電路與模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、肇慶學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院 軟件學(xué)院電路與模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告專 業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班 級 11 科技 3 班學(xué) 號 201124132135學(xué)生姓名 黃斯博黃斯博指導(dǎo)教師 連連晉晉平平 完成時間 2012 年 5 月 30 日完成情況完成情況成績成績實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四指導(dǎo)教師簽名： 日 期：_ I目錄目錄實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 EWB 仿真軟件仿真軟件.11 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?12 實(shí)驗(yàn)設(shè)備.13 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法、步驟.14 實(shí)驗(yàn)體會.1實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 .21 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?22 實(shí)驗(yàn)原理.23 實(shí)驗(yàn)設(shè)備.24 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.25 預(yù)習(xí)與思考.36 實(shí)驗(yàn)體會.3實(shí)驗(yàn)三實(shí)

2、驗(yàn)三 基本放大電路基本放大電路 .41.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?41.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件.41.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.4實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 集成運(yùn)算電路集成運(yùn)算電路 .73.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?73.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件.73.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.71實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 EWB 仿真軟件仿真軟件1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 學(xué)會用 EWB 仿真軟的使用方法。(2) 學(xué)會用 EWB 仿真軟件驗(yàn)證電路定律。2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備(1) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。(2) EWB 仿真軟件。3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法、步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法、步驟（1）熟悉 EWB 的使用方法及操作步驟；（2）使用 EWB 模擬連接電路；（3）創(chuàng)建電路、使用各種虛擬儀器，完成電路連接。4 實(shí)

3、驗(yàn)體會實(shí)驗(yàn)體會通過使用 EWB 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，在缺乏電子器件的情況下我依然完成了實(shí)驗(yàn)。雖然這個軟件小巧，但是其仿真功能十分強(qiáng)大?？梢哉f 100%地模擬了真實(shí)的電路，解決了缺乏實(shí)驗(yàn)儀器而對學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)過程所造成的限制。而且它很容易上手，內(nèi)里又包含了各種各樣的實(shí)驗(yàn)儀器，對計(jì)算機(jī)硬件要求比較低，運(yùn)行速度也比較快，對學(xué)習(xí)電子電路知識的人提供了一個便捷的平臺，并且在仿真過程中還可以隨意更改各元器件參數(shù)，實(shí)在是很方便。它的工作界面非常直觀，原理圖和各種工具都在同一個窗口內(nèi)，未接觸過它的人稍加學(xué)習(xí)就可以很熟練地使用該軟件。對于電子設(shè)計(jì)工作者來說，它是個極好的 EDA 工具，許多電路你無需動用烙鐵就可得知它的結(jié)

4、果。這真的是一款非常實(shí)用的軟件。2實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?1)驗(yàn)證基爾霍夫定律的正確性，加深對基爾霍夫定律的理解。(2)學(xué)會用 EWB 仿真軟件驗(yàn)證電路定律。2 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 由于電路中的任一節(jié)點(diǎn)均不能堆積電荷，因此流人電流等于流出電流，即I=0。對任何一個閉合回路而言，電路中電位升應(yīng)等于電位降，即U=0。因此測量某電路的各支略電流及多個元件兩端的電壓時，應(yīng)分別滿足基爾霍夫電流定律和電壓定律。運(yùn)用上述定律時必須注意電流的參考方向，此方向可預(yù)先任意設(shè)定。3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備(1) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。(2) EWB 仿真軟件。4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）EDA 模擬

5、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用 EWB 按下圖 2-1 連接，檢查無誤后，打開開關(guān)，顯示結(jié)果如圖 2-2，觀察并記錄電路參數(shù)到表 2-1 中。圖 2-1 EWB 基爾霍夫定律驗(yàn)證電路3圖 2-2 基爾霍夫定律驗(yàn)證電路結(jié)果測量UR1UR2UR3UR4UR5US1US2IR1IR2IR3顯示值-663.3mV4.327V-4.327V9.664V-12.00V6V12V-1.301mA-8.654mA-9.95mA驗(yàn)證結(jié)果-663.3mV4.327V-4.327V9.664V-12.00V6V12V-1.301mA-8.654mA-9.95mA表 2-2待測量I1mAI2mAI3mAU1VU2VUR1VUR2VUR3

6、VUR4VUR5V計(jì)算值1.935.997.926.0012.000.98-5.994.040.98-1.97測量值2.086.388.436.0511.990.93-6.244.020.97-2.08相對誤差7.77%6.51%6.43%0.8%0.08%-5.10%4.17%-0.5%-1.02%-5.58%5 預(yù)習(xí)與思考預(yù)習(xí)與思考 根據(jù)圖 2-1 的電路參數(shù)，計(jì)算出待測的電流 I1、I2、I3和各電阻上的電壓值，記入表 2-2 中，以便實(shí)驗(yàn)測量時，可正確地選定毫安表和電壓表的量程。6 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)體會體會(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一個節(jié)點(diǎn)，驗(yàn)證基爾霍夫電流定律的正確性。(2)根據(jù)

7、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一個閉合回路，驗(yàn)證基爾霍夫電壓定律的正確性。4實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 基本放大電路基本放大電路1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法，分析靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器性能的影響。2.掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測試方法。3.熟悉常用電子儀器及模擬電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用。1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件（1）+12V 直流電源；（2）函數(shù)信號發(fā)生器：（3）雙蹤示波器；（4）晶體三極管(小信號放大)或 9011 1 只：（5）萬用電表：（6）晶體管毫伏表；（7）電阻器、電容器若干。（8）EDA 軟件1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）EWB

8、 仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用 EWB 按下圖 3-1 連接，檢查無誤后，打開開關(guān)，觀察并記錄數(shù)據(jù)。圖 3.1 EWB 單管共射放大實(shí)驗(yàn)電路5（2）實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)電路如圖 3-2 所示。各儀器的公共端必須連在一起。圖 3-2 單管共射放大實(shí)驗(yàn)電路1.測量靜態(tài)工作點(diǎn)接通+12V 電源、調(diào)節(jié) RP，使(即)，用萬用表直流電壓檔測VUE0 . 2mAIC0 . 2量、及用萬用電表測量值。記入表 3-1 中。BUCEUU 、1BR表 3-1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量值計(jì)算值)(VUB)(VUE)(VUC)(1kRB)(VUBE)(VUCE)(mAIC1.482.011.98600.795.222.測量電壓放大倍數(shù) 在放大器

9、輸入端加入頻率為 1kHz 的正弦信號，調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的輸出旋鈕，su使=10mV，同時用示波器觀察放大器輸出電壓的波形，在波形不失真的條件下用交流iU0u毫伏表測量下述三種情況下的值，并用雙蹤示波器觀察和的相位關(guān)系，記入表 3-20u0uiu中。表 3-2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))( kRC)( kRL)(0VUVA觀察記錄一組和的波形0uiu2.41.141141.20.57572.42.40.57573.靜態(tài)工作點(diǎn)對電壓放大倍數(shù)的影響 置，適量，調(diào)節(jié) RP，用示波器監(jiān)視輸出電壓波形，在不kRC4 . 2LRiu0u6失真的條件下，測量的值，記入表 3-3 中。0UIC、表 3-3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) )(mAI

10、C1.41.41.61.6 2.02.42.42.62.6)(0VU0.960.961.031.031.141.141.221.221.261.26VA9696103103114114122122126126注：測量時，要先將信號源輸出旋鈕旋至零(即使=0)。CIiu4.觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對輸出波形失真的影響 置調(diào)節(jié) RP 使，測出的值，再、04 . 24 . 2iLCukRkRmAIC0 . 2CEU逐步加大輸入信號，使輸出電壓足夠大但不失真。然后保持輸入信號不變，分別增大和0u減小 RP，使波形出現(xiàn)失真，繪出的波形，并測出失真情況下的和值，記入表 3-0uCICEU4 中。注：每次測和時都要將

11、信號源的輸出旋鈕旋至零。CICEU表 3-4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))(mAIC(V)CEU波形0u失真情況管子工作狀態(tài)0.7239.536截止放大1.2067.887無 放大0.91488.889飽和飽和 5.不失真輸出電壓 置，按照實(shí)驗(yàn) 4 中所述方法，同時調(diào)節(jié)輸入信號的幅度、kRkRLC4 . 24 . 2和電位器 RP，用示波器和交流毫伏表測量值，記入表 3-5 中。0UUOPP、 表 3-5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) )(mAIC)(mVUim)(VUcm)(VUOPP2.62.630305.755.751.81.87實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 集成運(yùn)算電路集成運(yùn)算電路 3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握由運(yùn)算放大器組成的比例

12、、加法、減法和積分等基本運(yùn)算電路的原理。（2）熟悉運(yùn)算放大電路的基本特點(diǎn)和性能。（3）了解運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用時應(yīng)考慮的一些問題。3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 （1） 12V 直流電源； （2）函數(shù)信號發(fā)生器： （3）晶體管毫伏表： （4）萬用電表； （5）集成運(yùn)算放大器 A741 1 只； （6）電阻、電容器若干。3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容EWB 仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用 EWB 按圖 3-8 連接，檢查無誤后，打開開關(guān)，觀察并記錄數(shù)據(jù)。(1).反相加法運(yùn)算電路圖 3-8 EWB 反相加法運(yùn)算電路 實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容集成運(yùn)算放大器是一種模擬集成電路，本實(shí)驗(yàn)采用的運(yùn)算放大器的型號為 A741。 1.反

13、相比例運(yùn)算電路 （1）按圖 3-9 連接實(shí)驗(yàn)電路，接通12V 電源，將輸入端接地，用萬用表測量輸出電8壓，調(diào)節(jié) RP，使=0。并保持 RP 不變。0U0U （2）輸入=100Hz，調(diào)節(jié)輸入電壓的大小，測量輸出電壓，填入表 3-9 中，fiU0U計(jì)算其電壓放大倍數(shù)，并與理論值比較。同時，用雙蹤示波器觀察輸入、輸出電壓波形是否反相。表 3-9 反相比例運(yùn)算電路數(shù)據(jù))(VUi(V)0UiVUUA0波形iU波形0U0.22100.4410圖 3-9 反相比例運(yùn)算電路 圖 3-10 同相比例運(yùn)算電路2.同相比例運(yùn)算電路(1) 按圖 3-10 連接電路，實(shí)驗(yàn)步驟同上，將結(jié)果填入表 3-10 中。表 3-10 同相比例運(yùn)算電路數(shù)據(jù))(VUi(V)0UiVUUA0波形iU波形0U0.20.210.40.41(2)將圖中的 R1 斷開，電路為電壓跟隨器，重復(fù)內(nèi)容(1)，填入表 3-11 中。表 3-11 電壓跟隨器數(shù)據(jù))(VUi(V)0UiVUUA0波形iU波形0U0.20.2190.40.21圖 3-11 反相加法運(yùn)算電路 圖 3-12 減法運(yùn)算電路3.反相加法運(yùn)算電路 按圖 3-11 連接電路，在輸入端加直流信號，調(diào)節(jié)的大小，測量輸出電壓，21iiUU 、0U 填入