高職電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗教學(xué)指導(dǎo)書前言電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗是高職電子信息類、自動化類等專業(yè)學(xué)生必修的實踐課程，是理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié)。本指導(dǎo)書旨在引導(dǎo)學(xué)生通過親自動手操作，加深對電子技術(shù)基本理論、基本電路的理解，掌握常用電子儀器的操作方法、基本電路的焊接與調(diào)試技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決實際問題的能力，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的實驗習(xí)慣。本指導(dǎo)書適用于高職高專院校相關(guān)專業(yè)的電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗教學(xué)，內(nèi)容選取以夠用、實用為原則，涵蓋了電子技術(shù)實驗的基本技能訓(xùn)練和典型電路實驗。學(xué)生在進行實驗前，應(yīng)認(rèn)真預(yù)習(xí)本指導(dǎo)書及相關(guān)理論教材內(nèi)容，明確實驗?zāi)康摹⒃砗筒襟E，以確保實驗順利進行并取得良好效果。一、實驗室安全守則1.1總則實驗室是進行教學(xué)和科研的重要場所，安全是實驗工作的首要前提。所有進入實驗室的人員必須嚴(yán)格遵守本守則，確保人身安全和設(shè)備安全。1.2用電安全1.實驗前應(yīng)檢查電源電壓是否與儀器設(shè)備的額定電壓相符，接線是否正確。2.嚴(yán)禁濕手操作電源開關(guān)和儀器設(shè)備，防止觸電。3.電路連接完畢后，應(yīng)經(jīng)指導(dǎo)教師檢查同意后方可通電。4.實驗過程中，如發(fā)現(xiàn)儀器設(shè)備冒煙、發(fā)熱、有異聲或異味，應(yīng)立即切斷電源，并報告指導(dǎo)教師進行處理。5.不得隨意拆卸、改裝電源線路和儀器設(shè)備。6.使用電烙鐵等發(fā)熱器件時，應(yīng)放在專用支架上，使用完畢后及時斷電，防止?fàn)C傷或引起火災(zāi)。1.3儀器設(shè)備使用安全1.實驗前應(yīng)認(rèn)真閱讀儀器設(shè)備的使用說明書，熟悉其性能、操作方法和注意事項。2.儀器設(shè)備應(yīng)輕拿輕放，避免碰撞和劇烈震動。3.按儀器設(shè)備操作規(guī)程正確使用，嚴(yán)禁超負(fù)荷或違規(guī)操作。4.使用過程中如發(fā)現(xiàn)儀器設(shè)備異常，應(yīng)立即停止使用，并報告指導(dǎo)教師。1.4操作規(guī)范1.實驗時應(yīng)著裝整齊，禁止穿拖鞋、背心等進入實驗室。2.實驗臺面應(yīng)保持整潔，實驗器材擺放有序。3.進行電路連接時，應(yīng)先斷開電源。連接完畢后，經(jīng)仔細(xì)檢查無誤，方可通電。4.實驗過程中應(yīng)集中精力，認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象，準(zhǔn)確記錄實驗數(shù)據(jù)。5.禁止在實驗室內(nèi)吸煙、飲食及進行與實驗無關(guān)的活動。1.5廢棄物處理與環(huán)境保持1.實驗產(chǎn)生的廢棄導(dǎo)線、元器件等應(yīng)放入指定的回收容器內(nèi)，不得隨意丟棄。2.實驗結(jié)束后，應(yīng)及時清理實驗臺面，整理好儀器設(shè)備和工具。3.關(guān)閉實驗室電源、水源及門窗，確保實驗室安全。二、常用電子儀器儀表的使用2.1數(shù)字萬用表2.1.1概述數(shù)字萬用表是一種多功能、高精度的便攜式測量儀表，可用于測量直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、電阻、電容、二極管、三極管等參數(shù)。2.1.2面板主要功能說明2.1.3基本操作方法1.測量前準(zhǔn)備：檢查表筆是否完好，插入正確的插孔。打開電源開關(guān)，觀察顯示屏是否正常。2.直流電壓測量：將量程旋鈕旋至“DCV”合適量程，紅表筆接被測電壓正極，黑表筆接負(fù)極，直接從顯示屏讀取數(shù)值。若不知電壓范圍，應(yīng)從大量程開始逐步減小。3.交流電壓測量：將量程旋鈕旋至“ACV”合適量程，表筆不分正負(fù)，跨接在被測電壓兩端。4.直流電流測量：將量程旋鈕旋至“DCA”合適量程，斷開被測電路，將萬用表串聯(lián)接入電路，紅表筆接電流流入方向。5.電阻測量：將量程旋鈕旋至“Ω”合適量程，測量前應(yīng)先將兩表筆短接，進行調(diào)零（部分自動量程萬用表無需手動調(diào)零）。測量時應(yīng)確保被測電路不帶電。6.二極管測量：將量程旋鈕旋至二極管檔，紅表筆接二極管正極，黑表筆接負(fù)極，顯示屏顯示二極管正向壓降；反接則顯示溢出符號。2.1.4注意事項1.測量時應(yīng)選擇合適的量程，避免超量程測量損壞儀表。2.嚴(yán)禁在測量高電壓或大電流時切換量程。3.測量電阻、二極管等參數(shù)時，必須確保被測電路已斷電且電容已放電。4.使用完畢后，應(yīng)將量程旋鈕旋至交流電壓最大檔或“OFF”檔。2.2函數(shù)信號發(fā)生器2.2.1概述函數(shù)信號發(fā)生器能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波、鋸齒波等多種波形的電信號，是電路實驗中提供激勵信號的常用儀器。2.2.2面板主要功能說明一般包括電源開關(guān)、波形選擇按鈕（正弦波、方波、三角波等）、頻率調(diào)節(jié)旋鈕及單位選擇、幅度調(diào)節(jié)旋鈕及單位選擇、輸出衰減旋鈕、直流偏置調(diào)節(jié)旋鈕、輸出端等。2.2.3基本操作方法1.開機前檢查：確認(rèn)各旋鈕處于合適位置（如幅度最?。?。2.開機：打開電源開關(guān)，儀器預(yù)熱片刻。3.波形選擇：按下所需波形對應(yīng)的按鈕（如正弦波）。4.頻率設(shè)置：通過頻率調(diào)節(jié)旋鈕和單位按鍵（Hz、kHz、MHz）設(shè)置所需信號頻率。5.幅度設(shè)置：通過幅度調(diào)節(jié)旋鈕和單位按鍵（mVpp、Vpp）或衰減旋鈕（dB）調(diào)節(jié)輸出信號的幅度。6.直流偏置調(diào)節(jié)（如需）：調(diào)節(jié)直流偏置旋鈕，可在輸出信號上疊加一定的直流電壓。7.輸出信號：將儀器輸出端通過電纜連接到被測電路的輸入端。2.2.4注意事項1.輸出端嚴(yán)禁短路，特別是輸出較大電流時。2.調(diào)節(jié)頻率和幅度時應(yīng)緩慢進行。3.儀器使用完畢后，應(yīng)先將輸出幅度調(diào)至最小，再關(guān)閉電源。2.3示波器2.3.1概述示波器是一種能夠直觀顯示電信號波形的電子測量儀器，可用于觀察信號的幅度、頻率、相位、脈沖寬度等參數(shù)。2.3.2面板主要功能說明主要包括電源開關(guān)、顯示屏、垂直系統(tǒng)（CH1、CH2通道輸入、耦合方式選擇AC/DC/GND、垂直靈敏度調(diào)節(jié)V/div、垂直位移）、水平系統(tǒng)（掃描時間調(diào)節(jié)t/div、水平位移、觸發(fā)系統(tǒng)（觸發(fā)源選擇、觸發(fā)方式、觸發(fā)電平調(diào)節(jié)）等。2.3.3基本操作方法（以雙通道模擬示波器為例）1.開機與預(yù)熱：打開電源開關(guān)，預(yù)熱幾分鐘。2.顯示基線：將CH1通道耦合方式置于“GND”，調(diào)節(jié)垂直位移和水平位移，使掃描線位于屏幕中央。3.通道設(shè)置：選擇工作通道（CH1或CH2），將耦合方式置于“AC”或“DC”（觀察交流信號用AC，包含直流成分的信號用DC）。4.垂直靈敏度調(diào)節(jié)：根據(jù)預(yù)估的信號幅度，選擇合適的V/div檔位，使波形在垂直方向有合適的顯示幅度。5.水平掃描時間調(diào)節(jié)：根據(jù)預(yù)估的信號頻率，選擇合適的t/div檔位，使屏幕上能顯示1-2個完整的波形。6.觸發(fā)設(shè)置：選擇觸發(fā)源（如內(nèi)觸發(fā)CH1或CH2，與信號輸入通道一致），觸發(fā)方式（如自動觸發(fā)AUTO，對于穩(wěn)定信號），調(diào)節(jié)觸發(fā)電平旋鈕，使波形穩(wěn)定顯示。7.測量信號：通過波形在垂直方向所占的格數(shù)與V/div的乘積得到信號幅度；通過波形一個周期在水平方向所占的格數(shù)與t/div的乘積得到信號周期，進而計算頻率。2.3.4注意事項1.示波器探頭在使用前應(yīng)進行校準(zhǔn)。2.測量前應(yīng)預(yù)估信號幅度，避免過大信號損壞示波器輸入端。3.調(diào)節(jié)旋鈕時應(yīng)輕柔，避免用力過猛損壞儀器。4.關(guān)機前，可將亮度調(diào)暗。2.4直流穩(wěn)壓電源2.4.1概述直流穩(wěn)壓電源能提供穩(wěn)定的直流電壓和電流，是電路實驗中常用的供電設(shè)備。2.4.2面板主要功能說明通常包括電源開關(guān)、電壓調(diào)節(jié)旋鈕、電流調(diào)節(jié)旋鈕、電壓顯示表、電流顯示表、輸出正負(fù)極接線柱、輸出開關(guān)等。有些電源具有多路輸出或穩(wěn)壓/穩(wěn)流切換功能。2.4.3基本操作方法1.開機前檢查：確認(rèn)輸出調(diào)節(jié)旋鈕處于最小位置，輸出接線柱無短路。2.設(shè)定輸出電壓：打開電源開關(guān)，調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)旋鈕，使電壓顯示為所需值。3.設(shè)定輸出電流（如需限流保護）：將穩(wěn)流/穩(wěn)壓開關(guān)置于穩(wěn)流檔（或短路輸出端），調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)旋鈕設(shè)定限流值，然后再切換回穩(wěn)壓檔。4.連接電路：將電源輸出正負(fù)極通過導(dǎo)線連接到實驗電路的相應(yīng)電源輸入端，注意極性不要接反。5.開啟輸出：打開輸出開關(guān)，為電路供電。2.4.4注意事項1.嚴(yán)禁輸出端短路（除非在設(shè)定電流時）。2.連接電路時，應(yīng)先斷開電源輸出開關(guān)，連接無誤后再開啟。3.調(diào)節(jié)電壓、電流時應(yīng)緩慢進行，防止電壓或電流突變損壞電路元器件。4.使用完畢后，先關(guān)閉輸出開關(guān)，再關(guān)閉電源開關(guān)，最后拆除連接線。三、基礎(chǔ)實驗項目實驗一：常用電子元器件的識別與檢測一、實驗?zāi)康?.掌握電阻器、電容器、電感器、二極管、三極管等常用電子元器件的外形特征、主要參數(shù)及標(biāo)識方法。2.學(xué)會使用萬用表對上述元器件進行初步的性能判斷和參數(shù)測量。3.培養(yǎng)識別和選用電子元器件的基本能力。二、實驗原理1.電阻器：介紹電阻器的標(biāo)稱阻值（直標(biāo)法、色標(biāo)法、數(shù)碼法）、允許偏差、額定功率。使用萬用表電阻檔測量其阻值，并與標(biāo)稱值比較。2.電容器：介紹電容器的標(biāo)稱容量、允許偏差、額定電壓。使用萬用表電容檔（或電阻檔估測）判斷其好壞及容量大小。注意電解電容器的極性。3.電感器：介紹電感器的外形、標(biāo)稱電感量。使用萬用表電阻檔測量其直流電阻，判斷其是否開路或短路。4.二極管：介紹二極管的單向?qū)щ娦浴⒄聪螂娮杼匦?。使用萬用表二極管檔或電阻檔測量其正反向壓降或正反向電阻，判斷其好壞及正負(fù)極。5.三極管：介紹三極管的類型（NPN、PNP）、引腳識別（e、b、c）。使用萬用表判斷三極管的類型、引腳及放大能力（簡易判別法）。三、實驗儀器與元器件1.數(shù)字萬用表1臺2.各種類型電阻器、電容器（含電解電容）、電感器、二極管、三極管若干3.面包板1塊（可選，用于插接元器件輔助識別引腳）四、實驗內(nèi)容與步驟1.電阻器的識別與檢測(1)選取不同類型（碳膜、金屬膜等）和不同標(biāo)稱值的電阻器若干。(2)識別各電阻器的標(biāo)稱阻值、允許偏差和額定功率，記錄在表格中。(3)使用萬用表電阻檔，選擇合適量程，測量各電阻器的實際阻值，記錄并與標(biāo)稱值比較，計算偏差。2.電容器的識別與檢測(1)選取不同類型（瓷片、電解、滌綸等）和不同標(biāo)稱值的電容器若干。(2)識別各電容器的標(biāo)稱容量、允許偏差和額定電壓，記錄在表格中。注意電解電容的正負(fù)極。(3)使用萬用表電容檔測量各電容器的容量，記錄并與標(biāo)稱值比較。(4)對于電解電容器，使用萬用表電阻檔（R×1k或R×10k檔）測量其正反向電阻，觀察指針偏轉(zhuǎn)情況，判斷其質(zhì)量。3.電感器的識別與檢測(1)觀察所給電感器的外形，記錄其類型。(2)使用萬用表電阻檔測量其直流電阻，判斷其是否導(dǎo)通（一般阻值較小）或開路。4.二極管的識別與檢測(1)識別二極管的型號、正負(fù)極（根據(jù)外殼標(biāo)識或引腳長短）。(2)使用萬用表二極管檔，測量二極管的正向壓降和反向壓降，判斷其單向?qū)щ娦约昂脡摹?3)或使用萬用表電阻檔（R×1k檔），測量二極管的正向電阻和反向電阻，判斷其好壞及正負(fù)極。5.三極管的識別與檢測(1)識別三極管的型號、類型（NPN或PNP，根據(jù)型號或手冊）。(2)嘗試用萬用表判斷三極管的三個引腳（基極b、集電極c、發(fā)射極e）。(3)簡易判斷三極管的放大能力：以NPN管為例，萬用表置于R×1k檔，黑表筆接假設(shè)的集電極，紅表筆接假設(shè)的發(fā)射極，用手指捏住基極和假設(shè)的集電極（模擬提供基極電流），觀察指針偏轉(zhuǎn)角度；交換表筆再試，比較兩次偏轉(zhuǎn)角度，偏轉(zhuǎn)角度大的說明放大能力較強，且假設(shè)的引腳正確。五、實驗數(shù)據(jù)記錄與處理設(shè)計表格，記錄所測元器件的型號、標(biāo)稱參數(shù)、實測參數(shù)，并對測量結(jié)果進行簡單分析。六、實驗注意事項1.使用萬用表時，注意選擇正確的檔位和量程，紅黑表筆插入正確的插孔。2.測量電解電容器時，注意其極性，避免反向充電損壞電容器或萬用表。3.測量晶體管時，避免使用萬用表高阻檔（如R×10k檔），以防過高電壓損壞管子。4.輕拿輕放元器件，避免損壞引腳或外殼。七、思考題1.如何用萬用表快速判斷一個電容器是否已開路或短路？2.色環(huán)電阻器的前三環(huán)顏色分別為紅、紫、橙，其標(biāo)稱阻值是多少？允許偏差如何表示？3.如何區(qū)分NPN型和PNP型三極管？實驗二：單管共射極放大電路的安裝與調(diào)試一、實驗?zāi)康?.掌握單管共射極放大電路的組成、工作原理及各元器件的作用。2.學(xué)會單管放大電路的安裝、焊接（或面包板搭建）技能。3.掌握放大電路靜態(tài)工作點的測量與調(diào)整方法。4.學(xué)會測量放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。5.觀察靜態(tài)工作點對輸出波形失真的影響。二、實驗原理單管共射極放大電路是最基本的放大電路形式之一。它以三極管為核心，利用三極管的電流放大作用，將微弱的輸入信號放大。電路由輸入回路、輸出回路和偏置電路組成。1.靜態(tài)工作點：指無輸入信號時，三極管各電極的直流電壓和電流（IBQ、ICQ、UCEQ）。靜態(tài)工作點是否合適，直接影響放大電路的放大倍數(shù)、非線性失真等性能。通過調(diào)節(jié)偏置電阻（如RB）可以改變靜態(tài)工作點。2.電壓放大倍數(shù)Au：輸出電壓與輸入電壓的比值，反映電路的放大能力。3.輸入電阻Ri：放大電路對信號源而言所呈現(xiàn)的等效電阻，Ri越大，從信號源索取的電流越小。4.輸出電阻Ro：放大電路對負(fù)載而言所呈現(xiàn)的等效電阻，Ro越小，帶負(fù)載能力越強。三、實驗儀器與元器件1.數(shù)字萬用表1臺2.函數(shù)信號發(fā)生器1臺3.示波器1臺4.直流穩(wěn)壓電源1臺5.單管共射放大電路