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1、第2部分分 实验验部分第三章 直流流电路实实验3.1 基本电电工仪表表的使用用与测量量误差计计算一、实验验目的 1、学学习直流流稳压电电源的使使用方法法。2、掌握握电压表表、电流流表内电电阻的测测量方法法。3、熟悉悉电工仪仪表测量量误差的的计算方方法。二、原理理说明1、为了了准确地地测量电电路中实实际的电电压和电电流,必必须保证证仪表接接入电路路后不会会改变被被测电路路的工作作状态,这这就要求求电压表表的内阻阻为无穷穷大;电电流表的的内阻为为零。而而实际使使用的电电工仪表表都不能能满足上上述要求求。因此此,当测测量仪表表一旦接接入电路路,就会会改变电电路原有有的工作作状态,这这就导致致仪表的的
2、读数值值与电路路原有的的实际值值之间出出现误差差,这种种测量误误差值的的大小与与仪表本本身内阻阻值的大大小密切切相关。图3-11-12、本实实验测量量电流表表的内阻阻采用“分流法法”,如图图3-1-1所示示。A为被测测内阻()的直流流电流表表,测量时时先不接接支路,调调节电流流源的输输出电流流I,使A表指针针满偏转转,然后后接上支路路,并保保持I值不变变,调节节电阻箱箱的阻值值,使电电流表的的指针指指在12满满偏转位位置,此此时有:R为固定定电阻器器之值,由电阻箱的刻度盘上读得。3、测量量电压表表的內阻阻采用分分压法,如如图3-1-22所示。VV为被测测内阻()的电电压表,测测量时先先不接及及
3、,调节直直流稳压压源的输输出电压压使电压压表V的指针针满偏。然然后接入入及,调节节使电压压表V的指示示值减半半。此时时有:电阻箱刻刻度盘读读出值加加上固定定电阻即即为被测测电压表表的内阻阻值。电压表的的灵敏度度为:(V)图3-11-2 图33-1-34、仪表表内阻引引入的测测量误差差(通常称称之为方方法误差差,而仪仪表本身身构造上上引起的的误差称称为仪表表基本误误差)的计算算。以图2-1-33所示电电路为例例,上的的电压为为:,若,则则现用一内内阻为的的电压表表来测量量值,当当与并联后后,以此来来替代上上式中的的则得: 绝对对误差: U 化简简后得 若,则则得:相对误差差:U10001000=
4、33.3三、仪器器设备可调直流流稳压源源一台可调恒流流源一台万用表一块四、实验验内容1、根据据“分流法法”原理测测定FMM-300型万用用表直流流毫安55mA和和50mmA档量量限的内内阻,线线路如图图3-1-1所示示。数据据记入表表3-11-1。表3-11-1被测电流流表量限限计算内阻阻5A50AA2、根据据“分压法法”原理按按图3-1-22接线,测测定万用用表直流流电压11V和55V档量量限的内内阻。数数据记入入表3-1-22。表3-11-2被测电压压表量限限计算内阻阻S1V5V3、用万万用表直直流电压压5V档档量程测测量图33-1-3电路路中R上上的电压压之值,并并计算测测量的绝绝对误差
5、差与相对对误差。数据记入表3-1-3。表3-11-3U计算测量绝对误差差相对误差差10V10K20K五、注意意事项稳压源的的输出不不允许短短路,恒恒流源的的输出不不允许开开路。六、思考考题1、根据据实验内内容1和和2,若若已求出出5mA档和和1V档档的内阻阻,可否否直接计计算得出出50mAA档和55V档的的内阻?2、用量量程为110A的的电流表表测实际际值为88A的电电流时,实实际读数数为8.1A,求求测量的的绝对误误差和相相对误差差。 (aa) (bb)图 3-1-43、如图图3-11-4(a)、(b)为伏安安法测量量电阻的的两种电电路,被被测电阻阻的实际际值为,电电压表的的内阻为为,电流流
6、表的内内阻为,求求两种电电路测电电阻的相相对误差差。七、实验验报告1、列表表记录实实验数据据,并计计算各被被测仪表表的内阻阻值。2、计算算实验内内容3的的绝对误误差与相相对误差差。3、对思思考题的的计算。 4、其他他(包括括实验的的心得、体体会及意意见等)。3.3 线性性有源二二端网络络等效参参数的测测定一、实验验目的1、验证证戴维南南理和诺诺顿定理理的正确确性,加加深对该该定理的的理解。2、掌握握测量线线性有源源二端网络等等效参数数的一般般方法。二、原理理说明1、任何何个线性性含源网网络,如如果仅研研究其中中一条支支路的电电压和电电流,则则可将电电路的其其余部分分看作是是一个有有源二端端网络
7、(或称为含源一端口网络)。戴维南定定理指出出:任何何一个线线性有源源网络,总总可以用用个等效效电压源源来代替替,此电电压源的的电动势势等于这这个有源源二端网网络的开开路电压压、其等效效内阻等等于该网网络中所所有独立立源均置置零(理想电电压源视视为短接接,理想想电流源源视为开开路)时的等等效电阻阻。、和称为有有源二端端网络的的等效参参数。诺顿定理理指出:任何一一个线性性有源网网络,总总可以用用一个电电流源与与一个电电阻的并并联组合合来等效效代替,此此电流源源的电流流等于这这个有源源二端网网络的短短路电流流,其等等效内阻阻定义同同戴维南南定理。2、有源源二端网网络等效效参数的的测量方方法(1)开开
8、路电压压、短路路电流法法在有源二二端网络络输出端端开路时时,用电电压表直直接测其其输出端端的开路路电压,然然后再将将其输出出端短路路,用电电流表测测其短路路电流,则内阻阻为:(2)伏伏安法用电压表表、电流流表测出出有源二二端络的的外特性性如图33-3-1所示示。根据据外特性性曲线求求出斜率率tg,则内内阻:用伏安法法,主要要是测量量开路电电压及电电流为额额定值时时的输出出端电压压值,则内阻阻为:图3-33-1 图33-3-2(3)半半压法若二端网网络的内内阻很低低时,则则不宜测测其短路路电流。测测试方式式如图33-3-2所示示,当负负载电压压为被测测网络开开路电压压一半时时,负载载电阻(由由电
9、阻箱箱的读数数确定)即为被被测有源源二端网网络的等等效内阻阻值。(4)零零示法在测量具具有高内内阻有源源二端网网络的开开路电压压时,用用电压表表进行直直接测量量会造成成较大的的误差,为为了消除除电压表表内阻的的影响,往往往采用用零示测测量法,如如图3-3-33所示。图3-33-3零示法测测量原理理是用一一低内阻阻的稳压压电源与与被测有有源二端端网络进进行比较较,当稳稳压电源源的输出出电压与与有源二二端网络络的开路路电压相相等时,电电压表的的读数将将为“0”,然后后将电路路断开,测测量此时时稳压电电源的输输出电压压,即为为被测有有源二端端网络的的开路电电压。三、仪器器设备可调直流流稳压源源一台可
10、调直流流恒流源源一台直流电压压表一块直流毫安安表一块电路实验验板一块可调电阻阻箱一只四、实验验内容被测有源源二端网网络如图图3-33-4(a)所示。(a) (b) (c) 图3-33-41、按图图3-33-4(aa)线路路接入电电源和电流源,负负载不接接。用电电压表测测量含源源一端口口网络的的开路电电压(VV),从从而得到到为等效效电压源源的等效效电动势势。2、将AA、B间间短接,用用电流表表测A、BB支路电电流(mmA),从从而得到到为等效效电流源源的等效效电流。3、测量量含源一一端口网网络的入入端电阻阻的3种种方法:(1)方方法。先将断断开,测测量含源源一端口口网络的的开路电电压。再将电电
11、阻接上上,用电电压表测测量两端端的电压压,调节节,使,此此时。可由电电阻箱读读出。(2)万万用表直直接测量量法。将将所有电电源拆去去,原电电压源处处短接,直直接测量量A、BB间的电电阻。(3)由由第1步步和第22步测量量的与进行计计算,得得。最后,对对3种方方法得到到的电阻阻求平均均值,有有4、测量量含源一一端口网网络的入入端电导导的3种种方法:(1)方方法:先将电电阻短接接,测量量含源一一端口网网络的短短路电流流。将电阻阻接上,用用电流表表测量的的电流,调调节,使使时,此此时,可由电电阻箱直直接读出出。(2)同同第3步步中的(22)。(3)同同第3步步中的(33)。5、把图图3-33-4所示
12、示的3个个电路的的外特性性测量数数据填入入表3-3-11中。表3-33-1(K)0246810含源网络络(图3-3-44(a)U(V)I(mAA)等效电压压源(图3-3-44(b)U(V)I(mAA)等效电流流源(图3-3-44(c)U(V)I(mAA)五、注意意事项1、注意意测量时时,电流流表量程程的更换换。2、步骤骤“3”中,电电源置零零时不可可将稳压压源短接接。3、用万万表直接接测时,网网络内的的独立源源必须先先置零,以以免损坏坏万用表表。4、改接接线路时时,要关关掉电源源。六、思考考题1、在求求戴维南南等效电电路时,作作短路试试验。测测的条件件是什么么?在本本实验中中可否直直接作负负载
13、短路路实验?请实验验前对线线路3-3-44预先作作好计算算,以便便调整实实验线路路及测量量时可准准确地选选取仪表表的量程程。2、说明明测有源源二端网网络开路路电压及及等效内内阻的几几种方法法,并比较其其优缺点点。七、实验验报告1、根据据步骤55分别绘绘出曲线线,验证戴戴维南定定理及诺顿定定理的正正确性,并分析析产生误误差的原原因。2、根据据步骤11、3测得的的与与预习习时电路路计算的的结果作作比较,你你能得出出什么结结论。3、归纳纳、总结结实验结结果。4、心得得体会及及其他。第四章 交流流电路实实验4.2 正弦弦稳态交交流电路路相量的的研究一、实验验目的1、研究究正弦稳稳态交流流电路中中电压、
14、电电流相量量之间的的关系。2、掌握握日光灯灯线路的的接线。3、理解解改善电电路功率率因数的的意义并并掌握其其方法。二、原理理说明1、在单单相正弦弦交流电电路中,用用交流电电流表测测得各支支路的电电流值,用用交流电电压表测测得回路路各元件件两端的的电压值值,它们们之间的的关系满满足相量量形式的的基尔霍霍夫定律律,即和2、如图图4-22-1所示示的RCC串联电电路,在在正弦稳稳态信号号U的激励励下,与与保持有有90的的相位差差,即当当阻值RR改变时时,的相量量轨迹是是一个半半园,、三者形形成一个个直角形形的电压压三角形形R值改变变时,可可改变角角的大小小,从而而达到移移相的目目的。 (a) (bb
15、)图4-22-13、感性性负载的的电流II滞后负负载的电电压一个个角度,负负载吸收收的功率率为如果负载载的端电电压恒定定,功率率因数越越低,线线路上的的电流越越大,输输电线损损耗越大大,传输输效率越越低,发发电机容容量得不不到充分分利用。所所以,提提高线路路系统的的功率因因数是很很有意义义的。日光灯线线路如图图4-22-2所示示,图中中C是补偿偿电容器器,用以以改善电电路的功功率因数数(值)。有有关日光光灯的工工作原理理请参阅阅附注。 图图4-22-2三、仪器器设备交流电流流表一块交流电压压表一块功率表一块白炽灯二盏电容器2.2f、44.7f各一日光灯管管一盏四、实验验内容1、验证证电压三三角
16、形关关系1)用一一只255W的白白炽灯泡泡和4.7f电容器器组成如如图4-2-11(a)所所示的实实验电路路,将自自耦调压压器输出出调至2220记录、值,验验证电压压三角形形关系。2)改变变电阻值值(用两两只255W的白白炽灯泡泡串联),重重复上述述内容,验验证相量量轨迹。自拟表格记录数据。2、电路路功率因因数的改改善图4-22-3按图4-2-33接线,接接通电源源,将自自耦调压压器的输输出电压压调至2220VV,(实实验中保保持此电电压不变变)。这这时日光光灯管应应该亮,如如果不亮亮,先关关闭电源源,仔细细检查接接线是否否正确。记记录电流流表、功功率表及及功率因因数表的的读数,分分别改变变电
17、容值值进行测测量。自自拟表格格记录数数据。五、注意意事项1、本实实验用交交流市电电2200V务务必注意意用电和和人身安安全。2、在接接通电源源前,应应先将调调压器的的手柄置置零。3、功率率表要正正确接入入电路,要要注意电电流表的的量程。六、思考考题1、参阅阅附注,了了解日光光灯的启启动原理理。2、在日日常生活活中,当当日光灯灯上缺少少了启辉辉器时,人人们常用用根导线线将启辉辉器的两两端短接接下,然然后迅速速断开,使使日光灯灯点亮。或或用一只只启辉器器去点亮亮多只同同类的日日光灯,这这是为什什么? 3、为了了提高电电路的功功率因数数,常在在感性负负数上并并联电容容器,此此时增加加了一条条电流支支
18、路,试试问电路路的总电电流是增增大还是是减小、,此此时感性性元件上上的电流流和功率率是否改改变?、提高高电路的的功率因因数为什什么只采采用并联联电容器器法,而而不用串串联法?所并的的电容器器是否越越大越好好?七、实验验报告1、完成成数据表表格中的的计算,进进行必要要的误差差分析。 2、根根据实验验数据,分分别绘出出电压、电电流相量量图,验验证相量量形式的的霍尔夫夫定律。 3、讨讨论改善善电路功功率因数数的意义义和方法法。4、.装装接日光光灯线路路的心得得体会及及其他。附注:右图为日日光灯电电路原理理图。日日光灯是是一种气气体放电电管,管管内装有有少量汞汞气,当当管端电电极间加加以高压压后,电电
19、极发射射的电子子能使汞汞气电离离产生辉辉光,辉辉光中的的紫外线线射到管管壁的荧荧光粉上上,使其其受到激激励而发发光。日日光灯在在高压下下才能发发生辉光光放电,在在低压下下(如2200V)使使用时,必必须装有有启动装置产产生瞬时时的高压压。启动装置置包括启启辉器及及镇流线线圈。启启辉是一一个含有有氖气的的小玻璃璃泡,泡泡内有两两个相距距很近的的电极,电电极之一一是由两两片热膨膨胀系数数相差很很大的金金属粘合合而的金金属片。当当接通电电源时,泡泡内气体体发生辉辉光放电电,双金金属片受受热膨胀胀而弯曲曲,与另另一电极极碰接,辉辉光随之之熄灭,待待冷却后后,两个个电极立立即分开开。电路路的突然然断开,
20、使使镇流线线圈产生生一个很很高的感感应电压压,此电电压与电电源电压压叠加后后足以使使日光灯灯发生辉辉光放电电而发光光。镇流流线圈在在日光灯灯启动后后起到降降低灯管管的端电电压并限限制其电电流的作作用。由由于这个个线圈的的存在,所所以日光光灯是个感性性负载。由由于气体体放电的的非线性性,和铁铁芯线圈圈的非线线性,因因此严格格地说,日日光灯负负载为非非线性负负载。4.4三三相交流流电路的的电压和和电流一、实验验目的1、加深深对三相相电路中中线电压压与相电电压、线线电流与与相电流流关系的的理解。2、了解解星形负负载情况况下中点点的位移移及中线线所起的的作用。了了解三相相供电方方式中三三线制和和四线制
21、制的特点点。3、进一一步提高高实际操作作的能力力。二、原理理说明1、在三三相电路路中当负负载作星星形连接接时(见见图4-4-11),不不论三线线制或四四线制,相相电流恒恒等于线线电流,在在四线制制情况下下,中线线电流等等于三个个线电流流的相量量和,即即 线线电压与与相电压压之间有有下列关关: 当电源源和负载载都对称称时,线线电压和和相电压压在数值值上的关关系为:图4-44-1线=相在四线制制情况下下,由于于电源与与负载的的对称,中中线电流流等于零零;当负负载为不不对称时时,中线线电流不不等于零零。 2、在三三线制星星形连接接中,若若负载不不对称,将将出现中中点位移移现象。中中点位移移后,各各相
22、负载载电压将将不对称称。当有有中线(三相四四线制)时,若若中线的的阻抗足足够小,则则各相负负载电压压仍将对对称,从从而可看看出中线线的作用用,但这这时的中中线电流流将不为为零。3、三相相电源的的相序可可根据中中点位移移的原理理用实验验方法来来测定。实实验所用用的无中中线星形形不对称称负载(相序器器)如图图4-44-2所示示。负载载的一相相是电容容器,另另外两相相是两个个同样的的白炽灯灯。适当当选择电电容器CC的值,可可使两个个灯泡的的亮度有有明显的的差别。根根据理论论分析可可知,灯灯泡较亮亮的一相相位超前前于灯泡泡较暗的的一相,而而滞后于于接电容容的一相相。图4-44-2 图4-4-334、在
23、负负载三角角形连接接中,如如图4-4-33,相电压压等于线线电压,线线电流于于相电流流之间有有下列关关系:当电源和和负载都都对称时时,在数数值上线=相三、仪器器设备交流电流流表一块交流电压压表一块三相灯组组负载一块电容器一只四、实验验內容1、测定定相序首先调节节调压器器的输出出,使输输出的三三相电压压为2220V,以以下所有有实验均均使用此此电压,然然后关断断电源开开关,按按图4-4-22接线,使使其中一一相为电电容(44.7f),另两两相为灯灯泡(225W2200V),组组成相序序器电路路,测定定相序。图4-44-4 负载星星形三相相四线制制电路2、三相相负载作作星形联联接(三三相四线线制供
24、电电)按图4-4-44接线,三三相负载载作星形形联接,有中线(三相四线制供电)。分别按三相负载对称、不对称及相开路等情况,测量线电压、相电压,线电流及中线电流。自拟表格记录数据。3、三相相负载作作星形联联接(三三相三线线制供电电)按图4-4-55接线,三三相负载载作星形形联接,无无中线(三三相三线线制供电电)。分分别按三相负负载对称称、不对对称、相开路路和相相短路等等情况,测量线线电压、相相电压,线线电流及及中点电电压。自自拟表格格记录数数据。图4-44-5 负载星星形三相相制电路路4、负载载三角形形连接(三三相三线线制供电电)按图4-4-66接线,作作负载三三角形连连接(三三相三线线制供电电
25、)。分分别按三相负负载对称称、不对对称及相开路路等情况况,测量三三相负载载的线电电压,线线电流、相相电流。自拟表格记录数据。图4-44-6 负载三三角形连连接电路路五、注意意事项1、本实实验采用用三相交交流电源源,电压压为2220V。实实验时要要注意人人身安全全,不可可触及导导电部件件,防止止意外事事故发生生。2、每次次接线完完毕后,应应仔细检检查遍遍,然后后由指导导教师检检查后,方方可接通通电源,必必须严格格遵守“先先接线后后通电,先先断电后后拆线”的的实验操操作原则则。六、思考考题1、分析析相序器器能测定定相序的的原理。2、三相相四线制制的中线线上可以以安装保保险丝吗吗?为什什么?3、三相
26、相负载根根据什么么条件作作星形或或三角形形连接?4、本次次实验中中为什么么要通过过三相调调压器将将3800V的电电压降为为2200V的电电压使用用?七、实验验报告1、用实实验测得得的数据据验证对对称三相相电路中中的关系系。2、用实实验数据据和观察察到的现现象,总总结三相相四线供供电系统统中中线线的作。3、不对对称三角角形联接接的负载载,能否否正常工工作?实实验是否否能证明明这一点点?4、根据据不对称称负载三三角形联联接时的的相电流流值作相相量图,并并求出线线电流值值,然后后与实验验测得的的线电流流作比较较,分析析之。5、心得得体会及及其他。第五章 模拟拟电子技技术实验验5.1常常用电子子仪器的
27、的使用一、实验验目的 1、熟熟悉实验验装置上上低耪信信号发生生器、脉脉冲信号号发生器器的布局局,各旋旋纽、开开关的作作用及其其使用方方法。 2、初初步掌握握用示波波器观察察电信号号波形,定定量测出出正弦信信号和脉脉冲信号号的波形形参数。3、初步步掌握示示波器、信信号发生生器的使使用。二、实验验说明 在模拟电电子技术术实验中中,经常常使用的的电子仪仪器有示示波器、信信号源、交交流毫伏伏表及频频率计等等。它们们和万用用表起,可可以完成成对模拟拟电子电电路的静静态和动动态工作作情况的的测试。 实验中中要对各各种电子子仪器进进行综合合使用,可可按照信信号流向向,以连连线简捷捷,调节节顺手,观观察与读读
28、数方便便等原则则进行合合理布局局,各仪仪器与被被测实验验装置之之间的布布局与连连接如图图5-11-1所所示。 接线线时应注注意,为为防止外外界干扰扰,各仪仪器的共共公接地地端应连连接在一一起,称称共地,信信号源和和交流毫毫伏表的的引线通通常用屏屏蔽线或或专用电电缆线,示示波器接接线使用用专用电电缆线,直直流电源源的接线线用普通通导线。图5-11-1因实验中中要使用用多功能能函数信信号发生生器、双踪示示波器等等仪器,现现简单解解绍多功功能函数数信号发发生器和和双踪示示波器的的基本使使用方法法。1、多功功能函数数信号发发生器多功能函函数信号号发生器器是提供供信号源源的常用用电子仪仪器,而而信号源源
29、是测量量系统中中不可缺缺少的重重要部分分。不少少电参数数的数值值或特性性的测量量,如电电阻的阻阻值、放放大器的的放大系系数、网网络频率率特性等等,都只只有在一一定电信信号作用用下才能能表现出出来。因因此为了了完成这这些电参参数的测测量就必必须提供供合适的的电信号号。多功功能函数数信号发发生器可可提供正正弦波、方方波、三三角波、斜斜波及脉冲波波等。其其中正弦弦信号和和脉冲信信号使用用最多,在在电路测测量中正正弦信号号源被用用来测定定某元件件的特性性和网络络的频率率特性。 正弦信号号的波形形参数是是幅值、周周期(或或频率);脉冲信号的波形参数是幅值、脉冲重复周期及脉宽。信号源的的主要技技术指标标:
30、频率率范围00.1HHz22MHzz,幅值值可在00100V之间间连续可可调上述述信号,并并由LEED显示示信号的的频率。 2、双踪踪示波器器示波器是是一种信信号图形形测量仪仪器,可可定量测测出电信信号的波波形参数数,如信信号的幅幅度、周周期、频频率和相相位等。从荧光屏的Y轴刻度尺并结合其量程分档选择开关(Y轴输入电压灵敏度Vcm分档)选择开关,读得电信号的幅值;从荧光屏的X轴刻度尺并结合其量程分档(时间扫描速度Scm分档)选择开关,读得电信号的周期、脉宽、相位差等参数。为了完成对各种不同波形、不同要求的观察和测量,它还有一些其它的调节和控制旋钮,希望在实验中加以摸索和掌握。双踪示波波器能够够
31、将两个个不同的的被测信信号同时时显示在在一个荧荧光屏上上,以便便比较它它们之间间在波形形、幅度度,相位位等方面面的差异异。三、仪器器设备双踪示波波器一台函数信号号发生器器一台电子技术术实验箱箱一只四、实验验内容1、示波波器的自自检将示波器器面板上上的“校准信号号”插口,通通过示波波器专用用同轴电电缆接至至双踪示示波器的的Y轴输输入端CH11或CH22插口,然后后开启示示波器电电源。稍稍后,调调节示波波器面板板上的“辉度”、“聚焦”、“X轴位移移”、“Y轴位移移”等旋钮钮,使在在荧光屏屏上显示示出的线条清清晰、亮亮度适中中的方波波波形。通过选选择Y轴轴灵敏度度开关和和扫描速速率开关关,并将将它们
32、的的微调旋旋钮旋至至“校准”位置,从从荧光屏屏上读出出该“校准信信号”的幅值值与频率率,并与与标称值值(,1KHHz的信信号)作作比较,如如相差较较大,给给予校准准。2、正弦弦波信号号的观测测令信号源源输出正正弦波信信号,频频率及峰峰值分别别为1000Hzz、5KKHz和和10KKHz,输输出峰值值为1VV(用示波波器测定定)。调节节示波器器扫速开开和Y轴灵敏敏度至合合适的位位置从荧荧光屏上上读出周周期,记记入表55-1-1中。表5-11-1 正正弦信号号的测试试峰值频率实 测 值计 算 值峰峰值(VV)周期(mms)有效值(VV)频率(HHz)1V100HHz1V5KHzz1V10KHHz3
33、、相位位差的测测试(1)电电路连接接如图55-1-2所示示。信号号源的输输出信号号分别设设置为:正弦波波、频率率1KHHz、电电压2VV(峰值值),此此信号从从C、RR两端引引入,经经RC移移位网络络获得频频率相同同但相位位不同的的两路信信号和,分别别加到示示波器的的CH11和CHH2输入入端。图5-11-2(2)把把显示方方式开关关置“交替”位置,将将CH11和CHH2的输输入耦合合开关置置“”位置,调调节CHH1、CCH2的的移位位旋钮,使使两条扫扫描基线线重合,再再将CHH1、CCH2的的输入耦耦合开关关置“AC”位置,调调节扫速速开关及及CH11、CHH2灵敏敏度开关关位置,触触发源开
34、开关置“内触发发”此时在在荧光屏屏将显示示出和两个相相位不同同的正弦弦波形。(3)在在测试两两个相同同频率的的信号时时在双综综示波器器的荧光光屏上同同时显示示两个被被测信号号的波形形。设两两个正弦弦信号的的波形如如图5-1-33所示,图图中ABB为被测测信号的的周期,AAC为两两个被测测信号的的相位差差,则相相位差为为:图5-11-3记录两波波形相位位差于表表5-11-2。表5-11-2A B (mss)A C (mss)相 位 差()五、注意意事项1、示波波器的辉辉度不要要过亮,调调节仪器器旋钮时时,动作作不要过过猛,要要注意触触发开关关和电平平调节旋旋钮的配配合使用用,以便便显示的的波形稳
35、稳定。2、作定定量测试试信号的的幅度和和周期时时,应分别别将“”和“”的微调调旋钮置置“校准”位置,否否则测试试结果不不正确。3、应尽尽量在荧荧光屏有有效面内内进行测测量,以以减小测测量误差差。4、为防防止外界界干扰,信信号发生生器的接接地端与与示波器器的接地地端要连连接(称称共地)。六、思考考题1、如果果示波器器的荧光光屏上显显示的信信号波形形的幅度度太大或或太小,调调节什么么旋钮使使幅度适适中?2、如果果示波器器的荧光光屏上显显示的信信号波形形不稳定定,应调调节哪些些旋钮才才能得到到稳定的的波形?3、应用用双踪示示波器观观察到如如图5-1-4所示的的两个波波形,YY轴“”的指示为为0.55
36、V,XX轴“”的指示示为200S,试试问这两两个波形形信号的的峰值和和周期各各为多少少?图5-11-44、如用用示波器器观察正正弦信号号时,荧荧光屏上上出现如如图5-1-55中的情情况时,试试说明测测试系统统中哪些些旋钮的的位置不不对?应应如何调调节?图5-11-5七、实验验报告1、整理理实验中中显示的的各种波波形,绘绘制有代代表性的的波形。2、总结结实验中中所用仪仪器的使使用方法法及观测测信号的的方法。3、回答答预习思思考题。5.2 晶体管管单级放放大电路路的测试试一、实验验原理1、学会会放大器器静态工工作点的的调试方方法。2、掌握握放大器器电压放放大倍数数的测试试方法。3、熟悉悉常用电电子
37、仪器器及模拟拟电路实实验设备备的使用用。二、实验验原理图5-22-1 单级级放大器器实验电电路图5-22-1为电电阻分压压式工作作点稳定定单级放放大器实实验电路路图,它它的偏置置电路采采用和组成的的分压电电路,并并在发射射极中接接有电阻阻以稳定定放大器器的静态态工作点点,当在在放大器器的输入入端加入入输入信信号后在在放大器器的输出出端便可可得到一一个与相相位相反反,幅值值被放大大了的输输出信号号,从而而实现了了电压放放大。在图5-2-11电路中中,当流流过偏置置电阻和和的电流流远大于于晶体管管的基极极电流时时(一般般5110倍),则则它的静静态工作作点可用用下式估估算电压放大大倍数输入电阻阻输
38、出电阻阻由于电子子器件性性能的分分散性比比较大,因因此在设设计和制制作晶体体管放大大电路时时,离不不开测量量和调试试技术。在在设计前前应测量量所用元元件的参参数,为为电路设设计提供供必要的的依据,在在完成设设计和装装配以后后,还必必须测量量和调试试放大器器的静态态工作点点和各项项性能指指标。一一个优质质放大器器,必定定是理论论设计与与实验调调整相结结合的产产物。因因此,除除了学习习放大器器的理论论知识和和设计方方法外,还还必须掌掌握必要要的测量量和调试试技术。放大器的的测量和和调试一一般包括括:放大大器静态态工作点点的测量量与调试试,消除除干扰与与自激振振荡及放放大器各各项动态态参数的的测量与
39、与调试等等。1、 放大器静静态工作作点的测测量与调调试1)、静静态工作作点的测测量测量放大大器的静静态工作作点,应应在输入入信号的的情况下下进行,即即将放大大器输入入端与地地短接,然然后用数数字电压压表分别别测量晶晶体管的的各电极极对地的的电位、和。并采采用测量量电压或或计算出出。算出(也也可根据据,由确定定),同时也能能算出,。2)静态态工作点点的调试试放大器静静态工作作点的调调试是对对管子集集电极电电流(或或)的调调整与调调试。静态工作作点是否否合适,对对放大器器的性能能和输出出波形都都有很大大影响。如如工作点点偏高,放放大器在在加入交交流信号号以后易易产生饱饱和失真真,此时时的负半半周将
40、被被削底,如如图5-2-22(a)所示示;如工工作点偏偏低则易易产生截截止失真真,即的的正半周周将被缩缩顶(一一般截止止失真不不如饱和和失真明明显),如如图5-2-22(b)所示示。这些些情况都都不符和和不失真真放大的的要求。所所以在选选定工作作点以后后还必须须进行动动态调试试,即在在放大器器的输入入端加入入一定的的输入电电压,检检查输出出电压的的大小和和波形是是否满足足要求。如如不满足足,则应应调节静静态工作作点的位位置。(a)(b)图5-22-2 静态态工作点点对波形形失真的的影响改变电路路参数、(、)都会会引起静静态工作作点的变变化,如如图5-2-33所示。但但通常多多采用调调节偏置置电
41、阻的的方法来来改变静静态工作作点。最后还要要说明的的是,上上面所说说的工作作点“偏高”或“偏低”不是绝绝对的,应应该是相相对信号号的幅度度而言,如如输入信信号幅度度很小,即即使工作作点较高高或较低低也不一一定会出出现失真真。如需需满足较较大信号号幅度的的要求,静静态工作作点最好好尽量靠靠近交流流负载线线的中点点。图5-22-3 电路路参数对对静态工工作点的的影响2、 放大器动动态指标标的测试试放大器动动态指标标包括电电压放大大倍数、输输入电阻阻、输出出电阻、最最大不失失真输出出电压(动动态范围围)和通通频带等等,实验验二中我我们主要要介绍电电压放大大倍数的的测量电压放大大倍数的的测量:调整放大
42、大器到合合适的静静态工作作点,然然后加入入输入信信号,在在输出电电压不失失真的情情况下,用用示波器器(或交交流毫伏伏表)测测出和,则三、仪器器设备双踪示波波器一台函数信号号发生器器一台电子技术术实验箱箱一只数字万用用表一块四、实验验内容实验电路路如图55-2-1所示示。各电电子仪器器可按实实验一中中图5-2-11所示方方式连接接,为防防止干扰扰,各仪仪器的公公共端必必须连在在一起。1、调试试静态工工作点:接通直流流电源,在在点加入入正弦信信号,输输出端用用示波器器监视输输出波形形,反复复调整及及信号源源的输出出幅度,使使在示波波器的屏屏幕上得得到一个个最大不不失真输输出波形形,然后后置,用用数
43、字万万用表测测量晶体体管各电电极对地地电位、和值,并并算出。自自拟表格格记录数据据。注意意:调好好静态工工作点以以后,不不得任意意调整。2、测量量电压放放大倍数数及观察察输入、输输出电压压相位关关系(1)改改变,测量、,研究究对的影响响。自拟拟表格记记录数据据。(2)改改变,测量、,研究究变化对对影响。自自拟表格格记录数据据。(3)改改变旁路路电容,测量、,研究究电流负负反馈变变化对影影响。自自拟表格格记录数据据。(4)改改变偏置置电阻,研究过大大,过小小对输出出波形的的影响。自拟表格记录输出波形。五、注意意事项1、静态态工作点点调好以以后,不不得任意意调整。2、测静静态工作作点前一一定要拆拆
44、掉信号号源,即即。六、思考考题1、能否否用直流流电压表表直接测测量晶体体管的?为什么么实验中中要采用用测、,再间间接计算算出的方方法?2、怎样样测量的的阻值?3、当调调节偏置置电阻,使使放大器器输出波波形出现现饱和或或截止失失真时,晶晶体管的的管压降降将怎样样变化?4、在测测试时怎怎样选择择输入信信号的大大小和频频率?为为什么信信号频率率一般选选1kHHz,而而不选1100kkHz或或更高?5、测试试中,如如果将信信号发生生器、交交流毫伏伏表、示示波器中中任一仪仪器的二二个测试试端子接接线换位位(即各各仪器的的接地端端不再连连在一起起),将将会出现现什么问问题?七、实验验报告1、列表表整理实实验结果果,并把把实测的的静态工工作点与与理论计计算值比比较,分分析产生生