模拟电子技术基础实验 哈尔滨工程大学电工电子教学基地一、实验名称低频实验中常用仪器的使用及半导体分立元件特性的测试二、实验目的 1.了解晶体管直流稳压电源、低频信 号发生器、交流数字毫伏表和示波器的基本工作原理，并初步掌握其使用方法。2.掌握用万用表判断二极管、三极管 的极性和质量的方法。三、实验仪器 WYK302B2直流稳压电源SG1641函数信号发生器SX1911交流数字毫伏表YB4320双踪示波器四、实验原理图在模拟电子技术实验里，测试和定量分析电路的静态和动态的工作状况时，最常用到的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、晶体管毫伏表或指针式万用表等，如下图1所示。低频信号发生器直流稳压电源毫伏表万用表实验电路示波器实验信号输出波形静态测试动态测试图1 模拟电子技术实验中测量仪器连接图五、实验内容1.WYK302B2直流稳压电源的使用（1）用途 为电路提供能源,作电路中的Vcc（2）主要技术指标 单路稳压输出0-30V（连续可调多圈） 单路稳流输出0-2A（连续单圈可调）（3）控制旋钮介绍（4）注意事项 a.当主路与从路相互独立时，这两路的作用完全一样； b.主路（从路）的输出端为“+”、“-”两端口，GND为内部接地端； c.主路（从路）输出电流时，要与外电路搭接成一个回路； d.主路（从路）输出电压时，主路（从路）的调流旋钮要旋到适当位置（不要左旋到最小）。2. SG1641宽频带函数信号发生器的使用（1）用途 为电路提供各种频率和幅度的交流输入信号（2）主要技术指标 a.波形 能够产生正弦波、三角波、方波等七种波形（我们主要使用正弦波）； b.频率范围 0.02Hz-2MHz分七档，频率范围重叠，量程单选。（3）控制旋钮介绍输出幅度衰减旋钮的使用：信号发生器的输出幅度Am的输出范围是0-7V（有效值）。-20dB=20lgk 解得，k=0.1此时Am的输出范围是0-700mV(有效值）。-40dB=20lgk 解得，k=0.01此时Am的输出范围是0-70mV(有效值）。 -60dB=20lgk 解得，k=0.001此时Am的输出范围是0-7mV(有效值）。K 为放大倍数（4）注意事项 a.波形选择键和频率范围选择键都是单选的； b.根据实际需要选择合适的频率范围； c.根据信号的幅度选择适当的衰减倍数。3.SX1911交流数字毫伏表的使用（1）用途 用于测量电路输入、输出交流信号的有效值。（2）主要技术指标 交流电压测量范围100uA-400V。（3）控制旋钮介绍（4）注意事项 a. 接通电源以后，数字表大约有5秒钟不 规则的数据乱跳，这不是故障； b. 选择合适的量程，先调到大量程，再 根据显示的数字进一步选择量程； c. 读数时待数据稳定后在读取。4.YB4320双踪示波器的使用（1）用途 用来观察电路中各点的波形，以监视 电路是否能正常工作，同时还用于测 量波形的周期、幅度、相位差及观察 电路的特性曲线等。（2）控制旋钮介绍 旋钮被分为三个区：功能区、X轴控 制区、Y轴控制区； 重点掌握X、Y轴灵敏度旋钮的使用。（3）注意事项 a. 选择合适的X、Y轴灵敏度旋钮的刻度； b.最佳观测波形要求：峰峰值占纵轴的60%，水平轴扫描1-2个周期。5、半导体分立元件特性的测试（1）用万用表判断二极管的极性与质量 a.判断原理 根据二极管的单向导电性。b.如何判断 万用表内部电池的正极接黑表笔，负极接红表笔。把万用表电阻档量程旋到X100或X1K，分别用红表笔和黑表笔接碰二极管的两极，表笔经过两次对二极管的交换测量，若两次测量的电阻有明显的差异，则认定二极管是好的；测量结果呈低阻时，黑表笔所接电极为二极管的正极，另一端为二极管的负极。 （2）用万用表判断三极管的极性和质量 a.判断基极b 把万用表的欧姆档旋到X 100或X 1K， 将黑表笔接到自认为的基极上，然后用红表笔去接碰其余的管脚，如果两次测量的电阻都很大或都很小，则黑表笔接的是基极，两次测量电阻都很大时此管为PNP型的，电阻都很小为NPN型的。b.判断集电极 c和发射极e判断集电极 c和发射极e的原理：把三极管接成单管放大电路（图1-2），以测量管脚在不同接法时的电流放大系数的大小来比较，当管脚接法正确时的电流放大系数较接法错误时的电流放大系数大，由此可判断出c和e。黑表笔红表笔bce 图1-2 判断c和e的电路原理图六、实验报告要求（1）上述四种仪器使用时的注意事项；（2）二极管和三极管的极性和质量的判别原理； (3) 实验报告下次实验时上交模拟电子技术基础实验 晶体管单级放大电路 哈尔滨工程大学电工电子教学基地一、实验目的1能根据一定的技术指标要求设计出单级放大电路，学习单级放大电路的一般设计方法。2学习晶体管放大电路静态工作点的设置与调整方法； 学习放大电路的电压放大倍数、最大不失真输出电压、输入电阻、输出电阻及频率特性等基本性能指标的测试方法。3研究电路参数变化对放大器性能指标的影响及放大器的安装与调试技术。4进一步学习万用表、示波器、信号发生器、直流稳压电源和毫伏表等常用仪器的正确使用方法。二、实验原理1.单级放大电路 常用的有两种基本放大电路和电流负反馈工作点稳定电路。后者使用场合较为广泛。今天的实验电路要求同学们基于工作点稳定电路进行设计。2.静态工作点的选取 合适的静态工作点可以得到较好的电路放大倍数，合适的输出波形思考：Q点如何能影响放大倍数？Q点过高或过低都会导致非线性失真。1)饱和失真 Q点过高会产生饱和失真，使输出电压波形出现下削波。2)截止失真 Q点过低会产生截止失真，使输出电压波形出现上削波。此外，由于三极管本身的非线性会导致一种失真，称为固有失真。合适的静态工作点只能减小这种失真，而不能消除。三、性能指标与测试方法单级放大电路的主要性能指标有以下几种：1.电压放大倍数Au测量方法：在保证输出不失真的情况下，给定输入，测量相应的输出即可。2.最大输出不失真电压Uomax测量方法：在测量电压放大倍数的基础上，逐渐增加输入信号幅值，同时观察输出波形，当输出波形刚出现失真时的Uo即为Uomax。注意测量时的失真判断。3.输入电阻Ri测量方法：采用如右图所示测量原理图。在信号源输出与放大器输入端之间，串接一个已知电阻 (一般选择 的值与 为同数量级的电阻)，在输出波形不失真的情况下，用交流毫伏表测量US及相应的 值，则 4.输出电阻Ro测量方法：如图所示。在输出波形不失真的情况下，首先测量RL未接入(空载)时的输出电压 ，然后接入负载RL再测量此时放大器的输出电压U0，则5.频率响应 ：如果只要求测量放大器的频率响应 或通频带BW，则首先测出放大器中频区(如1kHz)时的输出电压U0，然后升高频率直到输出电压降到0.707U0为止(维持输入不变)，此时所对应的信号源的频率就是上限频率 。同理，维持输入不变，降低频率直到输出电压降到0.707U0为止，此时所对应的频率为下限频率 ，则放大器的频率响应为 四、实验操作1.电路安装(1)组装电路A. 检查三极管的质量、电阻的阻值及电解电容的充放电情况。 判断三极管好坏：检查三极管的两个PN结的好坏。B. 根据所设计的电路原理图，在面包板上插接元器件。组装时，应尽量按照电路的形式与顺序布线，要求做到元件排列整齐，密度均匀，不互相重达，连接线要尽量做到短和直，避免交叉。对电解电容应注意正负极性，正极接高电位，负极接低电位。2.通电调试 在确认安装电路无误的条件下，可以进行调试(1)通电观察 观察接上电源之后，电路是否有异常现象，如冒烟、异常气味及元器件是否发烫等，应立即切断电源，检查电路，排除故障。(2)静态工作点的调整与测试 A. 电路搭建完成之后，电路并不是马上就处于良好的工作状态，必须要对电路进行调整，使三极管工作在合适的状态。 B. 实验中静态工作点的测试内容与理论中的略有不同。理论中用 、 、 和 来进行描述的。而在实验中通常只测电压而避免测电流，因为电流大小可以通过测电压再把电流换算出来。另外，在实验中测量时要注意共地。为了在测量静态工作点时减少外界干扰，原则上应使输入端交流短路。C. 测量电路静态工作点的方法是：接通直流电源，放大电路不加输入信号，将放大器输入端接地，用三用表分别测量晶体管的E、B、C极的对地电压 、 及 。其中应首先调节Rb2，使得 为设计值，然后再测 、 ，则集电极电流等参数便可计算而得。(3)动态(性能指标)的测试 根据不同的设计选题，要明确自己的测试任务。无论哪个选题，都要进行静态测试，然后在进行动态测试。选题不同，动态测试内容有所差别，但是测试方法都是前面介绍的。选题A：放大倍数；最大输出不失真电压（有效值）。此外，要讨论静态工作点Q升高或降低对放大电路输出波形的影响。选题B：放大倍数；输入电阻，输出电阻和频响。要讨论负载变化对放大器性能的影响，及静态工作点Q升高或降低对放大电路输出波形的影响。选题C：放大倍数；输入电阻，输出电阻和频响。五、实验思考题1.若Q点在交流负载线中点，当Rb2增加时，UCEQ将如何变化，此时若增加输入信号Ui,首先出现什么失真,波形如何?2.调整静态工作点时，Rb2要用一固定电阻与电位器相串联，而不能直接用电位器，为什么?附录说明1.三极管的管脚排列规律：如右图所示。千万不能搞错。否则，易损坏三极管。2.面包板的使用方法：（1）面包板的结构 板中间槽的两边各有65*5个插孔，每5个一组。即，如图放置的面包板每侧竖排相连的5个孔是相同的。（2）面包板上元件的安装技术 应使用专门的布线工具，如镊子等，来进行布线。 不要用手插拔元件，尤其是集成电路。 注意不要将元器件短路。 按照信号流向布线，先布好核心器件，再布其它电阻、电容等。思考题：本实验中要使用到的47K滑动变阻器。如图所示。111312在连接时，应考虑如何将滑动变阻器连接入电路？3、仪器