模拟电子技术基础 实验指导书 电工电子实验教学中心 2018年8月
模拟电子技术基础 实验指导书 电工电子实验教学中心 2018年8月
实验一常用电子仪器的使用 1.实验目的 (1)学会万用表的使用方法： (2)学会用示波器测试电压波形、幅度、频率的基本方法： (3)学会正确调节函数信号发生器频率、幅度的方法： (4)学会交流毫伏表的使用方法等。 2.实验仪器 (1)DS-5000系列数字示波器： (2)TH一SG10型数字合成信号发生器： (3)FLUKE-15B数字万用表： (4)智能真有效值交流数字毫伏表： 3.预习要点 在电子技术实验中，经常使用的电子仪器示波器、信号发生器、万用表、交流毫伏表等，在实 验台上，与电子电路相互连接，可以完成对电子电路的各种测试。在实验中要对各种电子仪器进行 综合使用，可按照信号的流向，以连线简捷，调节顺手，观察和读数方便的原则合理布局。接线时 注意各仪器的公共接地端应连接在一起，称为共地。 4.实验内容及步藤 (1)数字万用表的使用 FLUKE-15B(福禄克)数字万用表可以用来测量交直流电压和电流、电阻、电容、二极管正向 压降等。使用时要注意黑表笔接COM。数字万用表接线示意图如图1.1.1所示。 2.53 图1.1.1数字万用表接线示意图
1 实验一 常用电子仪器的使用 1．实验目的 （1）学会万用表的使用方法； （2）学会用示波器测试电压波形、幅度、频率的基本方法； （3）学会正确调节函数信号发生器频率、幅度的方法； （4）学会交流毫伏表的使用方法等。 2．实验仪器 （1）DS-5000 系列数字示波器； （2）TH—SG10 型数字合成信号发生器； （3）FLUKE-15B 数字万用表； （4）智能真有效值交流数字毫伏表； 3．预习要点 在电子技术实验中，经常使用的电子仪器示波器、信号发生器、万用表、交流毫伏表等，在实 验台上，与电子电路相互连接，可以完成对电子电路的各种测试。在实验中要对各种电子仪器进行 综合使用，可按照信号的流向，以连线简捷，调节顺手，观察和读数方便的原则合理布局。接线时 注意各仪器的公共接地端应连接在一起，称为共地。 4．实验内容及步骤 （1）数字万用表的使用 FLUKE-15B（福禄克）数字万用表可以用来测量交直流电压和电流、电阻、电容、二极管正向 压降等。使用时要注意黑表笔接“COM”。数字万用表接线示意图如图 1.1.1 所示。 图 1.1.1 数字万用表接线示意图
电表有手动和自动量程两个选择。在自动量程模式内，电表会为检测到的输入选择最佳量程。 你可以手动选择按RANGE”来自动改变量程。要退出手动量程选择只要按住“RANGE”两秒种即可。 ★在实验台上直流稳压电源区分别测量一下+5V、-5V、+12V、-12V和0~35V三组电源的电 压值。 (2)TH-SG10型数字合成信号发生器 13 o00 图1.1.2TH-SG10型数字合成信号发生器 TH-SG10型数字合成信号发生器如图1.1.2所示，本仪器具有输出函数信号、调频、FSK、PSK、 频率扫描等信号的功能，输出波形有正弦波、方波和TTL波。 频率范围为10mHz~10MHz,分辨率为1uHz,频率误差<±5×10Hz。 幅度范围为2mV~20Vp-p(高阻)、1mV~10Vpp(502),最高分辨率为2μVp-p(高阻) lμVp.p(502)。 其中pp表示为电压的峰-峰值。 例如，设置输出20m'-p,10KHz”正弦信号的步骤如下： 1)打开电源： 2)按下“频率按键→由右侧数码键盘分别输入“1、0”→按下单位按键“调制KHz”,此时，屏 幕显示“10KHz”: 3)按下“幅度按键→由右侧数码键盘分别输入“2、0”→按下单位按键“偏移mV”,此时，屏幕 显示20mVp-p”; 4)按下波形”键，选择输出正弦波，此时，屏幕显示为正弦波形符号。 ★改变频率和幅度进行几组数据的设置练习，最后调出“仁1KHz,50mVp-p”的正弦波信号。 注意：信号发生器输出幅度为电压的峰峰值，而不是有效值，两者的换算关系读者想一想。 (3)DS-5000系列数字示波器 2
2 电表有手动和自动量程两个选择。在自动量程模式内，电表会为检测到的输入选择最佳量程。 你可以手动选择按“RANGE”来自动改变量程。要退出手动量程选择只要按住“RANGE” 两秒种即可。 ★ 在实验台上直流稳压电源区分别测量一下+5V、-5V、+12V、-12V 和 0~35V 三组电源的电 压值。 （2）TH-SG10 型数字合成信号发生器 图 1.1.2 TH-SG10 型数字合成信号发生器 TH-SG10 型数字合成信号发生器如图 1.1.2 所示，本仪器具有输出函数信号、调频、FSK、PSK、 频率扫描等信号的功能，输出波形有正弦波、方波和 TTL 波。 频率范围为 10mHz～10MHz，分辨率为 1μHz，频率误差≤±5×10-5 Hz 。 幅度范围为 2mV～20VP—P（高阻）、 1mV～10VP—P（50Ω）， 最高分辨率为 2μVP—P（高阻）、 1μVP-P（50Ω）。 其中 VP—P 表示为电压的峰-峰值。 例如，设置输出“20mVP—P ,10KHz”正弦信号的步骤如下： 1）打开电源； 2）按下“频率”按键→由右侧数码键盘分别输入“1、0” →按下单位按键“调制/KHz”，此时，屏 幕显示“10KHz ”； 3）按下“幅度”按键→由右侧数码键盘分别输入“2、0” →按下单位按键“偏移/mV”，此时，屏幕 显示“20mVP—P”； 4）按下“波形”键，选择输出正弦波，此时，屏幕显示为正弦波形符号。 ★ 改变频率和幅度进行几组数据的设置练习，最后调出 “f=1KHz，50mVP—P”的正弦波信号。 注意：信号发生器输出幅度为电压的峰-峰值，而不是有效值，两者的换算关系读者想一想。 （3）DS-5000 系列数字示波器
图1.1.3DS-5000系列数字示波器 DS-5000系列数字示波器如图1.1.3所示，示波器的液晶显示屏上所显示的是被测电压随时间变 化的波形，即被测电压的瞬时值与时间在直角坐标系中的函数图像。 DS-5000系列数字示波器有两个信道输入：“CH1和CH2”,还有一个外触发通道EXT TRIC”。 垂直系统： 1)使用垂直POSITION旋钮使得波形上下位置在窗口居中显示。 垂直POSITION旋钮控制信号的垂直显示位置。当转动垂直POSITION”旋钮时，指示通道地 (GROUND)的标识跟随波形而上下移动。 2)调节垂直“SCALE”旋钮，改变垂直设置。 转动垂直“SCALE旋钮，改变Volt/iv(伏/格)”垂直挡位，液晶显示屏幕下方的状态信息栏 发生了改变，如由“2mV/格变为“5mV/格等，同时，液晶屏幕上显示的波形上下也发生了变化。 水平系统 1)使用水平POSITION旋钮使得波形左右位置在窗口居中显示。 2)调节水平SCALE”旋钮，改变波形周期个数的设置。 转动水平SCALE旋钮，改变Siv(秒/格)”水平挡位，液晶显示屏幕下方的状态信息栏发生 了改变，如由“10us/格变为10s/格”等，同时，液晶屏幕上显示的波形的周期个数也发生了变化。 一般显示3-5个周期比较合适。 触发系统 触发系统由一个旋钮LEVEL”和三个按钮MENU、50%、FORCE组成。转动旋钮"LEVEL”,可 以改变触发电平设置。按下MENU”键可以调出触发菜单以改变触发设置等等。 波形信号的自动设置 DS-5000系列数字示波器具有自动设置的功能。根据输入的信号，可以自动调整电压倍率、时 基、以及触发方式至最好形态显示。 使用自动设置显示波形的操作步骤为： 1)打开电源： 2)将被测信号连接到信号输入通道CH1或CH2: 3)按下“AUTO”按钮。 示波器将自动设置垂直、水平和触发控制。如需要，可以手工调整这些控制使波形显示达到最 佳。 DS-5000系列数字示波器可以进行电压的峰-峰”值、瞬时值、周期、带宽等多种量的测量，详 3
3 图 1.1.3 DS-5000 系列数字示波器 DS-5000系列数字示波器如图1.1.3 所示, 示波器的液晶显示屏上所显示的是被测电压随时间变 化的波形，即被测电压的瞬时值与时间在直角坐标系中的函数图像。 DS-5000 系列数字示波器有两个信道输入：“CH1 和 CH2”，还有一个外触发通道“EXT TRIC”。 垂直系统： 1）使用垂直“POSITION”旋钮使得波形上下位置在窗口居中显示。 垂直“POSITION”旋钮控制信号的垂直显示位置。当转动垂直“POSITION”旋钮时，指示通道地 （GROUND）的标识跟随波形而上下移动。 2）调节垂直“SCALE”旋钮，改变垂直设置。 转动垂直“SCALE”旋钮，改变“Volt/div（伏/格）”垂直挡位，液晶显示屏幕下方的状态信息栏 发生了改变，如由“2mV/格”变为“5mV/格”等，同时，液晶屏幕上显示的波形上下也发生了变化。 水平系统 1）使用水平“POSITION”旋钮使得波形左右位置在窗口居中显示。 2）调节水平“SCALE”旋钮，改变波形周期个数的设置。 转动水平“SCALE”旋钮，改变“S/div（秒/格）”水平挡位，液晶显示屏幕下方的状态信息栏发生 了改变，如由“10us/格”变为“10ns/格”等，同时，液晶屏幕上显示的波形的周期个数也发生了变化。 一般显示 3-5 个周期比较合适。 触发系统 触发系统由一个旋钮“LEVEL”和三个按钮“MENU、50%、FORCE”组成。转动旋钮”LEVEL”,可 以改变触发电平设置。按下“MENU” 键可以调出触发菜单以改变触发设置等等。 波形信号的自动设置 DS-5000 系列数字示波器具有自动设置的功能。根据输入的信号，可以自动调整电压倍率、时 基、以及触发方式至最好形态显示。 使用自动设置显示波形的操作步骤为： 1） 打开电源； 2） 将被测信号连接到信号输入通道 CH1 或 CH2; 3） 按下“AUTO”按钮。 示波器将自动设置垂直、水平和触发控制。如需要，可以手工调整这些控制使波形显示达到最 佳。 DS-5000 系列数字示波器可以进行电压的“峰-峰”值、瞬时值、周期、带宽等多种量的测量，详
悉情况可参考该仪器的用户使用手册。 ★请用信号发生器调出“仁1KHz,50mVpp”的正弦波信号，然后送到示波器CH1通道，观察 记录显示的波形并计算其频率和幅度大小。 (4)智能真有效值交流数字毫代表 该表数码显示，自动转换量程，打开电源后将被测电压接入输入端，显示屏将自动显示出输入交流 电压的有效值。 交流数字毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量周期交流信号的有效值。 ★请用信号发生器调出“戶1KHz,50mVpp”的正弦波信号，然后再利用交流数字毫伏表测量该 信号的大小。 5.实验报告 (1)整理测试数据，画出用示波器观察到的实验波形： (2)简述用示波器测量正弦波的值和用交流毫伏表测量正弦波的值有何不同？ (3)简述使用示波器自动显示被测波形的基本步骤： (4)简述使用函数信号发生器设置输出正弦波信号的基本步骤： (5)简述使用交流毫伏表的注意事项。 实验二单级放大电路 1.实验目的 (1)熟悉电子元器件和模拟电路装置。 (2)掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。 (3)学习测量放大器的静态工作点、放大倍数A、输入电阻R、输出电阻R。的方法，了解共 射极放大电路特性。 (4)学习放大器的动态性能。 2.实验设备与器件 (1)数字示波器： (2)数字万用表： (3)信号发生器： (4)模拟电路实验装置： (5)直流电源、3DG6、电阻、电容若干。 3.预习要求 4
4 悉情况可参考该仪器的用户使用手册。 ★ 请用信号发生器调出“f=1KHz，50mVP—P”的正弦波信号，然后送到示波器 CH1 通道，观察 记录显示的波形并计算其频率和幅度大小。 （4） 智能真有效值交流数字毫伏表 该表数码显示,自动转换量程,打开电源后将被测电压接入输入端,显示屏将自动显示出输入交流 电压的有效值。 交流数字毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量周期交流信号的有效值。 ★ 请用信号发生器调出“f=1KHz，50mVP—P”的正弦波信号，然后再利用交流数字毫伏表测量该 信号的大小。 5．实验报告 （1）整理测试数据，画出用示波器观察到的实验波形； （2）简述用示波器测量正弦波的值和用交流毫伏表测量正弦波的值有何不同？ （3）简述使用示波器自动显示被测波形的基本步骤； （4）简述使用函数信号发生器设置输出正弦波信号的基本步骤； （5）简述使用交流毫伏表的注意事项。 实验二 单级放大电路 1．实验目的 （1）熟悉电子元器件和模拟电路装置。 （2）掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。 （3）学习测量放大器的静态工作点、放大倍数 Au、输入电阻 Ri、输出电阻 Ro的方法，了解共 射极放大电路特性。 （4）学习放大器的动态性能。 2．实验设备与器件 （1）数字示波器； （2）数字万用表； （3）信号发生器； （4）模拟电路实验装置； （5）直流电源、3DG6 、电阻、电容若干。 3．预习要求