测控电路实验指导书(DOC)
测控技术实验指导书
实验一单片机程序设计基础一．实验设备硬件使用的是单片机SS-8051高级单片机实验仪，软件使用的是Keil uv2软件开发环境。
二．实验目的熟悉单片机的调试环境与指令系统三．实验内容自编一个汇编小程序，使用Keil uv2软件开发环境，进行编译、调试、运行程序。
Keil uv2 操作流程的简单说明：1．NEW PROJECT ↙，建一个新的项目，取项目名并存于F：盘下（最好在F盘下建一个自己的文件夹）。
在出现的对话框中选Atmel/AT89c51 芯片型号；或者可以从File/ devices database 的对话框中选择芯片型号。
2．FILE/ NEW ↙，建立一个新文件，在打开的窗口下输入程序，取文件名并存盘。
3．选中Source Group1点击鼠标右键，在出现的菜单中选中 Add Files to Group ` Source Group1`，将文件加入到项目中。
4．选中Target1点击鼠标右键，在出现的菜单中选中Options for Target ` Target1`：●在出现的对话框中打开output项的对话框，选中`Great HEX File`，以保证编译时能生成.HEX文件，为后续下载程序做准备。
●在出现的对话框中打开debug项的对话框，选中`Use Simulator`，采用仿真方式。
5．Project/Build target或Rebuild all target files, 编译所输入的程序，检查语法错误，更改错误直至无错为止。
6．Debug/ ‘Start/Stop Debug Session’↙,开始调试程序，检查逻辑错误。
实验二51单片机的串行通信实验一．实验内容连线并编制程序，完成单片机与PC机通信的功能。
二．实验目的1. 了解单片机串口通信的基本功能;2. 了解单片机与PC机串口通信的硬件接口电路;3. 学会单片机和PC机串口程序的编制和调试。
三．实验电路四．连线方法实验三V/F转换电路实验一、实验内容V/F转换电路的调试。
测控电路实验指导书
实验一差动放大器实验实验二信号放大电路实验实验三信号运算电路实验实验四电压比较器实验实验五电阻链分相细分实验实验六幅度调制及解调实验实验七移相电桥实验实验八脉宽调制电路实验实验九调频及鉴频实验实验十开关电容滤波器实验实验十一开关式相乘调制及解调实验实验十二精密全波整流及检波实验实验十三开关式全波相敏检波实验实验十四锁相环单元实验实验十五分频器单元实验实验十六锁相环应用实验––频率合成实验实验十七可控硅触发调压实验测控电路部分实验一差动放大器实验一、实验目的1．加深对差动放大器性能的理解。
2．学习差动放大器的主要性能指标的测试方法。
二、实验原理图1-1是差动放大器的实验电路图。
它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。
当 开关K 拨向左边时，构成典型的差动放大器。
调零电位器Rp 用来调节T 1，T 2管的静态工作点，使得输入信号U i ＝0时，双端输出电压Uo=0。
图1-1差动放大器实验电路图当开关K 拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。
它用晶体管恒流源代替发射极电阻Re ，可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。
1．静态工作点的估算典型电路： （认为U B1=U B2≈0）；I C1=I C2=½I E 恒流源电路： ；C321C2C1I I I == 2．差模电压放大倍数和共模电压放大倍数当差动放大器的射极电阻R E 足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数A d 由输出端方式决定，而与输入方式无关。
双端输出：R E =∞，W 电位器在中心位置时，Pbe B CiOd R )1(21r R R U U A ββ+++-=∆∆=单端输出：diC1d1A 21U U A ==∆∆EBE EE E R U U I -≈||E3BEEE CC 212E3C3R U U U R R R I I -++≈≈|)|(d i C2d2A 21U U A -=∆∆=当输入共模信号时，若为单端输出，则有ECE p be B C iC1C2C12R R )2R R 2)(1(r R R U U A A -≈++++-=∆∆==ββ若为双端输出，在理想情况下 0U U A iOd2=∆∆=，实际上由于元件不可能完全对称，因此Ac 也不会绝对等于零。
测控专业测试技术试验指导书
实验一滤波器的特性一、实验目的1、了解 RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及特性2、分析和对比无源和有源滤波器的滤波特性二、原理说明滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络，它允许某些频率（通常是某个频带范围）的信号通过，而其它频率的信号受到衰减或抑制，这些网络可以由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器，也可以由RC元件和有源器件构成的有源滤波器，滤波器可分为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）和带阻滤波器（BEF）四种1、低通滤波器低通滤波器是指低频信号能通过而高频信号不能通过的滤波器，图1（a）、（b）即为典型的二阶无源和有源滤波器原理图图1 （a）无源低通滤波器 (b)有源低通滤波器2、高通滤波器只要将低通滤波器滤波网络中的电阻、电容互换即可变成高通滤波器，如图2（a）、（b）所示,高通滤波器的性能与低通滤波器相反，其频率响应和低通滤波器是“镜像”关系。
图2 (a) 无源高通滤波器 (b) 有源高通滤波器3、带阻滤波器带阻滤波器是在一定的频率范围内信号不能通过（或受到很大的衰减），而在其它范围内信号都能顺利通过。
常用在抗干扰设备中。
典型原理图为3（a）、(b)所示图3（a）无源带阻滤波器 (b) 有源带阻滤波器4、带通滤波器这种滤波电路的作用是只允许在一定通频带范围内的信号通过，而比通频带下限频率低或比上限频率高的信号都被阻断。
典型电路的原理图如4(a)、(b)所示图4 (a) 无源带通滤波器 (b) 有源带通滤波器三、实验设备（1）二阶低通滤波器①无源低通滤波器首先计算其中心频率f。
实验电路如图1(a)所示，函数信号发生器输出端接二阶低通滤波器的输入端，调节信号发生器，令其输出为U1=1V的正弦波，改变频率，使其在中心频率左侧和右侧变化,并维持U1=1V不变，测量输出电压U2,记入表1-1(a)中。
表 1-1（a）实验电路如图1(b)所示重复上面的实验步骤，记入表1-1(b)中表 1-1（b）实验电路如图2（a）、（b）,重复上面二阶低通滤波器的操作，并记录实验数据，数据表格自拟。
测控电路实验指导书
测控电路实验指导书测控教研室刘宝华实验一 运算放大器应用一、 实验设备计算机、MULTISIM二、 实验目的1. 熟悉MULTISIM 软件的基本设计流程，包括原理图绘制、器件参数设置。
2. 熟悉MULTISIM 软件的基本仿真分析方法。
3. 熟悉运算放大器的基本应用设计，包括比例、加减、比较等电路。
三、 实验内容1.设计反向比例放大电路，要求：输入电阻大于10K Ω，增益等于10+学号末位，并绘制幅频响应曲线。
2.设计同相比例放大电路，要求：输入电阻大于100K Ω，增益等于10+学号末位，并绘制幅频响应曲线。
3.设计减法电路，实现2123in in out V V V -=其中1in V 是峰值为0.1V ，频率为1KHz 的正弦信号，2in V 是峰值为0.3V ，频率为1KHz 的正弦信号。
用示波器记录输入波形和输出波形。
四、 试验结果（要求：作出实验指导书中给出的电路图，并说明该电路的工作原理，给出结果的波形。
）1. 设计反向比例放大电路2.设计同相比例放大电路3.设计减法电路实验二信号的调制与解调电路设计一、实验设备计算机、MULTISIM二、实验目的1.了解mulitisim软件电路设计与仿真的步骤。
2.熟悉和掌握调幅式电路的调制、解调的工作原理。
3.利用AD633AN乘法器验证调幅式电路的调制原理。
三、实验内容1.运用电子技术来设计AM电路，通过实验完成功能验证。
2.学会对电子电路的检测和排除电路故障，进一步熟悉常用电子仪器的使用，提高分析问题和解决问题的能力。
3.总结实验的收获与体会。
四、试验结果（要求：作出实验指导书中给出的电路图，并说明该电路的工作原理，给出结果的波形。
）1.实验电路与波形（1）A M调制电路原理图（2）A M调制与解调原理图（3）利用AD633AN乘法器实现AM调制2、实验电路工作原理AM调制原理：是指对信号进行幅度调制。
该电路图是在原信号上乘以一个高频的余弦信号，在频域上的效果就是将原信号的频谱移动到ω处，以适合信道传输的最佳频率范围。
测控电路实验
3．设计实例 设计一个二阶无限增益多路反馈1dB切比雪夫型低通滤波器，增益Kp = 2，截频（指纹波之间的终止频率）ƒc = 5KHz。设计步骤如下： 按上述快速设计方法得到标称的电容取C ＝0.01μF，对应的参数K＝ 2，也可以由式从下表中查出Kp＝2时，电容C1＝C＝0.01μF，K＝1 时的电阻值。 R1=2.602 KΩ， R2=5.204 KΩ， R3=8.839 KΩ。 将上述电阻值乘以参数K=2，得： R1=5.204 KΩ， 取标称值5.1K+104Ω R2=10.408KΩ， 取标称值10K+408Ω R3=17.698 KΩ。 取标称值15K+2.7KΩ或≈18K
检查电路是否完整，初始化数字输入端为“11111111”。实验首 先将信号输入Rfb端接零电平，然后在1,128,256三点不同增益下， 分别进行物理调零。采用数字万用表作为测量工具，使得三点的零 电位误差在0.1%之内。 选定一个放大倍数（推荐4、8、16），分直流、交流两种信号调 节输入Rfb端电平的幅值（即做两组实验），用示波器观察输入信 号幅值在哪些范围内可以得到较为精确的输出信号。 选定一个固定的输入幅值（推荐10mV、100mV、1000mV）， 类似2的实验思路，找出可以准确放大的倍数范围。 总结实验规律，找出DAC0832/0830用于PGA的适用幅值、倍数 范围。 注意事项：在输入电压信号端口，接入“0”时应注意不要直接悬空， 应规范的接地。
（1） 先选择电容C1的标称值，电容C的初始值靠经验决定，通常以 下面的数据作 参考： f c ≤ 100Hz C = (10-0.1) μF ƒc = (100-1000)Hz C = (0.1-0.01) μF ƒc = (1-10k)Hz C = (0.01-0.001) μF ƒc = (10-1000k)Hz C = (1000-100)pF ƒc ≥ 100kHz C = (100-10)pF （2）所选择的电容C1的实际值，再按照下式计算电阻换标系数K 其中ƒc的单位为Hz；C1的单位为μF。 （3）表2-1中查出C1和K＝1时的电阻值。 （4）再将这些电阻值靠标称的实际电阻值。
电子称测控电路课程设计指导书
《测控电路》课程设计指导书一、课程设计的目的和意义《测控电路课程设计》是测控技术及仪器专业的一项专业实践环节，是《测控电路》理论课的有益补充。
《测控电路》是一门实践性很强的课程，在理论学习同时，要求学生掌握合理选择和使用常用电子仪器、测绘电路、调试电路、分析电路、测试电路性能和排除简单故障的能力，并通过设计加深对理论内容的理解。
本课程设计主要通过完成设计任务熟悉工业生产和科学研究中常用的测量和控制电路的设计流程和设计方法，使学生学会如何运用所学的单元电路，实现电路的总体思想，围绕具体测控任务设计、调试电路。
还要了解各种电子器件和集成电路的工作原理、构成，最终实现设计要求，并完成相应的电路。
使学生能把理论知识有效地应用于解决实际问题，培养学生的实际动手能力。
二、课程设计的基本要求通过本课程设计使学生熟悉怎样运用电子技术来解决测量与控制中的任务。
主要通过完成设计任务熟悉测控电路的设计流程和设计方法，熟练使用常用电子仪器，熟悉常用电子元器件的选择，掌握电路的实际制作工艺，掌握电路的调试方法，掌握排除简单电路故障的能力。
具体要求：1．课程设计前，指导教师布置课程设计内容及要求；2．题目为设计类型，只给出电路框图及要求，学生自己设计具体电路；3．指导教师安排答疑时间；4．实验每组2人，学生独立完成；5．根据设计的电路，安装、调试电路；6．电路调试成功后，指导教师检查记录；7．记录所用设备和测试数据，分析结果；8．学生在两周内完成设计和调试，写出设计说明书和电路板。
课程设计最后一天由指导教师组织答辩。
三、课程设计的内容及安排1．设计项目名称：有源滤波器电路设计2．课程设计主要内容：1)根据设计要求，设计电路，通过计算和查表，选择合适的运算放大器、电阻、电容等元器件。
2)按照设计的电路，安装电路。
3)对电路进行调试。
4)学习绘制电路原理图软件，画出电路原理图和印刷电路板图。
5)总结、讨论。
6)写出设计说明书3．进度安排第一周完成设计计算和安装电路，第二周完成电路调试，数据记录、印刷电路板图绘制、设计说明书和答辩。
测控电路实验
测控电路课程实验指导书仪器科学与工程系·2010年6月目录测控电路课程实验指导书 (1)1. 测控电路课程实验概述 (2)1.1 测控电路课程实验简介 (2)1.2 课程实验内容概述 (3)2. 实验一有源滤波器的设计和调整 (4)2.1 实验目的 (4)2.2 实验原理 (4)2.3 实验仪器设备列表 (8)2.4 实验操作要求 (9)2.5 实验报告要求 (9)3. 实验二调制信号的整流检波 (10)3.1 实验目的 (10)3.2 实验原理 (10)3.3 实验仪器设备列表 (13)3.4 实验操作要求 (13)3.5 实验报告要求 (13)4. 实验三集成锁相环的频率合成 (14)4.1 实验目的 (14)4.2 实验原理 (14)4.3 实验仪器设备列表 (18)4.4 实验操作要求 (18)4.5 实验报告要求 (19)5. 实验四可编程增益放大器的设计与调整 (20)5.1 实验目的 (20)5.2 实验原理 (20)5.3 实验仪器设备列表 (23)5.4 实验操作要求 (23)5.5 实验报告要求 (23)1.测控电路课程实验概述1.1 测控电路课程实验简介测控系统主要由传感器、测量控制电路（简称测控电路）和执行机构三部分组成。
在测控系统中电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。
测控系统乃至整个机器和生成系统的性能在很大程度上取决于测控电路。
测控电路主要包括信号放大电路、信号调制解调电路、信号分离电路、信号运算电路、信号转换电路、信号细分与辨向电路、电量测量电路、连续信号控制电路、逻辑与数字控制电路等。
实际上，测控电路是模拟电子技术和数字电子技术的进一步延伸与扩展，主要讨论一些典型常见的电路。
因此学好模电和数电是基础，其中运算放大器是测控电路的一个核心部件。
通过测控电路课程的学习，应当使学生在了解测控电路特点、功用、类型及发展趋势的基础上，掌握测量与控制电路中的基本电路类型，包括放大电路，调制与解调电路，信号分离、运算和转换电路，细分和辨向电路，逻辑控制和连续信号控制电路等，通过对一些典型测控系统工作原理的分析，使学生认识到测控电路在整个测控系统中的重要性。
《测控电路设计》实验指导书
实验三
1、实验目的
仪用放大器的设计
通过实验牢固掌握三运放仪用放大器的构成和工作原理，学习根据设计要求设计并调试三运放 结构仪用放大器，成功设计制作符合设计要求的三运放结构仪用放大器。通过设计制作加深对相关 基础理论知识的理解，为今后实际设计、应用打下坚实的基础。
2、实验内容
设计制作一三运放结构的仪用放大器，要求放大器的差模增益为 100 倍以内可调节，共模抑制 比大于 70dB。
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实验二
1、实验目的
多谐振荡器功能及指标的测试
实验旨在使学生进一步了解基于电容充放电原理及比较器的多谐振荡器的工作原理及一般构成 原则。通过分析实验电路及实验中的应用，从中学习信号发生器的设计思想及工作原理。
2、实验内容
分析所提供实验电路的工作原理及设计思路，搭建并调试实验电路，测试电路中规定测试点的 波形，验证理论输出波形是否与实际相符；根据电路参数计算输出信号的频率值，测量输出信号的 频率，验证理论值与实测值是否相符。
3、实验原理及方法
实验电路如图 2.1 所示，电路的工作原理为：设初始状态 Vo＝“1” ，此时通过 R3 向电容 C1 充 电，当 C1 充电至使 V－的电位与 V＋相等时，比较器 LM111 翻转，Vo＝“0”＝VOL，比较电平随之下 降。而后电容 C1 开始放电，V－的电位逐步下降，当 V－下降至比较电平时，LM111 翻转，Vo＝“1” ＝VOH，这一过程周而复始，Vo 即为方波。方波的频率与时间常数 R3C1，比较器的输出电平及 R1， R2 和 R4 的阻值有关。定量分析要求学生自行完成。
3、实验原理及方法
二阶无限增益多路反馈巴特沃思型有源低通滤波器的电路形式见图 1.1。 主要工作是设计确定元 件参数，并通过调试修正参数值直至滤波器指标达到设计要求。设计方法如下：
测控电路实验指导书
测控电路实验指导书注意事项为了顺利完成实验任务，确保人身、设备的安全，培养学生严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质。
要求每个学生在实验时，必须注意如下事项：一、实验前必须充分预习，认真阅读实验指导书，明确实验任务及要求，弄清实验原理，拟定好实验方案，做好分工。
二、使用仪器设备前，必须熟悉其性能，预习操作方法及注意事项，并在使用时严格遵守操作规程。
做到准确操作。
三、实验接线要认真检查，确定无误方可接通电源。
初学或没有把握时，应请指导教师审查同意后再接通电源。
使用过程中需要改线时，需先断开电源，才可拆、接线。
四、实验中应注意观察实验现象，认真记录实验结果（数据、波形及其他现象）。
实验记录经指导教师审阅签字后，才可拆除实验线路。
此记录应附在实验报告后，作为原始记录的依据。
五、实验过程中发生任何破坏性异常现象，（例如元器件冒烟、发烫有气味或仪器设备出现异常），应立即切断电源，保护现场，及时报告指导教师，不得自行处理。
等待查明原因、排除故障、教师同意后，才能继续进行实验。
如发生事故，应自觉填写事故报告单，总结经验，吸取教训。
损坏仪器、器材，要服从实验室和指导教师对事故的处理。
六、实验结束后，关掉仪器设备的电源开关，再拉闸，并将工具、导线、仪器整理好，方可离开实验室。
七、遵守实验室纪律，注意保持实验室整洁、安静。
不做与实验内容无关的事。
八、进行指定内容之外的实验，要经过指导教师的同意。
不得乱动其他组的仪器设备、器材和工具。
借用器材如有损坏、丢失，要按实验室规定赔偿。
九、实验后，应按要求认真书写实验报告，并按时交给教师。
十、每次实验结束，学生轮流协助实验室打扫卫生和整理仪器。
以增强参与管理意识。
实验一电桥放大电路一、实验目的1．了解金属箔式应变片的应变效应，电桥工作原理，放大器性能。
2．通过实验，可以理论联系实际，增加学生对传感器的感性认识。
3．学生在实验中，要掌握一些基本传感器的使用方法，深化理论知识。
[测控电路]实验指导书
![[测控电路]实验指导书](https://img.taocdn.com/s3/m/ce47ec22ed630b1c59eeb5b9.png)
测控电路实验指导书适用专业：测控技术与仪器重庆科技学院2014年5月前言一、实验目的：测控电路是一门工程技术基础性质的课程，因此实验方法的学习是本门课教学过程中的一个必不可少的环节。
其目的为：（一）依据理论课的内容对重要的原理加以验证，巩固和加深所学的理论知识，使学生更深入，形象地理解掌握所学知识。
（二）熟悉典型测控电路的特性。
（三）熟悉电子线路的调试技术。
（四）学会处理实验数据，分析实验结果，编写实验报告；培养严谨、实事求是的科学作风，并从实验结果中分析出正确结论。
（五）学会查找实验故障，并排除故障。
（六）培养科学的工作态度，即认真地按要求完成操作。
做到细致、周密，并勤于动手，善于思考。
二、实验要求：（一）进入实验室以前，必须复习与此次实验的有关理论知识。
了解本次实验的实验目的、原理、内容、仪器及注意事项等，并完成理论分析与计算，并做好预习报告。
（二）进入实验后，首先认真检查仪器、设备是否齐全、完好。
（三）实验中遇有异常气味和危险现象时，应立即切断电源并通知指导教师，只有在找出故障后方可继续实验。
实验室规则1 进入实验室后，按预先编号小组进入相应实验台，自觉遵守纪律，做实验时不得大声喧哗和打闹，不准做其他有碍实验的活动。
进行实验时，如违反实验室各项规定，指导教师有权停止实验。
2 实验时一定要亲自动手，独立操作，对实验数据与波形要认真、实事求是地做以记录，善始善终。
对无故缺课者原则上不予补做，并以实验不及格处理。
3 测量数据和使用仪器时应注意设备及人身安全，要特别小心，防止触电故事的发生。
4 要以主人翁的态度爱护实验设备、仪器、仪表，按操作规程使用，不得无目的乱旋乱开，不得乱动与本次实验无关的仪器、设备。
对违章使用造成仪器、仪表损坏者，视情节轻重按学校的有关规定严肃处理。
目录实验一：典型运算放大器电路特性实验 (4)实验二热电偶测温及三运放电路特性实验 (6)实验三相敏检波电路实验 (8)实验四：PWM及BUCK电路特性实验特性实验 (14)实验五：有源滤波器设计 (16)实验一：典型运算放大器电路特性实验实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1．熟悉和掌握同相、反相及差分放大器电路的工作原理。
现代测控电子技术实验指导书
现代测控电子技术实验指导书撰写人:周严南京理工大学课程信息实验须知1. 请在每个实验前认真阅读实验指导书，尤其是操作步骤及实验注意事项。
2. 实验仪器电源的开关原则:1) 连接测量线路,确认准确无误后，开启仪器电源；2) 实验完毕,关闭仪器电源,拆除实验线路。
3. 稳压电源不可对地短路。
4．在通电之前务必检查芯片的电源连接是否正确，确认正确后方可通电。
5．测试过程中必须十分小心，务必注意不要将芯片引脚短路，否则会损坏芯片。
6. 实验过程中，心要细、动作要轻，不可有强制性机械动作出现。
7. 实验严格按操作规程进行，否则，出现损坏责任自负。
8. 实验完毕，请一切恢复到实验前的状态，然后离开实验室。
实验一酒精浓度检测与控制一、实验目的通过实际设计调试酒精浓度检测与控制电路，深入理解并掌握气敏传感器的基本特性、工作原理，掌握气敏传感器信号调理电路、气体浓度控制电路的设计原理与工作原理，提高实际工程应用电路的设计与调试能力。
二、实验内容设计一个酒精浓度超标检测报警与控制电路，要求：（1）能够检测出高、中、低三种酒精浓度，采用三个二极管指示；（2）当酒精浓度达到最高浓度时，蜂鸣器发生报警，并启动电路自动控制排风轴流风机的启动，排除酒精。
（3）当酒精浓度下降回到允许范围后，风机自动停止，报警也停止。
（4）检测电路要求具有气敏传感器的温度补偿电路，以避免传感器受温度的影响发生误报警。
三、实验所需仪器/设备简述1. 直流稳压电源三路输出，两路的输出范围为0-35V，可级联成单路0-70V输出，也可构成双路±35V 输出电源。
另外一路为固定5V输出，输出电流最大3A。
2. 双踪数字示波器泰克公司TDS1002型60MHz双踪数字示波器，具备模拟示波器的全部功能，另具有幅度、时间宽度、周期、频率自动测量功能，具有捕捉单次脉冲功能，具有波形打印功能。
3. 四位半数字万用表四位半数字万用表能够测量交直流电压、电流、电阻、电容、三级管电流的放大倍数、二极管电阻。
测控电路实验指导书
目录实验一集成运算放大器的基本应用 (1)实验二交流放大器的基本应用 (7)实验三比较器 (11)实验四电桥放大电路 (16)实验五 RC有源滤波器 (22)实验六、锁相环及频率调制与解调电路 (28)实验七、模拟乘法器及调幅与检波电路 (31)实验八半波/全波精密检波整流电路 (34)实验九、相位调制与解调实验 (37)实验十、脉冲宽度调制实验 (41)实验十一压频/频压转换实验 (44)实验十二仪表放大实验 (48)附录一、DRVI使用说明 (50)附录二、电阻色环识别 (52)附录三、实验主板的说明 (53)实验一 集成运算放大器的基本应用一、实验目的：了解集成运算放大器的特性与使用方法；掌握集成运算放大器的基本应用。
二、实验内容：1. 反相放大器反相放大器是最基本的集成运算放大器应用电路。
如图1-1所示：闭环电压增益： 2VF 1A =R R − 输入电阻： Ri=R1 输出电阻： Ro ≈01.1 所需元件与设备：传感器实验主板；放大器OP07（1个）；电阻：10K Ω（棕黑黑红）×2，20K Ω（红黑黑红）×1，51K Ω（绿棕黑红）×1；跳线若干；1.2实验步骤:（1） 选择线路板反相放大器部分；（2） 将R=10K Ω电阻的两端用跳线分别接入R_IN ，构成图1-1反相放大器电路； （3） 接通电源，IN 输入直流电压，在DRVI 中观测电压输出值, 验证闭环电压增益（VF A ）； 注：用DIVI 观测的电压不要超过5V ，DRVI 的操作见附录一，（4） 改变电压的输入，验证闭环电压增益（VF A ）；改变R2的值（改为20K 或51K ），重复上述步骤。
图1-1 反相放大器 图1-2 同相放大器2. 同相放大器同相放大器也是最基本的集成运算放大器应用电路。
如图1-2所示：闭环电压增益： A VF =1+ 12R R 输入电阻： R i =r ic ; r ic 为运放本身同相输入端对地的共模输入电阻，一般为108Ω输出电阻： R o ≈02.1 所需元件与设备：传感器实验主板；放大器OP07（1个）；电阻：10K Ω（棕黑黑红）×2，20K Ω（红黑黑红）×1，51K Ω（绿棕黑红）×1；跳线若干；2.2实验步骤:（1）选择线路板同相放大器部分；（2）将R=10K Ω电阻的两端用跳线分别接入R_IN ，构成图1-3同相放大器电路；（3）接通电源，Vi 输入直流电压，在DRVI 中观测电压输出值，验证闭环电压增益（A VF ）； （4）改变电压的输入，验证闭环电压增益（A VF ）；（5）改变R 2的值（改为20K 或51K ），重复上述步骤。
实验十三开关式全波相敏检波实验（测控电路实验指导书）
实验十三 开关式全波相敏检波实验一、实验目的１、了解双边带调幅信号的形成及解调原理；2、掌握开关式全波相敏检波电路的构成及工作原理；3、掌握开关式全波相敏检波电路的特性。
二、实验原理调制信号、载波信号、双边带调幅信号分别如图所示，当调制信号0U X >时，双边带调幅波的相位极性与载波的相位极性相同，当调制信号0U X <时，双边带调幅波的相位极性与载波的相位极性相反，调制信号X U 改变符号时，其调幅波信号相位改变0180。
要使原信号得到解调，检波电路就必须具有判别信号相位和选频的能力。
包络检波电路是不能满足这一要求的，必须采用相敏检波电路，相敏检波电路又称同步检波电路 （一）实验电路框图如图13-1所示高频载波信号（正弦波）经移相器进行相位调整，然后经开关式全波相敏整流电路进行全波整流，再经低通滤波器取出低频成分，信号经放大电路放大从而获得解调信号。
低通滤波器放大电路双边带调幅(DSB)信号输入开关式全波整流电路解调输出载波信号输入移相器图13-1 实验电路框图（二）实验电路分析 电路原理图如图13-2所示i U 为高频载波信号输入端，1R ，2R ，1N 构成过零比较器，对高频载波信号整形，1N 输出开关控制信号（方波）如图13-6所示,控制开关场效应管的通断。
s U 为双边带调幅波输入端，3R ，4R ，5R ，2N 构成放大倍数受开关管Q 控制的放大器，当c U 为高电平时，放大器的放大倍数为 -1；当c U 为低电平时，放大器的放大倍数为 +1。
其对s U 双边带调幅波的整流后的信号波形如图13-7所示。
图13-2 全波相敏整流电路图三、实验设备 1、测控电路（二）实验挂箱2、函数信号发生器3、虚拟示波器四、实验内容及步骤 1、把5V ±、12V ±直流电源接入“测控电路二”实验挂箱2、在“1U 幅度调制单元”的“调制信号输入”端及“载波输入”端分别加入调制信号（正弦波），载波信号（正弦波），调制信号为Z 3KH .1，P P 1V -左右的正弦波（把本挂箱的U12单元的电源开关拨到“开”方向，利用“U12信号产生单元”产生此正弦波，U12单元的电位器W1用来调节信号幅度，电位器W2用来调节信号频率）；载波信号为Z 20.5KH 左右，P P 4.0V -的正弦波（从实验屏上的函数信号发生器接入）。
测控系统原理与设计实验指导书
实验一温控系统设计实验一、实验要求：利用实验仪上显示电路、键盘或开关电路、A/D、D/A转换电路，模拟空调恒温控制。
可以利用实验仪上的电位器模仿温度变化，制冷和加热可以控制直流电机模仿压缩机或加热器的运行。
要求可以用键盘或开关设定恒温温度，当外界温度超过设定温度1℃时，就要启动制冷压缩机。
当前温度要能够显示，可以用LED显示当前温度。
二、实验目的：了解闭环控制的基本原理；培养综合运用单片机控制的能力和技巧。
四、实验说明ADC0809是8位A/D转换器，其输出数字量的范围是0~255（FFH），这与人对温度的识别习惯不相吻合，所以应考虑将输出值进一步转换到如0~100的温度范围（设温度传感器的量程是0~100℃）。
另外有兴趣的同学可深入考虑如下两点：（1）将当前温度显示用两位数字表示；（2）当前温度与设定温度相差越大，则压缩机的转速越快，这是闭环控制的基本原理。
五、实验步骤：（如源程序、流程图或调试中遇到的问题和解决方法等）六、实验结果和体会：实验二 步进电机控制系统设计实验一、实验要求：由P1口控制步进电机，编写程序输出脉冲序列控制步进电机实现正转、反转、加速和减速等功能。
二、实验目的：了解步进电机控制的基本原理；掌握控制步进电机转动的编程方法；了解脉宽调制（PWM ）的原理。
四、实验说明步进电机驱动原理是通过对每组线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。
切换是通过单片机输出脉冲信号来实现的。
所以调节脉冲信号的频率就可以改变步进电机的转速，改变各相脉冲的先后顺序，就可以改变电机的转向。
步进电机的转速应由慢到快逐步加速。
电机驱动方式可以采用双四拍（AB DA CD BC AB →→→→）方式，也可以采用单四拍（A D C B A →→→→）方式。
为了旋转平稳，还可以采用单、双八拍方式（A DA D CD C BC B AB A →→→→→→→→）。
各种工作方式的时序图如下：（高电平有效）： 上图中示意的脉冲信号是高电平有效，但实际控制时公共端是接在VCC 上，所以实际控制脉冲是低电平有效。
07电信测控电路实验指导书_实验4
实验四 综合实验一、实验目的1、熟悉仪表放大器和集成电压-频率变换器件的工作原理。
2、能够根据需要设计测量放大电路和电压-频率变换电路。
3、利用实验数据，验证所学理论知识。
二、使用仪器与器材双线示波器、信号源、数字万用表、直流稳压源、实验电路板、元器件若干。
三、实验任务1.电压-频率变换电路实验电路如下图所示。
该图采用高性价比的KA331作为电压-频率变换的核心芯片，其实验图如图3。
电容全部都为0.01uF ，精密可调电阻R p 为10k ，其它参数如图所示。
图3 KA331组成的电压-频率变换电路按上原理图接好线后调节精密可调电阻，将输入直流电压5v转换为5kHz的方波信号输出，然后按下表调整输入电压，测量其输出方波频率，并画出电压-频率曲线。
2.测量放大电路实验中采用高性能、低价格专用仪表放大芯片AD623作为测量放大器，放大倍数为20倍，自行查资料如何使用AD623芯片并画出电路原理图。
四、实验内容1、将自己学号最后两位数值乘以K作为信号源输出直流电压值(mV)。
号数为01~09的K取50，其他的K取10。
比如学号为0605020101，那么换算的放大器输入直流电压值为50mV，学号为0605020115，那么换算的放大器输入直流电压值为150mV。
当换算的直流电压值超过250mV，则将其值减半，比如学号为0605020109，那么换算的放大器输入直流电压值为225mV。
其它的依此类推。
2、在测量放大电路中调节精密可调电阻Rp ，使得放大倍数为20。
3、在电压-频率变换电路中调节精密可调电阻，测试在不同输入直流电压条件下的频率输出。
4、将自己学号最后两位数按要求处理后测量其放大器输出和V-F变换后的输出。
五、实验报告1、画出符合自己要求的测量放大电路原理图。
2、画出ka331内部结构框图并简要说明V-F变换原理并写出电压-频率变换公式。
3、。
将V-F变换表格式测试数据进行处理，以频率为横坐标，输出电压为纵坐标，绘出频率——电压关系曲线，并对实验数据进行简要分析。
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《测控电路》实验指导书王月娥编写电子工程与自动化学院目录实验一典型放大器的设计 (5)实验二精密检波和相敏检波实验 (8)实验三信号转换电路实验 (12)实验四细分电路实验 (14)《测控电路》课程实验教学大纲一、制定实验教学大纲的依据根据本校《2011级本科指导性培养计划》和《测控电路》课程教学大纲制定。
二、本实验课在专业人才培养中的地位和作用《测控电路》是测控技术与仪器专业专业任选课。
电路实验技能是从事测控行业工作者的一项基本功。
本实验课的教学目的就在于加强学生对《测控电路》课程有关理论知识的掌握以及测控电路实验技能和实验方法的训练。
三、本实验课讲授的基本实验理论1、如何基于集成运算放大器设计模拟运算电路、电桥放大器以及仪用放大电路。
2、幅度调制与解调电路的原理。
3、信号转换电路原理。
4、电阻链细分电路的原理。
四、本实验课学生应达到的能力1、培养学生独立分析电路的能力。
2、培养学生独立设计、搭接电路的动手能力。
3、培养学生使用典型电工电子学仪器的技能。
4、培养学生处理测量数据和撰写实验报告的能力。
五、学时、教学文件学时：本课程总学时为32学时,其中实验为8学时,占总学时的25%。
六、实验考核办法与成绩评定根据学生做实验的情况及实验报告，由指导教师给出成绩，成绩按优、良、中、及格、不及格五档给分。
以15%的比例计入课程总成绩。
七、仪器设备及注意事项注意事项：注意人身安全，保护设备。
八、实验项目的设置及学时分配制定人：审核人：批准人：注意事项为了顺利完成实验任务，确保人身、设备的安全，培养学生严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质。
要求每个学生在实验时，必须注意如下事项：一、实验前必须充分预习，认真阅读实验指导书，明确实验任务及要求，弄清实验原理，拟定好实验方案，做好分工。
二、使用仪器设备前，必须熟悉其性能，预习操作方法及注意事项，并在使用时严格遵守操作规程。
做到准确操作。
三、实验接线要认真检查，确定无误方可接通电源。
初学或没有把握时，应请指导教师审查同意后再接通电源。
使用过程中需要改线时，需先断开电源，才可拆、接线。
四、实验中应注意观察实验现象，认真记录实验结果（数据、波形及其它现象）。
实验记录经指导教师审阅签字后，才可拆除实验线路。
此记录应附在实验报告后，作为原始记录的依据。
五、实验过程中发生任何破坏性异常现象，（例如元器件冒烟、发烫有气味或仪器设备出现异常），应立即切断电源，保护现场，及时报告指导教师，不得自行处理。
等待查明原因、排除故障、教师同意后，才能继续进行实验。
如发生事故，应自觉填写事故报告单，总结经验，吸取教训。
损坏仪器、器材，要服从实验室和指导教师对事故的处理。
六、实验结束后，关掉仪器设备的电源开关，再拉闸，并将工具、导线、仪器整理好，方可离开实验室。
七、遵守实验室纪律，注意保持实验室整洁、安静。
不做与实验内容无关的事。
八、进行指定内容之外的实验，要经过指导教师的同意。
不得乱动其他组的仪器设备、器材和工具。
借用器材如有损坏、丢失，要按实验室规定赔偿。
九、实验后，应按要求认真书写实验报告，并按时交给教师。
十、每次实验结束，学生轮流协助实验室打扫卫生和整理仪器。
以增强参与管理意识。
实验一 典型放大电路的设计一、实验目的1. 掌握仪用放大电路的构成及特点。
2. 掌握电桥工作原理，放大器性能。
3. 掌握自举式高输入阻抗放大电路的构成和特点。
二．实验内容1．双运放高共模拟制比电路。
2. 单臂电桥实验。
3. 高输入阻抗同相交流放大电路。
三．实验原理 1. 电路模块的功能（1）双运放高共模拟制比电路：传感器输出的信号通常都伴随着很大的共模电压，一般采用差动输入集成运算放大器来抑制它，抑制能力不仅与外接电阻对称精度有关，也与运算放大器本身的共模抑制能力有关。
一般运算放大器共模抑制比可达80dB ，而采用由几个集成运算放大器组成的测量放大电路，共模抑制比可达100～120dB 。
（2）电桥放大器：电桥电路不仅可精测电阻，而且可用于测量电感、电容、频率、压力、温度、形变等许多物理量，并广泛地应用于自动控制之中。
电参量式传感器经常通过电桥转换电路输出电压或电流信号，并通过运算放大器作进一步的放大。
（3）高输入阻抗电路： 有些传感器（如电容式、压电式）的输出阻抗很高，可达108Ω以上，这就要求对测量放大电路具有很高的输入阻抗。
在要求较高的场合，可采用高输入阻抗集成放大器或采用集成运算放大器组成的自举电路组成高输入阻抗电路和传感器进行匹配。
2. 电路实验原理（1）高共模抑制比电路的原理（本实验做双运放高共模抑制比放大电路）电路如图1-1所示。
对理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：i264i13412O U R RU R R R R U -=其中R 7=R 1∥R 2，R 5=R 3∥R 4∥R 6。
当6312R R R R =，U i1=U i2时，输出电压为零，共模信号得到了抑制。
U i1U i2图1-1 高共模抑制比电路（2）单臂电桥放大电路的原理图1-2所示，是把传感器电桥两输出端分别与差动运算放大器的两输入端相连，构成差动输入电桥放大电路。
当R 5=R 6 5521//2oR Uu U R R R -=++46346////R R u U R R R +=+若运算放大器为理想工作状态，即-+=u u ，可得 521465346////2//OR R R R R U U U R R R R ⎛⎫+=+⎪+⎝⎭由上式可知，电桥一个桥臂的电阻变化时，电路的电压放大倍数不是常量，放大倍数和电位器的值有关。
（3）高输入阻抗电路的原理交流电压跟随电路，由于它们的同相输入端接有隔直电容C 1的放电电阻R （R 1+R 2），因此电路的输入电阻在没有接入电容C 2时将减为R 。
为了使同相交流放大电路仍具有高的输入阻抗，可采用反馈的方法，通过电容C 2将运算放大器两输入端之间的交流电压作用于电阻R 1的两端。
由于处于理想工作状态的运算放大器两输入端是虚短的（即近似等电位），因此R 1的两端等电位，没有信号电流流过R 1，R 1可以看作是无穷大，为了减少失调电压，反馈电阻R 3应与R （即R 1+R 2）相等。
四．实验装置1.±5V 直流稳压电源；2.测控电路实验板；3.双踪示波器；4.直流电压表；5.信号源。
五．实验方案及实验结果分析实验前熟悉相应的实验单元，认清实验单元的信号输入及输出端口，把±5V 直流稳压电源接入“测控电路实验板”±5V 的插孔。
（注：切忌正负电源极性接反和输出端短路，否则将会损坏集成块）。
1. 电桥放大电路电桥的电源U 接2V ，调节电位器R W ，测量电桥放大电路的输出电压。
表1-12. 高共模抑制比电路（1）在“测控电路”实验板上找到相应的实验单元，信号输入端接地，进行调零。
（2）测量差模电压放大倍数：单端输入，V 1=5mV ，f=1KHz 的输入信号，测量输出电压V O 的值。
（3）测量共模电压放大倍数：双端输入，V 1=5mV ，f=1KHz 的输入信号，测量输出电压V O 的值。
（4）在U i1及U i2的两端输输入幅值为2V 、频率为1KHz 的正弦波信号，测量相应的U 0，并用示波器观测U 0与U i 的幅值及相位关系，将结果记入下表中。
表1-2图1-3 高输入阻抗电路图1-2 差动电桥放大电路（5）设计合适的高共模抑制比测量电路，测量该实验电路的共模抑制比。
3. 自举组合电路（1）在“测控电路”实验板找到相应的实验单元，在U i输入正弦波信号，测量相应的U0，并用示波器观测U0与U i的幅值及相位关系。
（2）将结果记入表下表中。
（3）设计合适的测量方法，测量该电路的输入阻抗。
（4）引起该电路高输入阻抗的元件是电容C2，分析有它和无它对电路输入输出关系的影响。
六实验报告1. 整理实验数据，将理论计算结果和实测数据相比较，得出实验结论。
2. 分析讨论实验中出现的现象和问题。
3. 回答思考题4. 总结与体会七思考题1. 考虑有无自举模块的差异。
2. 计算高输入阻抗放大器输入阻抗并与理论值进行比较。
3. 测量仪用放大电路的共模抑制比并与理论值进行比较。
实验二 精密检波和相敏检波实验一．实验目的1. 掌握差动变压器的基本结构及原理，通过实验验证差动变压器的基本特性。
2. 了解信号调制/解调的基本工作原理。
3. 掌握精密全波整流电路的构成及工作原理。
4. 掌握相敏检波电路的构成及工作原理。
二．实验内容1. 精密线性检波电路的实验2. 相敏检波电路的实验 三、实验原理在精密测量中，进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外，往往还有各种噪音。
而传感器的输出信号一般很微弱，将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电路的一项重要任务。
为了便于区别信号与噪音，往往给测量信号赋以一定特征，这就是调制的主要功用。
从已经调制的信号中提取反映被测量的测量信号，这一过程称为解调。
1. 精密全波整流电路实验工作原理高输入阻抗全波精密检波电路如图2-1所示，它采用同相端输入。
当u s >0时，D 1导通，D 2截止，则电路输入输出关系：u o =u s 。
当u s <0时，D 2导通，D 1截止，取R 1=R 2=R 3=R 4/2。
这时N 1的输出为： u o =-u s 。
（详细的推导关系见教材） 2. 相敏检波电路工作原理相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。
相敏检波与包络检波在功能上的主要区别是前者能够鉴别调制信号相位，以判别被测量变化的方向，同时还具有选频的能力，以提高测控系统的抗干扰能力。
从电路结构上看，相敏检波电路的主要特点是，除了所需解调的调幅信号外，还要输入一个参考信号，有了参考信号就可以用它来鉴别输入信号的相位和频率。
设输入信号为0()cos()s x t V w t θ=+，其中s V 是表示被测信号的幅度；0w 是被测信号和参考信号的频率；θ是被测信号和参考信号之间的相位差。
参考信号()r t 输入方波信号，其傅立叶级数表示为[]1014(1)()os (21)21n rn V r t c n w t n π+∞=-=--∑ ，x(t)与r(t)相乘的结果为 ()()()p u t x t r t =∙图2-1 精密全波整流电路0cos()s V w t θ=+[]1014(1)cos (21)21n r n V n w t n π+∞=-∙--∑[]1012(1)cos (22)21n r sn V V n w t n θπ+∞=-=---∑+1012(1)cos(2)21n r s n V Vnw t n θπ+∞=-+-∑ 上式中第一项为差频项，第二项为和频项。