電工電子技術(shù)實訓(xùn)項目教程-第2版資源-課件

電工電子技術(shù)實訓(xùn)項目教程第2版資源PPT目錄項目一學(xué)習(xí)使用萬用表項目二測試線性電阻伏安特性曲線項目三驗證基爾霍夫定律項目四學(xué)習(xí)使用示波器項目五學(xué)習(xí)使用信號源項目六認識電容和測試容抗項目七測試組合元件交流電路項目八測試串聯(lián)諧振電路項目九計量數(shù)字萬用表交流電壓檔位項目十測試整流濾波電路項目十一測試單管放大電路項目十二設(shè)計測試集成運算放大電路項目十三設(shè)計電子計時器

2大家好項目一學(xué)習(xí)使用萬用表

實施目標掌握萬用表測量電阻、電流、電壓的基本方法掌握數(shù)字萬用表的基本操作技能了解實驗實驗室安全和各項管理規(guī)定3大家好1、基本知識點：線性電阻歐姆定律萬用表測量原理2、基本技能點：能夠利用數(shù)字萬用表測量電流和電壓能夠利用數(shù)字萬用表測量電阻能夠利用數(shù)字萬用表檢測線路的通斷能夠正確選擇量程測量4大家好基本理論

常見的萬用表有指針式和數(shù)字式兩種。指針式萬用表主要由指示部分、測量電路、轉(zhuǎn)換裝置三部分組成，如圖1-1MF500萬用表，圖1-2MF47萬用表.圖1-1MF500萬用表外觀圖1-2MF47萬用表外觀5大家好

數(shù)字萬用表的測量基礎(chǔ)是直流數(shù)字電壓表，其他功能都是在此基礎(chǔ)上擴展而成的。為了完成各種測量功能，必須增加相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器，將被測量轉(zhuǎn)換成直流電壓信號，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后通過液晶顯示器以數(shù)字形式顯示出來，其原理框如圖1-3所示。6大家好大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜

MY61數(shù)字萬用表是一種穩(wěn)定、高可靠性手持式三位半數(shù)字萬用表，整機電路設(shè)計以大規(guī)模集成電路、雙積分A/D轉(zhuǎn)換器為核心并配以全功能過載保護，可用來測量直流和交流電壓、直流和交流電流、電阻、電容、二極管、三極管等電路參數(shù)。8大家好項目實施（一）正確認識表筆圖1-5萬用表測量表筆圖1-6萬用表表筆插孔9大家好項目實施（二）正確選擇量程10大家好項目實施（三）測量電阻11大家好項目實施（四）測量直流電壓12大家好項目實施（五）測量直流電流13大家好項目實施（六）測量線路通斷（七）關(guān)閉萬用表圖1-19測試線路通斷檔位圖1-20關(guān)閉萬用表的檔位14大家好拓展萬用表的未來發(fā)展方向除了精確測量之外，就是希望實現(xiàn)“遠程”測量，實現(xiàn)無線萬用表。便攜式電子測試和無線測量技術(shù)的結(jié)合造就了無線萬用表。圖1-21無線萬用表圖1-22利用無線萬用表測量15大家好總結(jié)總結(jié)萬用表使用技巧16大家好項目二測試線性電阻伏安特性曲線實施目標學(xué)習(xí)常用儀器儀表的正確使用及簡單電路的連接方法掌握電阻伏安特性曲線測試方法了解實驗數(shù)據(jù)處理的意義和方法17大家好基本理論當(dāng)一個元件兩端加上電壓，元件內(nèi)有電流通過時，電壓與電流之比稱為該元件的電阻。利用歐姆定律求導(dǎo)體電阻的方法稱為伏安法，它是測量電阻的基本方法之一。實驗測量被測電阻兩端的電壓和流過該電阻的電流，利用歐姆定律計算得到電阻值：。為了研究材料的導(dǎo)電性，通常作出其伏安特性曲線（在平面直角坐標線下，橫坐標代表電壓縱坐標代表電流），以便了解其電壓與電流的關(guān)系。伏安特性曲線是直線的元件稱為線性元件（如圖2-1a所示），伏安特性曲線不是直線的元件稱為非線性元件（如圖2-1b所示），這兩種元件的電阻都可以用伏安法測量。18大家好19大家好

在相同電壓U0作用下，流過三個電阻R1、R2、R3的電流值相比I1>I2>I3。根據(jù)歐姆定律，比較三個電阻值得到：R1<R2<R3。20大家好項目實施（一）識別色環(huán)電阻（二）測量標稱值為600Ω的電阻（三）測量標稱值為2kΩ的電阻21大家好22大家好23大家好24大家好25大家好拓展認識歐姆26大家好總結(jié)分析電流表內(nèi)接法與外接法對測試結(jié)果的影響。

選擇不同的電阻，通過實驗驗證，在測量同一電阻時，兩種接法會帶來怎樣的誤差？并對誤差進行分析。27大家好項目三驗證基爾霍夫定律實施目標加深理解基爾霍夫定律的基本內(nèi)容，用實驗數(shù)據(jù)驗證基爾霍夫定律。通過實驗加深對參考方向的理解。進一步加深電壓是絕對量，電位是相對量的理解。熟悉儀器儀表的使用技術(shù)。28大家好1、基本知識點：歐姆定律基爾霍夫定律的表述支路電流法理論計算2、基本技能點：能夠正確使用萬用表能夠正確測量電壓電流數(shù)值并判斷其方向能夠分析實驗數(shù)據(jù)29大家好基本理論

1、基爾霍夫電流定律(KCL)

在任一時刻流入某一結(jié)點的電流之和等于流出該結(jié)點的電流之和。ΣIi=ΣIo，或ΣI=0。當(dāng)不知道電流的實際方向時，必須設(shè)定每一條支路電流的正方向（參考方向）?；鶢柣舴螂娏鞫刹粌H適用于一個結(jié)點也適用于電路中任意的假設(shè)的封閉面。2、基爾霍夫電壓定律(KVL)

在任一時刻，沿任意閉合回路電壓降的代數(shù)和總等于零。ΣU=0；或ΣU↑=ΣU↓（電壓升等于電壓降）。無論是基爾霍夫電流定律還是基爾霍夫電壓定律，其中的電流或電壓都與電路中的元件線性度無關(guān)，并且與直流電路和交流電路的電路電源性質(zhì)無關(guān)。30大家好實驗原理圖

31大家好32大家好33大家好拓展認識基爾霍夫34大家好提升疊加定理電流驗證實驗35大家好36大家好37大家好項目四學(xué)習(xí)使用示波器實施目標了解示波器的基本組成和工作原理。學(xué)習(xí)數(shù)字示波器的基本使用方法。學(xué)習(xí)測量信號幅度、周期、脈沖寬度等參數(shù)。38大家好1、基本知識點：示波器的基本原理信號電壓參數(shù)的物理意義信號時間參數(shù)的物理意義2、基本技能點：能夠完成示波器的檢查和使用能夠利用數(shù)字示波器測量電壓能夠利用數(shù)字示波器測量周期與頻率能夠根據(jù)示波器顯示描繪波形39大家好基本理論示波器是一種圖形顯示設(shè)備，它能夠描繪電信號的波形曲線。這一簡單的波形能夠說明信號的許多特性：信號的時間和電壓值、振蕩信號的頻率、信號所代表電路中“變化部分”信號的特定部分相對于其它部分的發(fā)生頻率、是否存在故障部件使信號產(chǎn)生失真、信號的直流成份（DC）和交流成份（AC）、信號的噪聲值和噪聲隨時間變化的情況、比較多個波形信號等。示波器的總體方框圖如圖4-1所示。40大家好41大家好示波器一般分為模擬示波器和數(shù)字示波器兩種類型。模擬示波器直接測量信號電壓，并通過從左到右穿過示波器屏幕的電子束在垂直方向描繪電壓。42大家好數(shù)字示波器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）把被測電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。43大家好圖4-4數(shù)字示波器面板控件功能44大家好圖4-5數(shù)字示波器顯示屏45大家好圖4-6數(shù)字示波器控制面板圖46大家好圖4-8功能檢查時的探頭連接圖4-7功能檢查連接與顯示項目實施（一）功能檢查47大家好圖4-9功能檢測的波形顯示48大家好項目實施（二）探頭使用49大家好50大家好51大家好52大家好項目實施（三）CH1、CH2通道設(shè)置按CH1可取得CH1的控制權(quán)，位移旋鈕和電壓檔開關(guān)只對CH1信號有效而對CH2信號無效。若要在屏幕上關(guān)閉CH1信號，則應(yīng)先按以下CH1鍵，再按OFF鍵。圖4-16CH1通道控制53大家好項目實施（四）波形顯示的自動設(shè)置（五）垂直系統(tǒng)的使用（六）水平系統(tǒng)的使用圖4-18垂直控制區(qū)圖4-20水平控制區(qū)54大家好3大格每格1.0V電壓調(diào)整檔位圖4-19垂直應(yīng)用和電壓測量55大家好圖4-21水平控制變化56大家好圖4-22時間測量圖2大格每格500μs57大家好項目實施（七）自動測量電壓圖4-23電壓參數(shù)的物理意義58大家好(a)(b)(c)圖4-24自動測量選項59大家好圖4-25全部測量與關(guān)閉測量選項(a)(b)60大家好項目實施（八）自動測量時間圖4-26時間參數(shù)的物理意義61大家好項目實施（九）使用光標測量信號圖4-27光標測量鍵圖4-28光標測量模式62大家好圖4-29手動時間光標測量舉例63大家好圖4-30光標追蹤測量舉例64大家好圖4-31光標自動測量65大家好拓展

圖4-32手持式示波表圖4-34新一代示波器66大家好項目五學(xué)習(xí)使用信號源實施目標了解信號發(fā)生器的基本組成了解信號發(fā)生器的工作原理學(xué)習(xí)信號發(fā)生器的基本使用方法聯(lián)合測試使用信號源和示波器67大家好1、基本知識點：信號發(fā)生器的基本原理信號的基本參數(shù)2、基本技能點：能夠完成信號源的檢查和使用能夠利用數(shù)字示波器測量信號源輸出能夠測試信號源的基本技術(shù)指標68大家好基本理論信號源，又稱為函數(shù)信號發(fā)生器，可以產(chǎn)生各種波形、幅度和頻率的信號。利用信號源的輸出可以為被測設(shè)備提供準確的測試信號，用于電子整機、部件以及元器件的功能測試，是電子測量中的常用儀表。圖5-1信號源外觀圖69大家好圖5-2信號源整機結(jié)構(gòu)圖70大家好圖5-3信號源前面板控件圖71大家好圖5-4信號源后面板控件圖72大家好項目實施（一）自校檢查（二）50Ω主函數(shù)信號輸出（三）點頻正弦信號輸出（四）內(nèi)外掃描信號輸出圖5-5自檢流程圖5-6信號輸出73大家好項目實施（五）調(diào)整波形對稱圖5-7波形對稱圖5-8正弦信號對稱與不對稱輸出波形比較74大家好圖5-9三角波信號對稱與不對稱輸出波形比較圖5-10方波信號對稱與不對稱輸出波形比較75大家好項目實施（六）測量正弦信號輸出幅度準確度（七）測量正弦信號輸出頻率準確度圖5-9輸出衰減76大家好拓展

圖5-10頻譜儀測量77大家好圖5-11頻譜儀外觀78大家好圖5-13R&S?FSH手持式頻譜分析儀79大家好項目六認識電容和測試容抗實施目標了解電容的基本理論和存儲釋放電荷的作用掌握容抗的測試方法，容抗隨頻率變化的特性——隔直通交。熟練掌握信號源和萬用表的使用。掌握工程上的三十秒規(guī)則。80大家好1、基本知識點：電容的組成和功能電容的隔直通交作用三十秒規(guī)則2、基本技能點：能夠識別電容能夠用萬用表測試電容值能夠正確使用信號源實施能夠利用數(shù)字萬用表測量容抗81大家好基本理論電容（Capacitance）指的是在給定電位差下的電荷儲藏量；國際單位是法拉（F）。圖6-1直標法標注電容規(guī)格82大家好電阻、電感和電容原件在交流電路中阻礙電流的作用如圖。電阻元件：阻抗，不隨頻率變化（保持定值）電感元件：感抗，和頻率成正比（隔交通直）電容元件：容抗，和頻率成反比（隔直通交）83大家好項目實施（一）觀察電容存儲電荷的作用（二）了解三十秒規(guī)則

工程上，對其電氣設(shè)備的維護與調(diào)整，要在斷電三十秒以后再進行操作，這樣可以提供額外的安全保障！?。ㄈy試電容值圖6-6測量電容84大家好項目實施（四）測量容抗低頻信號源被測電容電壓測量電流測量圖6-7容抗測試原理圖85大家好86大家好拓展認識萊頓瓶87大家好圖6-11萊頓瓶圖6-13萊頓瓶88大家好圖6-14巴黎大教堂萊頓瓶實驗89大家好項目七測試組合元件交流電路實施目標了解電感和電阻串聯(lián)后的交流電路特性。了解電容和電阻串聯(lián)后的交流電路特性。熟練掌握信號源和萬用表的使用。能夠完成對實驗數(shù)據(jù)的分析和處理。90大家好1、基本知識點：電感與電阻串聯(lián)的電路特性電容與電阻串聯(lián)的電路特性感抗容抗隨頻率變化的特性電壓三角形和電流三角形2、基本技能點：能夠正確使用交流信號源能夠利用數(shù)字萬用表測量電壓電流能夠分析實驗數(shù)據(jù)91大家好基本理論

92大家好項目實施（一）測量RL串聯(lián)電路選擇電感10mH，電阻R=1kΩ，測量RL串聯(lián)電路。93大家好項目實施（二）測量RC串聯(lián)電路選擇電容0.1uF，電阻R=1kΩ，測量RC串聯(lián)電路。94大家好95大家好96大家好拓展認識安培97大家好總結(jié)1、根據(jù)RL串聯(lián)電路測試結(jié)果，分別繪制各在0.5kHz，1.0kHz和1.5kHz三個頻率下的電壓三角形相量圖并進行比較，分析造成誤差的原因。2、根據(jù)RC串聯(lián)電路測試結(jié)果，分別繪制各在0.5kHz，1.0kHz和1.5kHz三個頻率下的電壓三角形相量圖并進行比較，分析造成誤差的原因。

98大家好項目八測試串聯(lián)諧振電路實施目標了解正弦交流串聯(lián)諧振電路的基本狀態(tài)掌握正弦交流電路的基本分析方法利用電流諧振曲線尋找諧振點學(xué)習(xí)使用基本測量儀表99大家好1、基本知識點：串聯(lián)諧振的電路特性品質(zhì)因數(shù)的概念發(fā)生諧振的條件2、基本技能點：能夠正確使用交流信號源和示波器能夠利用數(shù)字萬用表測量電壓電流能夠測量諧振點能夠分析實驗數(shù)據(jù)100大家好基本理論

諧振(resonance)是正弦電路在特定條件下所產(chǎn)生的一種特殊物理現(xiàn)象，諧振現(xiàn)象在無線電和電工技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用，對電路中諧振現(xiàn)象的研究有重要的實際意義。含有R、L、C的一端口電路，如圖8-1所示，在特定條件下出現(xiàn)端口電壓、電流同相位的現(xiàn)象時，稱電路發(fā)生了諧振。

圖8-1諧振概念示意圖R,L,C電路+—發(fā)生諧振101大家好102大家好103大家好項目實施測試串聯(lián)電路諧振頻率選擇電感40mH，電阻R=100Ω，電容1uF。104大家好105大家好106大家好拓展發(fā)電廠遠程輸電圖8-13核電站發(fā)電原理107大家好108大家好109大家好項目九計量數(shù)字萬用表交流電壓檔位實施目標了解計量的意義掌握萬用表交流檔位測試原理設(shè)計并測試完成萬用表計量報告熟練使用各種測試儀表110大家好1、基本知識點：計量與測量的意義萬用表交流檔位的精度計量的基本方法2、基本技能點：示波器、信號源和萬用表的使用峰峰值與有效值的換算數(shù)據(jù)測量的處理方法

111大家好基本理論

“計量”（metorolgy），定義為實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準確可靠的活動。從定義中可以看出，它屬于測量，源于測量，而又嚴于一般測量，它涉及整個測量領(lǐng)域，并按法律規(guī)定，對測量起著指導(dǎo)、監(jiān)督、保證的作用。計量可以簡單理解為是對于測試設(shè)備的一種測量和校準，利用更加精密的設(shè)備來檢驗常用測量設(shè)備的準確程度。

112大家好項目實施

在500Hz信號輸入時，當(dāng)示波器顯示峰峰值2.84V，萬用表測試有效值為1.007V，偏差為0.007V，即0.7%。113大家好114大家好115大家好拓展認識伏特116大家好項目十測試整流濾波電路實施目標掌握二極管的結(jié)構(gòu)掌握二極管整流電路的結(jié)構(gòu)和原理掌握濾波電路的結(jié)構(gòu)和原理了解RC參數(shù)選擇對于電路的影響學(xué)習(xí)使用測試儀表117大家好1、基本知識點：二極管伏安特性曲線整流電路工作原理濾波電路工作原理充放電時間常數(shù)2、基本技能點：能夠判別二極管的好壞和極性能夠搭建整流濾波電路能夠熟練使用信號源和示波器實施能夠設(shè)計充放電電路118大家好基本理論

1、完成整流功能的電路，利用具有單向?qū)щ娦阅艿恼髟缍O管，將交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動的直流電。

圖10-1單相半波整流電路圖(a)(b)119大家好2、橋式整流

圖10-2單相橋式整流電路圖(c)120大家好3、單相橋式整流濾波電路圖10-3單相橋式整流濾波電路圖(a)(b)121大家好項目實施

（一）判別二極管極性圖10-4二極管測試檔位圖10-51N400系列二極管122大家好項目實施

（二）測量二極管正向伏安特性曲線123大家好124大家好項目實施

（三）測試單相半波整流電路（四）測試單相橋式整流電路圖10-13橋式整流正常波形圖10-14橋式整流故障波形125大家好項目實施

（五）測量單相橋式整流濾波電路圖10-172.2μF濾波輸出波形圖10-1810μF濾波輸出波形126大家好拓展認識法拉第127大家好項目十一測試單管放大電路實施目標通過實驗加深對放大電路工作原理的理解。掌握基本放大電路的測試方法了解靜態(tài)工作點對于放大電路的影響掌握放大器幅頻特性熟練使用各種測試儀表128大家好1、基本知識點：三極管的三個工作區(qū)域靜態(tài)工作點放大電路的失真狀態(tài)放大器的幅頻特性2、基本技能點：示波器、信號源和萬用表的使用

失真的判定通頻帶的測試與計算129大家好基本理論

三極管的輸出特性曲線分為三個區(qū)域：截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)，如圖11-1所示。截止區(qū)和飽和區(qū)之間的區(qū)域為放大區(qū)。此區(qū)域內(nèi)，IC受IB的控制而變化，ΔIC=βΔIB，此時三極管具有電流放大作用。三極管處于放大狀態(tài)的條件是三極管發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。三極管工作在放大狀態(tài)時，具有電流放大作用；三極管工作在截止和飽和狀態(tài)時，具有開關(guān)作用。

圖11-1三極管輸出特性曲線130大家好圖11-2直流工作點與失真關(guān)系波形圖131大家好圖11-3單管/負反饋兩級放大器實物圖132大家好133大家好項目實施

（一）觀察放大電路的非線性失真圖11-6正常放大波形圖圖11-9雙向失真波形圖134大家好圖11-7截止失真波形圖圖11-8飽和失真波形圖135大家好136大家好137大家好項目實施（二）分析不同頻率下，靜動態(tài)工作點對于放大電路的影響。138大家好139大家好項目實施（三）測試放大電路板線性放大區(qū)140大家好141大家好142大家好項目實施（四）測試放大電路板幅頻特性143大家好放大倍數(shù)(kHz)圖11-16級聯(lián)放大器幅頻特性曲線圖144大家好拓展認識赫茲145大家好項目十二測試集成運放電路實施目標掌握集成運算放大器的基本工作原理掌握集成運算放大器組成的比例、加法、減法運算電路功能設(shè)計并測試完成十倍放大電路熟練使用各種測試儀表146大家好1、基本知識點：三極管的三個工作區(qū)域靜態(tài)工作點放大電路的失真狀態(tài)放大器的幅頻特性2、基本技能點：理想集成運放的分析方法

μA741基本性能應(yīng)用比例運算電路的分析147大家好基本理論

集成運算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級放大電路。當(dāng)外部接入不同的線性或非線性元器件組成輸入和負反饋電路時，可以靈活地實現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對數(shù)等模擬運算電路。在大多數(shù)情況下，將運放視為理想運放，就是將運放的各項技術(shù)指標理想化，滿足下列條件的運算放大器稱為理想運放。即： 開環(huán)電壓增益無窮大 輸入阻抗無窮大 輸出阻抗無窮小理想運放在線性應(yīng)用時的兩個重要特性： 兩個輸入端電位相等，它們之間好象短路，但又不是真正的短路，故這種現(xiàn)象稱為“虛短”。 兩個輸入端的電流都為零，好象輸入端與運算放大器內(nèi)部斷開一樣，這一特點稱為“虛斷”。148大家好圖12-1μA741管腳示意圖圖12-2μA741應(yīng)用連接圖基本理論

149大家好150大家好圖12-4反相比例運算電路

圖12-5同相輸入放大電路151大家好項目實施（一）設(shè)計實現(xiàn)“-10”倍放大電路（二）設(shè)計實現(xiàn)“+10”倍放大電路152大家好項目實施（三）設(shè)計實現(xiàn)級聯(lián)放大電路圖12-8LM358應(yīng)用連接圖153大家好