高階電子實驗基礎部分學習心得儀器使用

2021-09-29 22:07:21 字數 4007 閱讀 2060

姓名:劉劍

學號:6110410428

學院:英才學院

班級:1136004

高階電子實驗基礎部分學習心得

1、實驗目的

1、學習高階電子實驗常用儀器的使用方法與常見問題的解決方法

2、了解常用元件的工作原理與常用電路的拓撲結構,掌握常用元件的引數與特性曲線

3、學習實驗中所需的研究思想與資料處理方式

4、通過實驗加深對理論知識的理解,強化電路分析能力與創新思維

2、實驗儀器

1、hy1711—2at直流穩壓電源

2、agilent 33210a 10mhz 函式訊號發生器

3、agilent dso 5032a 300mhz示波器

4、agilent u1252a型數字萬用表

5、電子技術試驗箱

6、整合運算放大器應用子板

7、共射極基本電路子板

3、實驗內容

(一) 電子儀器儀表的使用

1、數字萬用表

數字萬用表在定量方面,可用於測量多種電路引數,如電壓、電流、電阻、電容,以及以及二極體的導通電壓;在定量方面,可用於檢測電路的通斷,判斷電路故障等。

。(1)二極體的測量

1n4007二極體

6.0v穩壓管

(2)萬用表檢測導線通斷

將萬用表置於蜂鳴器檔位,萬用表的兩錶筆分別接觸導線的兩個接線端,進行導線通斷的測量。

測量結果:導線導通時萬用表有蜂鳴聲,斷開時不發出聲音。

(3)儀器使用心得

數字萬用表可以測量包括交直流電壓,電流,電阻,電感,電容在內的多種電路變數與電子元件引數,注意測量兩種資料時所用電源不同,測量電壓、電流值時,電路連線的是外接電源,因為目的是測量在外置電源激勵下電路的響應。測量電子元件引數時,由於採用的是間接測量,測量值與內建電源其他元件引數有關,因此使用的是萬用表內建電源,且需要斷開所測元件與外電路的連線,避免外電源的影響。此外,測量不同引數時萬用表的輸出端不同,使用時應注意選擇。

在測量電壓、電流時,萬用表提供多種檔位,包括交直流,以及不同的量程,使用時選擇合適的檔位,當不確定測量資料的量級時,選用最大量程,再根據需要更改。

應注意不可以將直流電源輸出端短接。

2、直流穩壓電源

直流穩壓電源有多種輸出模式,分別為單電源輸出,串聯輸出與固定5v直流電壓輸出。選用串聯輸出模式時,調節主路電壓調節旋鈕,從路輸出電壓將嚴格跟蹤主路輸出電壓,電源輸出電壓最高可達兩路輸出電壓之和。

3、示波器與函式訊號發生器

(1)觀察示波器的校準訊號

啟動示波器,將示波器各通道紅色夾子與示波器的「demo 2」端子相連,黑色夾子與示波器的接地端相連,按下「auto scale」按鍵,觀察示波器螢幕,可觀察到方波波形,為示波器提供的校準訊號,按下「meas」快速測量按鍵,選定「源」為1或2,分別測量波形的峰峰值、週期和頻率

(2)正弦波的測量

使用函式訊號發生器調出不同頻率,峰峰值為3v,偏移為0v的正弦波,用示波器測量其峰峰值、交流有效值、週期和頻率(「頻寬限制」功能關閉)。用萬用表測量電壓的交流有效值,將示波器與萬用表的結果進行比較。

訊號的直流偏移對波形的影響(示波器選用dc直流耦合)

1、+2v

2、0v

3、-2v

將直流dc耦合改為交流ac耦合後,波形不發生變化,但是波形不穩定。

(3)方波的測量

使用波形發生器調出頻率為1khz的方波,改變峰峰值,保持占空比為50%,用示波器測量峰峰值與週期,分別採用自動測量法與游標測量法。

注意事項:可觀察到自動測量與游標測量相差很大,這是由於函式訊號發生器在發出方波訊號時存在一些幅值的躍變,通常會超過設定的幅值很多,示波器可以檢測到這些躍變並將其作為幅值,在示波器計算峰峰值的平均值時,將這些躍變值考慮進去,導致自動測量峰峰值超出設定值。游標法測量比較準確。

占空比對波形的影響,去峰峰值為4v,頻率為1khz,測量高電平時間。

1、占空比為20%

高電平時間為200μs

2、占空比為50%

高電平時間為500μs

3、占空比為80%

高電平時間為800μs

(4)三角波的測量

用函式訊號發生器調出頻率為1khz,峰峰值為2v的三角波,調節函式訊號發生器的對稱(symmetry)比例,利用示波器觀察並記錄波形。

1、 symmetry=0%

2、 symmetry=50%

3、 symmetry=100%

(5)脈衝(pulse)波的測量

使用函式訊號發生器調出脈衝波,調節輸出頻率為1khz,峰峰值為2v,偏移量為0v,更改脈衝波的寬度,觀察波形的變化。

1、寬度為200μs

2、寬度為500μs

3、寬度為800μs

(6)儀器使用心得

函式訊號發生器:函式訊號發生器可以調出包括正弦訊號、方波訊號、三角波訊號、脈衝波訊號在內的多種函式訊號,並且可以調節訊號的頻率,峰峰值,有效值,直流偏移等等,對於方波訊號可以調節占空比,對於三角波訊號可以調節對稱比例,對於脈衝波訊號可以調節寬度。使用時根據需要調出不同訊號。

應注意不可以將函式訊號發生器的輸出端短接,也不可以直接與直流電源連線。

示波器:agilent dso 5032a 300mhz示波器為雙通道示波器,可以同時顯示兩條通道輸入的訊號波形。使用auto-scale按鈕可以使示波器自動選擇合適的掃瞄訊號以及兩個座標軸的分度值以顯示穩定且大小合適的波形,若波形仍不穩定,可以通過觸發旋鈕調節。

使用水平豎直靈敏度旋鈕可以調節波形的大小,使用位移旋鈕可以調節波形的位置。示波器提供了對許多物理量的自動測量,如頻率、週期、峰峰值、有效值、最大最小電壓等等,使用quick meas按鈕可以自動測量這些物理量。還可以使用cursors鍵使用游標來測量與時間與訊號電壓。

考慮有些訊號可能存在的電壓躍變,測量電壓時手動測量會比自動測量更準確。

(2)共射基本放大電路的研究

本實驗以共射極基本電路子板為平台進行共射基本放大電路的研究

1、放大電路的最佳靜態工作點

如圖在實驗箱子板上完成電路連線,將子板插入實驗箱的響應位置,將電源接在實驗箱的+12v與gnd兩個介面上(注意電源的極性與大小)。

使用函式訊號發生器調出1khz,峰峰值30mv的正弦交流訊號,接入到電路板的3與4之間,將示波器的探頭接到放大電路的輸出端,即17與20之間,調節電位器rp1,觀察輸出電壓的波形,在不失真的前提下,使其輸入波形幅值最大,測量此時的靜態工作點。

測量靜態工作點的步驟:先斷開函式發生器與電路的連線,用萬用表的直流電壓檔風別測量三極體各電極與gnd端之間的電壓,記錄結果,測完後將兩個錶筆從電路中斷開。

2、電壓放大倍數的測量

保持電路引數不變,調節函式訊號發生器的輸出,使輸出訊號的有效值為10mv,放大電路的輸出端17與20之間接負載電阻rl。測量輸出電壓的有效值,計算電壓放大倍數au(uo/ui)

3、輸出電阻的計算

電路子板使用心得

共射極基本電路子板是將三極體放大電路整合在一塊電路板上,板上不提供電源,需連線外部電源。使用共射極基本電路子板時,首先應檢查板上元件的通斷,可能存在某些元件與電路連線斷開,影響電路板的使用。可以使用萬用表檢測元件的狀態以及測量元件的引數。

例如,使用萬用表檢測三極體,將三極體看做兩個二極體,使用萬用表的二極體檔分別檢測集電極與發射極,並判斷三極體的型別。使用萬用表測量並調節可調電阻時,應保證在電路沒有連線的情況下進行。

在檢查無誤並調節完畢後,按照電路圖在子板上搭建電路,即用導線連線響應的插孔,搭建完畢後檢查電路,確認無誤,將子板放置在實驗箱響應的位置,接通直流電源使用萬用表檢測子板內是否通電,若不通電故障很可能是由於電路板與實驗箱接觸不良。若正常通電,可進行下一步實驗測量。均有關係

對於放大倍數與輸出電阻,放大倍數與rc以及rl均呈正相關,輸出電阻與負載電阻無關,隨rc的增大而增大。

4、實驗感想

完成基礎實驗對熟練儀器操作與掌握實驗研究方法的有效途徑,為研究工作打下了很好的基礎。在完成基礎實驗的過程中,應不放過任何乙個問題,多想,多問,力求熟悉每乙個儀器的優缺點,知道儀器可能出現的問題,能熟練分析誤差或者錯誤發生的原因,掌握排除錯誤的方法。對於不確定的資料要多次測量以求證,若與他人存在分歧,應通過再次實驗來解決。

在實驗操作與資料處理中培養嚴謹認真,不怕困難的科研態度。

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