模电实验学习指导书.docx

实验一常用电子仪器的使用一、 实验目的1、 学习电子电路实验中常用的电子仪器一一示波器、函数信号发生器、 直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法2、 初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法二、 实验原理在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、 直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等它们和万用电表一起，可以完成对模 拟电子电路的静态和动态工作情况的测试实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷， 调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间 的布局与连接如图1 — 1所示接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公 接地端应连接在一起，称共地信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专 用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线图1 — 1模拟电子电路中常用电子仪器布局图1、示波器示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量现着重指出下列几点:Z1） 、寻找扫描光迹将示波器Y轴显示方式置“ Y] ”或“Y2”，输入耦合方式置“GND”，开 机预热后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线： ①适当调节亮度旋钮。

②触发方式开关置“自动”③适当调节垂直（H）、水 平（=）“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央若示波器设有“寻迹”按 键，可按下“寻迹”按键，判断光迹偏移基线的方向2） 、双踪示波器一般有五种显示方式，即“Y」、“Y2”、"Y] + Y2”三种单 踪显示方式和“交替”“断续”二种双踪显示方式交替”显示一般适宜于输 入信号频率较高时使用断续”显示一般适宜于输入信号频率较底时使用3） 、为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择”开关一般选为“内” 触发，使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道4） 、触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳 定，可置触发方式开关于“常态”，通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触 发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被 测信号的波形不在X轴方向左右移动，这样的现象仍属于稳定显示5） 、适当调节“扫描速率”开关及“ Y轴灵敏度”开关使屏幕上显示 一〜二个周期的被测信号波形在测量幅值时，应注意将“Y轴灵敏度微调” 旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底，且听到关的声音在测量周期时， 应注意将“X轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底，且听到 关的声音。

还要注意“扩展”旋钮的位置根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数（div或cm）与“Y 轴灵敏度”开关指示值（v/div ）的乘积，即可算得信号幅值的实测值根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数（div或 cm）与“扫速”开关指示值（t/div ）的乘积，即可算得信号频率的实测值A'2、 函数信号发生器函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形输出电 压最大可达20Vp_p通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在 毫伏级到伏级范围内连续调节函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率 分档开关进行调节函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路3、 交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量正弦交流电压的有效值为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上，然 后在测量中逐档减小量程三、 实验设备与器件1、函数信号发生器 2、双踪示波器3、 交流毫伏表四、 实验内容1、用机内校正信号对示波器进行自检1） 扫描基线调节将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示（七或Y2），输入耦合方式开 关置“GND”，触发方式开关置于“自动”。

开启电源开关后，调节“辉度”、 “聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描 基线然后调节“X轴位移”（=）和“Y轴位移”（N ）旋钮，使扫描线位于 屏幕中央，并且能上下左右移动自如2） 测试“校正信号”波形的幅度、频率将示波器的“校正信号”通过专用电缆线引入选定的Y通道（*或七），将 Y轴输入耦合方式开关置于“AC”或“DC”，触发源选择开关置“内”，内触 发源选择开关置“Y」或“Y」调节X轴“扫描速率”开关（t/div）和Y轴“输 入灵敏度”开关（V/div），使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的 方波波形a. 校准“校正信号”幅度将“y轴灵敏度微调”旋钮置“校准”位置，“y轴灵敏度”开关置适当位 置，读取校正信号幅度，记入表1 — 1表1—1标准值实测值幅 度Up-p(V)频 率f(KHz)上升沿时间 uS下降沿时间 uS注：不同型号示波器标准值有所不同，请按所使用示波器将标准值填入表 格中b. 校准“校正信号”频率将“扫速微调”旋钮置“校准”位置，“扫速”开关置适当位置，读取校 正信号周期，记入表1—1c. 测量“校正信号”的上升时间和下降时间调节“y轴灵敏度”开关及微调旋钮，并移动波形，使方波波形在垂直方 向上正好占据中心轴上，且上、下对称，便于阅读。

通过扫速开关逐级提高扫 描速度，使波形在X轴方向扩展（必要时可以利用“扫速扩展”开关将波形再扩 展10倍），并同时调节触发电平旋钮，从显示屏上清楚的读出上升时间和下降 时间，记入表1—12、用示波器和交流毫伏表测量信号参数调节函数信号发生器有关旋钮，使输出频率分别为100Hz、1KHz、10KHz、100KHz，有效值均为1V （交流毫伏表测量值）的正弦波信号改变示波器“扫速”开关及“Y轴灵敏度”开关等位置，测量信号源输出电压频率及峰峰值，记入表1 — 2表1—2信号电压频率示波器测量值信号电压毫伏表读数（V）示波器测量值周期（ms）频率（Hz）峰峰值（V）有效值（V）100Hz1KHz10KHz100KHz3、测量两波形间相位差1） 观察双踪显示波形“交替”与“断续”两种显示方式的特点Y「七均不加输入信号，输入耦合方式置“GND”，扫速开关置扫速较低挡 位（如0.5s/ div挡）和扫速较高挡位（如5uS/div挡），把显示方式开关分 别置“交替”和“断续”位置，观察两条扫描基线的显示特点，记录之2） 用双踪显示测量两波形间相位差① 按图1 — 2连接实验电路，将函数信号发生器的输出电压调至频率为 1KHz，幅值为2V的正弦波，经RC移相网络获得频率相同但相位不同的两路信 号％和Ur，分别加到双踪示波器的七和七输入端。

为便于稳定波形，比较两波形相位差，应使内触发信号取自被设定作为测 量基准的一路信号图1—2两波形间相位差测量电路② 把显示方式开关置“交替”挡位，将七和七输入耦合方式开关置“上” 挡位，调节Y「七的（）移位旋钮，使两条扫描基线重合③ 将Y「Y2输入耦合方式开关置“AC”挡位，调节触发电平、扫速开关及 Y「Y2灵敏度开关位置，使在荧屏上显示出易于观察的两个相位不同的正弦波 形u及u，如图1 — 3所示根据两波形在水平方向差距X，及信号周期X，则i R T可求得两波形相位差图1 — 3双踪示波器显示两相位不同的正弦波e=X(div)X (div)x 3600式中：xt—— 一周期所占格数X——两波形在X轴方向差距格数 记录两波形相位差于表1 — 3表1 — 3一周期格数两波形X轴差距格数相 位 差实测值计算值X = ¥ X=0 =0 =为数读和计算方便，可适当调节扫速开关及微调旋钮，使波形一周期占整 数格五、实验总结1、 整理实验数据，并进行分析2、 问题讨论1） 如何操纵示波器有关旋钮，以便从示波器显示屏上观察到稳定、清晰 的波形？2） 用双踪显示波形，并要求比较相位时，为在显示屏上得到稳定波形， 应怎样选择下列开关的位置？a） 显示方式选择（Y『Y2； Y1+Y2；交替；断续）b） 触发方式（常态；自动）c） 触发源选择（内；外）d） 内触发源选择（Y「Y2、交替）3、 函数信号发生器有哪几种输出波形？它的输出端能否短接，如用屏蔽 线作为输出引线，则屏蔽层一端应该接在哪个接线柱上？4、交流毫伏表是用来测量正弦波电压还是非正弦波电压？它的表头指示值是被测信号的什么数值？它是否可以用来测量直流电压的大小?六、预习要求1、 阅读实验附录中有关示波器部分内容。

2、 已知C = 0.01uf、R=10K,计算图1 — 2 RC移相网络的阻抗角实验二晶体管共射极单管放大器一、 实验目的1、 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的 影响2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电 压的测试方法3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用二、 实验原理图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图它的偏置电路 采用R和R组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R,以稳定放大器的静B1 B2 E态工作点当在放大器的输入端加入输入信号u后，在放大器的输出端便可得到一个与u相位相反，幅值被放大了的输出信号u,从而实现了电压放大RwI UcuRhi图2-1共射极单管放大器实验电路在图2-1电路中，当流过偏置电阻RB^口^的电流远大于晶体管T的 基极电流I时（一般5〜10倍），则它的静态工作点可用下式估算B RB1 + RB2 CC人、U =U -I (R +R )CE CC C C E电压放大倍数R // Rbe输入电阻『Rb/ R/、输出电阻Ro^RC由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路 时，离不开测量和调试技术。

在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计 提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工 作点和各项性能指标一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的 产物因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测 量和调试技术放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干 扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等1、放大器静态工作点的测量与调试1）静态工作点的测量测量放大器的静态工作点，应在输入信号* = 0的情况下进行，即将放大 器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测 量晶体管的集电极电流I以及各电极对地的电位U、U和U一般实验中，为 C B C E了避免断开集电极，所以采用测量电压U或U，然后算出I的方法，例如，只 EC C要测出UE，即可用I浇I =匕算出I （也可根据I = 一匕，由U确定I）, C E R C C R C C同时也能算出U =U—U, U =u—uBE B E CE C E为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表2）静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流ic （或uce）的调整与测 试。

静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都。