模拟电子技术实验.docx

1、模拟电子技术实验实验一 常用电子仪器的使用练习一、实验目的通过实验，学习双踪示波器(GOS-620型)，函数信号发生器(DF-1461A型)和交流毫伏表(SX2172型)的正确使用方法。二、实验原理在模拟电路实验中，实验电路板安装完毕后，必须进行调试与测试，图1.1为实验示意图。进行静态测试时，常用数字万用表直流档测静态工作点。数字万用表红、黑表笔分别插入“V-”和“COM”孔，黑笔与电路中的地线相连，红笔可接入电路中各点测试有关数据。进行动态测试时，常需加入输入信号。信号发生器用来产生输入信号（例如正弦交流电压）；示波器用于显示输出波形（用单踪显示），有时示波器同时显示输入输出（用双踪显示）

2、；毫伏表用来显示信号的交流有效值（不是幅值，也不是峰峰值）。在实验中，所有测试仪器的接地端应与实验电路的接地端连接在一起，如图1.1所示，否则引入的干扰不仅会使实验电路的工作状态发生变化，而且将使测量结果出现误差。注意：测试仪器的信号端绝不能与接地端相连，否则发生短路。图1.1 实验电路的测量示意图为了做好一个实验，电子仪器的使用方法是必须掌握的。本实验通过图1.2与1.3的实验图，学习三种电子仪器的使用。GOS-620型双踪示波器机内会产生一个校准信号（此端子在左下方），输出电压为方波，频率为1KHz2%，电压幅度为2V峰峰值)。如图1.2所示，用示波器显示并测试此标准方波的频率、幅度、上升

3、下降沿时间，可对示波器进行自检与校核。图1.2 本实验示意图之一：示波器进行自检与校核用图1.3所示的实验图，可从示波器中显示并读出信号发生器输出的有关参数（幅度，频率等），毫伏表可用来显示信号的交流有效值。图1.3 本实验示意图之二：示波器与毫伏表检查信号发生器的输出三、实验准备1阅读电子仪器的使用方法（在本实验第六部分和本教材附录2中）；2根据实验内容，画出实验电路（画在预习报告中），并制订好实验数据记录表格（写入预习报告中，不要在本教材表格中记数据）。四、实验内容1、示波器“校准信号”的显示与测试(1) 调出波形按图1.2接线，调节示波器各有关旋钮，使荧光屏上显示一至数个周期的稳定波形。

4、(2) 校核校准信号的幅度A） 把Y轴微调灵敏度钮(VARIABLE)顺时针方向旋足接通开关,置于“CAL”位置（即右旋到底）； 该钮不要拉出，否则读数被放大5倍。B) 把Y轴灵敏度开关（VOLT/DIV）置于适当位置，使在荧光屏上显示4div左右。C) 测量校准信号的幅度，将数据记入表1.1中。(3) 校核校准信号的频率A） 把“SWP.VAR”旋钮顺时针方向旋足, 置于“校准”位置。B） 将扫速开关（TIME/DIV）置于适当位置，使在荧光屏上显示12个周期波形，C） 测得校准信号的频率，并将数据记入表(4) 测量校准信号的上升时间和下降时间由于上升下降时间较短，应尽量让波形沿X轴扩展：A

5、）利用“扫速扩展(10MAG)”开关将波形扩展10倍（读出的数据单位也差10倍）B）把“扫速”开关（TIME/DIV）置于适当位置，以使波形尽量沿X轴扩展C）将数据记入表表1.2 “标淮信号”的幅度、頻率和边沿时间 *原始数据系指从仪器刻度上直接读取的数据2用示波器检查信号发生器的输出波形（1）按图1.3接线（2）让信号发生器输出1KHz，1伏有效值的正弦电压（用交流毫伏表测出）（3）然后用示波器测量其峰峰值，将结果记入表1.2中表1.2 校核信号发生器3、双踪显示用双踪显示方式同时观察信号发生器的二个输出波形：信号发生器输出端(OUT)上的lKHz6V方波与示波器X端子相连，TTL/CMOS

6、 OUT上的lKHz6V方波与示波器Y端子相连。观察二个波形，并用波形图定性画出。五、实验器材(1) GOS-620型双踪示波器 一台； (2) DF1641A型函数信号发生器 一台； (3) SX2172型交流毫伏表 一台。六、本实验简要说明在本教材附录2中，已对 GOS-620型示波器、DF1641A型函数发生器、和SX2172交流毫伏表作了说明，现着重指出下列几点。1GOS-620型双踪示波器 (1)寻找扫描光点在开机半分钟后，如仍找不到光点，可调节亮度旋钮，并置“CH1”、“CH2”于“GND”位置，从中判断光点位置，然后适当调节y轴和x轴移位旋钮，将光点移至荧光屏的中心位置。(2)

7、显示稳定波形需注意GOS-620示波器面板图中，下列几个控制开关(或旋钮)的位置。A）“扫速”开关它的位置应根据被观察信号的周期确定。B）“触发信号选择”开关通常选为“内” (CH1CH2LINE)触发。C）“触发方式”开关通常可先置于“自动”位置，以便于找到扫描线或波形。如波形稳定情况不佳，再置于常态位置，但必须同时调节触发电平旋钮，使波形稳定。(3)示波器有四种显示方式属单踪显示有三种CH1,CH2,ADD。属“双踪”显示有种DUAL。(4) 脉冲信号的幅度、频率、脉冲宽度、上升时间和下降时间的测量方法脉冲参数如图1.4所示.图1.4 脉冲参数的定义用示波器测量脉冲参数的方法如下：(A)调

8、出波形a.开机后，首先要把扫描光点或光线找到，并移到荧光屏中心位置。然后调节“辉度”、“聚焦”旋钮，使光点或光线最清晰，且亮度适中。b.用 GOS-620的专用电缆线把“校准信号”与CH1(或CH2)输入插口接通。c按照“校准信号”的频率和幅值，正确选择Y轴灵敏度开关和扫速开关位置，使荧光屏上波形的幅度和周期数适当。d.为使波形稳定，与触发扫描方式有关的几个开关位置应置于下列位置：“触发信号”选择开关-置于 (CH1CH2LINE)位置“触发方式”开关先置于“AUTO”位置 (此时，若扫速开关位置正确，即可得到数个周期的波形) ，同时调节“触发”电平旋钮，调出稳定的波形，以上步骤如调不出稳定波

9、形，则可把“触发方式”开关置于“常态”（NORM），并同时调节“触发电平”，即可调出稳定的波形，从中可体会出几种触发方式的操作特点。(B) 幅度测量首先应把Y轴灵敏度“微调”旋钮置于“校正”位置（顺时针旋到底，即听到关的声音），然后把Y轴的灵敏度开关置于适当位置，使被测波形在荧光屏上的显示幅度适中，于是被测波形在荧光屏上垂直方向所占的格数与Y轴灵敏度开关指示值的乘积即为幅度值。(C) 频率的测量首先把“SWP.VAR”旋钮置于“校正”位置（顺时针旋到底），然后改变扫速开关位置，使荧光屏上显示一个或数个波形(为保证测量精度，被显示的波形个数不宜选得太多)，根据一个波形在水平方向所占格数及扫速开关

10、的指示，即可测得波形的周期。同时，还要注意扫速“扩展”旋钮 (10 MAG) 的位置。 (D) 上升沿时间和下降沿时间的测量 脉冲波形的边沿时间应在触发扫描条件下进行测量。为此，需将触发方式开关置于“常态”位置。当测量上升沿时间时，要求扫描信号从上升沿开始，所以“触发极性”开关应置于“十”。调节“Y轴灵敏度”开关位置及其微调旋钮，并移动波形，使波形在垂直方向上正好占据中心轴上、下各3格位置。通过扫速开关，逐级提高扫描速度，使波形在x轴方向上扩展。(必要时，可以利用“扫速扩展”开关将波形再扩展10倍)，并同时调节触发电平旋钮，直至荧光屏上可以清楚地读出上升沿时间(约几微秒)。测量下降沿时，只需将

11、“触发极性”开关置于“一”。(以上测量中，由于扫描扩展的结果，波形的上升沿或下降沿部份辉度将降低很多。为便于观察，可适当增强辉度)。注意用GOS-620型示波器测量波形幅值和时间参数时，各档误差均不大于土5。2DF1641A型函数发生器(1) 输出波形：按下FUNCTION下的开关，可以按需要输出正弦波、三角波和方波。(2) 输出电压控制：在“输出衰减开关”和“输出幅度调节”电位器控制下，最大输出电压可达20Vp-p(峰峰值)。可以在伏，毫伏，直至01毫伏级上均匀调节。(2) 输出频率控制：函数发生器的频率可以在1Hz一2MHz之间通过“分档开关”和“频率调节”旋钮调节。读数显示在数字屏上。3

12、SX2172交流毫伏表（1）交流毫伏表只能测量正弦交流电压在1mV一300V范围内的有效值。如果输入信号中包含有直流成分，交流毫伏表则仅指示其中的正弦交流成分有效值。(如果输入信号不是正弦波，其读数不能作为有效值读取。)(2)SX2172交流毫伏表的工作频率范围为5Hz一2MHz，输入阻抗为8M/40PF，测量误差不超过各量程满度值的土2。(3)测量前，一般先把量程开关置于量程较大位置上,然后在测量中逐步减小量程，以免超过满刻度，将表针打坏。一般仪表针指示在满刻度2/3附近测量精度较高。实验二 电子元件的测试技术一、实验目的学习用数字万用表测试常用电子器件（电阻、电容、半导体二极管和三极管）。

13、二、实验原理1电阻测量电阻值测量如图2.1 所示。数字万用表红、黑表笔分别插入“V- ”和“COM”孔，黑笔与地相连。万用表“功能开关”需置于电阻档。要注意读数的单位：例如，读出的数值是5.6，如果电阻档处于10K或100K的，则均为5.6K；如果电阻档处于10M，则为5.6M。图2.1 电阻的测量示意图2电容器测量电容器的精确测量，应借助于专门的测试仪器来进行，常用的有QS18A型万用电桥,TH2811B LCR数字电桥等。下面简单介绍利用数字万用表的电容挡来测试电容容量：（1）数字万用表有专门测电容的二个插孔，如图2.2所示。测电容时需把电容插入这二个插孔内，如果电容在电路板上不能拿下，还

14、需要用引线帮助。（2）测量时将“功能开关”置于F档的适当量程，此时数字屏显示的数字即为电容值，如显示数字为1，则应提高量程，此表最大能测20uF的电容值。图2.2 电容的测量示意图2二极管极性的判别数字万用表的“ ”档专门用来测试PN结的导电特性：如图2.3所示，若将它的红笔(它与内电池“十”极性的一端相连)接二极管的阳极，它的黑笔接二极管的阴极，则二极管处于正向偏置状态，显示为压降0.3V或0.7V左右（分别对应锗管与硅管）。反之，如果红笔接二极管“”极，黑笔接二极管“+”极，则二极管处于反向偏置状态，流过电流很小，万用表显示为“1”。因此，根据两种连接方式下测得电压值的大小就可以判别二极管

15、的极性与材料类型（硅管还是锗管）。图2.3 二极管的测量示意图3晶体三极管管脚的判别(1) 管型和基极的判别晶体三极管从结构上看，可以看成是由两个背靠背的PN结组成的。对NPN型管来说，基极是两个等效二极管的公共阳极”；对PNP型管来说，基极则是它们的公共“阴极”，分别如图2.4(a)和(b)所示。因此，判别出三极管的基极是公共“阳极”还是公共“阴极”，即能判别出三极管是NPN型还是PNP型。而且根据PN结正向压降是0.3V还是0.7V就可以判别出管子是硅管还是锗管,判别方法与二极管极性判别方法一样,不再重复。（a）NPN型三极管 （b）PNP型三极管图2.4 晶体三极管的结构(2) 集电极与发射极的判别用数字万用表的“hFE”档可以判别三极管的发射极与集电极，并测出值。测试电路如图2.5所示。在判明一个晶体三级管是PNP还是NPN的管型和基极的条件下，选取数字万用表测量“hFE”档，将晶体管E、B、C三极分别插入对应管型的E、B、C三孔，其中必须将已判明的基极B插入对应的B孔。这时，数字屏上将显示一个数据；然后，保持基极B仍插在B孔，对换另外二极所插孔。此时，数字屏上将显示另一个数据。比较两次数据的大小，其中数据大的那一次，插在“E