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1、实验一电子仪器使用一、实验目的1、学习电子电路实验中常用的电子仪器示波器、函数信号发生器、交流毫伏表、数字万用表、组合实验箱等的主要技术指标、性能及正确使用方法。2、学习模拟电路试验箱的使用。3、初步掌握使用双踪示波器观察正弦信号的方法。二、实验原理在电子电路实验中，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。它们和万用表一起，可以完成对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，各仪器之间的连接如图11所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应
2、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11 常用电子仪器连线图1、 函数信号发生器（以SUINGTM TFG2006 DDS函数信号发生器6MHz为例）可以产生正弦波、方波、三角波等各种信号波形。直接数字合成技术DDS是最新发展起来的一种信号产生方法，是以高精度频率源为基准，用数字合成方法产生一连串带有波形信息的数据流，再经过A/D转换器产生出一个预先设定的模拟信号。按键操作，数字显示，输出分A、B两路，输出频率范围40mHz6MHz，输出电压幅度2mVP-P20VP-P。输出阻抗50。作为信号源，输出端不允
3、许短路。DDS函数信号发生器2、 交流毫伏表（以DF2175C AC MILLVOTMETER为例）用来测量正弦电压的有效值，应在工作频率范围之内使用。为防止过载而损坏仪表，应在电压量程内使用。交流测量范围为30V300V、5Hz2MHz，具备MANU/AUTO测量功。交流毫伏表3、 示波器（以Tekronix TDS1002 TWO CHANNEL DIGITAL STORAGE OSCILLOSCOPE为例）是一种用途很广泛的电子测量仪器，能显示信号波形，并对信号参数进行测量。模拟示波器用示波管显示波形，只能显示周期重复波形，当信号消失，波形也就消失。数字示波器将模拟信号经A/D转换，数据
4、处理后进行存储，可以显示、保持、记忆波形，便于波形分析。显示屏数字存储示波器三、实验设备与器件1、函数信号发生器2、交流毫伏表3、双踪数字存储示波器4、 数字万用表5、 组合实验箱四、实验内容（一）用示波器和交流毫伏表测量信号参数用函数信号发生器输出频率分别为100Hz、1KHz、10KHz、100KHz，有效值均为 1V 的正弦波信号，用毫伏表测量信号电压幅值，用示波器测量信号源输出电压频率及幅值。数据记录于表11。表11信号频率（HZ）信号幅度（VRMS）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）10011K110K1100K1操作步骤：1、 使用函数信号
5、发生器产生频率为100Hz，有效值为1V的正弦波。按下 电源 键，接通电源。显示初始状态，“正弦A路频率1000.00Hz”。按下 频率 1 0 0 Hz 键，显示输出“正弦 A路频率 100Hz”。按下 幅度 键，显示初始状态，“正弦A路幅度 1.0000Vp-p”（峰峰值1V）。按shift 有效值 1 V 键，显示输出“正弦A路幅度1.0000Vrms”（有效值1V）。按下 频率 键，显示频率界面，可调节频率。按下 幅度 键，显示幅度界面，可调节幅度。按动 键移动光标，将光标移至需更改的数字上，调节旋钮，可改变数值。按下 shift 复位 键，系统回到初始状态（频率1KHz，幅度1Vp-
6、p）。红色夹子为信号发生器输出线，黑色夹子为地线（公共端）。其他频率、幅度调节类同。2、 使用交流毫伏表测量信号电压按下 POWER 键，接通电源，毫伏表自检。接通电源及量程转换时，由于电容的放电过程，指针有所晃动，待指针稳定后进行测量按动面板上的 MANU AUTO （手动/自动）选项按键时，可选择手动或自动测量方式，MANU灯亮为手动测量方式，按动 转换量程。AUTO灯亮为自动测量状态。当选择自动测量方式时，毫伏表将自动根据输入信号幅度的大小选择量程。交流毫伏表测量正弦波电压读数为有效值。毫伏表红色夹子为信号输入线，黑色夹子为地线（公共端）。3、使用示波器测量信号。信号发生器与示波器相连。
7、使用示波器CH1（信道1），探头柄上的“衰减开关”置“10”，顶端小钩为示波器信号输入线，与信号发生器输出线（红色夹子）相连，探头上的黑色夹子（地线）与信号发生器的黑色夹子（地线）相连。按下 电源 键，接通示波器电源，示波器自检。（1）使用自动设置功能按下 DERFAUL SETUP （默认设置）键，示波器恢复出厂状态设置。按下 AUTO SET （自动设置）键。示波器自动设置垂直、水平和触发控制。按下 CH1 MENU （信道1菜单）键，将菜单“探头”设置为“10”。按两次 CH2 MENU （信道2菜单）键，关闭CH2显示。再按一次可恢复显示。调节CH1“VERICAL”（垂直）的“VOL
8、TS/DIV”（伏特/格）旋扭，改变波形的幅度。调节“ POSITION”（位置）旋扭，可上下移动波形。调节“HORIZONTAL”（水平）的“SEC/DIV”（秒/格）旋扭，改变扫描时间。调节“ POSITOIN ”（位置）旋扭，可左右移动波形。” 按 TRIG MENU （触发菜单）键，查看“触发菜单”，“信源”选择“CH1”，调“LEVEL”（电平）旋扭，将显示屏右侧光标调入波形图象幅度范围内使波形稳定。将波形调整至合适大小，进行测量。（2）使用自动测量功能，测量信号的频率，周期，峰峰值，均方根值等参数。按下 MEASURE （测量）键，查看“测量菜单”。按下显示屏右侧的第一个选项按钮，
9、显示“测量1菜单”，按下信源，选择CH1，按下“类型”选项按钮，选择“频率”，按下“返回”按钮，值读数将显示“频率”测量结果。按下显示屏右侧的第二个选项按扭，显示“测量2菜单”，按下“类型”选项按钮，选择“周期”，按下“返回”按扭，值读数将显示“周期”测量结果。其它测量菜单选项类同。测量菜单中的“类型”选项可循环选择。 注释：如果“值”读数中显示一个问号（？）， 请尝试改变“伏/格”以增加灵敏度或改变“秒/刻度”设定。（二）用双踪示波器测量两个波形间的相位差信号发生器输出频率1KHz，幅值2V的正弦波，经RC移相网络获得频率相同但相位不同的两个信号Ui和UR，分别加到双踪示波器CH1、CH2测
10、量两个波形间的相位差。图12 测量相位差电路图按图12虚线部分在组合实验箱上连接RC移相网络实验电路。按下示波器 AUTO SET 键，屏幕上显示两个信道波形，调整波形合适大小，调节CH1和CH2“VERICAL”（垂直）的“VOLTS/DIV”（伏特/格）旋扭，使两个信道垂直方向的参数一致。分别调节CH1和CH2“ POSITION”（位置）旋扭，使两个信道横坐标轴置于显示屏中心位置，两波形横坐标重合，如图13，测量两波形的相位差。图13 双踪示波器显示两相位不同的正弦波式中：XT 一周期所占格数X 两波形在X轴方向差距格数记录两波形相位差于表12。 表12一周期格数两波形X轴差距格数相 位
11、 差实 测 值计 算 值XTX五、实验总结1、 整理实验数据，并进行分析。2、 问题讨论1） 如何操纵示波器有关旋钮，以便从示波器显示屏上观察到稳定、清晰的波形？2) 用双踪显示波形，要求比较相位时，为在显示屏上得到稳定波形，应怎样选择有关旋钮？3、函数信号发生器有哪几种输出波形？它的输出端能否短接?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？它是否可以用来测量直流电压的大小？六、预习要求1、 阅读有关示波器部分内容。3、 已知C0.01f、R10K，计算图12 RC移相网络的阻抗角。实验二晶体管共射极放大器设计、测试一、实验目的1、 学会晶体管放大
12、器的调整方法。2、 分析静态工作点对放大器性能的影响。3、 掌握放大器电压放大倍数。4、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。图21 共射极单管放大器实验电路二、实验原理图21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RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻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ui后，在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大。在图21电路中，当流过偏置电阻RB1和RB2 的电流远大于晶体管T 的基极电流IB时（一般510倍），则它的静态工作点可用下式估算UCEUCCIC
13、（RCRE）电压放大倍数输入电阻 RiRB1 / RB2 / rbe输出电阻 RORC由于电子器件性能的离散性比较大，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
14、测量放大器的静态工作点，应在输入信号ui0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位UB、UC和UE。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压UE或UC，然后算出IC的方法，例如，只要测出UE，即可用算出IC（也可根据 由UC确定IC），同时也能算出UBEUBUE，UCEUCUE。为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。2)静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC（或UCE）的调整与测试。静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时uO的负半周将被削底，如图22(a)所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即uO的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如图22(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压ui，检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。(a) (b)图22 静态工作点对uO波形失真的影响改变电路参数UCC、RC、RB（RB1、RB2）都会引起静态工作点的变化，如图23所示。但通常多采用
