电工实验指导书

实测值（mV）
误差
4、反相求和电路
电路如图13—4所示，按静态时运放两个输入端的外接电阻应对成的要求R’=KΩ
设输入信号Ui1=1000mV，Ui2=-1500mV，试估算并测量Uo的大小，记入表13—4，并进行比较。
四．思考题
1．工作在线性范围内的集成运放两个输入端的电位差是否可视为零？为什么？
2．做比例，求和等运算电路实验时，如果不先调零，行吗？为什么？
VC（V）
VB（V）
VE（V）
UBE
UCE
IC
3．测量电压放大倍数和输出电阻
断开短路连线，将函数发生器的输出端接至放大电路输入（注意“共地”），调信号频率为1KHZ，US=10mv，再用示波器观察放大电路输出电压UO，如果输出电压正常，则用晶体管毫伏表测量，将测量结果填入下表，并计算电压放大倍数AV和输出电阻r。
表15—2
输入状态
输出状态
1
2
3
4
10
11
12
13
8
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
00
0
（三）利用与非门组成其他门电路并测试仪逻辑功能
1．组成门电路
用与非门74LS00组成与门Z=A﹒B,将测试电路画在下面空白处（用注明连线的银线端口），并赶表15—3中情况分别测出输出端电平。
（2）用示波器测量信号电压
使信号发生器输出信号固定在某一数值，例如10KHZ，控制灵敏度选择开关“V/cm” 就能从屏幕上显示的波形高度所占格数，直接读出电压数值。为了保证测量精度，在屏幕上应显示足够高度的波形。
（3）用示波器测量信号周期
使信号发生器输出电压固定在某一数值，例如3V，将示波器扫描速率“微调”旋钮旋至“校准”位置。在此位置上，扫描速率选择开关“T/cm”的刻度值表示屏幕上横向每格的时间值。这样就能根据示波器屏幕上所显示的一个周期波形在水平轴上所占的格数，直接读出信号的周期。为了保证测量精度，屏幕上一个周期应占有足够的格数。为此应将扫描速率选择开关置于合适的档位。
实验五门电路
一、实验目的
1、掌握集成逻辑们的使用
2、熟悉门电路的逻辑功能。
二、实验仪器和设备
万用表，双踪示波器，SXJ-3C型数字电路学习机
三、实验内容和步骤
（一）测与非门的逻辑功能
1.选用双4输入正与非们74LS20，按图1—1接线
2.输入端接电平开关输出插口，输出端接发光二极管显示岔口（低电平时灯亮）
2．测量交流电压
根据被测电压的大致范围，将转换开关旋转至“ ”的适当量程位置，因为被测的是交流电压，无需考虑极性，其测量方法及读数同直流电压的测量，但应注意，当量程选在交流电压时10伏档时，则应从标有“10”专用刻度上去读取数值。
3．测量直流电流
测量直流电流时，电表必须按照电流的方向正确地串入被测电路中，以保证电流从表“+”端流入，根据被测电流的大致范围，将转换开关旋至“mA”（直流）档的适当量程上。特别注意，切不可在电流档上去测量电路电压，以免烧坏电表。
学习机电路板参数为：
VCC=12V,RW=10KΩ,Rb1=10KΩ,Rb2=2 KΩ,Rc=2 KΩ,Re=2KΩ,RL=2.7 KΩ,Rs=0,C1=10μF ,C2=1μF,Ce=470μF,T为3DG型管，β=30～50。
四、实验内容及步骤
1．接好实验电路
2．静态调试
将输入端短路，用万用表的直流电压档测量静态工作点。调节偏流电阻（电位器RW），使VC为7V左右，并测量VB、VE，计算IC，填入下表
示波器是一种用来观察各种电压（或电流）波形的仪器。YB4324型双踪示波器可以观察频率为20MHZ以下的各种信号，且可同时观察两个不同的信号以便比较。
1．用晶体管毫伏表测量正弦信号的有效值：
将信号发生器的频率分别调在15HZ，1KHZ，465KHZ，用晶体管毫伏表直接测量信号发生器输出。调节信号发生器的输出衰减和“输出细调”旋钮，以得到不同的输出幅度，用晶体管豪伏表测量出它们的有效值。
理论估算值（mV）
实测值（mV）
误差
3、电压跟随器
电路如图13—3所示，输入直流电压，测量空载和有载时的输出电压，记入表13—3中，并与理论估算值比较
表13—3
Ui(mV)
40
100
1000
3000
测试条件
RL开路
RL=10K
RL开路
RL=10K
RL开路
RL=10K
RL开路
RL=10K
输出电压Uo
理论估算值（mV）
1．测量直流电压
根据被测电压的范围，将转换开关置于“ ”的相应量程上，测量时将表笔并接在电路上，同时应注意正、负极性。如果被测电压的数值范围无法估计，以及正、负极性不能事先估计，则应把转换开关旋转到“ ”的最高量程位置，并且在测试时，先将一表笔接触电路的一点，再将另一表笔与电路另一点轻轻相碰，这样可以判出被测电压的数值范围和极性，然后选择合适量程及正、负表笔在电路的测量位置。测试中，待指针偏转并稳定后，从刻度盘上标有“ ”符号的刻度线上读取数值。
3.拨动电平开关，按表15—1中情况分别测出输出电平。
表15—1
输入状态
输出状态
1
2
4
5
6
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
图15-1
输入输出高低电平：Uil= Uih= Uol= Uoh=
(二)测与非门的逻辑功能
1.选用两路4输入与非门74LS55,按图15—2接线。
2．按表15—2种情况分别测出输出端电平。
4.如果与非门的一个输入端接连续脉冲，那么（1）其余输入端是什么状态时，允许脉冲通过？脉冲通过时，输入端波形与输出端波形有何差别？（2）其余输入端是什么状态时，不允许脉冲通过？这种情况下与非门输出是什么状态？
5.用示波器观察与非门传输连续脉冲式，应如何接线？
附录
一、万用表
万用表是一种可以测量交织六电压、交直流电流、电阻等电量的功能电表。一般万用表的表面有一表盘用以指示读数；有一转换开关，用以选择测量项目和量程，有两个或三个测量端钮，供接上两表笔以输入被测电量，有一欧姆零位调节旋钮，用以测量电阻值时校准欧姆零位，如附图2-1为MF-47型万用表的表面结构示意图。
表15—3
输入状态
输出状态
A
B
Z
0
0
0
1
1
0
1
1
图15—3
2组成或门电路
表15—4
输入状态
输出状态
A
B
Z
0
0
0
1
1
0
1
1
图15—4
wenku.baidu.com3组成或非门电路
组成或非门将电路画在下面空白处，并测输出端电平，填入表15—5
输入状态
输出状态
A
B
Z
4组成异或门电路图15—5
分别按照图15—6（a）和图15—6（b）组成异或门电路，测试其输出填入表15—6。
表15—6
输入状态
输出状态
A
B
Z
四.报告要求
整理实验数据,并对数据及波形进行分析,根据实验观察的现象,回答下列问题
1.与非门什么时候下输出高电平?什么时候下输出低电平?与非门不用的输出端如何处理?
2.与或非门什么时候下输出高电平?什么时候下输出低电平?与或非门不用的输出端如何处理?
3.图15-6所示的两个异或门,那个电路较合理？
1、观察输出波形的失真情况
（1）调节偏流电阻Rw使之增大和减小，观察失真波形，并记录
（2）调节偏流电阻Rw使输出不失真，然后增大输入信号Us，观察并记录失真波形
五、思考题
1、静态工作点除了与Rb有关外，还与哪些因素有关？
2、静态工作点不同会影响放大倍数吗？
3、分析下列各种波形是什么类型的失真？是什么造成的？如何解决？
2．学习用万用表辨别二极管、三极管管脚的方法以及判断他们的好坏。
二、实验仪器
示波器YB4324
函数信号发生器YB1634
晶体管毫伏表DA-16
三、实验原理
函数信号发生器用来产生0.2HZ-2HZ的正弦信号，最大电压为10V，它为示波器、晶体管毫伏表提供被测信号。
晶体管毫伏表用来测量正弦电压信号的有效值，测量频率为20HZ-1MHZ，有效值为1mV-300V的正弦信号。
4、负载电阻RL与放大倍数有何关系？若要得到最大的不失真输出，其静态工作点是否一定落在直流负载线的中点上？
实验三集成运放线性应用
一、实验目的
1、学习连接和测量比例放大器、电压跟随器、加法器和加减器
2、分析测量运算器产生的误差
二、使用仪器及设备
万用表，示波器，SXJ—3B模拟电路学习机
三、实验内容
每个运算电路实验，都应先进行以下两项：
3．进一步练习万用表、示波器、信号发生器的使用。
二、所用仪器与实验板
示波器YB4320；函数发生器YB1634；晶体管毫伏表；万用表；直流稳压电源；实验板（自制实验板一块或SXJ-3A型模拟电路学习机一台）
三、实验电路
在下图所示的实验电路中自制实验板参数为：
VCC=12V,RW=1MΩ,Rb1=10KΩ,Rb2=8.2 KΩ,Rc=2.7 KΩ,Re=1.5 KΩ,RL=2.7 KΩ,Rs=1 KΩ,C1=C2=10μF,Ce=100μF。
在测量过程中，为了避免接入被测电压后，使表头过载，应先将晶体管豪伏表“量程”旋钮置于大量程档位，接入被测信号电压后，再逐次向小量程档位拨动。为了读数准确，一般要求表头指针指示在满刻度的三分之一以上。
2．YB4324双踪示波器的使用
将信号发生器产生的正弦信号送入示波器的CH轴输入。
（1）观察信号波形
接通电源，在加入被测信号以前，首先应调节“辉度”、“聚焦”和“辅助聚焦”各旋钮，使屏幕上是一条细而清晰的扫描基线；调节X轴“位移”和CH轴“位移”旋钮，使基线居于屏幕中央。使出发选择开关置于“内”同步，将被测信号从CH1输入端输入，（显示方式开关置于“CH1”）。调节CH1的灵敏度选择开关“V/cm”，控制显示正弦波的高度。调节扫描速率选择开关“T/cm”及其“微调”旋钮，改变扫描电压周期TC。当扫描电压周期TC为正弦信号周期TS的整数倍时，调节触发“电平”旋钮屏幕上可显示稳定的正弦波形。改变TC和TS的倍数关系，就能控制显示正弦波形的个数。
实验一 常用电子仪器使用练习
模拟电子技术实验常用的电子仪器有万用表，直流稳压电源，示波器，正弦信号发生器，晶体管毫伏表。它们的工作原理和使用方法详见附录一、二、三、七、八，实验前必须认真阅读。各仪器仪表与实验电路的联系如下图所示。
一、实验目的
1．学习或复习示波器、低频信号发生器、晶体管毫伏表和直流稳压电源的使用方法。
实测电阻值Ri=KΩRF=KΩ
表13—1
直流输入电压Ui(mV)
40
80
400
800
输出电压Uo
理论估算值（mV）
实测值（mV）
误差
2、同相比例放大器
电路如图13—2所示，
输入直流电压，测量输出电压，
记入表13—2，并与理论估算值比较。
表13—2
直流输入电压Ui(mV)
40
80
400
800
输出电压Uo
（1）将各输入端接地，接通电源，用示波器观察是否出现自激振荡。若有自激振荡，则应进行消振或更换集成块
（2）调零：各输入端仍接地，调节调零电位器，使输出电压为零（用万用表直流电压档测量）
1、反相比例放大器
电路如图13—1所示，输入直流电压，测量输出电压记入表13—1，并与理论估算值比较
注意：各电阻的标称值与实际阻值相差较大（相差值最大可达20%），应采用实测电阻进行估算。
本实验要求输入信号4V（用晶体管毫伏表测量）。调节示波器的灵敏度选择开关“V/cm”和扫描速率选择开关“T/cm”及其微调旋钮，调节触发“电平”旋钮，分别观察频率为100HZ、300HZ、1KHZ、15KHZ、180KHZ和565KHZ的正弦信号，要求在屏幕上显示5～6格，并有2～3个完整周期的正弦波形。
3．用万用表辨认二极管的极性，并判断其好坏。、
4．用万用表辨认三极管的e、b、c各极，管子的类型（NPN或PNP），并判断其好坏。
五、思考题
1．用晶体管毫伏表测量交流电压时，信号频率的高低对读数有无影响？
2．用示波器观察波形时，要达到如下要求，应调节哪些旋钮？
（1）波形清晰且亮度适中（2）波形稳定（3）移动波形位置
（4）改变波形高度（5）改变波形个数
3．总结用万用表测试二极管和三极管的方法。
4．用不同电阻挡测二极管正向电阻时，所得结果是否相同？为什么？
实验二 单管交流放大电路
一、实验目的
1．学习放大器的静态工作点的调试及其放大倍数、输入电阻和输出电阻的测量法。
2．观察放大器的静态工作点对电压放大倍数及输出波形的影响。
状态
Ui(mV)
Uo(mV)
Av
ro
负载开路
RL=2.7 KΩ
其中输出电阻的计算为r0=( )RL
UO’即负载开路时的输出电压。
1．测量输入电阻，根据输入电阻定义r=Ui/ Ii= =
因此利用上述测量结果即可求得ri。由于在学习机电路板上Rs=0，为测量ri，可用RL=2.7 KΩ电阻代替Rs，再测出Ui，计算ri。