《测控电路实验报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《测控电路实验报告.doc（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、测控电路设计实验教学大纲实验类别：课内实验 课程名称： 测控电路设计总学时：10 课程编号： 适用专业：测控技术及仪器专业 学 分： 10/16先修课程：电路、电子技术基础、传感器原理、信号与测试系统一、实验在教学培养计划中地位、作用测控电路设计课程是测试计量技术及仪器专业必修的一门专业教育课。通过本课程的学习，使学生掌握测控电路的分析、选择及设计方法。能自己动手设计、制作测试中常用的电子线路。设计出来的电路是否可行，需要用一些测试仪器去调试、检验，由此需要向学生讲授动态测试中常用电子测试的原理、特点、性能及要求，以便使学生获得设计、校准、选用、维修电子测试仪器的必要知识和操作技能。二、实验内
2、容、基本要求：实验一 运放参数设计（0.5学时）内容：1.测量同相或反向放大器的放大倍数：给电路输入一信号u1（直流或交流），经放大器后，输出u0。将u1和u0接入示波器，观察其波形，记录幅值和相位差，并求其放大倍数G=u0/ui。2.测量同相或反向放大器的带宽：此时改变输入信号u1的频率，观察波形幅值变化。当幅值下降为放大倍数的0.707(3dB)时，记下此时输入信号的频率，并求出带宽BW。改变输入信号的幅值和频率，重复三次。验证GBW是否为一常数。3.改变输入信号的幅值，或者放大器的放大倍数，观察输出饱和的情况。 基本要求：1、掌握失调电压、输入失调电流、共模抑制比参数的测试，掌握运算放大
3、器静态功耗、低频噪声的测量。2、根据设计要求选定元器件，计算同相或反相放大器的放大倍数；画出电路图及输入与输出的波形；3、根据计算GBW，是否为一常数，和理论相差多少？此实验要求学生完成同相或反向放大器参数的设计。实验二 光耦放大器（0.5学时）内容：如图所示，输入信号Ui经电容C1耦合进入光耦，5V电源经过限流后驱动光耦的发光二极管发光，光信号被光敏三极管接收产生电流，在R6上产生压降，被反相放大后输出。 基本要求：1、了解光耦放大器的组成及作为隔离放大器的实际应用；2、根据条件选定参数，并计算输入信号的放大倍数；3、画出电路图，并标明所设计元器件的参数；4、画出输入与输出的波形。实验三 非
4、线性放大器（2学时） 内容：1、比较器电路中，输入正弦波，画出u0；2、峰值保持器中，将直流信号输入到ui，调节直流电平，用示波器观察u0和ui的变化，画出波形；输入正弦波，并观察u0和ui，将D反接，重复上述实验过程；3、积分运算电路中，通过Vi输入1KHZ、200mV方波信号，记录起输入出波形并与理论值加以比较；输入信号幅值同上，改变频率为2KHZ和500HZ，记录输出波形，比较其之间的数量关系；输入为1KHZ，改变输入信号幅值，观察输入信号幅值与输出信号幅值关系。基本要求：1、熟练掌握比较器电压传输特性，掌握积分器、微分器的设计，了解峰值保持电路的特性；2、整理实验数据，根据电路参数进行
5、计算。并与实验结果进行比较；3、画出电路图和输入与输出的波形图；此实验要求学生设计积分器和微分器的设计。实验四 有源滤波器（2学时）内容：1、设计一Butterworth低通滤波器，使其高端截止频率为2.4KHZ；2、设计一Butterworth高通滤波器，使其低端截止频率为1.6KHZ；3、设计一带通滤波器，使其中心频率为2KHZ，带宽为0.8KHZ。基本要求：了解有源滤波器的原理及应用方法，学会各种滤波器的计算，掌握常用有源滤波器电路设计1、在坐标纸上用逐点法绘出所做滤波器的实测幅频特性曲线；2、测量低通和高通滤波器幅频特性中水平段的放大倍数及截止频率；3、测量带通滤波器在中心频率f0=2
6、kHZ时的放大倍数，并与理论值比较；4、测量带通滤波器的上限和下限频率并求其3dB带宽，并与理论值比较；5、将你所设计的Butterworth低通滤波器和高通滤波器连接起来，是否组成一带通滤波器，并测量其中心频率及截止频率；6、画出电路图及输入与输出的波形，并标明参数。此实验要求学生完成低通、高通、带通滤波器的设计。实验五振荡器设计（ 1 学时）内容：1、将555定时器电路的TH端和端连在一起在外接电阻R1、R2和电容C便构成了矩形波发生器。2、文氏电桥振荡器由放大电路和反馈及选频网络组成。RC为串并联选频网络作为正反馈网络，这是产生振荡所必需的。R1和Rf组成负反馈网络，以提高放大电路的性能
7、指标。基本要求：掌握文氏电桥振荡器、考比兹振荡器和晶体振荡器的振荡原理，掌握由555定时器构成多谐振荡器的工作原理和方法。1、画出全部实验电路图，标明参数，并根据公式计算振荡周期；2、观察555多谐振荡器中二极管发光情况，记下二极管闪光20次所用的时间，求出振荡周期；改变R1、R2的阻值，并观察二极管闪亮的情况，求出振荡周期；3、用示波器测量输出波形的周期和幅值，并记录。此实验要求学生完成555定时器构成多谐振荡器的设计。实验六调制解调设计（ 2 学时）内容调制解调的作用调制解调的作用在于某种调制的方法，将原始的低频信号频谱，调制到另一个具有高频的频谱上。经调制后的高频调制波，具有原始输入信号
8、的全部信息。在经过有效的交流放大后，使被调信号增强，然后采用解调技术，又从调制解调波中解调出原始的输入信号来，这时的信号已经是放大了的输入信号。由于调制解调方法是将低频信号的传送变为高频信号的放大传送，它将有效地抑制了低频干扰和直流漂移。调制的频率变换是由低频变为高频的过程。调制是将原始输入的低频模拟信息及其时间变化载荷到高频的载波的特征参量智商，如振幅，频率，相位及脉冲，形成振幅调制，频率调制，相位调制及脉冲调制，使其随原始输入信号发生改变。解调的频率变换是由高频变为低频的过程。从经放大后的高频已调波中，恢复出原始输入信号的过程，称为解调。在精密测量中通过解调获得对应于被测量变化情况的示值或
9、示值变化曲线。调制和解调都引起信号频率变化，电子通信常把调制与解调电路看做频率变化电路。实验七光电报警设计（ 2 学时） 内容 红外发光二极管LED发出的1kHz的光脉冲，穿过闯入区，被光敏三极管接收。 基本要求 驱动电路 内容运放A1组成同相放大器，A2组成了带通滤波器，中心频率为1kHz，目的是为了减小噪声干扰。二极管组成了检波电路，当无人闯入（光未被遮住）时，检波电容上充有电荷，施密特与非门的输入为高电平，振荡器不工作，当光被挡时，检波电容上没有电荷，与非门处于低电平，振荡器开始工作，通过压电元件发出音频信号。基本要求 1、改变调制信号的幅值和频率，观察压电陶瓷和LED发光的情况. 2、改变光敏接收部分发光管和光敏管之间的距离，观察压电陶瓷和LED发光的情况。 接收电路 三、学时分配：实验名称实验性质实验（学时）运算参数设计设计仿真0.5光耦放大器设计仿真0.5非线性放大器设计仿真2有源滤波器设计仿真2振荡器设计设计仿真1调制解调设计设计仿真2光电报警设计设计仿真2合计10日期节次时间班级地点12周 周二1、28:00-12:0012周 周三5、618:00-22:0013周 周三5、618:00-22:0014周 周三5、618:00-22:00