電路與電子實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 楊 憲 澤 劉 明 志 張 玉 姍 2007 年 西南民族大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 目 次 1. 電路實(shí)驗(yàn)的基本認(rèn)識(shí)和基本操作 2. 直流整流電源及穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 3. 間斷閃光指示燈實(shí)驗(yàn) 4. 單 級(jí) 放大電路 5. 實(shí)驗(yàn)一 電路實(shí)驗(yàn)的基本認(rèn)識(shí)和基本操作 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?從外觀上識(shí)別電阻、 微調(diào) 電 阻 器、二極管等常用電子元器件 。認(rèn)識(shí) 驗(yàn)板。 悉萬(wàn)用表等常用儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)、使用方法。學(xué)會(huì)用萬(wàn)用表判斷二極管的陽(yáng)極與陰極，并會(huì)判斷質(zhì)量的好壞。學(xué)會(huì)用 萬(wàn)用表判斷電阻質(zhì)量的好壞。 夠會(huì)用常用的儀器儀表測(cè)量電阻、交直流電流、交直流電壓等。 夠會(huì)用常用的元器件插接技術(shù)，掌握電烙鐵的焊接技術(shù)。 二、 實(shí)驗(yàn)儀器 三、 預(yù)習(xí)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)前必須查閱附錄，了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、使用方法。 懂萬(wàn)用表定性判斷 電阻 定 量 )的原理。 極管 電子元件、電子技能基礎(chǔ)、國(guó)內(nèi)外晶體管手冊(cè)及本書附錄等，圖書館類似的資料較多，不必局限于上述 幾本），了解電阻、二極管等元器件的主 要 參數(shù)、標(biāo)注方法、識(shí)別方法。 四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 用方法、注意事項(xiàng)。 形、圖形符號(hào)、文字符號(hào)、主要參數(shù)、極性識(shí)別、好壞辨別等幾方面認(rèn)識(shí)電阻、二極管等常用電子元件。 0G N D 2 20 V 別測(cè)量電阻、微調(diào)電阻的阻值。用 萬(wàn)用表判斷二極管的陽(yáng)極與陰極。測(cè)量電源整流器的電壓。 圖將元器件分別插接在實(shí)驗(yàn)板上，用導(dǎo)線將各元器件的引腳用電烙鐵焊接起來(lái)。檢查無(wú)誤后將電源整流器通電，觀察發(fā)光二極管的亮度。用小改刀 調(diào)節(jié)微調(diào)電位器的阻值，并觀察發(fā)光二極管的亮度變化。 五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)二 直流整流電源及穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 1 電路及工作原理 路 0 0 u 0 換成整流橋）壓管：做三端穩(wěn)壓時(shí)去掉） 3 3 u FV 6 0 6P L U G 1P L U G 2 0 0 u U G 3P L U G 作原理 壓器工作原理 將交流電網(wǎng)電壓 220V 變成 9V 交流，利用電磁場(chǎng)相互作用原理，其繞組匝數(shù)公式為： 2 = 2 式整流原理 四個(gè)二極管 4 接成電橋形式。當(dāng)交流電源 U0 時(shí)，二極管通， 止，因此輸出電壓為正弦交流正半波；而當(dāng) U0 時(shí)，二極管 通， 止，因此輸出電壓為正弦 交流負(fù)半波。但是無(wú)論輸出正半波還是負(fù)半波，電流流向都是從負(fù)載上端到下端，形成了圖 通過(guò)了電容 電阻 R 組成的濾波器，就形成了直流整流電源，波形如圖 為了了解使用集成芯片，還可以用集成橋更換四支整流二級(jí)管4 （請(qǐng)大家作一下） 作為高質(zhì)量電源，還可以采用以下措施： （ 1） 加單支穩(wěn)壓二級(jí)管，可在電壓升高的情況下，變；但單支穩(wěn)壓二級(jí)管對(duì)電壓降低不起作用。 （ 2） 加三端集成穩(wěn)壓器 7806，無(wú)論電壓升高或降低，都能維持 6 2 實(shí)驗(yàn)所需工具和器材 具 （ 1）電烙鐵（ 2）烙 鐵架 （ 3）絞鉗 （ 4）尖嘴鉗 （ 5）剝線鉗（ 6）數(shù)字萬(wàn)用表 （ 7）大改刀 材 （ 1）電路板 （ 2）帶插頭電源線 （ 3）變壓器 （ 4）整流二級(jí)管四支 （ 5）螺釘（含帽）二顆 （ 6）整流橋 （ 7）電解電容 1000 微法二支 （ 8） 10 歐電阻 （ 9）穩(wěn)壓二級(jí)管 （ 10）三端集成穩(wěn)壓器 （ 11） 法電容 （ 12）焊錫絲 （ 13）帶插頭輸出線 （ 14）軟線 3 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) （ 1） 注意預(yù)習(xí)，清楚原理； （ 2） 變壓器初級(jí)有 220V 高壓，請(qǐng)注意安全； （ 3） 注意電烙鐵高溫，防止?fàn)C傷； （ 4） 焊接一定要可靠，避免虛 焊。 實(shí)驗(yàn)三 間斷閃光指示燈實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 1 實(shí)驗(yàn)意義 該電路可以了解晶體管截止，飽和工作原理， 路充放電過(guò)程，晶體管多諧振蕩原理。同時(shí)，這一電路是交通燈電子控制、節(jié)日閃光燈、節(jié)拍器基礎(chǔ)，具有實(shí)際應(yīng)用前景。 2 電路工作原理 路 R C 11 0 u 1 3R C 21 0 u 1 3 K+ 6 9 3作原理 上圖是一個(gè)對(duì)稱型多諧振蕩器電路。當(dāng)電源接通后，由于電路參數(shù)不可能完全一致，以及干擾、噪聲等的影響， 導(dǎo)電程度是不會(huì)完全相同的，總存在一管導(dǎo)電強(qiáng)些，一管導(dǎo)電弱些。設(shè) 電強(qiáng)些，則 降快些，從而產(chǎn)生下述過(guò)程 : 圖 3是一個(gè)正反饋過(guò)程，很快使 和， 止的狀態(tài)，使指示燈 光；此后，充滿電的電容 電， 升，這形成一個(gè)與圖 B 相類似的過(guò)程，使指示燈 光，周而復(fù)始。 從圖可知，電容 充放電時(shí)間常數(shù)為 容 充放電時(shí)間常數(shù)為 決定著指示燈 而復(fù)始振蕩閃光過(guò)程。 3 實(shí)驗(yàn)所需工具和器材 具 (1) 電烙鐵（ 2）烙鐵架 （ 3）絞鉗 （ 4）尖嘴鉗 5）剝線鉗（ 6）數(shù)字萬(wàn)用表 （ 7）儀器小改刀 材 （ 1）電路板 （ 2）穩(wěn)電電源 （ 3）可調(diào)電阻 200K 兩支 （ 4） 10K 電阻二支 （ 5）發(fā)光二級(jí)管二支 （ 6） 電解電容 470 微法二支 （ 7） 9013 晶體三級(jí)管二支 （ 8）焊錫絲 （ 9）軟線 4 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) （ 1） 注意預(yù)習(xí)，清楚原理； （ 2） 注意電烙鐵高溫，防止?fàn)C傷； （ 3） 焊接一定要可靠，避免虛焊； （ 4） 注意可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)； （ 5） 穩(wěn)壓器初級(jí)有 220V 高壓，請(qǐng)注意安全。 實(shí)驗(yàn)四 單 級(jí) 放大電路 一、 試驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)箱的使用。 大器 Q 點(diǎn)， 方法，了解共射極電路特性。 二、 實(shí)驗(yàn)儀器 三、 預(yù)習(xí)要求 懂三極管 及 單 級(jí) 放大器工作原理，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?作參數(shù)測(cè)量方法。 四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 圖 4單 級(jí) 放大器電路 (一 ) 基本單管放大電路的靜態(tài)研究 （ 1） 用萬(wàn)用表判斷實(shí)驗(yàn)箱上三極管的極性和好壞，電解電容 （ 2） 按圖 4接電路（注意：接 線前先測(cè)量 +12V 電源，關(guān)斷電源后再連線），將 阻值 調(diào)到最大位置。 （ 3） 接線完畢仔細(xì)檢查，確定無(wú)誤后接通電源。調(diào) 某值，使 然后按表 4容測(cè)量其它各值。 （ 4） 左右少許轉(zhuǎn)動(dòng) 別定性觀察表 4量的變化趨勢(shì)，并記錄在表 4。 （ 5） 改變 錄 1A、 三極管 V C C (+ 12V ) 10 10 10 3D G 11 CR 51 5K 11R 2511R 15k 11R 81K 81R 710 01R 55K 11R 424 K(R c )(R e 2)(R e 1)(C e ) L )表 4定 實(shí) 測(cè) 實(shí)測(cè)計(jì)算 e(V) ) ) ) A) Ic(某值 (二 ) 基本單管放大電路的動(dòng)態(tài)研究 1. 定性觀察放大現(xiàn)象 （ 1） 將信號(hào)發(fā)生器調(diào)到 f=1值為 500到放大器輸入端 察 波形， 并比較相位。 （ 2） 信號(hào)源頻率不變，逐漸加大幅度，觀察 的最大值并填表 4 表 4 測(cè) 實(shí) 測(cè) 計(jì) 算 估 算 Vi() v 2. 觀察負(fù)載對(duì)放大倍數(shù)的影響 保持 變，放大器 接 入負(fù)載 改變 值情況下測(cè)量，并將計(jì)算結(jié)果填表 4 表 4定參數(shù) 實(shí) 測(cè) 實(shí)測(cè)計(jì)算 估 算 L Vi() v 2K 5 2K 2 5 5 3. 觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)動(dòng)態(tài)性能的影響 （ 1） 保持 增大和減少 觀察 值 變化情況，測(cè)量并 將結(jié)果填表 4 表 4) ) ) 輸出波形情況 注意：若失真觀察不明顯增大或減小 值重測(cè)。 （ 2） 斷開(kāi) 慢慢 減少 到 剛出現(xiàn)飽和和失真。 然后去掉信號(hào)源，并按表 4內(nèi)容，重新測(cè)量并記錄靜態(tài)各量，確定Q 點(diǎn)的位置，解釋出現(xiàn)失真的原因。 （ 3） 仍斷開(kāi) 調(diào)信號(hào)源電壓， 使 15然后慢慢增大 現(xiàn) 明顯 失真 為止，重復(fù)（ 2）中的測(cè)量與討論。 說(shuō)明： 晶體管的截止并非突變過(guò)程，因此所謂截止失真并不象飽和失真那樣有明顯的分界可供判斷。 (三 ) 測(cè)放大器輸入、輸出電阻 （ 1） 輸入電阻測(cè)量 在輸入端 串接一個(gè) 5阻如圖 4量 可計(jì)算 1入電阻測(cè)量 （ 2） 輸 出電阻測(cè)量 出入電阻測(cè)量 在輸出端接入可調(diào)電阻作為負(fù)載，選擇合適的 使放大器輸出不 失 真（接示波器監(jiān)視）， 測(cè)量有負(fù)載和空載時(shí)的 可計(jì)算 將上述測(cè)量及計(jì)算結(jié)果填入表 4 表 4量輸入電阻 R=5量輸出電阻 實(shí)測(cè) 測(cè)算 估算 實(shí)測(cè) 測(cè)算 估算 Vs(Vi(ri o ) ) 五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 注明你所完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和思考題，簡(jiǎn)述相應(yīng)的基本結(jié)論。 2. 選擇你在實(shí)驗(yàn)中感 受最深的一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，寫出較詳細(xì)的報(bào)告。要求你能夠使一個(gè)懂得電子電路原理但沒(méi)有 看過(guò)本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的人可以看懂你的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并相信你實(shí)驗(yàn)中得出的基本結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)五 一、 試驗(yàn)?zāi)康?1. 了解雙 振蕩條件。 2. 學(xué)會(huì)測(cè)量、調(diào)試振蕩器。 二、 實(shí)驗(yàn)儀器 1. 示波器 2. 信號(hào)發(fā)生器 三、 預(yù)習(xí)要求 1. 復(fù)習(xí) 并聯(lián)振蕩器的工作原理 。 2. 計(jì)算圖 5路的振蕩頻率 。 四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1. 雙 T 網(wǎng)絡(luò)先不接入（ A、 B 處先不與 A 、 B 連），調(diào) 靜態(tài)工作點(diǎn)，使 8V。 2. 接入 雙 示波器觀察輸出波形。若不起振調(diào) 節(jié) G N 10 10 10 51 20 1K 81R 55K 11R 424 C ( + 12V )V o u 10 1R 1 047 3+ 1R 152 120 20 10 010 010 0nR B圖 3. 用示波器測(cè)量振蕩頻率并與預(yù)習(xí)值比較。 4. 由小到大調(diào)節(jié) 察輸出波形，并測(cè)量電路剛開(kāi)始振蕩時(shí)阻值（測(cè)量時(shí)斷電并斷開(kāi)連線）。 5. 將圖 5雙 T 網(wǎng)絡(luò)與放大器斷開(kāi)， 用信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)注入雙 T 網(wǎng)絡(luò)，觀察輸入 信號(hào)幅度不變，頻率由低到高變化，找出輸出信號(hào)幅值最低的頻率。 五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和波形 。 2. 回答問(wèn)題： （ 1） 圖中所示電路是什么形式反饋。 （ 2） 1電路中起什么作用。 為什么放大器后面要帶射極跟隨器。 請(qǐng)回顧一下內(nèi)容 請(qǐng)回顧一下內(nèi)容 請(qǐng)回顧一