高级电子实验基础部分学习心得仪器使用.docx
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高级电子实验基础部分学习心得仪器使用
高级电子实验基础部分学习心得
姓名：
刘剑
学号：
6110410428
学院：
英才学院
班级：
1136004
高级电子实验基础部分学习心得
1、实验目的
1、学习高级电子实验常用仪器的使用方法与常见问题的解决方法
2、了解常用元件的工作原理与常用电路的拓扑结构，掌握常用元件的参数与特性曲线
3、学习实验中所需的研究思想与数据处理方式
4、通过实验加深对理论知识的理解，强化电路分析能力与创新思维
2、实验仪器
1、HY1711—2AT直流稳压电源
2、Agilent33210A10MHz函数信号发生器
3、AgilentDSO5032A300MHz示波器
4、AgilentU1252A型数字万用表
5、电子技术试验箱
6、集成运算放大器应用子板
7、共射极基本电路子板
3、实验内容
（一）电子仪器仪表的使用
1、数字万用表
数字万用表在定量方面，可用于测量多种电路参数，如电压、电流、电阻、电容，以及以及二极管的导通电压；在定量方面，可用于检测电路的通断，判断电路故障等。
。
（1）二极管的测量
1N4007二极管
万用表笔的接触位置
实测结果
万用表红色表笔接触二极管阳极，黑色表笔接触阴极
0.5860V
万用表红色表笔接触二极管阴极，黑色表笔接触阳极
不导通
6.0V稳压管
万用表笔的接触位置
实测结果
万用表红色表笔接触稳压管阳极，黑色表笔接触阴极
0.7358V
万用表红色表笔接触稳压管阴极，黑色表笔接触阳极
不同（与理论分析结果不同，理论分析应为6.0V）
（2）万用表检测导线通断
将万用表置于蜂鸣器档位，万用表的两表笔分别接触导线的两个接线端，进行导线通断的测量。
测量结果：
导线导通时万用表有蜂鸣声，断开时不发出声音。
（3）仪器使用心得
数字万用表可以测量包括交直流电压，电流，电阻，电感，电容在内的多种电路变量与电子元件参数，注意测量两种数据时所用电源不同，测量电压、电流值时，电路连接的是外接电源，因为目的是测量在外接电源激励下电路的响应。
测量电子元件参数时，由于采用的是间接测量，测量值与内置电源其他元件参数有关，因此使用的是万用表内置电源，且需要断开所测元件与外电路的连接，避免外电源的影响。
此外，测量不同参数时万用表的输出端不同，使用时应注意选择。
在测量电压、电流时，万用表提供多种档位，包括交直流，以及不同的量程，使用时选择合适的档位，当不确定测量数据的量级时，选用最大量程，再根据需要更改。
应注意不可以将直流电源输出端短接。
2、直流稳压电源
直流稳压电源有多种输出模式，分别为单电源输出，串联输出与固定5V直流电压输出。
选用串联输出模式时，调节主路电压调节旋钮，从路输出电压将严格跟踪主路输出电压，电源输出电压最高可达两路输出电压之和。
3、示波器与函数信号发生器
（1）观察示波器的校准信号
启动示波器，将示波器各通道红色夹子与示波器的“Demo2”端子相连，黑色夹子与示波器的接地端相连，按下“AutoScale”按键，观察示波器屏幕，可观察到方波波形，为示波器提供的校准信号，按下“Meas”快速测量按键，选定“源”为1或2，分别测量波形的峰峰值、周期和频率
峰峰值
周期
频率
CH1
2.6643V
0.8340ms
1.1990kHz
CH2
2.6640V
0.8340ms
1.1990kHz
（2）正弦波的测量
使用函数信号发生器调出不同频率，峰峰值为3V，偏移为0V的正弦波，用示波器测量其峰峰值、交流有效值、周期和频率（“带宽限制”功能关闭）。
用万用表测量电压的交流有效值，将示波器与万用表的结果进行比较。
波形发生器显示的频率值
用示波器测量
万用表测量的有效值
峰峰值
有效值
周期
频率
1kHz
3.1621V
1.1034V
1.001ms
999.68Hz
1.0610V
10kHz
3.1635V
1.1184V
100.11μs
9.9884kHz
1.0597V
50kHz
3.1642V
1.1187V
20.204μs
50.429kHz
1.0601V
信号的直流偏移对波形的影响（示波器选用DC直流耦合）
1、+2V
2、0V
3、-2V
将直流DC耦合改为交流AC耦合后，波形不发生变化，但是波形不稳定。
（3）方波的测量
使用波形发生器调出频率为1kHz的方波，改变峰峰值，保持占空比为50%，用示波器测量峰峰值与周期，分别采用自动测量法与光标测量法。
波形发生器显示的峰峰值
用示波器测量
周期（自动测量）
峰峰值（自动测量）
峰峰值（光标法）
4V
1.001ms
4.9854V
4.0375V
1V
999.96μs
1.2417V
1.0025V
100mV
1.0019ms
178.88mV
100.00mV
注意事项：
可观察到自动测量与光标测量相差很大，这是由于函数信号发生器在发出方波信号时存在一些幅值的跃变，通常会超过设定的幅值很多，示波器可以检测到这些跃变并将其作为幅值，在示波器计算峰峰值的平均值时，将这些跃变值考虑进去，导致自动测量峰峰值超出设定值。
光标法测量比较准确。
占空比对波形的影响，去峰峰值为4V，频率为1kHz，测量高电平时间。
1、占空比为20%
高电平时间为200μs
2、占空比为50%
高电平时间为500μs
3、占空比为80%
高电平时间为800μs
（4）三角波的测量
用函数信号发生器调出频率为1kHz，峰峰值为2V的三角波，调节函数信号发生器的对称（Symmetry）比例，利用示波器观察并记录波形。
1、Symmetry=0%
2、Symmetry=50%
3、Symmetry=100%
（5）脉冲（Pulse）波的测量
使用函数信号发生器调出脉冲波，调节输出频率为1kHz，峰峰值为2V，偏移量为0V，更改脉冲波的宽度，观察波形的变化。
1、宽度为200μs
2、宽度为500μs
3、宽度为800μs
（6）仪器使用心得
函数信号发生器：
函数信号发生器可以调出包括正弦信号、方波信号、三角波信号、脉冲波信号在内的多种函数信号，并且可以调节信号的频率，峰峰值，有效值，直流偏移等等，对于方波信号可以调节占空比，对于三角波信号可以调节对称比例，对于脉冲波信号可以调节宽度。
使用时根据需要调出不同信号。
应注意不可以将函数信号发生器的输出端短接，也不可以直接与直流电源连接。
示波器：
AgilentDSO5032A300MHz示波器为双通道示波器，可以同时显示两条信道输入的信号波形。
使用auto-scale按钮可以使示波器自动选择合适的扫描信号以及两个坐标轴的分度值以显示稳定且大小合适的波形，若波形仍不稳定，可以通过触发旋钮调节。
使用水平竖直灵敏度旋钮可以调节波形的大小，使用位移旋钮可以调节波形的位置。
示波器提供了对许多物理量的自动测量，如频率、周期、峰峰值、有效值、最大最小电压等等，使用QuickMeas按钮可以自动测量这些物理量。
还可以使用Cursors键使用光标来测量与时间与信号电压。
考虑有些信号可能存在的电压跃变，测量电压时手动测量会比自动测量更准确。
（2）共射基本放大电路的研究
本实验以共射极基本电路子板为平台进行共射基本放大电路的研究
1、放大电路的最佳静态工作点
如图在实验箱子板上完成电路连接，将子板插入实验箱的响应位置，将电源接在实验箱的+12V与GND两个接口上（注意电源的极性与大小）。
使用函数信号发生器调出1kHz，峰峰值30mV的正弦交流信号，接入到电路板的3与4之间，将示波器的探头接到放大电路的输出端，即17与20之间，调节电位器RP1，观察输出电压的波形，在不失真的前提下，使其输入波形幅值最大，测量此时的静态工作点。
测量静态工作点的步骤：
先断开函数发生器与电路的连接，用万用表的直流电压档风别测量三极管各电极与GND端之间的电压，记录结果，测完后将两个表笔从电路中断开。
测量项目
UC/V
UB/V
UE/V
测量值
6.141
3.6892
2.9947
2、电压放大倍数的测量
保持电路参数不变，调节函数信号发生器的输出，使输出信号的有效值为10mV，放大电路的输出端17与20之间接负载电阻RL。
测量输出电压的有效值，计算电压放大倍数Au（Uo/Ui）
Ui的有效值
RL值
RC值
Uo的有效值
放大倍数
10mV
RL=∞
1.5kΩ
803.2mV
80.32
3kΩ
1.452V
145.2
RL=10kΩ
1.5kΩ
732.7mV
73.27
3kΩ
1.178V
117.8
RL=3kΩ
1.5kΩ
538.6mV
53.86
3kΩ
792.5mV
79.25
3、输出电阻的计算
RL
RC
负载时Uorms
开路时Uorms
Ro（计算值）
10kΩ
1.5kΩ
732.7mV
893.2mV
2.191kΩ
3kΩ
1.178V
1.452V
2.326kΩ
3kΩ
1.5kΩ
538.6mV
893.2mV
1.975kΩ
3kΩ
792.5mV
1.452V
2.496kΩ
电路子板使用心得
共射极基本电路子板是将三极管放大电路集成在一块电路板上，板上不提供电源，需连接外部电源。
使用共射极基本电路子板时，首先应检查板上元件的通断，可能存在某些元件与电路连接断开，影响电路板的使用。
可以使用万用表检测元件的状态以及测量元件的参数。
例如，使用万用表检测三极管，将三极管看做两个二极管，使用万用表的二极管档分别检测集电极与发射极，并判断三极管的类型。
使用万用表测量并调节可调电阻时，应保证在电路没有连接的情况下进行。
在检查无误并调节完毕后，按照电路图在子板上搭建电路，即用导线连接响应的插孔，搭建完毕后检查电路，确认无误，将子板放置在实验箱响应的位置，接通直流电源使用万用表检测子板内是否通电，若不通电故障很可能是由于电路板与实验箱接触不良。
若正常通电，可进行下一步实验测量。
均有关系
对于放大倍数与输出电阻，放大倍数与RC以及RL均呈正相关，输出电阻与负载电阻无关，随RC的增大而增大。
4、实验感想
完成基础实验对熟练仪器操作与掌握实验研究方法的有效途径，为研究工作打下了很好的基础。
在完成基础实验的过程中，应不放过任何一个问题，多想，多问，力求熟悉每一个仪器的优缺点，知道仪器可能出现的问题，能熟练分析误差或者错误发生的原因，掌握排除错误的方法。
对于不确定的数据要多次测量以求证，若与他人存在分歧，应通过再次实验来解决。
在实验操作与数据处理中培养严谨认真，不怕困难的科研态度。
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