改年电子实习教案.docx

资源描述

改年电子实习教案.docx

《改年电子实习教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《改年电子实习教案.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

改年电子实习教案.docx

改年电子实习教案

EWB仿真实验

实验要求：

1、必做实验一至六实验。

其余选做。

2、把实验数据记录在实验记录纸上，教师签字。

3、本章报告要求把设计过程、调试过程详细写清除；对所测的实验数据、波形等内容进行分析。

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse

一、串联型稳压电源

1、设计要求

设计一个串联型稳压电路，主要技术指标如下：

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse

输出电压：

UO=8-14V

连续可调

输出电流≤300mA

输入电压：

220V，ƒ=50Hz

输出电阻：

RO<0.1Ω

稳压系数：

Sr≤0.01

2、参考电路

电路如图4.22

图4.22串联型稳压电路

3、实验内容及要求

根据设计要求设计电路，画出电路。

EWB仿真实验，并进行以下内容测试。

（1）波形记录：

用示波器观察记录整流、滤波输出电压波形。

（2）测试内容见上述主要技术指标。

4、测试内容具体步骤如下：

（1）测试信号源电压、整流输出电压、滤波输出电压波形：

用EWB软件连接电路，先接全波桥式整流及负载电阻RL=200Ω，再接滤波电容C=470μF，及RL=200Ω，输入端用交流信号源U=15V/50HZ模拟电源变压器，记录整流、滤波输出电压，并用示波器观察记录波形。

项目

信号源电压Us（V）

整流输出U01（V）

滤波输出U02（V）

数据

波形

U01

U02

2、测试输出电压：

UO=8-14V

连续可调

测试方法：

接好完整串联型稳压电源电路，断开负载RL，调节RW电位器，观察记录U0的调节范围，按如下表测试

数据

RW位置

U0（V）

UCE1（V）

（调整管压降）

RW在100%

RW在0%

3、测试输出电阻：

RO<0.1Ω

测试输出电阻RO的方法：

接上负载RL=200Ω，调节RW电位器，使U0=9V，测量负载电流IL，再测出IL=0（空载）时的输出电压U01，则RO=（U01—U0）/IL。

U0（V）

U01（V）

IL（mA）

RO（Ω）

4、稳压系数的测量：

稳压系数：

Sr≤0.01

接上负载RL=200Ω，调节RW电位器，使U0=9V，测量整流滤波输出电压Ui（直流分量）和Ua1（交流分量）；测量输出端电压U0（直流分量）和Ua2（交流分量）并计算Sr。

Ui（V）

U0（V）

Ua1（mV）

Ua2（mV）

Sr=（Ua2/U0）/（Ua1/Ui）

5、测试输出电流≤300mA自己设计测试步骤。

二、函数发生器

1、设计要求

设计一方波-三角波-正弦波函数发生器，主要技术指标如下：

频率范围：

1Hz—10Hz，10Hz—100Hz；

输出输压：

方波Up-p≤24V，三角波Up-p=8V，正弦波Up-p〉1V；

2、参考电路

电路如图4.23

图4.23三角波-方波-正弦波函数发生器电路

3、实验内容及要求

根据设计要求设计电路，画出电路。

EWB仿真实验，并进行以下内容测试。

（1）波形记录：

用示波器观察记录方波、三角波、正弦波电压波形。

（2）测试上述主要技术指标，

4、测试内容具体步骤如下：

（1）频率范围：

1Hz—10Hz，10Hz—100Hz，

调节方法：

当

，取

；

当

，取

。

（2）分别测试Uo1、Uo2、Uo3波形及幅值。

三、越限报警器

1、设计要求

利用运算放大器设计一越限报警器，主要技术指标如下：

电源电压：

15V；

输入电压小于5V或大与10V进行声光报警，输入信号在5V-10V之间属于正常。

2、参考电路

电路如图4.24

图4.24越限报警电路

3、实验内容及要求

根据设计要求设计电路，画出电路。

EWB仿真实验，并进行以下内容测试。

（1）改变输入电压，用电压表监测各点电压的变化；

（2）波形记录：

用示波器观察记录UD、UE电压波形。

（3）测试上述主要技术指标。

4、越限报警器测试内容：

5V10V进行声光报警。

RW分压比

UA（V）

UB（V）

UC（V）

UD波形

UE波形

30%

4.500

0.001875

7.501

33%

4.950

0.001875

7.501

34%

5.100

20.00

17.50

66%

9.900

20.00

17.50

67%

10.05

0.001875

7.501

75%

11.25

0.001875

7.501

四、简易交通灯电路

1、设计要求

利用集成计数器和一些门电路设计一件异交通灯电路器主要功能如下：

有3个输出端分别表示红、绿、黄三灯，交通灯亮的顺序是红、黄、绿、黄、红一次循环；

亮灭规律是：

绿灯亮8秒后黄灯亮2秒，然后红灯亮6秒，再绿灯亮……

输出用发光二极管。

2、参考电路

电路如图4.25所示

图4.25交通灯电路图

3、实验内容及要求

根据设计要求设计电路，画出电路图。

进行EWB仿真实验，并做出分析。

五、8彩灯循环电路

1、设计要求

利用集成计数器和移位寄存器设计一8彩灯循环电路，主要功能如下：

能够实现8灯中2灯流水闪亮或3灯流水闪亮。

选做内容：

在上述彩灯电路中，如果灯亮顺序如图4.26所示顺序，该如何设计？

图4.26广告灯转换状态

2、参考电路

电路如图4.27所示

图4.278彩灯循环电路电路图

3、实验内容及要求

根据设计要求设计电路，画出电路图。

进行EWB仿真实验，观察显示结果，记录数据。

表74LS164功能表

输入端

输出端

清除

方式

时钟

QAQBQCQDQEQFQGQH

↑

LLLLLLLL

保持

1QanQbnQcnQdnQenQfnQgn

0QanQbnQcnQdnQenQfnQgn

六、通断检测器

1、设计要求

利用555集成芯片，设计一通断检测器，其应用在检测电路的通断、水位报警等。

主要功能如下：

电路设置检测端，即检测输入端口A、B端，利用555芯片构成多谐振荡器，输出脉冲经扬声器发声。

如果检测端口A、B端断开，则不产生振荡，扬声器无声。

2、参考电路

电路如图4.28所示

图4.28通断检测器

3、实验内容及要求

根据设计要求设计电路，画出电路图。

进行EWB仿真实验，观察显示结果，记录数据。

七（选做）、负反馈放大电路的综合分析

1、主要技术指标如下：

（1.）AUƒ≥25

（2）输出幅值UO≥35mV

（3）输入电阻Riƒ≥30kΩ

（4）输出电阻ROƒ≤0.03kΩ

（5）能有效的减少非线性失真

2、参考电路如下：

3、实验内容及要求

（1）利用EWB软件画出电路，进行调试。

（2）测试主要技术指标。

测试步骤如下：

1）在输入端加入1mV（100mV通过电阻R1衰减在电阻R2得到1mV），1KHZ交流信号。

2）测试无负反馈与有负反馈两种情况下二级放大器的电压放大倍数、输入阻抗、输出阻抗。

把测量的结果填入自拟数据记录表格里（具体测量方法详见实验指导书）。

3）用点频法测试无负反馈与有负反馈两种情况下二级放大电路的通频带。

并画出两种情况下的幅频特性。

*4）在通频带内选择一个频率的输入信号、无负反馈时加大输入信号使输出产生非线性失真，然后加负反馈观察非线性失真是否得到有效的改善。

并画出两种情况下的波形图。

5）整理实验数据及波形图（特性图）。

（3）相关理论知识：

1）电压放大倍数AV的测量

调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压ui，在输出电压uo不失真的情况下，用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和Uo，则电压放大倍数：

2）输入电阻Ri的测量

为了测量放大器的输入电阻，按下图所示，在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R（本实验是R1=5.1K），在放大器正常工作的情况下，用交流毫伏表测出US和Ui，则根据输入电阻的定义可得

3）输出电阻Ro的测量

按下图在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载RL的输出电压UO和接入负载后输出电压UL，根据

即可求出RO

输入、输出电阻测量电路

4）最大不失真输出电压UOPP的测量（最大动态范围）

如上所述，为了得到最大动态范围，应将静态工作点调在交流负载线的中点。

为此在放大器正常工作情况下，逐步增大输入信号的幅度，并同时调节RW（改变静态工作点），用示波器观察uo，当输出波形同时出现削底和缩顶现象（如下图所示）时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。

然后反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真时，用交流毫伏表测出UO（有效值），则动态范围等于

UO。

或用示波器直接读出UOPP来。

静态工作点正常，输入信号太大引起的失真

5）放大器频率特性的测量

放大器的频率特性是指放大器的电压放大倍数AV与输入信号频率f之间的关系曲线。

单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如下图所示：

图3-6幅频特性曲线

Avm为中频电压放大倍数，通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的

倍，即0.707Avm所对应的频率分别称为下限频率fL和上限频率fH，则通频带

放大器的幅频特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数AV。

为此可采用前述测AV的方法，每改变一个信号频率，测量其相应的电压放大倍数，测量时要注意取点要恰当，在低频段与高频段要多测几点，在中频可以少测几点。

此外，在改变频率时，要保持输入信号的幅度不变，且输出波形不能失真。

八（选做）、单级放大电路设计

1、设计要求：

设计一个工作点稳定的单级放大器。

已知放大器的外接负载电阻为ＲＬ＝2．4kΩ，输入信号不大于20mV，信号源内阻约为500Ω，要求放大器的增益大于80，通频带为１００ＨＺ－１０ＫＫＨＺ．电源电压12V。

三极管选用3DG6A（参数：

直流放大系数β通常在50~150之间，最高工作频率可达150MHZ，最大功耗Pcm=0.1W，UCEO≥30V，UCBO≥40V。

、

2、设计具体步骤：

（1）选择电路形式；

（2）元器件的选择主要是电阻、电容的选择。

写出选择依据。

（3）选择好的器件，再进行静态工作点的计算。

（4）上机仿真。

进行技术指标调试。

3、参考设计：

（1）选择电路形式：

工作点稳定的单级放大器，用的比较成熟的是分压式偏置电路，电路如下图所示：

（2）确定电阻Rc，Re，Rb1，Rb2的值

在确定几个电阻值时，常用到下面的经验值：

①rbe=0.8~3KΩ（硅材料），通常对共射放大器来说，这个值常取1.5KΩ，在粗略估算时也可取1KΩ。

电阻RC的确定：

因为：

其中：

可得：

所以：

②流过电阻Rb的选取

③在电源电压为12V时，有：

或者用

确定。

④静态工作点直流电流

其中，

是由输入引起的集电极交流电流最大值，计算如下

或者当放大电路为输入级时有：

当为中间值时

。

电阻Re的选取：

电阻Rb1Rb2的选取：

因为：

，

计算出

。

所以电阻Rb1：

电阻Rb2：

（3）电容C1、C2、Ce的选取：

耦合电容和旁路电容并不是每一次都进行计算，而是根据经验和参考一些电路酌情选择，在低频范围内通常选取

（4）按上述设计依据选择元器件，再通过电路理论核实静态工作点，微调元器件参数。