(2)交流信号电压幅值的测量,使低频信号发生器信号频率为1kHz、信号有效值为5V,适当选择示波器灵敏度选择开关“V/div”的位置(微调置“校准”),使示波器上能观察到完整、稳定的正弦波,则此时纵向坐标表示每格代表的电压伏特数,根据被测波形在纵向高度所占格数便可读出电压的数值,将信号发生器的分贝衰减器置于表15-15中要求的位置,并测出其结果记入表15-15中。
(3)交流信号频率的测量,将示波器的“t/div微调”旋钮置于“校准”,此时,扫描速率开关“t/div”所置刻度值表示屏幕横向坐标每格所表示的时间值。根据被测信号波形在横向所占的格数直接读出信号的周期,若要测量频率只需将被测的周期求倒数即为频率值。按表15-16所示频率,由信号发生器输出信号,用示波器测出其周期,计算频率,并将所测结果与已知频率比较。
(4)交流信号相位差的测量,测量两个相同频率信号之间的相位关系时,使显示方式开关置“交替”或“断续”工作状态,触发信号取自YB通道,以测量两个信号的相位差如图15-16(a)所示。
如图15-16(a)所示被测波形,波形一个周期在横坐标刻度上占8格(div),这时每一格相应为360°/8=45°。
相位差计算公式为φ=45°/div×φ(div)=45°×2div=90°(5)脉冲信号宽度的测量,首先通过示波器的移位旋钮将脉冲波形移至屏幕中心,并调节“t/div”开关,使其在X轴方向基本占据整数格。
例如:图15-16(b)中t/div为1ms/div,求得脉宽tw=1ms/div×5div=5ms。
4-报告要求
(1)认真记录数据并填写相应表格。
(2)回答思考题。
5-思考题
(1)用示波器时若要达到下列要求应调节哪些旋钮和开关。
①波形清晰、亮度适中;
②波形稳定;
③移动波形位置;
④改变波形的显示个数;
⑤改变波形的高度;
⑥同时观察两路波形。
(2)用示波器测量信号的频率与幅值时,如何来保证测量精度。
15-8半导体二极管的识别与检测及基本应用电路测试
1-训练目的
(1)熟悉半导体二极管的外形及引脚识别方法。
(2)练习查阅半导体器件手册,熟悉二极管的类别、型号及主要性能参数。
(3)掌握用万用表判别二极管好坏的方法。
(4)学习二极管伏安特性曲线的测试方法,熟悉二极管应用电路的工作原理及测试方法。
(5)练习信号发生器和示波器的使用。
2-训练器材
3-训练内容及步骤
1)二极管的识别与检测
按照附录中二极管的识别与检测的方法,用万用表判别普通二极管极性及质量好坏,记录测得的正向反向电阻的阻值及万用表的型号、挡位,记录于表15-17中。
4-报告要求
(1)整理表格数据,在坐标纸上画出二极管伏安特性曲线。
(2)画出半波整流电路和限幅电路的输入、输出波形,分析测试结果。
15-9整流与滤波电路的连接与测试
1-训练目的
(1)熟悉单相整流、滤波电路的测试方法。
(2)加深理解整流、滤波电路的作用和特性。
2-实验器材
3-训练内容和步骤
(1)按图15-19连接电路检查无误后进行通电测试,将万用表测出的电压值记录于表15-20中,示波器观测到的波形绘于图15-20中。
4-报告要求
(1)整理各项测试数据,记录观察到的波形图。
(2)分析估算值与测量值产生误差的原因。
15-10三极管的识别和检测
1-训练目的
(1)学习查阅三极管的产品手册。
(2)学习使用万用表检测三极管。
(3)加深对三极管特性和参数的理解。
2-训练器材
3-训练内容和步骤
(1)按提供的三极管型号,查阅产品手册,将其主要参数填入表15-22中。
15-11单级共射放大电路
1-训练目的
(1)学习单级放大电路静态工作点及动态的测试方法。
(2)学习用示波器测量电压波形的幅值与相位,万用表测量交、直流电压的方法。
(3)学习通频带的测量方法。
(4)培养排除故障的能力。
2-训练器材
3-训练及步骤
(1)按图15-23组装好单级共射放大电路,经检查无误后,接通电源+12V。
(2)测试电路在线性放大状态时的静态工作点。输入端从信号发生器接入f=1kHz,Ui=30mV(有效值)的正弦波,输出端接到双踪示波器Y输入端,调整电位器RP使显示器显示的uo波形在不失真的情况下达到最大。然后关闭信号发生器,即Ui=0,测试此时的静态工作点,填入4-注意事项
(1)组装电路时,不要弯曲三极管的三个电极,应当将它们垂直插入面包板孔内。
(2)先分别组装好电路和调节好稳压电源,经检查无误后,再接入电路打开电源开关。
(3)测试静态工作点时,应关闭信号源。
(4)本实验接点多,元件多,组装时一定要注意良好的接触,否则接触不良,造成电路故障。
5-报告要求
(1)认真记录和整理测试数据,按要求填入表格并画出波形图。
(2)对测试结果进行理论分析,找出产生误差的原因。
(3)详细记录组装、调试过程中发生的故障或问题,进行故障分析,并说明排除故障的过程和方法。
(4)写出对本次技能训练的心得体会,以及改进训练方法的建议。
15-12集成功率放大器的应用
1-训练目的
(1)熟悉集成功率放大器的功能及其应用。
(2)掌握集成功率放大器应用电路的调整与测试。
2-训练器材
3-训练内容及步骤
(1)测试电路如图15-25所示,分析电路的工作原理,估算VT管的静态工作点电流和电压。
(2)按图15-25所示电路配置元器件并对所有元器件进行检测。
(3)按图15-25所示电路进行组装,经检查接线没有错误后,接通9V直流电源。
(4)用万用表直流电压挡,测量三极管的直流工作点电压及集成功放5脚对地电压,均应符合要求,否则应切断直流电压源进行检查,查出原因后,方可再次接通直流电压源进行测试。
(5)输入端用信号发生器输入800Hz、10mV左右的音频电压,扬声器中即有声音发出,调节RP,声音的强弱将会跟随变化。用示波器观察输出波形为正弦波后,再用交流毫伏表测量放大电路的电压增益,Au=Uo/Ui,同时测出最大不失真功率的大小,并与理论计算值相比较。
(6)将一话筒置于输入端,模拟一扩音机来检验该电路的放大效果。
4-报告要求
(1)训练目的、主要内容及要求。
(2)电路工作原理分析,静态工作点、电压放大倍数、最大不失真功率的估算、测量值及分析比较。
15-13基本运算电路的特性测试
1-训练目的
(1)掌握集成运算放大器的基本特性,熟悉它的使用方法。
(2)掌握基本运算电路的构成及其特性,熟悉它们的测试方法。
(3)巩固电子电路的基本测试方法,提高实际调整与测试能力。
2-训练器材
3-训练内容与步骤
(1)集成运放的检测
①外观检查。型号是否与要求相符,引脚有无缺少或断裂,封装有无损坏痕迹等。
②按图15-26接线,确定集成运放的好坏。将3脚与地短接(使输入电压为零),用万用表直流电压挡测量输出电压uo应为零,然后接入ui=5V,测得输出电压uo为5V,则说明该器件是好的。在接线可靠的条件下,若测得uo始终等于-10V或+10V,则说明该器件已经损坏。
(2)反相比例运算特性的测量
①按图15-27接线,检查接线无误后接通正、负直流电源±10V。
②将输入端短路,即令ui=0,用万用表的直流电压挡测量uo,调节RP,使uo=0。
③输入端接入直流输入电压Ui(用直流电压源的第三路输出提供),输入电压值如表15-29中所示,测出相应的输出电压Uo值,记于表15-29中,并与理论计算值进行比较,分析产生误差的原因。
①按图15-28接线,检查接线无误后接通正、负直流电源±10V。
②将输入端短路,即令ui=0,调节RP使输出电压uo=0。
③输入端接入直流输入电压Ui,输入电压值如表15-31中所示,测出相应的输出电压uo值,记于表15-31中,并与理论计算值进行比较,分析测量结果。
(4)积分运算特性测量
①按图15-29接线,检查接线无误后接通正、负直流电源±10V。图中Rf用来减小输出端直流漂移,但接入Rf会对电容充放电电流产生分流,从而导致积分误差,为了减小误差,一般应满足RfCR1C,通常Rf10R,C1μF。
②输入端接入频率为1kHz、幅度为4V的方波信号,用示波器观察ui、uo的波形,测出它们的幅度和周期,并在坐标纸上绘出ui、uo波形,与理论分析结果比较。
4-报告要求
(1)训练目的,测试电路内容,仪器的型号。
(2)整理反相、同相比例运算电路的测试数据,分析测试结果,并分析产生误差的原因。
在坐标纸上做出它们的电压传输特性曲线。
15-14集成运放单级负反馈放大电路的测试
1-训练目的
(1)进一步熟悉集成运算放大电路的应用,掌握其基本特性。
(2)研究负反馈放大电路的特性,熟悉负反馈对放大电路特性的影响。
(3)熟悉负反馈放大电路特性的测试方法。
2-训练器材
3-训练内容与步骤
(1)电压串联负反馈放大电路特性研究
①按图15-30接线,检查接线无误后,接通正、负电源电压±10V。
②输入端ui接入频率1kHz、有效值为0-2V的正弦信号,用示波器观察输入电压ui及输出电压uo均应为同频率的正弦波。
③用交流毫伏表分别测出ui、uP、uo、uf的有效值,并记录于表15-32中,维持输入电压ui不变,断开RL测出开路输出电压uoc,也记录于表15-32中。
4-报告要求
(1)训练目的,测试电路内容,仪器型号。
(2)测试数据的整理,根据测试结果总结电压串联、电流串联负反馈放大电路的性能特点。
15-15RC正弦波振荡器
1-训练目的
(1)了解文氏桥振荡电路的工作原理。
(2)学习振荡电路的调试和测频方法。
2-训练器材
3-训练内容与步骤
1)按图15-32所示电路图接线
2)用示波器观察输出波形
首先接通电源,并将振荡器输出端接在示波器Y轴输入端和接地端上。然后调节RP,使其在示波器的屏幕上显示出最大不失真的振荡波形,用毫伏表测出其振荡电压Uo的数值。
3)振荡频率测量
将RC振荡电路的输出端接在示波器的Y轴端子上,再将信号发生器输出端接在示波器的X轴端子上,保持信号发生器输出电压为1V。调节信号发生器的频率,使示波器的屏幕上出现圆形或椭圆形图形,此时两个信号的频率相等,即信号发生器输出信号的频率就是RC振荡电路的频率值。
4)测量放大器的传输特性和电压放大倍数先断开RC振荡电路的反馈支路,然后将信号发生器的输出端接在放大器的输入端上,示波器仍接在放大器的输出端上,如图15-33所示。
保持信号发生器在每种频率时的信号电压都为1V,分别测出相应的Uo值,记入表15-34中。
4-报告要求
(1)画出测试电路图。
(2)由电路参数计算振荡频率f0。
15-16TTL与非门逻辑功能和电压传输特性的测试
1-训练目的
(1)熟悉TTL与非门逻辑功能的测试方法。
(2)熟悉TTL与非门电压传输特性的测试方法。
(3)熟悉TTL与非门使用的注意事项。
2-训练器材
3-训练内容与步骤
1)TTL与非门逻辑功能的测试
(1)选用三-3输入与非门CT74LS10,其引线见图15-34,电源电压为5V,也可选取用其他系列的TTL与非门做此项技能训练。
15-17触发器
1-训练目的
(1)了解D触发器的构成方法和工作原理。
(2)掌握D触发器的功能和测试方法。
(3)学习用D触发器组成计数器。
2-训练器材
3-训练内容及步骤
4-报告要求
(1)整理测试记录表格,验证触发器的逻辑功能。
(2)画出加法计数器的输入、输出波形图,计算输出信号的频率。
15-18计数器及译码显示电路
1-训练目的
(1)了解中规模集成计数器74LS290的逻辑功能和使用方法。
(2)学习中规模集成显示译码器和数码显示器配套的使用方法。
2-训练器材
3-技能训练技术知识
(1)二~五-十进制异步计数器74LS290的外引线排列如图15-40。其内部是由4个下降沿J-K触发器组成的两个独立计数器。一个二进制计数器,CP0为时钟脉冲输入端,Q0为输出端;另一个是异步五进制计数器,CP1为时钟脉冲输入端,Q3Q2Q1Q0为输出端。ROA、ROB为异步复位(清零)端,S9A、S9B为异步置“9”端。其功能见4-训练内容及步骤
(1)十进制计数器功能测试。按图15-43(a)电路接线。检查无误后,接通电源,进行如下测试。
①74LS290复位端,置9端功能测试:按表15-42要求改变复位端、置9端输入状态,测试并记录Q3Q2Q1Q0状态,验证复位端、置9端功能。
5-报告要求
(1)整理表15-42及自拟表格,说明74LS290计数器的功能。
(2)画出8421BCD码十进制计数器的输入脉冲CP0与Q3Q2Q1Q0的波形图(从0000开始,画出一个完整的计数周期)。