实验一常用电子实验仪器使用.docx

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实验一常用电子实验仪器使用

实验一常用电子实验仪器使用

目录录实验一常用电子实验仪器的使用及二极管特性测量......错误!

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实验二共射极单管放大电路..........................错误!

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实验三负反馈放大器................................错误!

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实验四射极跟随器..................................错误!

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实验五差动放大电路................................错误!

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实验六运算放大器及其应用..........................错误!

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实验七RC桥式正弦波振荡器（运放）..................错误!

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实验八OTL低频功率放大器...........................错误!

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实验九综合实验....................................错误!

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概概述述WLSM-Ⅱ型实验箱以电子技术基础课程及教学基本要求为基础，并综合了同类产品的优点，结合教师多年教学经验开发而成。

系统配有模拟电路实验模块和数字电路实验区及基本信号源。

底板电路板采用单面PCB板，元器件焊接于背面，板面整洁，结构清晰，可靠性高，连线孔备有叠式自锁镀金插座和小孔，即可与功能模块直接连接又能与面包板直接连接；功能模块，实验用元器件焊接于正面，并印有器件连接图及符号、参数，能提高学生对元器件的认识，力求按原理图习惯布置实验器件，减少、减短实验连线，兼顾实验功能和灵活性，能很好给学生提供从原理到实践的衔接；实验中需要连接的部分备有叠式自锁镀金插座，使用专用连线连接，连线方便，接触可靠。

它既可以完成《电子技术实验》课程的全部实验，并可自行创新设计，充分发挥了学生的创造性，真正培养了学生的综合动手能力及思维能力。

电子技术实验可以分为以下三个层次：

第一个层次是验证性实验，它主要是以电子元器件特性、参数和基本单元电路为主，根据实验目的、实验电路、仪器设备和较详细的实验步骤，来验证电子技术的有关理论，从而进一步巩固所学基本知识和基本理论。

第二个层次是提高性实验，它主要是根据给定的实验电路，由学生自行选择测试仪器，拟定实验步骤，完成规定的电路性能指标测试任务。

第三个层次是综合性和设计性实验，学生根据给定的实验题目、内容和要求，自行设计实验电路，选择合适的元器件并组装实验电路，拟定出调整、测试方案，最后使电路达到设计要求，这个层次的实验，可以培养学生综合运用所学知识和解决实际问题的能力。

实验的基本任务是使学生在基本实践知识、基本实验理论和基本实验技能三个方面受到较为系统的教学与训练，以逐步培养他们爱实验、敢实验、会实验，成为善于把理论与实践相结合的专门人材。

电子技术实验内容极其丰富，涉及的知识面也很广，并且正在不断充实、更新。

在整个实验过程中，对于示波器、信号源等常用电子仪器的使用方法；频率、相位、时间、脉冲波形参数和电压、电流的平均值、有效值、峰值以及各种电子电路主要技术指标的测试技术；小系统的设计、组装与调试技术；以及实验数据的分析、处理能力；EDA软件的使用等都是需要着重掌握的。

为确保实验教学质量，应该采取下列基本教学方法和措施：

1．强调以实验操作为主，实验理论教学为辅。

围绕和配合各阶段实验的教学内容和要点，进行必要的和基本的实验理论教学。

2．贯彻因材施教的原则，对不同程度的学生提出不同的要求。

在完成规定的基本实验内容后，允许程度较好的学生选做加做某些实验内容。

本系统特点：

1.实验板布局合理、实验导线接插方便可靠；2.实验区电路原理清晰，实验用元器件实体、结构直观明了；3.实验插孔采用叠式自锁镀金孔外加小孔，接触可靠并可直接与面包板链接；4.各功能电路设有独立开关，不用时可拨到下方（OFF端）以减小对实验的干扰。

底板资源技术性能：

1.电源：

5V/1A、12V/1A固定输出，有过压、欠压保护、过流保护；1.5-15V/1A可调输出，有过流保护。

2.可变电阻区：

配备有8个可调电位器，阻值分别为680K（1个）、100K（2个）、50K（1个）、20K（1个）、10K（1个）、2K（2个）。

3.发光二级管区：

配备16个二极管，用于TTL电平高电平指示。

4.逻辑笔：

可指示TTL逻辑电平的高电平、低电平和悬空三种状态。

5.数码管区：

配备6位七段数码管，有4位由74LS248驱动、1位全开放共阳数码管，1位全开放共阴数码管。

6.蜂鸣器区：

配备实验用蜂鸣器1个。

7.开关区：

配备拨码开关16个。

拨码开关置于上方输出为高电平+5V（1K上拉），置于下方输出为低电平0V；8.固定脉冲：

提供下降沿对齐的10KHz、1KHz、10Hz、1Hz四种频率脉冲信号；9.单脉冲：

提供去抖动同步正负脉冲，从发光二极管的颜色可轻易辨别出当前输出的是高电平还是低电平；10.自由器件区：

提供器件插座可自由安装需要的器件；11.芯片插座区：

配备14P圆孔芯片座4个、16P圆孔芯片座4个。

使用方法：

1.将220V市电插入插座，打开实验箱右侧开关，正常情况下5V、12V的指示灯会亮，如果不亮，须立即关闭电源，检查是否有短路现象，如果没有短路现象请做好标记并报修。

注意，一旦电源进入保护状态，需等待几秒钟,到两个继电器都断开后方可再次通电。

从

面板上来看，进入保护状态时保护继电器吸合，直流电源的指示灯会熄灭；关闭电源等待几秒钟后，保护继电器会断开，此时直流电源指示灯会亮起并缓慢熄灭，这表示电源已进入复位状态，可正常上电工作。

2.连接线：

实验箱面板上的插孔是自锁式插孔，连线插头可叠插使用，插入时向下稍稍用力即可，松开时逆时针转动向上拔出即可。

注意：

不能直拉导线。

3.实验前先阅读实验指导书，在断开电源的状态下按实验线路接好连接线，检查无误后再接通电源。

4.根据实验线路要求接入相应电源时必须注意电源极性，注意5V的地、12V的地和两个1.5-15V可调电源的-都是相互独立的，电源之间可以串联，但不能并联。

5.连接线路时切断电源，以防误操作损坏器件。

实验要求：

1.实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。

预习要求如下：

A.认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必要的估算。

B.完成各实验预习要求中指定的内容。

C.熟悉实验任务。

D.复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。

2.实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。

3.根据实验内容拟好实验步骤，选择测试方案。

4.模拟电路实验注意：

A.在进行小信号放大实验时，由于所用信号发生器及连接电缆的缘故，往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定，有些信号源调不到毫伏以下，实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。

一般可用实验箱中电阻组成衰减器，这样连接电缆上信号电平较高，不易受干扰。

B.做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波，应检查工作点设置是否正确，或输入信号是否过大，由于实验箱所用三极管的放大倍数较大，特别是两级放大电路容易饱和失真。

4.实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象（例如有元件冒烟、发烫或有异味）应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。

找出原因、排除故障，经指导教师同意再继续实验。

5.接线前务必熟悉实验板上各元器件的功能,参数及其接线位置,特别要熟知各集成块插脚引线的排列方式及接线位置。

6.接线完毕,检查无误后,再插入相应的集成电路芯片才可通电,也只有在断电后方可插拔集成芯片。

实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。

7.实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果（数据波形、现象）。

所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。

8.实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头，并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。

9.实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告实验成绩及相关因素实验成绩占总成绩的30%，实验成绩由以下诸项因素决定。

1．出勤情况；旷课一次扣5分,迟到/早退一次扣2分,旷课3次以上（含3次）无实验成绩。

2．实验时表现:

（1）预习实验内容情况；

（2）合理分工及仪器仪表的正确使用；（3）接线整齐且正确,文明礼貌；（4）遵守安全操作规程,养成良好的工作习惯；（5）态度认真,积极。

3．实验报告:

保证报告与实验的绝对真实性，真实第一、准确第二，如发现抄袭现象，取消本次实验成绩；完成规定的实验内容，在实验室花费足够的时间做实验。

4．在学期末，进行实际操作考核的成绩。

学生在期末考试以前，必须完成规定实验内容的80%以上。

而某些方面的异常优秀，可以作为加分的因素。

比如，同学完成了规定内容以外的实验，且有一定的独创性，可以考虑在总成绩中加分；对在电子竞赛中表现突出的同学，也将考虑奖励适当的分数。

实验一常用电子实验仪器的使用及二极管特性测量模拟电子技术基础实验常用的电子仪器有模拟电路实验箱（其中包括直流电源、信号源、频率计等），交流毫伏表和示波器三种。

为了在实验时能够准确地测试数据，观察实验现象，就必须学会这三种仪器的正确使用方法。

这是重要的实验技能，每次实验都必须反复练习。

一、实验目的1.熟悉模拟电路实验箱、示波器及交流毫伏表的使用方法。

2.初步掌握面包板的使用方法。

3.巩固所学二极管的特性知识，学会其特性测量方法。

二、实验仪器1．WLSM-Ⅱ型实验箱一台2．数字存储示波器一台3．交流毫伏表一台4．数字万用表一块5.各类电子元器件及导线若干三、实验内容和步骤（

（一）常用仪器的使用1.模拟电路实验箱：

观察实验箱由哪些部分组成。

（电源总开关、直流稳压电源、直流信号源、函数信号发生器、频率计、两块16655mm2面包板及其他小部件）注：

函数信号发生器作为信号源，其输出端不允许短路。

2.数字存储示波器1）打开示波器电源。

2）连接示波器探头：

将探头上的开关设定到10X并将探头与示波器的通道1连接。

将探头探针和基准导线（小夹子）连接到自检信号测量端。

3）按下AUTO按钮。

几秒钟内将看到频率为1KHZ、电压为3V峰峰值的方波。

按两次CH1菜单按钮删除通道1，按下CH2菜单按钮显示通道2，重复步骤2和步骤3。

注：

在使用探头进行任何测量前，先将探头接地端接地再将探针部分连接被测信号。

4）功能垂直系统：

即波形幅值控制钮。

水平系统：

即周期（或频率）控制钮。

5）自动测量参数的读取（MEASURE按钮）利用垂直及水平控制钮调节被测信号，使其在屏幕上显示合适的幅值及周期（2－3个完整的周期），此时按下MEASURE按钮便可显示被测波形的基本信息。

有十一种测量类型，一次最多可以显示五种。

3.交流毫伏表：

主要用于测量正弦交流电压的有效值。

由表头、表头机械零调节螺丝、电源指示灯、输入信号端、量程开关、输出、电源开关组成。

注：

1.被测电压从输入端加入。

不能从输出端加入。

2.为防止过载而损坏，测量前先把量程开关置于量程较大位置上，在测量中逐档减小量程。

（

（二））二极管正向特性测量1.面包板的使用方法。

2.按图接好电路，留出电流测量插孔，检查无误后，开启电源。

3.用万用表测量，将万用表调至200mA档做电流表，接入电流测量插孔处，极性不要接错。

旋转电位器，使二极管两端加上正向电压，这时就有正向电流流过电流表。

使电流表的电流按表1要求逐一变化，同时读出对应电压值，并填入表中。

（注意：

电流表取走后，电流测量插孔处要接上短路线，以使实验电路成一闭合回路）表1IF（mA）0.51.02.05.01020UF（V）此时，二极管特性测量完毕，关闭交流电源。

四、实验总结：

按照表1数据画出二极管的伏安特性曲线，并解释该曲线。

实验二二共射极单管放大电路一、实验目的1.学会放大器静态工作点的调试方法，分析其对放大器性能的影响。

2.掌握放大器电压放大倍数、最大不失真输出电压的测试方法。

二、实验仪器1．WLSM-Ⅱ型实验箱一台2．数字存储示波器一台3．交流毫伏表一台4．数字万用表一块5.实验电路板及导线若干三、预习要求1．三极管及单管放大电路工作原理。

2．放大电路静态和动态测量方法。

四、实验原理图2－1共射极单管放大器实验电路

图2－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。

它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。

当在放大器的输入端加入输入信号iU后，在放大器的输出端便可得到一个与iU相位相反，幅值被放大了的输出信号Uo，从而实现了电压放大。

放大器种类很多，本次实验采用带有发射极偏置电阻的分压偏置式共射放大电路（如图2-1），使同学们能够掌握一般放大电路的基本测试与调整方法。

放大器应先进行静态调试，然后进行动态调试。

11．静态工作点的估算与测量：

当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管的基极电流IB时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算CCBBBBQURRRU211CQEBEQBQEQIRUUI）（ECCQCCCEQRRIUU测量放大器的静态工作点，应在输入信号0iU的情况下进行，必要时将输入端对地交流短路，用直流电压表（一般采用万用表直流电压档）测量电路有关点的直流电位，并与理论估算值相比较。

若偏差不大，则可调整电路有关电阻如RW，使之电位值达到所需值；若偏差太大或不正常，则应检查电路有无故障，测量有无错误等。

22．放大器的动态指标估算与测试放大器的动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。

理论上，电压放大倍数beLCurRRA//，输入电阻beBBirRRr////21，输出电阻CoRr。

（1）电压放大倍数的测量：

调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压iU，在输出电压Uo不失真的情况下，用交流毫伏表测出iU和Uo的有效值iU和Uo,则iOuUUA。

（2）输入电阻的测量：

为了测量放大电路的输入电阻，按图2-2电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R，在放大器正常工作的情况下，用交流毫伏表测出iU和SU，

则RUUURUUIURiSiRiiii图2－2输入、输出电阻测量电路（3）输出电阻的测量：

按图2-2电路，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和接入负载后的输出电压UL,因为OLOLLURRRU，所以可以求出LLOORUUR1。

五、实验内容和步骤电路如图2－1所示。

11、调试静态工作点将实验电路板上Rw1调至最大（即最右端），给电路板加＋12V电源，调节Rw1，使得Ic=2.0mA（即UE=2.0V）,用直流电压表测量BU、EU、CU值，记入表2－1。

表2－1Ic=2.0mA测量值计算值UB（V）UE（V）UC（V）UBE（V）UCE（V）注：

测完Ic后，用导线将电路连成回路。

22、测量电压放大倍数

调节函数信号发生器，得到f=1KHz，Ui10mV的正弦信号（需加40dB衰减）,将其输入放大器输入端iU，用示波器观察放大器输出端Uo波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的Uo值，并用双踪示波器观察Uo和iU的相位关系，记入表2－2中。

表2－2Ic=2.0mAUi10mVRc（K）RL（K）Uo（V）Au观察记录一组Uo和Ui波形2.41.22.42.43.观察静态工作点对电压放大倍数的影响置Rc＝2.4K，RL＝，Ui适量，调节Rw，用示波器监视输出电压波形，在Uo不失真的条件下，测量数组Ic和Uo值，记入表2－3。

表2－3Rc＝2.4KRL＝Ui＝mVIc（mA）2.0Uo（V）Au测量Ic时，要先将信号源输出旋钮旋至零（即使Ui＝0）。

44．观察静态工作点对输出波形失真的影响置Rc＝2.4K，RL＝2.4K，Ui＝0（不接Ui），调节Rw使Ic＝2.0mA，测出UCE值，再逐步加大输入信号（接入iU），使输出电压Uo足够大但不失真。

然后保持输入信号不变，分别增大和减小Rw，使波形出现失真，绘出Uo的波形，并测出失真情况下的Ic和UCE值，记入表2－4中。

注:

每次测Ic和UCE值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。

六、实验总结1、讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。

2、分析讨论在调试过程中出现的问题。

表2－4Rc＝2.4KRL＝2.4KUi＝mVIc（mA）UCE（V）Uo波形失真情况管子工作状态2.0

实验三三负反馈放大器一、实验目的加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。

二、实验仪器1．WLSM-Ⅱ型实验箱一台2．数字存储示波器一台3．交流毫伏表一台4．数字万用表一块5.实验电路板及导线若干三、预习要求分析图3.1两级交流负反馈放大电路，初步估计测试内容的变化范围。

四、实验原理图3－1带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器在电路中通过fR把输出电压OU引回到输入端，加在V1管的发射极,在发射极电阻1FR上形成反馈电压FU。

主要性能指标：

11）闭环电压放大倍数uuuufFAAA1其中Au＝UO/Ui－－基本放大器（无反馈）的电压放大倍数，即开环电压放大倍数。

1＋AuFu――反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。

22）反馈系数11FfFuRRRF33）输入电阻iuuifRFAR1iR基本放大器的输入电阻44）输出电阻uuoofFARR01oR基本放大器的输出电阻uoA基本放大器RL＝时的电压放大倍数五、实验内容和步骤11..调节静态工作点，并观察负反馈对放大倍数的影响按图接线，调节信号发生器，使其输出频率为1kHz，有效值为5mV的正弦波信号，从US端输入电路，同时用示波器监视Uo输出波形，在Uo最大不失真的情况下，用交流毫伏表分别测量电路在两级放大与加入反馈两种情况下的US、Ui、UO。

计算出电压放大倍数填入表3-1中。

表3-1负反馈对放大倍数的影响工作方式负载Us（mV）Ui（mV）UO（V）Au断开反馈RL=5RL=2.4K5接入反馈RL=5RL=2.4K5

22．测量静态工作点去掉输入信号，测第一级、第二级静态工作点，记入表3-2中。

表3－2UB（V）UE（V）UC（V）IC（mA）第一级第二级3.观察负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响。

分别测量电路在断开和闭合反馈网络两种情况下的输入电阻和输出电阻，将数据填入表3-3和3-4中。

1）测量oR,,ofR（Ui＝mV，ff＝11kkHz）无反馈时，接入RL＝2.4K,测出Uo；不接RL，测出oU。

则OLOOOURUUR。

接入负反馈时，同理可测得ofR。

表3-3负反馈对输出阻抗的影响工作方式OU"OU输出电阻（计算值）无反馈oR=有反馈ofR2）测量iR,,ifR（Ui＝mV，ff＝11kkHz）接入RL，将反馈网络断开，测量此时Uo；将信号源接入RS电阻前，加大信号源电压使放大器输出电压等于Uo，记下此时输入电压SU。

则iSSiiUURUR。

接通反馈网络，同上述步骤可测得ifR。

表3-4负反馈对输入阻抗的影响工作方式OUSU输入电阻（计算值）无反馈iR=有反馈ifR=六、实验总结：

根据实验结果，总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。

实验四射极跟随器一、实验目的1．掌握射极跟随器的特性及测试方法2．进一步学习放大器各项参数测试方法二、实验仪器1.＋12V直流电源2.函数信号发生器3.双踪示波器4.交流毫伏表5.数字万用表6.频率计7.实验电路板及导线若干三、预习要求1.参照教材有关章节内容，熟悉射极跟随电路原理及特点；2.根据图4.1元器件参数，估算静态工作点。

画交直流负载线。

四、实验原理：

射极跟随器的实验电路图如图4－1所示。

它是一个电压串联负反馈放大电路，它具有输入电阻高，输出电阻低，电压放大倍数接近于1，输出电压能够在较大范围内跟随输入电压作线性变化以及输入、输出信号同相等特点。

图4－1射极跟随器实验电路

射极跟随器的输出取自发射极，故称其为射极输出器。

11．输入电阻iRLEbeBiRRrRR//1//由上式可知射极跟随器的输入电阻iR比共射极单管放大器的输入电阻beBirRR//要高得多，但由于偏置电阻BR的分流作用，输入电阻难以进一步提高。

输入电阻的测试方法同单管放大器,即只要测得A、B两点的对地电位即可计算出iR。

RUUUIURiSiiii22．输出电阻OR图4－1电路考虑信号源内阻SR，则BSbeEBSbeORRrRRRrR//////由上式可知射极跟随器的输出电阻OR比共射极单管放大器的输出电阻CORR低得多。

三极管的愈高，输出电阻愈小。

输出电阻OR的测试方法亦同单管放大器，即先测出空载输出电压Uo，再测接入负载LR后的输出电压LU，根据OLOLLURRRU即可求出ORLLOORUUR133．电压放大倍数1//1//1LEbeLEuRRrRRA上式说明射极跟随器的电压放大倍数小于近于1，且为正值。

这是深度电压负反馈的结果。

但它的射极电流仍比基流大（1＋）倍,所以它具有一定的电流和功率放大作用。

44．电压跟随范围电压跟随范围是指射极跟随器输出电压Uo跟随输入电压iU作线性变化的区域。

当iU超过一定范围时，Uo便不能跟随iU作线性变化，即Uo波形产生了失真。

为了使输出电压Uo正、负半周对称，并充分利用电压跟随范围，静态工作点应选在交流负载线中点，测量时可直接用示波器读取Uo的峰峰值，即电压跟随范围；或用交流毫伏表读取Uo的有效值，则电压跟随范围OpopUU22。

五、实验内容和步骤：

按图4－1组接电路1.静态工作点的调整接通＋12V直流电源，在B点加入ZkHf1正弦信号iU，输出端用示波器监视输出波形，反复调整WR及信号源的输出幅度，使在示波器的屏幕上得到一个最大不失真输出波形，然后置0iU，用数字万用表的电压档测量晶体管各电极对地电位，将测得数据记入表4－1。

表4－1UE（V）UB（V）UC（V）IE（mA）在下面整个测试过程中应保持RW值不变（即保持静工作点IE不变）。

2.测量电压放大倍数Av接入负载RL＝1k，在B点加ZkHf1正弦信号iU，调节输入信号幅度，用示波器观察输出波形LU，在输出最大不失真情况下，用交流毫伏表测iU、LU值。

记入表4－2。

表4－2iU（V）LU（V）Au3.测量输出电阻OR接上负载RL＝1k，在B点加ZkHf1正弦信号iU，用示波器监视输出波形，测空载输出电压Uo，有负载时输出电压LU，然后计算出OR,,记入表4－3。

表4－3OU（V）LU（V）OR（k）4.测量输入电阻iR在A点加ZkHf1的正弦信号SU，用示波器监视输出波形，用交流毫伏表分别测出A、B点对地的电位SU、iU，然后计算出iR，记入表4－4。

表4－4SU（V）iU（V）iR（k）5.测试跟随特性接入负载RL＝1k，在B点加入ZkHf1正弦信号iU，逐渐增大信号iU幅度，用示波器监视输出波形直至输出波形达最大不失真，测量对应的LU值，记入表4－5。

表4－5iU（V）LU（V）6.测试频率响应特性保持输入信号iU幅度不变，改变信号源频率，用示波器监视输出波形，用交流毫伏表测量不同频率下的输出电压LU值，记入表4－6。

表4－6f（KHz）LU（V）六、注意事项测量iR、OR和Av时，应在输出不失真的情况下进行。

若输出波形失真，可适当降低输入信号的大小。

七、实验总结1.根据图4－2的元件参