《電子技術(shù)》實驗指導(dǎo)書

1、實驗一 常用電子儀器的使用一、實驗?zāi)康?、掌握萬用表、函數(shù)發(fā)生器、示波器、交流毫伏表的使用方法；2、掌握用示波器觀察正弦信號、方波信號和三角信號的振幅和頻率。二、實驗材料1、萬用表一個。2、示波器一臺。3、函數(shù)發(fā)生器一個。4、交流電源、直流電源各一個。三、實驗內(nèi)容1、數(shù)字萬用表目前用得比較多的是四位半數(shù)字萬用表。所謂半位是指最高位只能顯示0和1，四位半的最大量程為 “19999”。主要使用方法和技術(shù)參數(shù)有：（1）測量電阻測量電阻的量程有：200，2k，20k，200k，2M，20M，200M。使用時應(yīng)注意的事項： 被測電路不能帶電，電容的電荷要放盡； 被測阻值超出量程時或開路時，顯示“1”，需

2、要更換量程。 大于1M或更高的電阻，有時幾秒鐘后讀數(shù)才能穩(wěn)定； 為了精確測量，應(yīng)先將表筆短接，顯示表筆線的電阻值，實驗中，測量值減去這一電阻值，得到的才是實際被測值。（2）直流電壓測量直流電壓測量的量程有：200mV，2V，20V，200V，1000V。輸入阻抗：所有量程為10M。使用時應(yīng)注意的事項： 測試表筆并聯(lián)到待測電路上，紅表筆接不同的端子表示的極性不一樣； 如果顯示器只顯示“1”，表示過量程，需要更換量程； 一般測量電壓不能高于1000V，否則有可能損壞儀表。（3）交流電壓測量交流電壓測量的量程有：2V，20V，200V，750V。輸入阻抗：所有量程為2M。使用時應(yīng)注意的事項： 測試表

3、筆并聯(lián)到待測電路上。 如果顯示只顯示“1”，表示過量程，需要更換量程；。 一般測量電壓不能高于1000V，否則有可能損壞儀表。（4）直流電流測量直流電流測量的量程有：20mA，200mA，20A。測量電壓降：滿量程為200mV。過載保護(hù)：200mA以下為0.3A/250V保險絲保護(hù)，20A無保險絲保護(hù)。（5）交流電流測量交流電流測量的量程：2mA，20mA，200mA，20A。測量電壓降和過載保護(hù)與直流電流測量相同。值得注意的是：在實驗中不提倡學(xué)生使用電流表，需要測量電流時，都是將電流轉(zhuǎn)換為電壓，測出電壓值后，然后計算出電流。2、函數(shù)發(fā)生器本實驗可采用DF1641D函數(shù)信號發(fā)生器，它能直接產(chǎn)生

4、正弦波，三角波，方波，鋸齒波和脈沖波。函數(shù)發(fā)生器的主要技術(shù)參數(shù)有：頻率范圍： 0.1Hz2MHz 分七檔；波形： 正弦波，三角波，方波，正向或負(fù)向脈沖波，正向或負(fù)向鋸齒波；TTL輸出脈沖波： 低電平0.4V，高電平3.5V；CMOS輸出脈沖波：低電平0.5V，高電平514V連續(xù)可調(diào)；輸出阻抗：50±10%；輸出幅度：20UP-P (空載)；輸出衰減：20dB，40dB；直流偏置：0±10V連續(xù)可調(diào)；VCF輸入：DC1kHz，05V；頻率計： 1Hz10MHz，靈敏度100mVrms，最大15V(AC+DC)；電源：220±10%，50±2Hz；DF164

5、1D函數(shù)信號發(fā)生器的使用方法如下：（1）電源開關(guān)鍵 / POWER，按下電源接通(ON)，彈起關(guān)斷電源(OFF)；（2）量程選擇鍵 / RANGE(Hz)，有七個鍵，即2，20，200，2K，20K，200K，2M；（3）功能鍵 / FUNCTION，有三個鍵，即方波 (占空比為50%)、三角波 (正、負(fù)斜率相等)和正弦波；（4）頻率調(diào)節(jié)旋鈕 / FREQUENCY,與量程選擇鍵配合使用，如果量程鍵按下2kHz，改變頻率調(diào)節(jié)可獲得0.2kHz2kHz范圍內(nèi)的任一頻率信號，其余依次類推；（5）輸出 / OUTPUT，為被測電路提供信號，輸出阻抗約50；（6）輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕 / AMPLITUD

6、E，用于調(diào)節(jié)輸出信號的幅度大小，V。上述一些鍵和旋鈕是經(jīng)常使用的，為獲得一些特殊場合所需要的電信號，還有其他幾個旋鈕，具體使用請參考說明書。3、示波器 示波器是一種能在示波屏幕上顯示出電信號變化曲線的儀器，它不僅能像電壓表，電流表那樣讀出被測信號的幅度，而且還能像頻率計，相位計那樣測試信號的周期（頻率）和相位，同時還能觀察到信號的失真等一些參數(shù)。本實驗可采用有V252，YB4320G和DF4320三種型號的示波器。這三種示波器均為雙蹤示波器，可同時測試兩路從直流（DC）到交流（AC）20MHz的電信號。靈敏度為1mV/DIV。由于型號不同，面板結(jié)構(gòu)不同，各種旋鈕（或按鍵）功能有的用中文表示，有

7、的用英文表示，各部分的工作原理為：(1) 示波管示波管是進(jìn)行電-光轉(zhuǎn)換的器件，把被測的電信號；在示波管的熒光屏上顯示出來。示波管由三大部分組成，電子槍，用于產(chǎn)生纖細(xì)而高速的電子束，由輝度（INTEN）和聚焦（FOCUS）旋鈕控制；偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，使電子束隨X軸或Y軸的信號而偏轉(zhuǎn)，由移位旋鈕（POSTTION）和衰減器旋鈕（VOLTS/DIV）控制；顯示屏，即熒光屏，在高速電子束轟擊下發(fā)光，顯示出圖形。(2) Y軸放大器（垂直系統(tǒng)）在雙蹤顯示示波器中，為了同時顯示兩個被測試信號，在Y通道中加入通道轉(zhuǎn)換器。電子開關(guān)在面板上是由方式選擇MODE開關(guān)(或按鈕)控制，共有五種狀態(tài)，DODE打在CH1時，只讓第

8、一路被測信號通過，而CH2被關(guān)斷，屏幕上只顯示第一路信號的波形，相當(dāng)于單蹤功能；DODE打在CH2時，屏幕上只顯示第二路信號的波形，相當(dāng)于單蹤功能；當(dāng)DODE打在“交替”（ALT/ALTERNATE），適合于交替顯示兩路較高頻率的信號；當(dāng)DODE打在“斷續(xù)”（CHOP），適合于同時顯示兩路較低頻率的信號；當(dāng)DODE打在ADD（迭加），第一路信號和第二路信號同時通過電子開關(guān)且互相迭加，顯示兩路信號迭加在一起的波形，即Y1+Y2；若再與“極性”選擇開關(guān)（或按鍵）相配合，即可實現(xiàn)Y1-Y2功能。(3) X通道（或稱水平通道，時基電路）X通道主要作用是產(chǎn)生一個與時間成線性關(guān)系的鋸齒波掃描電壓，加到示波

9、管的水平偏轉(zhuǎn)板上，使電子束沿水平方向隨時間而線性偏轉(zhuǎn)，形成時間基線(簡稱時基)。圖2.1表示UY被測信號電壓加在示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，UX掃描電壓加在示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，當(dāng)電子束進(jìn)入偏轉(zhuǎn)區(qū)，同時受到Y(jié)方向和X方向偏轉(zhuǎn)電壓的作用，則在熒光屏上顯示出被測電壓隨時間變化的波形圖。圖2.1 示波器顯示正弦波示波器的主要技術(shù)參數(shù)：Y軸頻帶寬度： DC20MHz，AC耦合，頻率下限 -3dB，10Hz；輸入阻抗： 1M±2%25pF；偏轉(zhuǎn)系數(shù)： 1mV5V/DIV，125進(jìn)制 分21檔；工作方式： CH1，CH2，雙蹤，疊加；X軸頻帶寬度： DC2MHz ；偏轉(zhuǎn)系數(shù)： 1S0.5S/DIV，1

10、25進(jìn)制 分21檔；XY工作方式： DC2MHz；XY相位差： 30 DC100KHz；觸發(fā)源： CH1，CH2，電源，外接；電源： 220V±10% 50±2Hz；示波器常用開關(guān)，面板上常用旋鈕(或按鈕)分為四部分，它們分別是：電源部分1) 電部開關(guān)（POWER）；2) 輝度（INTENSITY）；3) 聚焦（FOCUS）；4) 校正信號（CAL）。垂直通道1) CH1（X），CH2（Y）和輸入（INPUT）；2) AC/GND/DC，AC/信號經(jīng)過電容耦合至放大器輸入，GND/放大器輸入端接地，DC/信號直接耦合至放大器輸入；3) 伏/格（VOLTS/DIV）衰減器，1

11、25進(jìn)制，示波管垂直方向分為8格；4) 移位（POSITION）；5) 垂直工作方式（VERTICAL MODE），CH1檔屏幕上僅跟蹤CH1的信號，CH2檔屏幕上僅跟蹤CH2的信號，DUAL（ALT，CHOP）檔，屏幕上同時跟蹤CH1，CH2兩路信號，（ALT為“交替”，用于較高頻率，CHOP為“斷續(xù)”，用于較低頻率），疊加（ADD）檔是跟蹤CH1和CH2信號的代數(shù)和。水平通道1) 掃描時間選擇開關(guān)（TIME/DIV），按125進(jìn)制，示波器水平方向分為10格；2) XY ；3) CH1信號作為X軸，CH2信號作為Y軸；觸發(fā)系統(tǒng) 1) 觸發(fā)源選擇（SOURCE）輸入信號觸發(fā)（INT）電源信號觸

12、發(fā)（LINE）外部信號觸發(fā)（EXT）2) 輸入信號觸發(fā)（INT TRIG）CH1，CH1輸入信號觸發(fā)CH2，CH2輸入信號觸發(fā)交替觸發(fā)（VERT MODE），用于穩(wěn)定顯示二個不同頻率的信號，但不能測量信號的相位差。3) 觸發(fā)方式選擇（TRIGE MODE）自動掃描（AUTO），無信號輸入時也有掃描基線；常態(tài)掃描（NORM），當(dāng)有觸發(fā)信號才有掃描基線，當(dāng)輸入信號低于50Hz時，請用“常態(tài)”觸發(fā)掃描。(4) 示波器的使用方法 測量直流電壓1) 將觸發(fā)方式置自動（AUTO），使屏幕上出現(xiàn)掃描基線，Y軸微調(diào)置校正（CAL）；2) CH1，或CH2的輸入接地（GND），此時的基線為0V基準(zhǔn)線；3) 加入

13、被測信號，輸入置DC，觀察掃描基線在垂直方向平移的格數(shù)，再與VOLTS/DIV開關(guān)指示的值相乘，即為信號的直流電壓。例如，VOLTS/DIV置0.5V/DIV，讀得掃描線上移為4.8格，則被測電壓為：U=0.5/DIV×4.8DIV=2.4V。再說明的是若采用10:1的探頭，則為24V。 測量交流電壓1) 將輸入置AC；2) 利用垂直移位旋鈕，將波形移至屏幕中心位置，根據(jù)波形所占垂直方向的格數(shù)，可測出電壓波形的峰值。例如，VOLTS/DIV置0.4V/DIV，被測波形占4.8格，則被測電壓為：UP-P=0.4V/DIV×4.8DIV=1.92V。再說明的是置DC時，將被測信

14、號中的直流分量也考慮在內(nèi)，置AC時，則直流分量無法測出。測量時間掃描開關(guān)的微調(diào)置于校正位置（CAL）。1) 測間隔時間（周期）。例如，TIME/DIV置于0.4ms/DIV，間隔在水平方向占8格，則其間隔時間為：T=0.4ms/DIV×8DIV=3.2ms。2) 測量脈沖前（后）沿時間脈沖的前沿(或后沿)時間是指脈沖由幅度的10%上升到90%（或由90%下降到10%）的時間。測量時可調(diào)節(jié)掃速開關(guān)，將波形的前沿（或后沿）適當(dāng)放寬，以便精確讀數(shù)。3) 測脈沖寬度調(diào)節(jié)VOLTS/DIV，TIME/DIV開關(guān)，使脈沖在垂直方向占24格，水平方向占46格，此時脈沖前沿及后沿中心點之間的距離為所

15、要測量脈沖的寬度時間tu。4) 測量頻率測量周期性信號的頻率，有兩種方法：第一種測一個周期的時間，例如，波形周期為5格，掃描開關(guān)置于1s，則，T=1×5=5s，f=1/T=200KHz；第二種方法，使被測信號在屏幕上顯示較多周期，這樣可以減小測量誤差，例如按X軸方向10格內(nèi)占有多少個周期的方法來計算，頻率如式（1-1）所示： （1-1）式中，為被測信號的頻率（Hz），為10格內(nèi)占有的周期數(shù)，TIME/DIV為面板上掃描開關(guān)指示的數(shù)值。4、交流毫伏表實驗可采用DF2173B毫伏表，此表具有測量精度高，輸入阻抗高，通頻帶范圍寬的特點，且有監(jiān)視輸出功能，可作放大器使用。交流毫伏表的主要技術(shù)

16、參數(shù)：電壓測量范圍：100V300V；電壓刻度：1，3，10，100，300mV，1，3，10，30，100，300V；dB刻度： -60 +50dB；頻率響應(yīng)：100Hz 100KHz，±5%，10Hz1MHz，±8%；輸入阻抗：1M/45PF；電源：220V±10%，50±2Hz。交流毫伏表的使用方法：(1) 機械調(diào)零。在接通電源之前，先調(diào)整交流毫伏表指示的機械零位；(2) 接通電源。按下電源開關(guān)，發(fā)光二極管燈亮，儀器立刻工作，為保證性能穩(wěn)定，建議預(yù)熱10分鐘后再使用；(3) 選擇量程。將量程開關(guān)置于適當(dāng)量程，加入測量信號。如果測量電壓未知，應(yīng)將量程

17、開關(guān)置于最大檔，然后逐漸減小量程。交流毫伏表的注意事項：（1）當(dāng)輸入電壓在任何一個量程檔指示為滿度時，監(jiān)視輸出端的輸出電壓均為0.1Vrms；（2） 毫伏表是按正弦電壓有效值刻度的，被測信號偏離正弦波越大，引起的誤差也就越大。(3) 毫伏表的精度表較高，當(dāng)輸入端開路時，會受到外界感應(yīng)信號的影響，指針可能超量程偏轉(zhuǎn)。為了避免指針碰彎，不測量時，量程應(yīng)選在較大位量。實驗二 單級共射放大電路一、實驗?zāi)康?、觀察并繪制靜態(tài)工作點對放大倍數(shù)和非線性失真的影響。2、掌握放大電路的一般測試方法。3、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)實驗儀器的使用方法。二、實驗儀器設(shè)備1、電子實驗臺。2、三極管、電阻、電容、導(dǎo)線若干。3、雙蹤示波器。

18、4、萬用表。5、交流毫伏表。三、實驗內(nèi)容及步驟1、靜態(tài)工作點測試（1）按圖10-1在電子實驗臺上聯(lián)接電路，經(jīng)檢查無誤后在UCC端接上12V電源。圖10-1 單極共射放大電路（2）將萬用表撥至5mA電流檔，串在9013集電極回路中。調(diào)節(jié)R1使IC=1mA，然后測量Ib和晶體管的各極直流電壓。根據(jù)測量值計算 ，將測量結(jié)果計算值填入表10-1中。表 10-1IC（mA）Ib（mA）UC（V）Ub（V）Ue（V）2、測量電路的放大倍數(shù)從電子實驗臺的信號源輸出頻率為1KHZ、幅度為50mV左右的正弦波信號接電路的輸入端，用雙蹤示波器同時觀察輸入輸出波形，用交流毫伏表測量ui和uo，根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算Au。

19、將測量值填入表10-2中。表 10-2ui（mV）uo（V）Au輸入波形輸出波形3、觀察工作點對輸出波形的影響調(diào)節(jié)R1使輸出波形分別剛好出現(xiàn)截止失真和飽和失真，在此兩種情況下分別用萬用表測量晶體管的Ic和VCE的值，并將測量結(jié)果填入表10-3中。表 10-3 參數(shù) 狀態(tài)IC（mA）UCE（V）波形飽和失真截止失真4、研究集電極負(fù)載對放大器的影響 在第三項實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上，將RC分別換為500、1K和10K，用示波器觀察并記錄輸出波形，看其是否出現(xiàn)失真。結(jié)果填入表10-4中。表 10-4阻值5001K10K波形四、實驗報告要求1、用實驗測得的、IC值，根據(jù)公式估算Au并與測量結(jié)果進(jìn)行比較，分析誤

20、差原因。2、填寫實驗表格和數(shù)據(jù)。3、分析工作點的位置對輸出波形的影響。實驗三 整流與濾波電路的聯(lián)接與測試一、實驗?zāi)康?、了解單相整流、濾波電路的性能特征。2、進(jìn)一步掌握示波器顯示與測量的技能。二、實驗儀器設(shè)備1、電子實驗臺。2、變壓器、二極管、電阻、電容、導(dǎo)線若干。3、萬用表。4、晶體管毫伏表。5、示波器。三、實驗內(nèi)容及步驟實驗電路如圖11-1所示，圖中VD1VD4為IN4007，并請按表11-1所列的參數(shù)組織實驗步驟，并填寫有關(guān)數(shù)據(jù)，畫出相關(guān)圖形。VD1VD2VD3VD4CRL+220Tr9V/1.5VUO圖 11-1表 11-1序號元件值輸出電壓UO(V)()tO輸出電壓波形電容C電阻RL

21、直流成分交流成分1開路5.6kUO(V)()tO2100µFUO(V)()tO3100µF5.6k4100µF510UO(V)()tOUO(V)()tO5470µF510四、實驗報告要求1、用根據(jù)公式計算的數(shù)值與測量結(jié)果進(jìn)行比較，分析誤差原因。2、填寫實驗表格和數(shù)據(jù)、波形。3、簡述整流、濾波輸出電壓中各成分與濾波電容容量及負(fù)載電阻阻值大小的關(guān)系。實驗十二 集成運算放大器的應(yīng)用一、實驗?zāi)康?、初步了解運算放大器的基本應(yīng)用。2、了解運算放大器的外形結(jié)構(gòu)。二、實驗儀器設(shè)備1、電子實驗臺。2、直流穩(wěn)壓電源。3、運算放大器、電阻、導(dǎo)線若干。4、萬用表。三、實驗內(nèi)容

22、及步驟10k1、按圖12-1聯(lián)接電路，并按表12-1的要求進(jìn)行同相比例放大電路的測量。1kuo1k741ARLui+i10k圖 12-1表 12-1Ui（V）0.50.11.5RL（）5.1k5.1k5.1kUO（V）2、按圖12-2聯(lián)接電路，并按表12-2的要求進(jìn)行反相比例放大電路的測量。10k1kuoui 1k741ARL+10k圖 12-2表 12-2Ui（V）0.50.11.5RL（）5.1k5.1k5.1kUO（V）3使上面兩項實驗中的RL=，并在輸入端ui之前串入RS=5.1k的電阻，分別測量同相與反相比例放大器的輸入電阻。四、實驗報告要求1、用根據(jù)公式計算的數(shù)值與測量結(jié)果進(jìn)行比較

23、，分析誤差原因。2、填寫實驗表格和數(shù)據(jù)。3、分析集成運算放大器在使用前是否要進(jìn)行調(diào)零？總結(jié)運放調(diào)零的操作步驟。實驗十三 常用集成電路的識別與簡單測試一、實驗?zāi)康?、了解常用集成電路的外形結(jié)構(gòu)。2、了解如何簡單測試常用集成電路。二、實驗儀器設(shè)備1、電子實驗臺。2、常用集成電路（小型）、電阻、導(dǎo)線若干。3、萬用表。三、實驗內(nèi)容及步驟1、看：封裝考究，型號標(biāo)記清晰，字跡、商標(biāo)及出廠編號、產(chǎn)地俱全且印刷質(zhì)量較好，（有的為烤漆、激光蝕刻等）。2、檢：引腳光滑亮澤程度，有無腐蝕插拔痕跡，生產(chǎn)日期較短。3、測：對常用數(shù)字集成電路，為保護(hù)輸入端及工廠生產(chǎn)需要，每一個輸入端分別對VDD和GND接了一個二級管 (

24、反接)，用萬用表的測二級管檔位可測出二級管效應(yīng)，VDD和GND之間電阻值靜態(tài)在20K以上，小于1K肯定是壞的。4、對常用模擬及線性集成電路, 通常要插入應(yīng)用電路中才可判斷,為安全考慮,建議先確信外圍電路無錯誤再插入集成電路。5、請同學(xué)們根據(jù)實驗給出的相關(guān)器件識別和判斷出為何種集成電路，并根據(jù)該器件的特性和參數(shù)自建一測試電路進(jìn)行簡單測試。四、實驗報告要求1、記錄所給集成電路的VDD和GND之間電阻值，并參照實驗步驟3分析其好壞。2、繪制自建測試電路并分析電路原理。實驗十四計數(shù)器及其應(yīng)用電路的聯(lián)接一、實驗?zāi)康?、掌握二進(jìn)制計數(shù)器的功能及應(yīng)用電路。2、掌握N進(jìn)制計數(shù)器的功能及應(yīng)用電路。3、掌握計數(shù)器

25、級聯(lián)方法及應(yīng)用電路。二、實驗儀器及設(shè)備1、二進(jìn)制計數(shù)芯片74LS163 1片。2、十進(jìn)制計數(shù)芯片74LS160 1片。3、七段譯碼顯示器 1片。4、方波發(fā)生器 1個。5、示波器 1個。6、導(dǎo)線 若干。 三、實驗內(nèi)容、二進(jìn)制計數(shù)器的功能及應(yīng)用（1）二進(jìn)制計數(shù)器74LS163按圖14.1進(jìn)行連線，CP接連續(xù)脈沖，輸出Q端接示波器和七段譯碼顯示器。圖14.1二進(jìn)制計數(shù)器的功能及應(yīng)用（2）觀察在CP作用下，輸出端Q的狀態(tài)，畫出與CP對應(yīng)的Q端的波形及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并說明功能。 波形圖： CP:Q0:Q1:Q2:Q3:狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖： 功能說明：、進(jìn)制計數(shù)器的功能及應(yīng)用（1）二進(jìn)制計數(shù)器74LS16

26、3按圖14.進(jìn)行連線，CP接連續(xù)脈沖，輸出Q端接示波器和七段譯碼顯示器。圖14.2 進(jìn)制計數(shù)器功能及應(yīng)用（2）觀察在CP作用下，輸出端Q的狀態(tài)，畫出與CP對應(yīng)的Q端的波形及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并說明幾進(jìn)制計數(shù)器。 波形圖： CP:Q0:Q1:Q2:Q3:狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖： 功能說明：3、十進(jìn)制計數(shù)器74LS160級聯(lián)及應(yīng)用（1）十進(jìn)制計數(shù)器74LS160按圖14.3進(jìn)行連線，CP接連續(xù)脈沖，輸出Q端接七段譯碼顯示器。圖14.3十進(jìn)制計數(shù)器74LS160級聯(lián)及應(yīng)用（2）觀察在CP作用下，輸出端Q的狀態(tài)，并說明其功能。 功能說明：五、實驗報告要求 整理實驗數(shù)據(jù)，畫出各實驗步驟中所觀察到的波形、狀態(tài)圖及功能說明。實驗十五555定時器的應(yīng)用及測試一、實驗?zāi)康?1、掌握555定時器的管腳及基本功能。2、掌握用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器的方法和電路。3、熟悉555定時器的常用應(yīng)用。二、實驗原理 555定時器又稱為集成時基電路或5