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书名:电子技术基础实验与实训
定价:49.0
ISBN:9787030460493
作者:何俊
版次:1
出版时间:2015-10
内容提要:
电子技术是电类专业的一门重要的基础课程,随着新元件和实验平台的更新,本书对传统内容进行了更新。本书包括四部分内容:模拟电子技术基础实验、数字电子技术基础实验、综合设计性实验、分立元件与贴片元件电子工艺实训。
目录:
目录
前言
第1章 模拟电子技术 1
1.1 常用电子仪器的使用 1
1.2 常用电子元器件的识别和测量 5
1.3 晶体管共射极单管放大器 12
1.4 场效应管放大器 19
1.5 负反馈放大器 23
1.6 射极跟随器 26
1.7 差动放大器 30
1.8 集成运算放大器指标测试 34
1.9 集成运算放大器的基本应用(Ⅰ)——模拟运算电路 39
1.10 集成运算放大器的基本应用(Ⅱ)——有源滤波器 44
1.11 集成运算放大器的基本应用(Ⅲ)——电压比较器 49
1.12 集成运算放大器的基本应用(Ⅳ)——波形发生器 53
1.13 RC正弦波振荡器 57
1.14 LC正弦波振荡器 60
1.15 压控振荡器 63
1.16 低频功率放大器(Ⅰ)——OTL功率放大器 65
1.17 低频功率放大器(Ⅱ)——集成功率放大器 69
1.18 直流稳压电源(Ⅰ)——串联型晶体管稳压电源 73
1.19 直流稳压电源(Ⅱ)——集成稳压器 78
1.20 晶闸管可控整流电路 82
第2章 数字电子技术 86
2.1 TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试 86
2.2 CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试 91
2.3 集成逻辑电路的连接和驱动 94
2.4 组合逻辑电路的设计与测试 97
2.5 译码器及其应用 100
2.6 数据选择器及其应用 106
2.7 触发器及其应用 111
2.8 计数器及其应用 117
2.9 移位寄存器及其应用 122
2.10 脉冲分配器及其应用 128
2.11 使用门电路产生脉冲信号——自激多谐振荡器 131
2.12 单稳态触发器与施密特触发器——脉冲延时与波形整形电路 134
2.13 555时基电路及其应用 140
2.14 D/A、A/D转换器 146
2.15 序列信号发生器 151
第3章 综合设计实验 155
3.1 用运算放大器组成万用电表的设计与调试 155
3.2 彩灯控制电路 158
3.3 同步模4可逆计数器 161
3.4 函数信号发生器的组装与调试 163
3.5 温度监测及控制电路 166
3.6 智力竞赛抢答装置 171
3.7 电子秒表 172
3.8 三位半直流数字电压表 177
3.9 数字频率计 182
3.10 拔河游戏机 187
3.11 随机存取存储器2114A及其应用 191
第4章 电子工艺实训 201
4.1 分立电子元件工艺实训 201
4.2 贴片电子工艺实训 207
参考文献 218
附录部分集成电路引脚排列图 219
在线试读:
第1章 模拟电子技术
1.1 常用电子仪器的使用
1.1.1 实验目的
(1)学习电子电路实验中常用的电子仪器: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。
1.1.2 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1.1.1所示。接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称为共地。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1.1.1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。
(1)寻找扫描光迹。
将示波器Y轴显示方式置Y1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(↑↓)、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Y1、Y2、Y1+Y2三种单踪显示方式和“交替”“断续”两种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜输入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜输入信号频率较低时使用。
(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,若显示的波形不稳定,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1~2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。
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*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挡开关进行调节。
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的位置上,然后在测量中逐挡减小量程。
1.1.3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。
1.1.4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(Y1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”(↑↓)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(Y1或Y2),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Y1或Y2。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。
(1)校准“校正信号”幅度。
将“Y轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置,“Y轴灵敏度”开关置于适当位置,读取校正信号幅度,记入表1.1.1。
表1.1.1
(2)校准“校正信号”频率。
将“扫速微调”旋钮置于“校准”位置,“扫速”开关置于适当位置,读取校正信号周期,记入表1.1.1。
(3)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,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,从显示屏上清楚地读出上升时间和下降时间,记入表1.1.1。
2.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”开关的位置,测量信号源输出电压频率及峰峰值,记入表1.1.2。
表1.1.2
3.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
Y1、Y2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5μs/div挡),把显示方式开关分别置于“交替”和“断续”位置,观察两条扫描基线的显示特点并记录。
2)用双踪显示测量两波形间相位差
(1)按图1.1.2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ui和uR,分别加到双踪示波器的Y1和Y2输入端。
为了便于稳定波形,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。
(2)把显示方式开关置于“交替”挡位,将Y1和Y2输入耦合方式开关置于“⊥”挡位,调节Y1、Y2的(↑↓)移位旋钮,使两条扫描基线重合。
(3)将Y1、Y2输入耦合方式开关置于AC挡位,调节触发电平、扫速开关及Y1、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ui及uR,如图1.1.3所示。根据两波形在水平方向的差距X及信号周期XT,则可求得两波形相位差。式中,XT为一周期所占格数;X为两波形在X轴方向差距格数。
记录两波形相位差于表1.1.3中。
图1.1.2两波形间相位差测量电路
图1.1.3双踪示波器显示两相位不同的正弦波
表1.1.3
为读数和计算方便,可适当调节扫速开关及微调旋钮,使波形一周期占整数格。
1.1.5 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(Y1、Y2、Y1+Y2、交替、断续)。
b.触发方式(常态、自动)。
c.触发源选择(内、外)和内触发源选择(Y1、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,如果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?
1.1.6 预习要求
(1)课外查阅有关示波器部分内容。
(2)已知C=0.01μF、R=10kΩ,计算图1.1.2中RC移相网络的阻抗角θ。
1.2 常用电子元器件的识别和测量
1.2.1 实验目的
(1)观察电子元器件实物,了解各种电子元器件的外形和标识方法。
(2)掌握根据外形、标识来识别元器件的方法。
(3)掌握用万用表判别电阻器、电容器、电感器好坏的方法。
(4)掌握用万用表、晶体管特性图示仪测量、判断晶体二极管(简称二极管)、晶体三极管(简称三极管)极性和性能好坏的方法。
(5)初步掌握元器件手册的使用方法。
1.2.2 实验原理
电子元器件的质量是电子设备能否可靠工作的重要因素。各种电子元器件有不同的外形、标识和性能,据此可正确识别和测量电子元器件。在实验中,可用万用表测量判断电子元器件的好坏(称为定性测量)。本实验重点介绍有源器件二极管、三极管的定性和定量测量方法。常用二极管和三极管的外形如图1.2.1所示。
图1.2.1常用二极管和三极管外形
1)用万用表识别和测量二极管
(1)二极管的识别。
二极管在电路中常用VD表示。常用二极管的图形符号如图1.2.2所示。
图1.2.2常用二极管的图形符号
二极管的识别方法如下:小功率二极管的负极通常在表面用一个色环标出,有些二极管也采用P、N符号来确定二极管的极性,P表示正极,N表示负极;金属封装二极管通常在表面印有与极性一致的二极管符号;发光二极管通常长脚为正,短脚为负;整流桥的表面通常标注内部电路结构,或者标出交流输入端(用“AC”或“~”表示)和直流输出端(用“+”“-”表示)。
(2)二极管的测量。
通常可用万用表测量电阻、电容、晶体管,判断其特性和好坏。万用表作为欧姆表使用,测量电阻时,可将欧姆表看成一个有源二端网络,其等效电路如图1.2.3所示。
图1.2.3欧姆表等效电路
表1.2.1列出500型万用表在不同倍乘挡位时所对应的开路电压值和等效内阻值。用机械万用表电阻挡测量二极管时,其表笔接到二极管的电极上,黑表笔接内部电池的正极,红表笔接内部电池的负极,相当于一个串接电阻Rs的直流电压Es加在二极管的电极上;倍乘挡位不同,电压Es和电阻Rs也不同。倍乘越小,流过表笔的电流越大,倍乘越大,加在二极管两端的电压越高。
注意:用数字万用表电阻挡测量时,其红、黑表笔的极性与机械万用表的红、黑表笔的极性相反。
定价:49.0
ISBN:9787030460493
作者:何俊
版次:1
出版时间:2015-10
内容提要:
电子技术是电类专业的一门重要的基础课程,随着新元件和实验平台的更新,本书对传统内容进行了更新。本书包括四部分内容:模拟电子技术基础实验、数字电子技术基础实验、综合设计性实验、分立元件与贴片元件电子工艺实训。
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前言
第1章 模拟电子技术 1
1.1 常用电子仪器的使用 1
1.2 常用电子元器件的识别和测量 5
1.3 晶体管共射极单管放大器 12
1.4 场效应管放大器 19
1.5 负反馈放大器 23
1.6 射极跟随器 26
1.7 差动放大器 30
1.8 集成运算放大器指标测试 34
1.9 集成运算放大器的基本应用(Ⅰ)——模拟运算电路 39
1.10 集成运算放大器的基本应用(Ⅱ)——有源滤波器 44
1.11 集成运算放大器的基本应用(Ⅲ)——电压比较器 49
1.12 集成运算放大器的基本应用(Ⅳ)——波形发生器 53
1.13 RC正弦波振荡器 57
1.14 LC正弦波振荡器 60
1.15 压控振荡器 63
1.16 低频功率放大器(Ⅰ)——OTL功率放大器 65
1.17 低频功率放大器(Ⅱ)——集成功率放大器 69
1.18 直流稳压电源(Ⅰ)——串联型晶体管稳压电源 73
1.19 直流稳压电源(Ⅱ)——集成稳压器 78
1.20 晶闸管可控整流电路 82
第2章 数字电子技术 86
2.1 TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试 86
2.2 CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试 91
2.3 集成逻辑电路的连接和驱动 94
2.4 组合逻辑电路的设计与测试 97
2.5 译码器及其应用 100
2.6 数据选择器及其应用 106
2.7 触发器及其应用 111
2.8 计数器及其应用 117
2.9 移位寄存器及其应用 122
2.10 脉冲分配器及其应用 128
2.11 使用门电路产生脉冲信号——自激多谐振荡器 131
2.12 单稳态触发器与施密特触发器——脉冲延时与波形整形电路 134
2.13 555时基电路及其应用 140
2.14 D/A、A/D转换器 146
2.15 序列信号发生器 151
第3章 综合设计实验 155
3.1 用运算放大器组成万用电表的设计与调试 155
3.2 彩灯控制电路 158
3.3 同步模4可逆计数器 161
3.4 函数信号发生器的组装与调试 163
3.5 温度监测及控制电路 166
3.6 智力竞赛抢答装置 171
3.7 电子秒表 172
3.8 三位半直流数字电压表 177
3.9 数字频率计 182
3.10 拔河游戏机 187
3.11 随机存取存储器2114A及其应用 191
第4章 电子工艺实训 201
4.1 分立电子元件工艺实训 201
4.2 贴片电子工艺实训 207
参考文献 218
附录部分集成电路引脚排列图 219
在线试读:
第1章 模拟电子技术
1.1 常用电子仪器的使用
1.1.1 实验目的
(1)学习电子电路实验中常用的电子仪器: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。
1.1.2 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1.1.1所示。接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称为共地。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1.1.1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。
(1)寻找扫描光迹。
将示波器Y轴显示方式置Y1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(↑↓)、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Y1、Y2、Y1+Y2三种单踪显示方式和“交替”“断续”两种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜输入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜输入信号频率较低时使用。
(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,若显示的波形不稳定,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1~2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。
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*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挡开关进行调节。
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的位置上,然后在测量中逐挡减小量程。
1.1.3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。
1.1.4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(Y1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”(↑↓)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(Y1或Y2),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Y1或Y2。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。
(1)校准“校正信号”幅度。
将“Y轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置,“Y轴灵敏度”开关置于适当位置,读取校正信号幅度,记入表1.1.1。
表1.1.1
(2)校准“校正信号”频率。
将“扫速微调”旋钮置于“校准”位置,“扫速”开关置于适当位置,读取校正信号周期,记入表1.1.1。
(3)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,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,从显示屏上清楚地读出上升时间和下降时间,记入表1.1.1。
2.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”开关的位置,测量信号源输出电压频率及峰峰值,记入表1.1.2。
表1.1.2
3.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
Y1、Y2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5μs/div挡),把显示方式开关分别置于“交替”和“断续”位置,观察两条扫描基线的显示特点并记录。
2)用双踪显示测量两波形间相位差
(1)按图1.1.2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ui和uR,分别加到双踪示波器的Y1和Y2输入端。
为了便于稳定波形,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。
(2)把显示方式开关置于“交替”挡位,将Y1和Y2输入耦合方式开关置于“⊥”挡位,调节Y1、Y2的(↑↓)移位旋钮,使两条扫描基线重合。
(3)将Y1、Y2输入耦合方式开关置于AC挡位,调节触发电平、扫速开关及Y1、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ui及uR,如图1.1.3所示。根据两波形在水平方向的差距X及信号周期XT,则可求得两波形相位差。式中,XT为一周期所占格数;X为两波形在X轴方向差距格数。
记录两波形相位差于表1.1.3中。
图1.1.2两波形间相位差测量电路
图1.1.3双踪示波器显示两相位不同的正弦波
表1.1.3
为读数和计算方便,可适当调节扫速开关及微调旋钮,使波形一周期占整数格。
1.1.5 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(Y1、Y2、Y1+Y2、交替、断续)。
b.触发方式(常态、自动)。
c.触发源选择(内、外)和内触发源选择(Y1、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,如果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?
1.1.6 预习要求
(1)课外查阅有关示波器部分内容。
(2)已知C=0.01μF、R=10kΩ,计算图1.1.2中RC移相网络的阻抗角θ。
1.2 常用电子元器件的识别和测量
1.2.1 实验目的
(1)观察电子元器件实物,了解各种电子元器件的外形和标识方法。
(2)掌握根据外形、标识来识别元器件的方法。
(3)掌握用万用表判别电阻器、电容器、电感器好坏的方法。
(4)掌握用万用表、晶体管特性图示仪测量、判断晶体二极管(简称二极管)、晶体三极管(简称三极管)极性和性能好坏的方法。
(5)初步掌握元器件手册的使用方法。
1.2.2 实验原理
电子元器件的质量是电子设备能否可靠工作的重要因素。各种电子元器件有不同的外形、标识和性能,据此可正确识别和测量电子元器件。在实验中,可用万用表测量判断电子元器件的好坏(称为定性测量)。本实验重点介绍有源器件二极管、三极管的定性和定量测量方法。常用二极管和三极管的外形如图1.2.1所示。
图1.2.1常用二极管和三极管外形
1)用万用表识别和测量二极管
(1)二极管的识别。
二极管在电路中常用VD表示。常用二极管的图形符号如图1.2.2所示。
图1.2.2常用二极管的图形符号
二极管的识别方法如下:小功率二极管的负极通常在表面用一个色环标出,有些二极管也采用P、N符号来确定二极管的极性,P表示正极,N表示负极;金属封装二极管通常在表面印有与极性一致的二极管符号;发光二极管通常长脚为正,短脚为负;整流桥的表面通常标注内部电路结构,或者标出交流输入端(用“AC”或“~”表示)和直流输出端(用“+”“-”表示)。
(2)二极管的测量。
通常可用万用表测量电阻、电容、晶体管,判断其特性和好坏。万用表作为欧姆表使用,测量电阻时,可将欧姆表看成一个有源二端网络,其等效电路如图1.2.3所示。
图1.2.3欧姆表等效电路
表1.2.1列出500型万用表在不同倍乘挡位时所对应的开路电压值和等效内阻值。用机械万用表电阻挡测量二极管时,其表笔接到二极管的电极上,黑表笔接内部电池的正极,红表笔接内部电池的负极,相当于一个串接电阻Rs的直流电压Es加在二极管的电极上;倍乘挡位不同,电压Es和电阻Rs也不同。倍乘越小,流过表笔的电流越大,倍乘越大,加在二极管两端的电压越高。
注意:用数字万用表电阻挡测量时,其红、黑表笔的极性与机械万用表的红、黑表笔的极性相反。