电工实验指导2012

2019-04-09 21:39

实验一 常用电子仪器使用练习

一、实验目的

1. 初步了解示波器、低频信号发生器、电子管毫伏表、万用电表、直流稳压电源的使用方

法。

2. 识别电阻、电容、电感及晶体管等元件。

3. 学会用万用表识别二极管、三极管脚,并用晶体图示仪器量其性能好坏。 4. 了解实验装置的结构及使用方法。 二、实验原理。

在电子技术实验室里,常用的电子仪器、信号发生器、直流稳压和测量仪表(万用表、电子管毫伏表)等。他们的用途与实验电路的关系如图1-1所示。 直流稳压电源 (供电) 示波器 信号发生器 实验电路(观察波形) (供信号) 测量仪器 (测交,直流量)

要正确地观察实验现象,测量实验数据,保证顺利进行实验,就必须掌握这些电子仪器的使用方法,这也是学习本课程中必须学会的一项重要实验技能。 三.实验内容。

1.V-212型双踪示波器的使用练习。

(1)校对Y轴标尺的灵敏度(VOLTS/DIV)和扫描速度(TIME/DIV) (2)测试练习。

从FJ-XDIIPS型信号发生器取得IV ,1KHz正弦波信号,用DF-2175型毫伏表测量其

电压值。再用MF-47万用电表交流档测量电压值,并用V-212型示波器观察波形且测

1

量其峰峰值。将所测结果记入表1-2-1中。归纳各种仪器使用上的特点。

表1-1 同一电量用不同仪器测量结果的比较 仪器 MF-47 万用电表 DF-2175交流毫伏表 V-212双踪示波器 表头刻度量程 实际值 表头刻度 (读数) (示值) (读数) 量程 实际值 格数 灵敏度 实际值 (示值) V/格 (有效值) 数值与单位 表1-2示波器各旋钮操作记录

(V2为1KHZ幅值为0.5伏方波)(V1为1KHZ ,有效值为1伏正弦波)

示波器旋钮名 称 位置CH1CH2DUALADD5mv/DIV2v/DIV50mv/DIV自动(AUTO)常态(NORM)CH1CH2VERT0.1ms/DIV0.2ms/DIV0.5ms/DIV1ms/DIV50ms/DIV10ums/DIV*2.5*10*1(CAL)荧光屏显示结果原因分析Y轴显示方式选择CH2/CH1Y轴作用Y轴灵敏度触发方式触发析性触发电平时基时间/厘米扫描扩展正常(标准)X轴作用

五、思考题

1、用示波器观测被测信号波形时,为了在荧光屏上稳定显示五个完整周期的波形,被测信号的频率与扫描频率应满足怎样的关系?

2、根据以下提出的要求,说明欲用示波器观察波形时,需调节哪些旋钮。 (1)波形清晰。

2

(2)波形亮度适中。 (3)波形在荧光屏中央。 (4)波形大小适中。 (5)波形完整。 (6)波形稳定。 3、用示波器观察正弦电压时,若荧光屏上出现如图所示波形,是哪些开关和旋钮位置不对?如何调节?

3

实验二 晶体管共射极单管放大器

一、实验目的

1. 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 2. 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3. 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。

二、实验仪器

1. 双踪示波器 2. 万用表 3. 交流毫伏表

三、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RB2和RB1

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Ui后,在放大器的输出端便可得到一个与Ui相位相反,幅值被放大了的输出信号U0,从而实现了电压放大。 在图2-1电路中,当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管T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,UCC为供电电源,此为+12V。

UB?RB1UCC (2-1)

RB1?RB2IE?

UB?UBE?IC (2-2)

RE4

UCE?UCC?IC(RC?RE) (2-3)

电压放大倍数

AV???RCRLrbe (2-4)

输入电阻 Ri?RB1RB2rbe (2-5) 输出电阻 R0?RC (2-6) 由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,三极管β值的测量方法见附录二中的晶体管的主要参数及其测试。在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。

放大器静态工作点的测量与调试

1) 静态工作点的测量

测量放大器的静态工作点,应在输入信号Ui=0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的数字万用表,分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压,然后算出IC的方法,例如,只要测出UE,即可用IC?IE?U?UCUE算出IC(也可根据IC?CCRERC,

由UC确定IC),同时也能算出UBE?UB?UE,UCE?UC?UE。

2) 静态工作点的调试

放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC(或UCE)调整与测试。

静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大的影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时uO的负半周将被削底,如图2-2(a)所示,如工作点偏低则易产生截止失真,即uO的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的ui,检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。

(a)饱和失真 (b)截止失真

图2-2 静态工作点对U0波形失真的影响

改变电路参数UCC,RC,RB(RB1,RB2)都会引起静态工作点的变化,如图2-3所示,但通常多采用调节偏电阻RB2的方法来改变静态工作点,如减小RB2,则可使静态工作点提高等。

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