电路与模电实验指导书

电路原理及模拟电子技术部分实验讲义

黄山学院信息工程学院

计算机专业教研室

2012-12-10

目录

目录 (2)

实验注意事项 (3)

实验一万用表的使用以及元件的伏安特性测量 (1)

实验二电流电压电阻的测量 (8)

实验三基尔霍夫定律与叠加定理 (11)

实验四常用电子仪器的使用 (13)

实验五单级放大电路 (18)

实验七负反馈放大电路 (24)

实验八射极跟随器 (26)

附录 (28)

实验注意事项

实验的基本过程应包括：确定实验内容、选定最佳的实验方法和实验线路、拟出较好的实验步骤、合理选择仪器设备和元器件、进行连接安装和调试、最后写出完整的实验报告。

（1）认真预习是做好实验的关键。预习好坏，不仅关系到实验能否顺利进行，而且直接影响实验效果。预习应按本教材的实验预习要求进行，在每次实验前首先要认真复习有关实验的基本原理，掌握有关器件使用方法，对如何着手实验做到心中有数，通过预习还应做好实验前的准备，写出一份预习报告，其内容包括：

1.绘出设计好的实验电路图，该图应该是逻辑图和连线图的混合，既便于连接线，又反映电路原理。

2.拟定实验方法和步骤。

3.拟好记录实验数据的表格和波形座标。

（2）实验记录是实验过程中获得的第一手资料。测试过程中所测试的数据和波形必须和理论基本一致，所以记录必须清楚、合理、正确，若不正确，则要现场及时重复测试，找出原因。实验记录应包括如下内容：

1.实验任务、名称及内容。

2.实验数据和波形以及实验中出现的现象，从记录中应能初步判断实验的正确性。

3.记录波形时，应注意输入、输出波形的时间相位关系，在座标中上下对齐。

4.实验中实际使用的仪器型号和编号以及元器件使用情况。

（3）使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。

(4)实验时接线要认真，在仔细检查，确定无误后才能接通电源，初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。

(5)模拟电路实验注意：

1.在进行小信号放大实验时，由于所用信号发生器及连接线的缘故，往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定，易受外界干扰，且我们的简易信号源调不到50毫伏以下，实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法加以改进。一般可用实验箱中电阻组成衰减器，这样连接线上信号电平较高，不易受干扰。在定性分析实验时可以用我们的信号源，但定量分析实验时建议最好用外置信号源，特别是测量频率特性实验时要求很高的上限频率，只能用外置信号源。为了实验效果更好，我们采用外置信号源做实验。

2.三极管hFE与hfe是不同物理意义量，只有在信号很小，理论上三极管工作近似在线性状态时才认为近似相等，实际上万用表所测出的直流放大倍数hFE与交流放大倍数hfe 是不相同的。

3.在做实验内容时所有信号都是定量分析，为了克服干扰相应提高输入信号，为此在做

实验时发现信号输入不当时自己适当调节，满足实验要求为主。

4.由于各个三极管参数的分散特性，定量分析时同一实验电路用到不同的三极管时可能所测的数据不一致，实验结果不一致，甚至出现自激等情况使实验电路做不出实验的现象，这样需要自己适当调节电路参数。另外，在搭建电路时连线要最少，防止连线干扰，产生电路自激等，从而影响实验结果。

(6)由于实验箱大部分是分立元件，连线时容易误操作损坏元器件。故实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。找到原因、排除故障，经指导教师同意再继续实验。

(7)实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。连线时在保证接触良好的前提下应尽量轻插轻拔，检查电路正确无误后方可通电实验。拆线时若遇到连线与插孔连接过紧的情况，应用手捏住连线插头的塑料线端，左右摇晃，直至连线与插孔松脱，切勿用蛮力强行拔出。

(8)打开电源开关时指示灯将被点亮，若指示灯异常，如不亮或闪烁，则说明电源未接入或实验电路接错致使电源短路，一旦发现指示灯闪烁应立即关断电源开关，检查实验电路，找到原因、排除故障，经指导教师同意再继续实验。

(9)转动电位器时，切勿用力过猛，以免造成元件损坏。请勿直接用手接触芯片、电解电容等元件，更不可用蛮力推、拉、摇、压元器件，以免造成损坏。

(10)实验过程中应仔细实验现象，认真记录实验结果（数据、波形、现象）。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。

(11)实验结束后，必须关断电源，并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理好。

(12)实验后每个同学必须按要求独立完成老师要求完成的实验报告。

实验一万用表的使用以及元件的伏安特性测量

一、实验目的

1.测定线性电阻和非线性电阻的伏安特性。

2.了解欧姆定律适用范围。

二、预习

1.了解线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线有什么特点。

2.了解欧姆定律的适用范围。

三、实验仪器

1.直流电压表（多量程）一个

2.直流毫安表（多量程）一个

3.实验箱一个

4.直流稳压电源一个

四、实验原理

1．万用表原理

万用表是一种最常用的测量仪表，以测量电压、电流和电阻三大参量为主，因此也称为三用表，国家标准中称为复用表。有些万用表还可以用来测量交流电流、交流电压、电容、电感及半导体三极管的直流电流放大倍数等。万用表的种类很多，根据测量结果的显示方式的不同，可分为模拟式(指针式)和数字式两大类，其结构特点都是用一块表头(模拟式)或一块液晶显示器(数字式)来指示读数，用转换器件、转换开关来实现各种不同测量目的的转换。

①模拟式万用表

模拟式万用表的测量过程是先通过一定的测量电路，将被测电量转换成电流信号，再由电流信号去驱动磁电式表头指针的偏转，在刻度尺上指示出被测量的大小。测量过程如图1.1所示。由此可见，模拟式万用表是在磁电式微安表头的基础上扩展而成的。

图1.1 模拟式万用表的测量过程

模拟万用表的核心部件是磁电式微安表头。磁电式表头利用磁场中通电线圈受磁场力作用而转动的原理工作，利用线圈的转动带动固定在线圈上的指针转动而指示出流过线卷的电流的大小。

②数字万用表

数字式万用表的测量过程是先由转换电路将被测量转换成直流电压信号，由模／数(A ／D)转换器将电压模拟量变换成数字量，然后通过电子计数器计数，最后把测量结果用数字直接显示在显示器上。测量过程如图1.2所示。

图1.2 数字式万用表的测量过程

图1.3 数字式直流电压表的组成

图1.2中，除转换电路以外的其他电路构成了一个数字式直流电压表，也就是说，数字式万用表是在数字式直流电压表的基础上扩展而成的。数字式直流电压表的组成结构如图1.3所示。数字式直流压表中的A／D变换器将随时间连续变化的模拟电压量变换成断续的数字量，然后由电子计数器对数字量(脉冲)进行计数得到测量结果，由译码显示电路将测量

结果显示出来。由逻辑控制电路控制各部分电路的协调工作，在时钟的作用下按顺序完成整个测量过程。

2．UT39系列数字万用表操作说明

操作准则

请注意警告标识及警告字句。警告表示对使用者构成危险、对仪表或被测设备可能造成损坏的情况或行动。

①用前应检查仪表及表笔，谨防任何损坏或不正常现象。如发现任何异常情况，如表笔裸露、机壳破裂、或者您认为仪表已无法正常工作，请勿再使用仪表。

②表笔破损必须更换，并换上同样型号或相同电气规格的表笔。在使用表笔时，您的手指必须放在表笔手指保护环之后。

③当仪表在60V直流电压或30V交流有效值电压下工作时，应多加小心，此时会有电击的危险。

④后壳没有盖好前严禁使用仪表，否则有电击的危险。

⑤应将仪表置于正确的档位进行测量，严禁在测量进行中转换档位，以防损坏仪表。

⑥不允许使用电流测试端子或在电流档去测试电压。测信号不允许超过规定的极限值,以防电击和损坏仪表。请勿随意改变仪表内部接线，以免损坏仪表和危及安全。

⑦当LCD上显示符号时，应及时更换电池，以确保测量精度。

标志含义

外表结构

①LCD显示屏

②数据保持选择按键

③晶体管放大倍数测试输入座

④公共输入端（黑笔插孔）

⑤其余测量输入端

⑥mA测量输入端（红笔插孔）

⑦20A/10A电流输入端（红笔插孔）

⑧电容测试座

⑨量程开关

⑩电源开关

操作说明

在测量交流电压、直流电压、交流电流、直流电流，电阻时，显示屏的显示值其单位是由所选量程值的单位决定。例如：用“W”档测电阻，选用“200W”的量程值，显示屏上显示“180”其单位是欧姆W，数值是180W，如选“2 k”，显示“1.8”其单位是kW，数值是1.8 kW。

1.直流电压测量

①将红表笔插入V/W插孔，黑表笔插入COM 插孔。

②将功能开关置于V量程档，并将测试表笔并联到待测电源或负载上。

③从显示屏上读取测量结果。

注意:

①不知被测电压范围时，请将功能开关置于最大量程，根据读数需要逐步调低测量量程档。

②当LCD只在最高位显示1时，说明已超量程，须调高量程。

③测量高电压时,要格外注意,以避免触电。

④在完成所有的测量操作后，要断开表笔与被测电路的连接，并从仪表输入端拿掉表笔。

⑤每一个量程档，仪表的输入阻抗均为10MΩ，这种负载效应在测量高阻电路时会引起测量误差，如果被测电路阻抗≤10kΩ,误差可以忽略(0.1%或更低)。

2.交流电压测量

操作说明及注意事项类同直流电压测量。

3.直流电流测量

①将红表笔插入mA 或10A或20A 插孔(当测量200mA 以下的电流时,插入mA 插孔；当测量200mA及以上的电流时，插入10A或20A 插孔)，黑表笔插入COM 插孔。

②将功能开关置A量程，并将测试表笔串联接入到待测负载回路里。

③从显示屏上读取测量结果。

注意：

①在测量前一定要切断被测电源，认真检查输入端子及量程开关位置是否正确，确认无误后才可通电测量。

②不知被测电流值的范围时，应将量程开关置于高量程档，根据读数需要逐步调低量程。③大电流测试时，为了安全使用仪表，每次测量时间应小于10秒，测量的间隔时间应大于15分钟。

4.交流电流测量

操作说明及注意事项类同直流电流测量。