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1、第5章 模拟电子技术基础实验5.1 常用电子仪器的使用和电子器件的检测5.1.1 实验目的：了解数字示波器、函数信号发生器、交流毫伏表和数字万用表的用途及主要指标。了解上述仪器的操作及使用，初步掌握用示波器观察正弦信号的波形、定量测出正弦交流信号的波形参数的方法。学习使用万用表检测电子元器件的方法。5.1.2 实验设备：DS1062CA数字示波器；F20型数字合成函数信号发生器/计数器；YB2172数字交流毫伏表；直流稳压电源；数字万用表；电子元器件（电阻、电容、电感、电位器等）。5.1.3 基础知识要点：1 简述在电子电路实验中，常用电子仪器是电子技术基础实验的基本设备，正确使用各种电子仪器
2、、正确地识别和检测电子元器件，是完成单元电路制作、调整测试和故障处理最基本的技能。电路正确组接后，其动态和静态工作情况的测试，一般使用基本设备和万用表进行直接、间接、组合等测量方法进行测试。本次实验通过检测电子器件和测试交流信号的有关参数，具体实践电子电路实验中测量的基本技能。2 常用电子仪器的功能及它们之间的连接关系在电子电路基础实验中，常用的电子仪器有如图5.1.1所示的相关仪器，其相互关系及各仪器功能说明如下。图5.1.1 电子电路基础实验测量仪器的相互关系示意图1）信号发生器：用来产生信号源。输出大小有数字式或指针式指示，输出波形有正弦波、三角波和方波，其输出电压和频率可调节，均可根据
3、被测实验电路要求进行选择。2）直流稳压电源：用来为被测实验电路提供能源。通常是电压输出，例如56V，12V或l5V等。3）示波器：用来测量实验电路的输出信号。通过示波器可显示电压或电流波形，可测量频率、周期等其它有关参数。4）测量仪器仪表，用来测量实验电路中的电阻、电压、电流、频率等参数的常用仪表。例如毫伏表、电流表、指针式万用表、数字万用表、集成电路测试仪等。5）被测实验电路：研究电路的基础。有的是一个单元实验电路，有的是采用接插板的设计预试的电路。任何电子电路实验都需要这一部分，因为无论哪一种被测实验电路都要通过相关仪器准确地测量数据，观察实验现象和结果，进而真正掌握该电路的作用。3 电子
4、元器件检测1）电阻的检测电阻阻值的测量可以用万用表欧姆档的直接测量法，也可运用电桥法和伏安法等间接测量法，这里我们主要介绍万用表测量电阻的方法。 用万用表的欧姆档测量电阻时，先根据被测电阻的大小，选择好万用表欧姆档的倍率或量程范围，再将两个输入端(称表笔)短路调零，最后将万用表并接在被测电阻的两端，读出电阻值即可。 用万用表测量电阻时应注意以下几个问题： （1）要防止用双手把电阻的两个端子和万用表的两个表笔并联捏在一起，因为这样测得的阻值是人体电阻与待测电阻并联后的等效电阻的阻值，而不是待测电阻的阻值。 （2）电阻连接在电路中时，首先应将电路的电源断开，决不允许带电测量。 （3）用万用表测量电
5、阻时应注意被测电阻所能承受的电压和电流值，以免损坏被测电阻。例如，不能用万用表直接测量微安表的表头内阻，因为这样做可能使流过表头的电流超过其承受能力(微安级)而烧坏表头。 （4）万用表测量电阻时不同倍率档的零点不同，每换一档都应重新进行一次调零。当某一档调节调零电位器不能使指针回到零欧姆处时，表明表内电池电压不足了，需要更换新电池。 （5）由于模拟式万用表欧姆档表盘刻度的非线性，测量误差也较大，因而一般作粗略测量。数字式万用表测量电阻的误差比模拟万用表的误差小，但当它用来测量阻值较小的电阻时，相对误差仍然是比较大的。2）电位器的检测电位器种类较多，现以碳膜旋转式电位器为例说明检测方法。旋转式电
6、位器的实物图形和电路符号如图5.1.2所示。图中R1-3、R1-2、R2-3分别表示电位器各端子间的电阻，电位器R1-3阻值为它的标称值。当转动轴按图中所示的顺时针方向旋转时，R1-2应逐步增大，R2-3应逐步减小，不管旋转角度如何，R1-3始终为一定值，并有R1-3 = R1-2 + R2-3的关系。万用表检测电位器时，应首先测量R1-3阻值，若R1-3值与标称值相符，再测R1-2。测R1-2时应慢慢转动旋转轴，R1-2值应随着转动轴旋转而连续地变化。如果R1-2值始终为无穷大，说明电位器的2端开路；如果在旋转轴转动过程中R1-2值出现跳变。说明电位器2端接触不良。这两种情况都表明电位器损坏
7、，不可再用。图5.1.2 电位器图3）电容器的检测 用模拟式万用表电阻档可定性判别几千pF以上电容的好坏、电解电容正负极性和漏电流的大小。 （1）电容好坏的判别 电容的好坏可根据有无容量和有无短路这两点来判别。可通过观察万用表指针偏转角度来定性判别电容有无容量或者是否短路。 对于几千pF以下的电容器，因为容量太小万用表无法检测其有无容量。对于几千pF几万pF量值的电容，应用R10 K档检测，这一档万用表内部电池E0和万用表内阻R0较大，可使充电过程增加，有利于测量。对于零点几F几百F量值的电容，可选用Rl K、Rl00 、R10等档位进行测量。一般容量越大，电阻档位越低。 检测电容时(包括小容
8、量电容)，如果发现表针偏转后始终指向0或某一较小的定值(如几十k)，说明电容内部短路或漏电流过大；检测几千pF以上容量的电容时，如果表针没有任何偏转，始终在处，说明电容内部开路。这两种情况都表明电容已损坏。 （2）电容极性的判别 电容有有极性和无极性两种类型，在使用有极性电容时必须判别它的正负极性。 电容的极性可根据电容上的标志直接判定。例如，目前生产的有极性电容的外壳上都印有“+”或“-”标志，未使用过的小型极性电容两条引出线，长的为正极，短的为负极。电容极性也可用万用表电阻档测出。有极性电容(如电解电容)内部的介质具有单向导电性能，当电容的正极加直流高电位，负极加低电位时，电容的漏电流较小
9、。如果电位加反，则漏电流较大。我们可利用这一特点来判别电容的极性。检测极性时，万用表置于电阻R1 K档，先将黑表笔(高电位端)和红表笔分别接在被测电容的两极。表针向右偏转后又向左回偏，逐渐稳定在某一点，记下该点阻值。将两表笔互换再测一次，记下第二次表笔稳定后的阻值。比较两次测出的阻值，阻值大的一次测量时黑表笔所接的就是电容的正极。4）电感器的检测利用万用表的欧姆档可简单地测量出电感器的优劣情况。具体方法是：（1）选档：选择万用表的R1档(先调零)。 （2）接法：用万用表的测试笔任意接电感器的两端。测试时的现象和结论如表5.1.1所示。表5.1.1 电感器测试现象和结论 现 象 可能原因 结论
10、表针指示电阻很大 电感线圈多股线中有几股断线 坏电感 表针不动(停在上) 电感线圈开路 坏电感 表针指示电阻值为零 电感线圈严重短路 坏电感 表针指示电阻值为零点几欧几欧 好电感5）二极管的检测：用模拟式万用表可检测二极管的正负极、材料、好坏等。检测方法分述如下：（1）正负极性判别 二极管的正负两极可通过二极管外形或管壳上的标志直接确定。 用万用表判别极性时应置于R1 K或R100档。先将两表笔分别接在二极管两极，记下表针指示的阻值，再调换两表笔，记下第二次测出的阻值。由于二极管具有单向导电性，其正反向电阻相差很大，故比较两次测出的阻值，阻值小的那次黑表笔所接的就是二极管的正极。 二极管的正反
11、向电阻与材料有关，表5.1.2给出了参考值。需要注意的是，用万用表测量二极管(也包括三极管)时，一般不能用R1、R10和R10 K档。这是因为R1、R10档表的内阻小，测二极管正向电阻时二极管将通过较大电流，很容易烧坏二极管。而R10 K档表内电源电压较高，测二极管反向电阻时，若被测管反向击穿电压小于表内电源电压，将击穿二极管。 （2）二极管硅锗材料的判别 制造二极管的材料不同，其正向电阻也不同。利用这一特点可根据二极管正向电阻的阻值范围，判别是硅管还是锗管。测量时应注意，万用表内电池电压和内阻不同，测得的同一只二极管的正向电阻也不同。所以，不能给出统一的标准。表5.1.2给出了用MF一47型
12、万用表R100档测出的正向阻值，以供参考。表5.1.2 二极管正反向电阻参考值材 料正向电阻反向电阻硅几k锗几百几百k（3）二极管好坏的判别若测得的正反向电阻都很小或都很大，则可判定二极管已损坏。5.1.4 实验内容及要求1 由数字信号发生器给出 f = 1 kHz，Ui = 1 V的正弦波信号，用数字式交流毫伏表测量该正弦信号的大小，并用示波器观察该信号的波形，并测试该正弦信号的周期、有效值、峰峰值。将波形及波形的相关参数记入表5.1.3。2 由数字信号发生器给出f = 1 kHz，Ui = 5 mV的正弦信号，用示波器观察波形并测试其周期有效值，峰峰值。 表5.1.3波形周期T有效值峰峰值
13、vf 3 常用元器件检测练习1）按图5.1.2给出的电位器端子号，测量l0k电位器，结果填入表5.1.4。表5.1.4 电位器测量 阻 值 顺时针旋转到底 旋至中间 逆时针旋转到底 R13 Rl2 R232）定性检测电容器好坏。测试时应合理选择万用表电阻档位，将测试情况填入表5.1.5。表5.1.5 电容定性检测 电容器标称值 22F 0.047F 5 100 F 电阻档位 表针偏转情况3）按表5.1.6、表5.1.7给出的项目定性测试二极管表5.1.6二极管定性检测正向电阻反向电阻型 号阻值档位阻值档位材 料2AP9IN4148实验报告要求1 数字信号发生器输出的信号频率范围及幅度范围是多少
14、？频率调整方式有几种？幅度调整方式有几种？2 如何由信号发生器给出f=1KHz,Vi=1V的正弦波？3 如何用数字示波器测量信号的有效值，峰峰值，周期，频率？实验指导 本次实验所用仪器设备的用途、主要指标及使用方法见第九章有关内容。5.2 三极管及其单级共射放大电路5.2.1 实验目的1.了解晶体三极管的命名方法和主要技术指标，学习识别其类型和管脚的技能。2.学习共射极放大电路静态工作点的测量与调整，研究静态工作点对放大电路动态性能的影响。3.学习放大电路主要性能指标（电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压）的测量方法。5.2.2 实验设备1.数字示波器；2.数字函数信号发生器；3.数字交流毫伏表；4.数字万用表；5.单管放大器实验板。5.2.3 基础知识要点及参考电路1.半导体三极管半导体三极管是组成放大电路的核心器件，是集成电路的组成元件，在电路中主要用于电流放大、开关控制或与其他元器件组成特殊电路等。 半导体三极管的种类较多，按制造材料不同有硅管、锗管等；按极性不
