实验四实验操作规范[1016].

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1、LOGO 规范操作与技能强化 模拟电路实验室模拟电路实验室 编编 主要内容 u一、为什么要规范操作 u二、常用设备的规范操作 u三、掌握一些技巧 u四、数据记录与处理 u五、为设计做准备 尊重行业内共同的规则与习惯,带来： 1、安全 2、便利 一、为什么要按照规范操作? 二、常用设备的规范操作 1、万用表使用易出错的地方 *用模拟万用表欧姆档测试，换挡不调零； *用模拟万用表欧姆档测量测二极管正、反向电阻，应选用100或 1K 档（117页，表6-13）； *万用表二极管测量档显示的是二极管正、反向电压降，不是电阻值。 本课课程学习习网站 华华南理工大南理工大学学电电工工电电子子教学教学实验实

2、验 中心中心 红笔 黑笔 二、常用设备的规范操作 2、示波器使用专题 1）显示波形 2）测量参数 3）状态检查 二、常用设备的规范操作 2、示波器使用专题 1）显示波形（掌握非AUTO法，才是真本事） 只要做到5个匹配，什么示波器都听话！ u 通道匹配-被测信号接入的通道与选择的显示通道一致 u 耦合方式匹配-根据被测信号交、直流特性，选择与之相配的耦合方式 u 幅度灵敏度匹配-估计被测信号幅度值，选择与下面公式计算值接近的 VOLTS/DIV刻度（以垂直方向观测到3-5格为宜）。 公式：被测幅度（有效值）3（或5）= VOLTS/DIV刻度 u 采样速率匹配-根据被测信号周期，选择与下面公式

3、计算值接近的TIME/DIV 刻度（以水平方向观测到3-5个周期为宜）。 公式：【被测信号周期3格（或5格 ）】 10格= TIME/DIV刻度 u 触发源匹配-触发源信号取自信号接入的通道，波形得以稳定显示。 通道、耦合、垂直、水平及同步 示波器专题显示专题练习 练习与体会：从函数信号发生器取出300mV，2KHZ的正弦波，用示波 器观测其波形。 要求：按照5步匹配法将示波器状态调好后，再接入被测信号，看示波器 是否可以正确显示。 1、通道匹配-若被测信号从CH1通道接入，则应按黄键，令黄色扫描 线显示出来 2、耦合方式匹配-在所选通道菜单下选择“交流耦合” 3、垂直灵敏度匹配- 计算VOL

4、TS/DIV刻度的过程： 300mV3格= 100mV/DIV（VOLTS/DIV刻度） 4、采样速率匹配-计算扫描速度TIME/DIV刻度的过程： 2KHZ 对应的周期=0.5mS 0.5mS 3格 10格= 0.15mSTIME/DIV （与之接近的刻度为250uS或100uS） 5、触发源匹配-按下TRIGGER-MENUE,信源选CH1 示波器专题测量参数 2、测量参数 u幅度- u频率- u周期- u相位差- 方法：选定通道后，再按MEASURE键就显示测 量菜单，测得峰峰值、有效值、周期及频率等。 示波器专题状态检查 3、示波器状态检查 随时掌控示波器状态，是区分仪器故障或电路故障

5、的要招。 步骤： u 1、将示波器上的方波自校验信号（频率1KHZ,幅度为 2Vpp，并 叠加1V直流电压的方波信号）接入，并按下AUTO键。 现象1：波形显示正常。 结论：示波器正常及其BNC线也正常； 现象2：无波形显示。 u 执行操作：用万用表电阻档测试BNC线。 现象A:导通 结论：示波器故障。 现象B：不导通。 结论：BNC线断。 执行操作：换BNC线，再加入自校验信号，观察示波器显示。 。 实验实验实验实验室中室中的很多的很多仪仪仪仪器器属属于不平衡式于不平衡式输输输输 入方式的入方式的仪仪仪仪表表，它它的其中一的其中一个个输输输输入端已被入端已被 定定义义义义为为为为零零电电电电

6、位的位的参参考点，使用考点，使用时时时时要要与与仪仪仪仪器器 外外壳壳或或电电电电路地路地线线线线相相连连连连；而另一；而另一输输输输入端入端为为为为信信 号号输输输输入入线线线线。 因此因此这类仪这类仪这类仪这类仪器只有器只有将将其接地端其接地端与与测试测试测试测试 系系统统统统的接地端的接地端紧紧紧紧接，才能接，才能达达到到屏屏蔽干蔽干扰扰扰扰， 准确准确测测测测量的作用。通常量的作用。通常该类仪该类仪该类仪该类仪器只能器只能够测够测够测够测 量量电电电电路中任意路中任意一点一点对对对对地的地的电压电压电压电压，而不能，而不能测测测测 量任意量任意两两点点间间间间的的电压电压电压电压。 练

7、习与体会：上图中vR1=？ vR2=？，可用那些仪器测量，应怎样测量？ 4 4、由两种或两种以上仪器构成的测量系统，接线时要注意、由两种或两种以上仪器构成的测量系统，接线时要注意“ “共地共地” ”。为什么？。为什么？ 二、常用设备的规范操作 二、常用设备的规范操作 5、选择仪器 1）量程。-即被测量的最大值和最小值各为多少？选择何种仪器更合适？ 2）准确度。-即被测量允许的最大误差是多少？仪器的误差及分辨率是否满足要求？ 3）频响特性。-即被测量的频率范围是多少？在此范围内仪器频响是否平直？ 4）仪器的输入阻抗在所有量程内是否满足要求？-如果输入阻抗不是常数， 其数值变化是否在允许的范围内？

8、 5）稳定性。-两次校准之间容许的最大时间范围是多少？能否在长期无人管理下工作？ 6）环境。-仪器使用环境是否满足技术条件要求？供电电源是否合适？ 7）隔离和屏蔽。-仪器的接地方式是否合适？工作环境的电磁场是否影响仪器的正常工作？ 8）可靠性。-仪器的规定使用寿命有多长？维护方便否？ 频响、量程、准确度 仪器通带对测量准确度影响专题练习 练习与体会：以交流电压测量为例，比较万用表、交流毫伏表及示波器 用于交流电压测试时的准确度及其原因。 要求：从函数信号发生器分别输出幅度为1V，频率分别为50HZ， 200HZ，400HZ,1K,5K,10KHZ的正弦波信号，用数字万用表、 交流毫伏表及示波器

9、进行测量，将测量值进行比较，并得出结论。 注意：在频率变化的过程中，电压幅度始终保持1V。 交流毫伏表交流毫伏表频带频带：5HZ3MHZ5HZ3MHZ 示波器示波器频带频带：DC50MHZDC50MHZ 万用表万用表频带频带:200V:200V量程以下（量程以下（40400HZ)40400HZ)；750V750V以下（以下（40200HZ40200HZ） 三、掌握一些技巧 1、信号接入时的规范操作 方法一： 打开信号源/电源开关， 将所需信号参数调整正确后 接入电路 方法二： 打开信号源/电源开关， 将输出幅度调至0， 接入电路 在按照实验需要，将信号慢慢调至需要 可调整电量，由小至大慢慢变化

10、 切勿不明状态盲目接入 2、提高准确度 u 用同一种仪器，测量同一类参数（三、工作点、增益测量 、输入阻抗测量） u 尽量用同一台仪器的同一量程，测量同一参数（二、 二极 管正反向电阻测量 ） u 测试项目不同，但同一测试条件下的测试结果基本一致（ 三，幅频特性曲线 ） 3、工作状态的监控 u 在电路工作状态满足测试条件，测试才有意义。 u 如何监视工作状态-找到代表工作状态的典型信号。 以单级放大电路为例： 三、掌握一些技巧 1、信号接入时的规范操作 2、提高准确度 3、工作状态的监控 如何监视工作状态-找代表工作状态的典型信号。 以单级放大电路为例： 三、掌握一些技巧 4、SIMPLER故

11、障调试流程 u 症状（SYMPTOMS）：收集、检验及分析有关症状信息 u 判断（INDENTIFY）；确定故障可能发生的最初可疑区 u 决定（MAKE）:作出决定“应该做哪些测试工作”,“在哪里做测试” u 执行（PERFORM）执行有关测试 u 定位（LOCATE）定位和确定新的需要继续调试的区域 u 检查（EXAMINE）检查已有的信息，再次确定“应该做哪些测试 工作”,“在哪里做测试” u 重复（REPEAT）重复前面的分析和测试步骤，直到发现故障。 u 。 u 验证（VERIFICATION）排除故障，问题消失。 边检查，边判断，逐渐把故障区域缩小的过程 故障调试案例单级放大电路无输

12、出波形 u 实验条件：电路加+6V电压和1KHZ,10mV正弦波信号，将示波 器接在输出端，用于观测放大电路的输出波形。 用SIMPLER法排除故障举例 u 症状 示波器观测不到波形。 u 判断 放大电路故障无法产生波形，示波器肯定无显示。放 大电路正常，而示波器存在问题，也观测不到波形。因此 ，故障存在于放大电路或示波器中。初始怀疑的故障区域1 、放大单路；2、示波器。 用SIMPLER法排除故障举例 u 症状 示波器观测不到波形。 u 判断 放大电路故障无法产生波形，示波器肯定无显示。放大电路 正常，而示波器存在问题，也观测不到波形。因此，故障存在于放 大电路或示波器中。初始怀疑的故障区域

13、1、放大单路；2、示波 器。 u 决定 由于第2区域仅有示波器，其是否存在故障容易检查出来， 所以决定先检查示波器是否完好。 u 执行 将示波器从被测电路断开，接入本机提供的校准信号，按下 AUTO键，波形显示正常。（第2区域正常） 用SIMPLER法排除故障举例 执行 将示波器从被测电路断开，接入提供 的校准信号，按下AUTO键，波形显示正 常。（第2区域正常） u 定位 示波器正常，则将检查区域转移到第1 区域。 u 检查 1)用万用表测量三极管三个极的直流电压， 分别为 VBE= 0.60V ,VCE=3.35V , 直流 偏压正常. 2)在输入端接入1KHZ,10mV正弦波信号 ，用示

14、波器从输入端，按照信号流向，逐一观 测各关键点波形：C1左端，三极管基极，三 极管集电极，上述三点都有波形显示，但C2 右侧观测不到波形。 u （再次）定位 将可疑区域转移至电容C2 u （再次）执行 电容故障通常表现为1高温2 击穿短路3熔丝烧断4接触不良。1和4基本可 以用手判别，所以先用手轻轻搬动C2，发现 右脚焊点松脱。 u 验证 将C2右脚重新焊接，故障排除。 用SIMPLER法排除故障举例 SIMPLER法排除故障的核心思想： 边检查，边判断，逐渐把故障区域缩小的过程 四、数据记录与处理 1、严谨是通过细节体现出来的（规范的实验报告包括） u 实验目的 u 实验设备 u 实验原理

15、u 实验原理电路（横平竖直、元器件标准绘制） u 数据记录表(强调：一定要注明实验条件） u 数据分析/结论 u 回答问题 四、数据记录与处理 1、严谨是体现出来的（规范的实验报告包括） 2、如实记录实验数据 u 看到什么，如实记下 u 不想当然。（溢出的处理） u 不允许空格 3、准确表达 u 看清楚问题，做到位的回答（二，6-10，标称阻值) u 没有单位的数据，是没有意义的 u 没有标注的图，没有任何意义 u 坐标，有含义。（手画坐标图） 五、为设计做准备 1、面包板上电路布局的原则与技巧 2、各类布局样例分析 3、两级放大电路设计指南 1、面包板的结结构 凹槽，凹槽 上下不连连通 电电电电位器位器 电电电电源接入源接入插插孔孔 电电电电源源输输输输出接口出接口 电电电电位器位器输输输输出接口出接口 信 号 输输 入 接 口 信 号 输输 出 接 口 第一块块面包板 第二块块面包板 实验实验箱内电电位器、电电源 接入插孔、接地点、信号输输入、输输 出接孔内部互不连连通，使用时时需用 导线连导线连起来。为为了避免干扰扰，安装 时时用第一块块面包板。 提醒：提醒： 每列有5个 小孔且互 相连连通， 但每列之 间间的小孔 不连连通。 两行插孔，每行 插孔中的小孔互 相连连接，但两行 绝缘绝缘，可作为电为电 源线线或地线线使用 。 1、面包板布局原则与技巧 横横的五孔相的五孔相连