次测得的阻值都很大的为NPN型，两次测得的阻值都很小的为PNP型。

2判别集电极c和发射极e

在基极与假定集电极之间接一个100kΩ的电阻（也可用人体电阻代替，用手捏住b、c两电极，但不使b、c接触）。

对NPN管，黑表笔接假定集电极，红表笔接假定发射极；对PNP管，红表笔接假定集电极，黑表笔接假定发射极。

测得一电阻值，将假定的集电极与假定的发射极对调，又测得一电阻值，比较两值大小，可确定电阻值较小的那一次的假定是正确的。

因为电阻值小，说明通过万用表的电流大，三极管处于放大状态，即满足发射极正偏、集电极反偏条件。

五、集成电路

⒈集成电路基础知识

由于制造工艺和经济性的原因，集成电路的电路构成与分立元件组成的电路有很大的差别。

因为在IC中，晶体管所占体积最小，二极管次之，然后电阻器，电容器最大，晶体管及二极管的造价又最低，所以在IC中广范采用有源元件而较少使用电阻器，电容器更少，并广泛采用直接耦合。

集成电路的外形一般有：

圆形、菱形、扁平形、单列直插型和双列直插型。

圆形和菱形的外形与普通晶体管相似，外壳用金属制。

扁平形外壳多采用陶瓷及塑料封装，具有对称的电极引线。

单列和双列直插型采用陶瓷及塑料封装，引线强度较大。

⒉集成电路使用须知

注意事项：

1使用时不允许超过参数表规定的数值，特别要注意电源的电压和极性。

2焊接时烙铁功率以不超过25W为宜，焊接时间不宜过长，焊接温度不宜过高，以免损伤器件。

焊接后，需用酒精等溶剂擦净焊点，但不能将整块电路板放入溶剂中浸泡擦洗。

3扁平形集成电路外引线成型、焊接时，应与印质电路板平行，不得穿引扭焊。

外引线不得自根部弯折。

4MOS集成电路具有极高的输入阻抗，积聚少量电荷就会产生较高电压，为防止栅极感应击穿，要求一切测试仪器、电烙铁、电路本身有良好接地，特别是信号源和交流测量仪器。

5功率集成电路外壳或散热片应与散热板紧密接触，电路周围留有适当空间，以保证良好的散热。

6双通道音频功率放大等集成电路只有一个接地脚时，应将输入端、输出端及电源端分为三股，再在集成电路接地脚处汇合。

如输入端和输出端间有公用地线存在，将影响放大性能。

第三章EWB

一、认识EWB

⒈EWB概述

使用EWB对电路进行设计和实验仿真的基本步骤是：

1用虚拟期间在工作区建立电路；

2选定电路的模式、参数值和标号；

3连接信号源等虚拟仪器；

4选择分析功能和参数；

5激活电路进行仿真；

6保存电路图和仿真结果；

⒉EWB界面

⑴EWB工作窗口

工作界面

图1

元件库栏：

图2

信号源库：

图3

基本元件库：

图4

指示器件：

图5

仪器库：

图6

第四章晶体管单管放大电路的制作和测试

一、实验目的

⒈掌握电路元件的使用和电路连接。

⒉熟悉电路板上元器件的焊接技能。

3.学会实验仪器设备的一般使用。

⒋能正确获取测试数据，学会简单的数据分析。

二、使用工具和器材

25W内热电烙铁及焊接工具和器材

通用电路板一块

1／8碳膜电阻器4个（47kΩ，22kΩ,2.2kΩ,2kΩ）

25V电解电容器3个（47uF,10uF×2）

3DG系列三极管1个（可选9014）

连接线少许

三、实验仪器和设备

万用表（指针式或数字式）

交流毫伏表

双踪示波器

函数信号发生器

直流稳压电源

四、实验内容和步骤

⒈电路原理图

图7

⒉实验步骤

⑴实验准备

检查元仪器，用万用表检测他们的好坏，查阅晶体管参数，分清电极，必要时元器件引脚要先上锡处理。

⑵按实验电路图纸做晶体管单管放大电路

①按照电路图的布局，将元器件从正面（非焊接面）插入电路板，元器件引脚不要从根部弯折，三极管和电解电容器极性不可接错。

②在电路板焊接面，用电烙铁将元器件引脚焊接到电路板上。

③在焊接面，对照电路图，将应该连接的地方利用元件引脚或用连接线焊接连上。

④对电路的输入、输出、电源端，应在电路板正面引出接口，方便接线和测量。

⑤修剪焊接面，修正不良的焊点，剪去多余的引脚，检查电路的完好性。

⒊测量晶体管的静态工作点

①打开直流稳压电源，调整输出电压为12V，测量并记录电压值。

②电源负极接电路接地端，电源正极串联电流表接到电路﹢Vcc端，总电流Icc应在1.6mA左右。

如相差很大，应立即断电，检查电路板制作的问题。

记录Icc实测值。

③集电极电流Ic，可以断开R4一端，串入电流表来测量，但不方便。

实用中，我们可以通过测量电路中R4（不断开）两端的电压，再用欧姆定律I＝U／R计算出来。

④用电压表，分别测量集电极、基极、发射极三点对地的电压，做记录。

数据如下：

测量仪器：

万用表

型号：

电源电压Vcc

总电流Icc

集电极电流Ic

集电极电位Vc

基极电位VB

发射极电位VE

12.0V

1.52mA

1.405mA

9.14V

3.69V

3.11V

表6

⒋测试放大电路的输入、输出交流信号

6将毫伏表两输入端短路，打开毫伏表、示波器、信号发生器电源，预热几分钟。

6将示波器Y1、Y2两通道分别接电路输入、输出端，黑色线为接地端。

6将信号发生器选择输出正弦波信号，频率调整到1kHz,信号幅度调节为5~10mV，连接到电路板输入端，黑线接地。

（可用示波器观察）

6接通电路板电源，示波器应同时观察到输入和输出两个波形。

⑤用毫伏表测量电路的输入电压Ui和输出电压Uo。

⑥要求记录：

仪器的型号，测量时的档位，测量、观察到的数据和波形，并计算电路的放大倍数|Au|＝Uo／Ui,分析输出信号与输入信号的幅值、频率、相位关系。

电路放大倍数|Au|＝Uo／Ui＝720÷8＝90

测量仪器：

双踪示波器

型号：

ADS：

7022s

灵敏度档位／DIV

Y1：

Y2：

测量项目

输入信号ui

输出信号uo

输入与输出的关系

信号波形

反向

信号周期T

1ms

同向

信号峰值Um

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