电路与模拟电子技术 第11章 技能训练及应用实践

表11. 13
0 输出衰减(db)
-20dB
-40dB
-60dB
示波器v/div 位置
峰峰波形高度 (格)
峰峰电压(伏)
电压有效值 (伏)
③交流信号频率的测量
将示波器的“t/div微调”旋钮置于“校准”，此 时，扫 描速率开关“t/div”所置刻度值表示屏幕横向坐标每格所表示
的时间值。根据被测信号波形在横向所占的格数直接读出信
图11.8戴维南等效电路
表11.10
I，（mA） U，（V）
5.报告要求：
（1）绘出测试电路图，简述训练过程。 （2）根据表１1.8和表１1.9的结果，在同一坐标系画出两条 外特性曲线，作比较，并分析产生误差的原因。
11.4 日光灯照明电路及功率因数的提高
1.训练目的：
（1）熟悉日光灯照明电路的接线，了解日光灯电路的的工作
第11章 技能训练及应用实践
11.1电阻器、电容器的识别与检测及万用表的使用
11.训练目的
(1)熟悉电阻器、电容器的外形、型号命名法。
(2)学习用万用表检测电阻器、电容器的方法。
(3)学习使用万用表。
2.训练器材
万用表
1只
不同型号的电阻器、电容器
若干只。
3.训练内容和步骤
(1)电阻的识别和检测，将结果填入表11.１中.
表11.１ 电阻的识别和检测
序 号
色环颜色 （按顺序填写）
阻值
识别 允许误差
功率
测量 量程wk.baidu.com阻值
合格 否
(2)色环电阻的识别和检测，将结果记录于表11.２中 表11.２色环电阻的识别和检测
序 号
标 志
材料
识别
阻值
允许误 差
功率
测量
量程
阻值
合格 否
(3)电容器的识别和检测，将结果记录于表11.３中 表11.３电容的识别和检测
11.3 戴维南定理的验证
1.训练目的
(1)初步掌握有源线性二端网络的参数的测定方法。
(2)加深对戴维南定理的理解。
2.训练器材
双路直流稳压电源
1台
直流毫安表 0—50—100m A
1只
电阻器1KΩ、510Ω、100Ω、2KΩ/0.5W 各一只
电位器470Ω/1W
2只
数字万用表或 指针式万用表
1只
-20dB、-40dB、-60dB档，用毫伏表分别测出相应的电压值。 注意：毫伏表接于被测信号时，应先接“接地”端，然后再接
“非接地”端，测量结束时，应按相反顺序取下。不测时，应将
（3）示波器的使用
①使用前的检查与校准
先将示波器面板上各键置于如下位置：“显示方式”置 “X—Y”；“极性”选择位于“+”；“触发方式”位于“内触 发”；“DC，GND，AC”置于“AC”；“高频，常态，自动” 开关位于“自动”位置；“微调，V/div”置“校准”和 “0.2V/div”档。然后用同轴电缆将校准信号输出端与CH1通道 的输入端相连，开启电源后，示波器屏幕上应显示幅度为1V、 周期为1ms的方波。调节“辉度”“聚焦”和“辅助聚焦”各旋 钮使观察到的波形细而清晰，调节亮度旋钮于适中位置。
开路短路法：由戴维南定理和诺顿定理知，
R0=
U OC I SC
利用RA很小的电流表测出ISC。这种方法不适合不允许直接短 路的 二端网络。如图11.4所示。
附加电阻法：测出二端网络的开路电压以后，在端口处
接一负载电阻RL，然后测出负载电阻RL两端的电压URL，如图
11.5所示。因
URL=
U OC R0 RL
序号 标志 材料
识别 容量
耐压
测量漏电电阻 合格
量程
阻值 否
(4)万用表的使用
①将万用表的功能转换开关旋至交流电压挡，按要求测试三相交 流电源的线电压、相电压值，记录于表11.４中。
表11.４三相交流电源的电压
项目 档位
500V 250V
线电压
UUV
UVW
UWU
相电压
UUN
UVN
UWN
②测量直流电压和电流
号的周期，若要测量频率只需将被测的周期求倒数即为频率
值。按表11.14所示频率，由信号发生器输出信号，用示波器 测出其周期，计算频率，并将所测结果与已知频率比较。
表11.14
1
5
10
100
信号频率(KHZ)
扫描速度(t/div)
一个周期占有水平格数
信号频率
④交流信号相位差的测量 测量两个相同频率信号之间的相位关系时，使“显示方式”
11.2基尔霍夫定律和叠加定理的验证
1．训练目的。
（1）练习电路接线，学习电压表，电流表，稳压
电源的使用方法。
（2）加深对基尔霍夫定律、叠加定理的理解。
（3）加深对电压、电流参考方向的理解。
2．训练器材
直流稳压电源 30V可调
1台
电阻器 20、50、100Ω±5%/0.5W
各1只
直流毫安表 0—500mA
启辉器的内部结构如图11.9（ b ）所示，其中1是圆柱形外 壳，2是辉光管，3是辉光管内部的倒U型双金属片，4是固定触 头，通常情况下双金属片和固定触头是分开的，5是小容量的 电容器，6是插头．
图（a）
图（b）
（２）多量程功率表的使用
功率表的电压线圈，电流线圈标有*的一端是同极性端，连 线时要连在电源的同一侧。

RL
则等效电阻R0
R0=（
U OC U RL
-1）RL
附加电源法：令有源二端网络中的所有独立源置零，然后 在端口处加一个给定电压为U的电压源，测得入口电流I, 如图11.6所示，则
U RO= I
4：训练内容及步骤 (1)测试有源二端网络（虚线框内电路）的外特性U=f (I)。
按图11.7接线,调节RP的大小，测出电压U和电流I，将数据填 入表11.9中。
原理。
（2）了解提高功率因数的意义和方法。
（3）学习用实验的方法求线圈的参数。
（4）学习使用功率表。
2.训练器材
日光灯（40W）照明电路接线板
1块
MF—４7型万用表
1只
交流毫安表0——500mA
3只
多量程功率表
1只
3.技能训练技术知识 日光灯电路的组成:日光灯电路由灯管、镇流器、启辉
器三部分组成。图11.9（a）为日光灯电路，图中1是灯管，2是 镇流器，3是启辉器。
于电路的情况，将电流表测出的电流值及电压表测出的电压值 填入表11.8 中。
③将S1合到点2，S2合到点4，即电压源E2单独作用于电路， 也将所测得的电流值和电压值填入表11.8 中。
表11 .8 数据记录表
电量及数值 作用情况
I1（m
A）
E1、E2共同作
用
E1、单独作用
E2、单独作用
电流
I2（m
2只
0—50—100mA
1只
直流电压表 0—15—30V
1只
3．训练内容与步骤 （1）验证基尔霍夫定律 ①电路如图11.2所示，（开关S1、S2均断开）经教师 检查无 误后，方可进行下一步。
图11.2 验证基尔霍夫定律电路图
②调节稳压电源第一组的输出为15V作为E1,第二组 的输出电压为3V作为E2，把S1、S2分别合向点1和 点4。 ③将各电流表读数记入表11. 6中实测栏内，并验算 栏内验算a节点电流的代数和 ΣI=0？ ④用电压表分别测量各元件电压Uab、Ubc、Ucd、 及Uda，记录于表13.6中。并验算回路abcda及abca的 电压代数和. 注意：在电路中串联电流表时，电流表的极性应按
3.技能训练技术知识 （1）线性有源二端网络参数UOC的测定方法： UOC采用直接测量法：当所用万用表的内阻RV 远大于等效电 阻RO 时，可直接将电压表并联在有源线性二端网络两端，电 压表的指示值即为开路电压UOC 。如图11.3所示。
图11.3
图11.3
(2)R0的测量方法有：开路短路法、附加电阻法、附加电源法。
图11.11 日光灯电路
表11.11
项目 U
测量 值
测量数据
UrL
UR I P
计算数据
cos1 R r L
（2）改善日光灯电路的功率因数
合上电容支路的开关S,将电容从零开始增加，使电路从感性 变成容性，每改变电容一次，测出日光灯支路的电流I1，电容 支路的电流I2，总电流I,电路的功率P。
表11.12
项目 1 2 3 4 5
给定
测量数据
U
220V 220V 220V 220V 220V
C
1μ F 2μ F 3μ F 4μ F 5μ F
I I1
I2 P
计算数据
cosφ
Q
5.报告要求： （1）完成表格中的计算值。
（2）做出Ｉ＝f (c)曲线，功率因数曲线cosφ＝f (c)。
（3）说明功率因数提高的原因和意义。
读数方法：功率表上不注明瓦数，只标出分格数，每分格 代表的功率值由电压、电流量限UN和IN确定，即分格常数C：
C= U N I N
m
α 功率表的指示值 P=C
α( 为指针所指的格数）
注意：功率表电路中，功率表电流线圈的电流、电 压线圈的电压都不能超过所选的量限UN和IN 。
4．训练内容和步 （1）日光灯电路参数的测量 按电路图11.11连好线。 断开电容支路的开关 S，点燃日光灯，测量电源电压 U，灯管两端的电压UR，镇流器两端的电压UrL，及I1，功率 表的指示值P等。
Σ I=0？
表11.7数据记录表
电量及有
数值栏
关
数值 Uab Ubc Ucd Uda
项目
验算栏
Uca 回路 回路abca
abcda Σ U=0？
（2）验证叠加定理 ①验证电路见图11.2所示。将开关S1合到点1，开关S2合到4， 即电压源E1、E2共同作用在电路的情况，将电流表测出的电流 值及电压表测出的电压值填入表11.8 中。 ②将开关S1合到点1，开关S2合到点3，即电压源E1单独作用
②信号发生器输出幅度的调节方法
调节输出“衰减”（-20dB、-40dB）波段开关和“输出调节” 电位器，便可在输出端得到所需的电压，其输出为0~10V范围。
③低频信号发生器和毫伏表的使用
将信号发生器的频率旋钮调至1KHz，调节“输出调节”旋钮， 使仪器输出电压为5V左右的正弦波，分别置分贝衰减开关于0dB、
A）
I3（m
A）
电压
Uac(V) Uba(V) Uda(V)
注意：接线时，必须将电源E1和E2关掉，以免稳压电源因输出端 短路烧坏。
4.报告要求 （1）画出验证电路图，简述训练过程。 （2）将各理论计算值及各实测值列表说明。 （3）用表11.6、11.7、11.8中的数据，分别验证基尔霍夫定律和叠
加定理的正确性
②交流信号电压幅值的测量 使低频信号发生器信号频率为1KHz、信号有效值为5V，
适当选择示波器灵敏度选择开关“V/div”的位置（微调置“校 准”），使示波器上能观察到完整、稳定的正弦波，则此时表示 纵向坐标每格代表的电压伏特数，根据被测波形在纵向高度所占 格数便可读出电压的数值，将信号发生器的分贝衰减器置于表 11.13中要求的位置，并测出其结果记入表中。
11.5 常用电子仪器的使用
1．训练目的
（1）了解双踪示波器，低频信号发生器，稳压电源，晶体管
毫伏表的原理和主要技术指标。
（2）掌握用双踪示波器测量信号幅度，频率，相位和脉冲信
号的有关参数。
（3）掌握晶体管毫伏表的正确使用方法。
2.训练器材
双踪示波器
1台
低频信号发生器
1台
双路稳压电源
晶体管毫伏表
1只
按电路图11.１连好线，测试电源电压，电阻R的电压 及回路中的电流。
将结果记录于表中11.５中。
图11.１ 直流电压和电流测量电路
表11.５直流电压和电流的测量
电源电压
电阻电压
挡位 测量值 挡位 测量值
电流 挡位 测量值
5.报告要求 （1）画出测试电路。 （2）整理各表中的测试数据。 （3）总结万用表的使用方法及注意事项。
图11.2所标电流参考方向去接，如果表针反偏，则应 将电流表“+”“-”接线柱上的导线对换，但其读数应记 作负值，这就是参考方向的实际意义。测量电压时也
有同样的情况。
表11.6数据记录表
电量及有关 数值
I1
(m A) 项目 理论计算值
测量值
数值栏
I2
I3
(m A) (m A)
验算栏
节点a电流 的代数和
表11.9
I（mA） U (V)
图11.7有源二端网络的外特性测试电路
(2)按图11.3测开路电压UOC 的方法，测出图11.7中有源二端网 络的开路电压UOC= （ ）V.
(3)测二端网络的等效电阻Ro。任选一种测Ro的方法，测网络 除源后的等效电阻，并记录R0= （ ）Ω
(4)利用上面测得的UOC和RO，组成戴维南等效电路如图11.8， 调节RP，测定其外特性U，=f (I ).将测得的数据填入表11.10中。
数字式（或指针式）万用表
1只
3训练内容及步骤 （1）稳压电源的使用
接通稳压电源的开关，调电压调节旋钮使两路电源分别输出 +3V和+12V，用数字式（或指针式）万用表“DCV”档测量输出电
压的值。
（2）低频信号发生器及晶体管毫伏表的使用 ｀①信号发生器输出频率的调节方法
按下“频率范围”波段开关，配合面板上的频率调节旋钮， 可使信号发生器输出频率可在1KHz~2MHz的范围内改变。