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1、实验指导苗模 拟 电 子技 术二零一二年五月实验一 常用电子仪器的使用一、实验目的1、掌握示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等常用电子仪器的使用 方法。2、初步常握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。二、实验原理在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压 电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动 态工作情况的测试。实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手， 观察与读数方便等原则进行合理布局，如图1 1所示是测试放人电路时各仪器与被测电路Z 间的布局与连接。接线时应
2、注意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称 共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线, 直流电源的接线用普通导线。图|一1模拟电子电路中常用电子仪器布局图1、示波器示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号 进行各种参数的测量。现着重指出下列几点：1）、寻找扫描光迹将示波器Y轴显示方式置“Yr或“Y*,输入耦合方式置“GND,开机预热后，若在显 示屏上不出现光点和扫描基线，可按下即操作去找到扫描线：适当调节亮度旋钮。触发 方式开关置“自动覽适当调节垂直（“）、水平（=）“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏幕 中央
3、。（若示波器设有“寻迹对安键，可按下“寻迹”按键，判断光迹偏移基线的方向。）2）、双踪示波器一般有五种显示方式，即“丫八“丫沢Y1 + Y7三种单踪显示方式和“交 替,，“断续,二种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。“断续”显 示一般适宜于输入信号频率较底吋使用。3）、为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择”开关一般选为“内”触发，使扫描触发 信号取自示波器内部的Y通道。4）、触发方式开关通常先置于“自动”调岀波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方 式开关于“常态”，通过调节“触发电平旋钮找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显 示在示波器屏幕上。有时，由于选择
4、了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被测信号的波形 不在X轴方向左右移动，这样的现象仍属于稳定显示。5）、适当调节“扫描速率”开关及“Y轴灵敏度”开关使屏幕上显示一二个周期的被 测信号波形。在测量幅值吋，应注意将“Y轴灵敏度微调”旋钮置于“校進”位置，即顺吋针旋 到底，且听到关的声音。在测量周期时，应注意将“X轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置，即 顺时针旋到底，口听到关的声音。还要注意“扩展”旋钮的位置。根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数（div或cm）与“Y轴灵敏度”开关 指示值（v/div）的乘积，即可算得信号幅值的实测值。根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平
5、方向所占的格数（div或cm）与“扫速” 开关指示值（t/div）的乘积，即可算得信号频率的实测值。2、函数信号发生器函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波等多种种信号波形。函数信号发生 器的使用主要是掌握输出信号的幅度和输出信号频率的调节，输出电压的幅度最大可达 20VP-po通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续 调节。一般信号发生器输出幅值的大小本身不能显示，需要专门的测试仪表（毫伏表）来测 量；函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节，输出信号的频率数值 本身一般都有指示。函数信号发生器作为信号源，它的输岀端不允许短路，在使用时应
6、先将输出幅度调节旋 钮反时针旋转到底（使输出为零），然后根据需要信号幅值的大小再进行调节。3、交流毫伏表交流毫伏表可以用来测量正弦交流电压的有效值，它的灵敏度比较高，有一定的频率响 应的范围。使用时注意两点：一是要正确接线（将被测信号正确地输入到毫伏表里），二是 耍合理地选择亳伏表的量程。以免因接线错误或者量程选择不当而损坏仪表。三、实验设备与器件2、双踪示波器4、直流稳压电源6、毫安表1、函数信号发生器3、交流毫伏表5、直流电压表U!实验内容1、用机内校正信号对示波器进行自检。1）扫描基线调节将示波器的显示方式开关置于“单踪显示（Y|或丫2）,输入耦合方式开关置“GND, 触发方式开关置于“
7、自动”。开启电源开关后，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮，使 荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。然后调节“X轴位移”（=）和“Y轴位移”（N ） 旋钮，使扫描线位于屏幕中央，并且能上下左右移动自如。2）测试“校正信号”波形的幅度、频率将示波器的“校正信号通过专用电缆线引入选定的Y通道（Y|或丫2）,将Y轴输入耦合 方式开关置于“AC”或“DC,触发源选择开关置“内”，内触发源选择开关置或“丫厂。调节X轴“扫描速率”开关（t/div）和Y轴“输入灵敏度开关（V/div）,使示波器显示屏上显示 出一个或数个周期稳定的方波波形。a.校准“校正信号幅度将“y轴灵敏度微调”旋钮置“校准
8、”位置，“y轴灵敏度”开关置适当位置，读取校正信号幅 度，记入表1 1。表1 1标准值实测值幅度Up-p(V)频率f(KHz)上升沿时间下降沿时间 pS注：不同型号示波器标准值有所不同，请按所使用示波器将标准值填入表格中。*b.校准“校正信号”频率将“扫速微调旋钮置“校准”位置，“扫速开关置适当位置，读取校止信号周期，记入表 1 1。*c.测量“校正信号”的上升时间和下降时间调节“y轴灵敏度”开关及微调旋钮，并移动波形，使方波波形在垂直方向上止好占据中 心轴上，且上、卞对称，便于阅读。通过扫速开关逐级捉高扫描速度，使波形在X轴方向 扩展（必要时可以利用“扫速扩展”开关将波形再扩展10倍），并同
9、时调节触发电平旋钮，从 显示屏上清楚的读出上升时间和下降时间，记入表1 1。2、用示波器和交流毫伏表测量信号参数调节函数信号发生器有关旋钮，使输出频率分别为100Hz、lKHz、lOKHz、lOOKHz, 有效值均为IV （交流毫伏表测量值）的正弦波信号。改变示波器“扫速”开关及“Y轴灵敏度”开关等位置，测量信号源输出电压频率及峰峰 值,记入表12。表12信号电压频率示波器测量值信号电压毫伏表读数（V）示波器测量值周期（ms）频率（Hz）峰峰值（V）有效值（V）100HzlKHzlOKHzlOOKHz*3、测量两波形间相位差1）观察双踪显示波形“交替与“断续”两种显示方式的特点Y、丫2均不加输
10、入信号，输入耦合方式置“GND”，扫速开关置扫速较低挡位（如0.5s /div挡）和扫速较高挡位（如5pS / div挡），把显示方式开关分别置“交替”和“断续叫立置, 观察两条扫描基线的显示特点，记录之。2）用双踪显示测量两波形间相位差 按图1 2连接实验电路，将函数信号发生器的输出电压调至频率为lKHz,幅值 为2V的正弦波，经RC移相网络获得频率相同但相位不同的两路信号g和ur,分别加到双 踪示波器的Y和丫2输入端。为便于稳定波形，比较两波形相位差，应使内触发信号取自被设定作为测量基准的一 路信号。 把显示方斗开关置“交替”挡位 将Y和丫2输入耦合方式开关置“丄”挡位，调节X、 丫2的（
11、）移位堆钮，使两条扫描基线重合。 将Y|、Y2输入耦合方式开关置“AC”挡位，调节触发电平、扫速开关及Y|、丫2灵 敏度开关位置，使在荧屏上显示岀易于观察的两个相位不同的正弦波形g及g,如图1 3 所示。根据两波形在水平方向差距X,及信号周期Xt，则可求得两波形相位差。图1一2两波形间相位差测量电路图13双踪示波器显示两相位不同的正弦波(1-1)X 360XT(div)式中：Xt 周期所占格数X两波形在X轴方向差距格数 记录两波形相位差于表13。一周期格数两波形X轴差距格数相位差实测值计算值Xt=x=0=0 =为读数和计算方便，对适当调节扫速开关及微调旋钮，使波形一周期占整数格。五、注意事项1
12、、不要随意插拔各仪器的输入、输出及测试线。2、在进行仪器调节时，转动旋钮一定要用力适度，以免损坏设备！六、实验报告1、整理实验数据，并进行分析。2、用双踪显示波形，并要求比较相位时，为在显示屏上得到稳定波形，应怎样选择 下列开关的位置？a）显示方式选择（Y|； 丫2； Y1 + Y2；交替；断续）b）触发方式（常态；自动）c）触发源选择（内；夕卜）d）内触发源选择（Y|、丫2、交替）3、函数信号发生器有哪几种输岀波形？它的输出端能否短接，如用屏蔽线作为输出引线，则屏蔽层一端应该接在哪个接线柱上？4、交流毫伏表是用来测量正弦波电压还是非正弦波电压？它的表头指示值是被测信号的什么数值？它是否可以用
13、来测量直流电压的大小？实验二晶体管共射极放大电路一、实验目的1、学习放大电路静态工作点的测试及调整方法，分析静态工作点对放大器性能的影 响。2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。二、实验原理图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用Rbi和 Rb2组成的分压电路，并在发射极中接冇电阻Re，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器 的输入端加入输入信号W后，在放大器的输出端便可得到一个与w相位相反，幅值被放大 了的输出信号珈，从而实现了电压放大。图1一1共射极单管放大器实验电路RB1 +R
14、b2Ucc(1-1)电压放人倍数输入电阻iEUce=Ucc Ic(Rc + Re)AvRj = RBl /Rb2 斤be(1-2)(1-3)(1-4)(1-5)在图2-1电路中，当流过偏置电阻Rb】和Rb2的电流远大于晶体管T的 基极电流Ib吋（一般510倍），则它的静态工作点可用下式估算输出电阻Ro=Rc(1-6)由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测 量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设 计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器, 必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外, 还必须掌握必要的测量和调试技术。放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡 及放大器各项动态参数的测量与调试等。1、放大器静态工作点的测量与调试1) 静态工作点的测量测量放大器的静态工作点，应在输入信号Ui=0的情况下进行，即将放大器输入端与 地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流 Ic以及各电极对地的电
