电子技术基础B实验指导书 一、 模拟电路实验部分实验一 常用电子仪器的使用一、实验目的1掌握函数信号发生器和交流毫伏表的使用方法。2初步掌握用双踪示波器的正确使用方法。 3练习使用函数信号发生器、交流毫伏表和双踪示波器的连用。二、实验仪器1双踪示波器 YB4320A 一台2函数信号发生器 YB1605 一台3交流毫伏表 YB2172 一台4数字万用表 DT9505 一块三、预习要求 1预习双踪示波器、函数信号发生器和交流毫伏表的基本工作原理、操作步骤和调整使用方法（详见附录二：常用仪器、仪表使用）。2使用双踪示波器测量时，如果波形左右移动，应如何处置？如果荧光屏上出现多条横线，这是什么原因引起的？3使用毫伏表测量交流电压时，当置于灵敏度较高档位时（量程较小），只要在输入接线柱上接入一条测试线，并没有加入被测电压，毫伏表的表针就摆动，这是为什么？4带有直流成分的交流电压信号应如何测试？四、实验原理1数字万用表（DT9505）DT9505型数字万用表是一种多功能的数字显示仪表，可用来测量直流电压/电流、交流电压/电流、电阻和电容等。频率范围为40400Hz。具体操作和使用详见附录二的数字万用表部分。2交流毫伏表（YB2172）YB2172交流毫伏表是一种用来测量正弦波电压有效值的电子仪表，可对一般放大器和电子设备电压进行测量。只适用于测量5HZ2MHZ的正弦波交流信号。开机后，10秒钟内指针无规则摆动数次是正常的。测量未知电压时，应将量程开关置于最大档，然后逐级减少量程。具体操作和使用详见附录二的第三节交流毫伏表部分。3函数信号发生器（YB1605）YB1605函数信号发生器是一种新型多功能高精度信号源，具有数字频率计、计数器及电压显示功能，信号发生器可以配合产生调频信号。提供有正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲等信号，输出频率范围从0.5HZ到5MHZ可调。还有VCF输入，DC电平设置，以及TTL和CMOS脉冲输出。该仪器也可用作频率计使用，频率计的测量范围从1HZ到10MHZ。具体操作和使用详见附录二的第二节函数信号发生器部分。4双踪示波器（YB4320A）双踪示波器是一种多用途的示波器，它可以用来观察正弦波信号和脉冲信号，也可以测量各种交流信号的周期、幅度及交流电压中的直流成分等。由于功能多，结构比较复杂，面板上的各控制旋钮比较轻巧，机械强度低，在转换和调面板上各控制旋钮时不要用力过猛，更不要任意扳动，一定要按下面的方法正确调整和使用示波器，掌握双踪示波器的规范化操作步骤和正确的测量方法。（1）开机前示波器面板上有关控制旋钮应作如下预置： 亮度（INTENSITY） 适中 聚焦（FOCUS） 适中 垂直（Y轴）位移（POSITION） 居中 （5）扩展键弹出 垂直工作方式（MODE） 通道1（CH1） 触发方式（TRIG MODE） 自动（AUTO） 触发电平（TRIG LEVEL） 锁定（LOCK） 触发源（SOURCE） 内（INT） 垂直输入耦合选择开关（AC-GND-DC） 接地（GND） 垂直（Y轴）灵敏度选择（Volts/Div） 5V/Div 水平（X轴）扫描速度（Time/Div） 0.5ms/Div 以上没有提到的控制键均弹出，所有的控制键如上设定后，打开电源，指示灯亮，待半分钟左右后，在示波器荧光屏上应出现一条水平（X轴）扫描线。调节聚焦旋钮直到轨迹最清晰。如果电源打开后却不用示波器时，将亮度旋钮逆时针方向旋转以减弱亮度。 （2）双踪示波器的一般检查屏幕上显示信号波形高于20Hz的频率的大多数信号可以同步显示，由于触发方式为自动，即使没有信号，屏幕上也会出现光迹。如果被测信号的频率低于20Hz，或被测信号为直流电压，或被测的交流信号中带有直流成分时，则触发方式开关选择常态（NORM），并且AC-GND-DC开关选择DC（选择AC表示输入信号通过电容耦合到输入端，因此只能测量交流信号；而DC表示直接耦合到输入端）。需要观察两个波形时将垂直工作方式设定为双踪（DUAL），这时可以很方便地显示两个波形。如果用于同时观察两路不相关的信号，则需要选择交替触发键（ALT TRIG），触发信号随系统交替变换，因此两个通道的波形都能稳定同步。显示X-Y图形（李沙育图形）当按下X-Y开关时，示波器CH1为X轴输入，CH2为Y轴输入。叠加的使用当垂直工作方式开关设定为ADD（叠加），可显示两个波形的代数和。（3）信号的测量直流电压的测量选择AC-GND-DC开关至GND，将零电平定位到屏幕上的最佳位置，这个位置不一定在屏幕的中心。将Volts/Div设定到合适的位置，然后将AC-GND-DC开关拨到DC。直流信号将会产生偏移，直流电压可通过偏移刻度的总数乘以Volts/Div值得到。例如，在图2-1-1中，如果Volts/Div选择是50mV/Div，一共偏移了4.2格，则该直流电压为210mV4.2=210mV当然，如果探头选择的是“10”（即衰减10倍），则实际的电压值还要乘10。图2-1-1测量直流电压的测量交流电压的测量与测量直流电压一样，将零电平定位到屏幕上任一方便的位置，再据屏幕上显示的波形进行测量。例如，在图2-1-2中，电压信号的峰-峰值VP-P共占了5格，如果Volts/Div选择为1V/Div，电压峰峰值计算为：1V/Div5Div=5V。当然，如果探头为“10”（即衰减10倍），则实际电压峰-峰值为50V。有效值计算为V有=（VP-P/2）0.707图2-1-2 交流电压测量示意图如果交流信号被叠加在一个直流电压上，交流部分的测量可通过AC-GND-DC开关设置为AC，这将隔开直流信号部分，仅耦合交流部分。频率和时间的测量如图2-1-3所示，一个周期是A点到B点，在屏幕上共占有为4格。假设扫描时间设置为1ms/Div，则周期：T=1ms/Div4Div=4.0ms频率：f=1/T=1/4ms=250HZ不过，如果周期运用“5”扩展，那么实际Time/Div则为指示值的1/5。即周期减少为原来的五分之一。此外，还能测量时间差、上升（下降）沿时间、电视信号等。图2-1-3 频率和时间的测量示意图五、实验内容及步骤1数字万用表、交流毫伏表、函数信号发生器的使用练习。调节函数信号发生器，使输出显示幅度（峰峰值）为1V的正弦波交流信号，用交流毫伏表和数字万用表分别测出在表2-1-1所示不同频率点上的有效值，并按表2-1-1记录。表2-1-1函数信号发生器VP-P=1V50 Hz100Hz500Hz1kHz5kHz10kHz100kHz交流毫伏表数字万用表2交流毫伏表、函数信号发生器、双踪示波器的使用练习。简单按以下步骤操作：（1）先调节函数信号发生器的输出频率。（2）将毫伏表与函数信号发生器相连，测出所需要的输出电压（有效值）。（3）用示波器观察并记录上述信号。上述步骤完成后，按表2-1-2将数据记录下来。包括电压峰峰值（“V/Div”格数）、周期（“T/Div”格数），并计算出频率（f）、有效值（V有）。表2-1-2函数信号发生器（正弦波信号）交流毫伏表读数示波器测量周期（频率）幅度T/Div格数TfV/Div格数VP-PV有5kHZ10mV150kHZ800mV六、实验报告要求1说明用示波器测量正弦波信号的VP-P与毫伏表测量的值有何区别？2写出双踪示波器、函数信号发生器、毫伏表连用时的操作步骤。3数字万用表和交流毫伏表在测量电压时，该怎样区别使用？4用双踪示波器测量频率为100kHZ、电压峰峰值为30V的正弦波信号时，要在示波器上显示幅度适当、有两个完整周期的正弦波信号，示波器面板上的主要控制旋钮应如何预置？实验二 单级放大器一、实验目的1熟悉使用模拟电路实验箱。2掌握放大器静态工作点的调试方法及对放大器性能的影响。3学习测量放大器静态工作点Q、电压放大倍数AV、输入电阻Ri和输出电阻RO的方法，了解共射极电路特性。4了解单级放大器最大动态范围的调整测试方法。5进一步熟悉几种常用电子仪器的调整使用方法。二、实验仪器1模拟电路实验箱 SAC-MS3 一台2双踪示波器 YB4320A 一台3函数信号发生器 YB1605 一台4交流毫伏表 YB2172 一台5数字万用表 DT9505 一块三、预习要求1学习几种常用仪器的规范化操作步骤和使用方法。2三极管及单级放大器的工作原理。3影响放大器工作的因素有那些？放大器电压放大倍数又受到那些因素的影响。四、实验原理1静态工作点的选择为了保证放大器能够正常工作，并且不失真地将交流信号进行放大，必须选择合适的静态工作点Q 。图2-2-1 具有最大动态范围的静态工作点要获得最大不失真的输出电压，静态工作点应该选择在晶体管输出特性曲线上交流负载线的中点，如图2-2-1所示，以保证在交流信号的整个周期内晶体三极管都处于导通放大状态。若静态工作点选择得过高（如图2-2-2中的Q1点），就会引起饱和失真；若静态工作点选择得过低（如图2-2-2中的Q2点），就会引起截止失真。图2-2-2 静态工作点不合适引起放大器失真2单级放大器的放大倍数 图2-2-3是一个分压式偏置电路，它具有自动调节静态工作点的能力，当外界环境温度发生变化或更换晶体管时，Q点能够基本保持不变。放大器的放大倍数为： （2-2-1）由上式可见，当RL=，即无负载时，放大器的放大倍数最大；当接上负载后，放大倍数降低；当RL=RC时，放大倍数下降到无负载时的1/2。 图2-2-3 单级放大器实验电路图五、实验内容及步骤1安装实验电路图按图2-2-3所示连接电路图（注意接线前先关掉电源），接线后仔细检查（可请指导教师检查），确认无误后再接通电源。2静态工作点的调整为了保证放大器能够正常工作，并且不失真地将交流信号进行放大，必须先选择合适的静态工作点Q 。调节RP电阻，使VC=6V左右。按表2-2-1测试记录（注意：测量时Rb1，应先断开电源，再将被测量的电阻支路断开）。表2-2-1VBEQVCEQRb1ICQ（计算）