⑴ 根据已具备的氧化还原反应知识和电学,利用提供的实验用品,设计一套电池装置。
利用活泼金属与酸反应生成氢气的反应来设计 原电池
正极:铜
负极:镁
电解质溶液:柠檬汁
导线,金属夹 ,手电筒用小灯泡(或发光二级管),500ml烧杯
把柠檬汁放入烧杯中,将镁条和铜片分别以金属夹与导线相连接,导线用金属夹与发光二级管相连,再把铜片放入烧杯,将镁条放入烧杯中的液体里,注意金属面平行,,二极管会发光,,
⑵ 用单片机做一个简单的实验,控制电路什么的,不要像毕业设计那样复杂的。
看这篇帖子的,我想都是电子爱好者或电类专业学生。不知道大家都处于什么一个阶段,这篇帖子是写给入门者的,要解决一个问题:初学者应重点掌握什么电子知识,大学阶段如何学习?
先说点貌似题外的东西——3个谬论。
谬论一:高中老师常对我们说,大家现在好好学,考上了大学就轻松了,爱怎么玩怎么玩。这真是狗屁。别的专业我不好说,电气、电子、电力、通信、自动化等电类专业,想要轻松那是不可能地(当然你是天才就另说),专业课上讲的东西对决大多数人来说那是云里雾里,从来都是一知半解,需要你课下大量时间精力地消化。有些东西甚至需要你若干年后在工作中遇着时才回过味:“哦,原来以前学的那东西是干这使的。”你要能想得起,并知道怎么回头去补,就算是上学时专业课学得很扎实了。
谬论二:填志愿时经常有人对我们说:专业不重要,学校最重要,进了个好学校想学什么再学。这亦是狗屁。进了学校,本专业的课程就可能会压得你喘不过气来,还有多少人有时间和毅力选修第二专业?而所学专业几乎就是决定了你今后一生的职业生涯。而学校,说实在话本科阶段我觉得从老师那学到的东西各校间差别不是很大。课上讲的大同小异,课下也不会有什么好老师给你单独指导和点拨,若能遇着,那是你的幸运。越牛的学校的越牛的老师就越忙,不要指望他们会在教学上花多少心思,更不要指望他们对你另眼相看。反倒是一些普通院校的小老师们可能跟学生走得更近,辅导更多些,虽然他们可能水平一般,但对于你大学的学习来说还是足够的。综上所述,我觉得对于一个电子爱好者来说,成为一名普通重点大学的电子系学生比成为北大的哲学系学生更重要。当然看帖的应该大多数都是学电的,那恭喜你,这个专业不错的,虽不是什么“朝阳产业”,但绝对是个“常青行业”。
谬论三:上了大学,可能又有不少人对你说,在大学专业不重要,关键的是学好计算机和英语,这样就不愁找不到好工作了。这也是屁话。你要明确一点:你将来不是纯靠英语吃饭的,也不是做编程、搞软件开发或动画创作的。我是想说:若果你性格偏内向沉稳、肯钻研、爱好电子行业,将来想从事电子设计和研发工作,那你一定要学好专业课。当然英语也很重要,但以后工作中用得多的是你的专业英语,即能读懂英语技术文档,而不是跟别人比你口语多正宗多流利。至于计算机,那就是一工具,不要花太多时间去学photoshop、3dmax、Flash、网页制作等流行软件,这些在你今后的工作中用不着,也会牵扯你大量时间精力。好钢用在刀刃上,多进进实验室多搭搭电路吧。当然,电类学生对电脑也有特殊要求,那就是用熟Protel、
Multisim,学好汇编语言、C语言、选学PLD相关软件。任务也是很重的。
以上说了3个谬论,下面言归正传吧。那么进了大学,读了电类专业,这4年你该学些什么呢?
首先要了解:电类专业可分为强电和弱电两个方向,具体为电力工程及其自动化(电力系统、工厂供变电等)专业属强电,电气工程及其自动化以强电为主弱电为辅,电子、通信、自动化专业以弱电为主。其他更进一步的细分要进入研究生阶段才划分。但无论强电还是弱电,基础都是一样的。
首先高数是要学好的,以后的信号处理、电磁场、电力系统、DSP等不同方向的专业课都用得着。
专业基础课最重要的就是电路分析、模拟电路、数字电路。这3门课一定要学好。这3门课一般都是大一下学期到大三上学期开设,对大多数对电子知识还了解不多的同学来说,通常是学得一知半解,迷迷糊糊。所以,最好是在开课之前或是开课的同时读一两本通俗浅显的综合介绍电子知识的书籍,对书中的知识你不需要都懂,能有个大致感觉就行。
对这这种入门读物的选择很重要,难了看不懂可能兴趣就此丧失或备受打击,反而事与愿违。在此推荐一本《电子设计从零开始》(杨欣编著,清华大学出版社出版),该书比较系统全面地介绍了电子设计与制作的基础知识,模电、数电、单片机、Multisim电路仿真软件等都有涉及,一册在手基本知识就差不多了,关键是浅显易懂,有一定趣味性。另外科学出版社引进出版的一套小开本(32开)电子系列图书也不错,是日本人写的,科学出版社翻译出版,插图较多,也较浅显,不过这一系列分册较多,内容分得较细。
除了看书,还要足够重视动手实践。电路、模电、数电这些课程进行的同时都会同时开设一些课程试验,珍惜这个动手机会好好弄一弄,而不要把它当作一个任务应付了事。跟抄作业一样,拷贝别人的试验结果在高校中也是蔚然成风,特别是几个人一个小组的实验,那就是个别勤奋好学的在那折腾,其他人毫不用心地等着出结果。
我只想说,自己动手努力得来的成果才是甜美的,那种成就感会让你充实和满足。游手好闲的,到临近毕业找工作或在单位试用时,心中那种巨大的惶恐会让你悔不当初。这种教训太多了,多少次我们都是蹉跎了岁月才回过头来追悔莫及。除了实验课好好准备好好做之外,许多学校都设有开放性实验室,供学生平时课余自觉来弄弄。珍惜这种资源和条件吧,工作后不会再有谁给你提供这种免费的午餐了。
当然有些学校没有这么好的条件,或缺少器件,那同学们就在电脑上模拟一把试验平台吧,就是学好用好Multisim软件。Multisim是一种电路仿真软件,笔者上学时叫做EWB,后来随着版本更新,先后更名为Multisim2001、Multisim7、Multisim8。这个软件可模拟搭建各种模拟电路和数字电路,并可观测、分析电路仿真结果。大伙可以把模电、数电中学习的电路在这软件里面模拟一下,增加感性认识,实验前后也可把试验电路在软件里模拟,看跟实际试验结果有多大差别。可以说,只要你是学电的,这个小软件就是你上学时必须掌握的,对你的学习助益很大。另一个必须掌握的软件那就是protel了。
上学时,从小学期的综合设计实验到毕业设计,最后都会要求你用Protel绘出设计的电路原理图和PCB版;工作后,Protel也是你必须掌握的基本技能,部分同学毕业后一两年内的工作,可能就是单纯地用这软件画板子。Protel的版本也走过了Protel98、Protel99、Protel99SE、ProtelDXP、Protel2004的发展道路。Protel99SE、ProtelDXP、Protel2004这三个版本现在用得最多,目前许多学校教学或公司内工程师使用的都还是Protel99SE,当然若作为新的自学者直接从Protel2004学起似乎好一些。
综上所叙,作为最基本的EDA(电子设计自动化)软件,Multisim和Protel是所有电类学生在上学时必须掌握的。其他的如Pspice、Orcad、SYstemview、MATLAB、QuartusII等等,需根据不同的专业方向选学,或是在进入研究生阶段或工作后在重点学习使用。那Multisim和Protel好学么?入门应该问题不大,让师兄师姐指导指导,或是找一两本入门书看一看就OK了。这里推荐一本《电路设计与仿真——基于Multisim 8与Protel 2004》(也是杨欣编著,清华社出版),作为这两款软件的入门学习挺不错的,关键是一本书包含了两款软件学习,对穷学生来说比较划算,若是花钱买两本书分别去学这两个软件,就不值了,因为Multisim的入门不是很难。另用Protel画PCB电路板学问挺大的,有必要多看一些技术文档或是买一本高级应用类的图书。
2.大三大四(学习专业课,尝试应用)
进入大三,就涉及到专业课的学习了,本文只讨论以应用为主的专业课,其他如《电力系统分析》、《电机学》、《自控原理》、《信号与处理》、《高电压》、《电磁场》等等以理论和计算为主的专业课,咱就不多提了。当然这些课对你今后向研究型人才发展很重要,也都很让人头疼,要有建议也只能说是努力学、好好学,懂多少是到少(不过别指望全都懂),以后工作或接着深造用得着时再回过头来接着补接着学,那时有工作经验或接触多了有感性认识,可能学着就容易些了。
那以应用为主的专业课又有哪些呢?不同专业方向有不同的课程,很难面面俱到。这里先简单罗列一下,有微机原理与接口技术(也称单片机)、开关电源设计、可编程逻辑器件(PLD)应用、可编程逻辑控制(PLC)应用、变频器应用、通信电路、数字集成电路分析与设计、DSP、嵌入式等等。可能有同学要问:这么多东西,大学阶段要想都学好不容易吧?答案是不仅是不容易,而且是不可能。这些技术每一门展开来都是复杂的一套知识,可以说,你只要精通其中一门,就可以到外边找个不错的工作了。
而且在大学阶段,这些课程也不是都要学的,而是针对不同专业方向选修其中几门(具体选哪几门,多研究研究你们各自的专业培养方案,多请教老师),学的时候争取能动基本用法即可,真正的应用和深入是要到工作后的;当然你若很勤奋或有天赋,能熟练掌握某一门达到开发产品的程度,那毕业后找个好工作就轻而易举了。到这里我们需要再明确一点:电子领域知识繁多、浩如烟海,所以一般搞硬件的公司都有较多的员工,一个研发项目是多人细致分工、共同完成的,所以我们经常会听到团队意识这个名词。因为一个人的能力有限,不可能掌握所有的知识。比如一些人专门负责搞驱动,一些人专门从事逻辑设计,一些人专门搞高频无线,一些人专门搞测试,一些人专门设计外壳,一些人专门设计电路板等等。
看到这里可能有的同学头都大了:那说来说去大学阶段到底究竟应该学些什么呢?说实话写到这里我的头也大了,电子设计涉及方方面面的东西太多了,实在不是一篇文章甚至一本书能说得清楚的。所以我决定剔除这些生涩的课程名目,大致说一下我所认为的一个电类学生或是想要成为电子工程师的自学者应该掌握的基本的专业技能。
现在应该说单片机不知道那是相当严重的问题。单片机的知识和应用的技巧成了求职面试中必备的问题。但是单片机的知识较难入手,但是你如果看了《51单片机应用从零开始》(清华大学出版社,王玉凤,刘湘黔,杨欣编著)就不是这么感觉的了,这是一本中学生都读得懂的单片机基础和应用教程。这本教程凝结了国内几所重点大学中站在科研、教学第一线教师们的心血,也得到了英国剑桥大学、牛津大学、伦敦帝国理工大学、伦敦大学、加的夫大学等世界著名大学多位博士生导师的指导意见。经过多位学者的精心裁剪,本书的脉络、线索、内容才真正符合读者学习单片机的需要。
《51单片机应用从零开始》以生动活泼、平实易懂的语言讲述。尽量让单片机学习过程中不断涌现的专业词汇,在不知不觉的情况下通过多方面的使用而掌握。本书没有用专业的描述方法来叙述知识点,取而代之的是以“讲故事”的形式把应该了解的内容和盘托出。
十分注重基础知识的铺垫。在单片机学习之前,需要对计算机原理和电子技术有一定的了解。本书考虑到不同读者的知识背景不同,把这两个基础理论融入到了单片机的讲解当中,使阅读起来感觉不到有什么障碍。
构建了全面的学习支撑体系。每章最后的“实例点拨”除了巩固每章的学习知识外,更重要的是开辟单片机应用的视野;再加上“器件介绍”环节,补足单片机从基础到应用所需要的知识;以及丰富的附录内容可作为学习和应用单片机的强力参考。这便构建了一个完整学习单片机的支撑体系。
既授人以鱼,也授人以渔。书中有充足的实例应用,可以用在单片机实验、单片机课程设计当中。但更重要的是,这些实例前后都伴随着仔细的讲解,一个例子下来就能摸清来龙去脉。
叙述的内容全面、新颖、权威。严格按照单片机官方的技术参考对其进行讲解,包括所有51单片机学习与应用需要的基础知识。无论叙述的内容或是实例,都是目前世界上单片机应用的主流。
全书浑然一体。虽然每章各具标题,实际上互有联系。而这种联系如果在书中忽略不谈,则会对理解和记忆产生障碍。本书在正文中多次有知识点的相互映射,这不但能加深前后内容的联系,而且能深化理解与记忆。
我认为:除了最初提到的电路分析、模拟电路、数字电路、单片机外,应了解并掌握电子元器件识别与选用指导、基本仪器仪表的使用、一些常用电路模块的分析与设计、单片机的应用、PLD的应用、仿真软件的应用、电路板设计与制作、电子测量与电路测试。
电子元器件的识别与使用就不用说了,这是元素级的基础,不过要想掌握好也并不容易,一些电子系学生毕业了,还认不出二极管、三极管实物、分不清电解电容的正负极等等,也不是没有的事。还是一句话,多进进实验室,多跑跑电子市场,多看看书。
仪器仪表的使用,大学的实验课中你至少会用过数字万用表,波形发生器、电源、示波器、小电机、单片机仿真机,至少要把这些东西的接线方法和用法弄懂吧。
常用电路模块也是包罗万相,各种放大电路、比较器、AD转换电路、DA转换电路、微分电路、积分电路,还有各种数字逻辑单元电路等等,只能说,大致了解吧,并学会怎么去查资料、查芯片查管脚。最基本的,做实验或课程设计中用到的各种芯片要弄熟。
单片机,这是应该掌握的。时下单片机种类繁多,但各大小企业用得最多的还是51系列单片机,而且价格便宜、学习资料也最全,故给自学者推荐。当然各学校开课讲的单片机型号会有所不同,没关系,学好单片机编程,学好了一种,再学别的单片机就容易了。
PLD(可编程逻辑器件),一种集成电路芯片,提供用户可编程,实现一定的逻辑功能。对可编程逻辑器件的功能设定(即要它实现什么功能)要有设计者借助开发工具,通过编写程序来实现,这跟单片机类似。开发工具可学习Altera公司的Quartus II软件(这是该公司的第4代PLD开发软件,第3代是MAX+PLUS II软件)。编程语言学习硬件描述语言VHDL或Verilog HDL。
仿真软件最基本的就是前面说的Multisim了,另外还可学MATLAB。其他的试专业情况选学或是工作后学。电路板设计与制作主要是用Protel软件辅助进行。这在前面已有介绍,读者应该也比较熟悉。
最后建议同学们积极与各类电子竞赛赛事,参加一场比赛一个项目做下来,电子设计的一个流程和各环节的基础知识就能串起来了,对知识的融会贯通及今后走向工作岗位都有莫大裨益。
以上这些东西我说得笼统,深入下去又是一大堆要学的东西。还是那句话,多啃书本、多实践!清华大学出版社有一套“电子电路循序渐进系列教程”是按照上面我所讲的那个思路出的,可惜好像还没出全,现在好像只有《单片机在电子电路设计中的应用》、《电路设计与制板——Proetl应用教程》、《仿真软件教程——Multisim和MATLAB》、《常用电路模块分析与设计指导》几本。另外听听你们老师的意见、师兄师姐的意见,问问他们应读些什么书,当然也不能尽听尽信,翻开一本书我想你先大致看看他讲得是否通俗,自己琢磨着能看懂几分?我想能有5分懂这本书就值得一看了,示自己现阶段的知识情况,太浅显的书不用看了,太深的书也不要去看,看得迷迷糊糊还打击自信心丧失了兴趣。
好了,就此停笔吧。本来是要写个书目推荐,可干瘪瘪的罗列一堆书目有什么意义?还是写下这些字,让同学们自己去思考去选择去深入吧,希望能对你们有所帮助。
最后一句老生常谈也是我的切肤之痛:大学四年会一晃而过,要学的东西太多太多,不要虚度光阴。及时当努力,岁月不待人!
另外,虚机团上产品团购,超级便宜
⑶ 急求三极管基本放大电路实验报告
一.实验目的
1.对晶体三极管(3DG6、9013)、场效应管(3DJ6G)进行实物识别,了解它们的命名方法和主要技术指标。
2.学习用数字万用表、模拟万用表对三极管进行测试的方法。
3.用图3-10提供的电路,对三极管的β值进行测试。
4.学习共射、共集电极(*)、共基极放大电路静态工作点的测量与调整,以及参数选取方法,研究静态工作点对放大电路动态性能的影响。
5.学习放大电路动态参数(电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压)的测量方法。
6. 调节CE电路相关参数,用示波器观测输出波形,对饱和失真和截止失真的情况进行研究。
7.用Multisim软件完成对共射极、共集电极、共基极放大电路性能的分析,学习放大电路静态工作点的测试及调整方法,观察测定电路参数变化对放大电路的静态工作点、电压放大倍数及输出电压波形的影响。加深对共射极、共集电极、共基极基本放大电路放大特性的理解。
二.知识要点
1.半导体三极管
半导体三极管是组成放大电路的核心器件,是集成电路的组成元件,在电路中主要用于电流放大、开关控制或与其他元器件组成特殊电路等。
半导体三极管的种类较多,按制造材料不同有硅管、锗管、砷化镓管、磷化镓管等;按极性不同有NPN型和PNP型;按工作频率不同有低频管、高频管及超高频管等;按用途不同有普通管、高频管、开关管、复合管等。其功耗大于1W的属于大功率管,小于1W的属于小功率管。
半导体三极管的参数主要有电流放大倍数β、极间反向电流ICEO、极限参数(如最高工作电压VCEM、集电极最大工作电流ICM、最高结温TjM、集电极最大功耗PCM)以及频率特性参数等。有关三极管命名、类型以及参数等可查阅相关器件手册。
下面给出几种常用三极管的参数举例如表3-01所示:
表3-01 几种常用三极管的参数
参数 PCM(mW) ICM(mA) VBRCBO(V) ICBO(μA hFE fT(MHz) 极性
3DG100D 100 20 40 1 4 0.01 NPN
3DG200A 100 20 15 0.1 25~270 0.01 NPN
CS9013H 400 500 25 0.5 144 150 NPN
CS9012H 600 500 25 0.5 144 150 PNP
参数 VP(V) IDSS gm(mA/V) PDM(mW) rGS(Ω) fM
3DJ6G -9 3~6.5 1 100 108 30 N沟道
2.半导体三极管的识别与检测
半导体三极管的类型有NPN型和PNP型两种。可根据管子外壳标注的型号来判别是NPN型,还是PNP型。在半导体三极管型号命名中,第二部分字母A、C表示PNP型管;B、D表示NPN型管;而A、B表示锗材料;C、D表示硅材料。另外,目前市场上广泛使用的9011~9018系列高频小功率9012、9015为PNP型,其余为NPN型。半导体三极管的型号和命名方法,与半导体二极管的型号及命名方法相同,详见康华光第四版P44页附录或者参考有关手册。
(1)三极管的电极和类型判别
1) 直观辨识法。
半导体三极管有基极(B)、集电极(C)和发射极(E)三个电极,如图3-11所示,常用三极管电极排列有E-B-C、
B-C-E、C-B-E、E-C-B等多种形式。
2) 特征辨识法。如图3-01所示,有些三极管用结构特征标识来表示某一电极。如高频小功率管3DGl2、3DG6的外壳有一小凸起标识,该凸起标识旁引脚为发射极;金属封装低频大功率管3DD301、3AD6C的外壳为集电极等。
图3-11 三极管结构特征标识极性
3) 万用表欧姆档判别法
如图3-12所示,选用指针式万用表欧姆档R×lkΩ档。首先判定基极b方法:用万用表黑表笔碰触某一极,再用红表笔依次碰触另外两个电极,并测得两电极间阻值。若两次测得电阻均很小(为PN结正向电阻值),则
黑表笔对应为基极且此管为NPN型;或
者两次测得电阻值均很大(为PN结反向
电阻值),但交换表笔后再用黑笔去碰触
另两极,也测量两次,若两次阻值也很小,
则原黑表笔对应为管子基极,且此管为
PNP型。注意:指针式万用表欧姆档时,
黑表笔则为正极,红表笔为负极;这与 (a) (b)
数字式万用表不同。 图3-12 万用表欧姆档判别法
其次,判别集电极和发射极。其基本原理是把三极管接成基本放大电路,利用测量管子的电流放大倍数值β的大小,来判定集电极和发射极。
以NPN管为例说明,如图3-12b所示,基极确定后,不管基极,用万用表两表笔分别接另两电极,用100kΩ的电阻一端接基极,电阻的另一端接万用表黑表笔,若表针偏转角度较大,则黑表笔对应为集电极,红表笔对应为发射极。也可用手捏住基极与黑表笔(但不能使两者相碰),以人体电阻代替l00kΩ电阻的作用(对于PNP型,手捏红表笔与基极)。
上面这种方法,实质上是把三极管接成了正向偏置状态,若极性正确,则集电极有较大电流。
(2)硅管、锗管的判别 根据硅材料PN结正向电阻较锗材料大的特点,可用万用表欧姆R×1kΩ档测定,若测得PN结正向阻值约为3~l0kΩ,则为硅材料管;若测得正向阻值约为50~1kΩ,则为锗材料管。或测量发射结(集电结)反向电阻值,若测得反向阻值约为500kΩ,则为硅材料管;若测得反向阻值约为100kΩ,则为锗材料管。
3.三极管场效应管放大电路
共射极放大电路既有电流放大作用,又有电压放大作用,故常用于小信号的放大。改变电路的静态工作点,可调节电路的电压放大倍数。而电路工作点的调整,主要是通过改变电路参数(Rb、Rc)来实现。(负载电阻RL的变化不影响电路的静态工作点,只改变电路的电压放大倍数。)该电路信号从基极输入,从集电极输出。输入电阻与相同材料的二极管正向偏置电阻相当,输出电阻较高,适用于多级放大电路的中间级。
共集电极放大电路信号由晶体管基极输入,发射极输出。由于其电压放大倍数Av接近于l,输出电压具有随输入电压变化的特性,故又称为射极跟随器。该电路输入电阻高,输出电阻低,适用于多级放大电路的输入级、输出级,还可以作为中间阻抗变换级。
共基极放大电路信号由晶体管发射极输入,集电极输出。其电流放大倍数Ai接近于1但恒小于1,(又叫电流跟随器),电压放大倍数Av共射极放大器相同,且输入电压与输出电压同相。其输入电阻低,只有共射放大电路的l/(1+β)倍,输出电阻高,输入端与输出端之间没有密勒电容,电路频率特性好,适用于宽带放大电路。
下面以图3-13基本共射放大电路为例进行说明。
(1)放大电路静态工作点的测量和调试
由于电子元件性能的分散性很大,在
制作晶体三极管放大电路时,离不开测量
和调试技术。在完成设计和装配之后,还
必须测量和调试放大电路的静态工作点及
各项指标。一个优质的放大电路,一个最
终的产品,一定是理论计算与实验调试相
结合的产物。因此,除了熟悉放大电路的
理论设计外,还必须掌握必要的测量和调
试技术。
放大电路的测量和调试主要包括放大
电路静态工作点的测量和调试、放大电路 图3-13 基本共射放大电路(固定偏置式)
各项动态指标的测量和调试、消除放大电路的干扰和自激等。在进行测试之前,务必先检查
三极管的好坏,并确定具体的β值。
1)静态工作点Q的测量
放大电路静态工作点的测量是在不加输入信号(即VI=0)的情况下进行的。
静态工作点的测量是指三极管直流电压VBEQ、VCEQ和电流I CQ的测量。应选用合适的直流电压表和直流毫安表,分别测量三极管直流电压VBEQ、VCEQ和I CQ。为了避免更改接线,采用电压测量法来换算电流。例如,只要测出实际的Rb、RC的阻值,即可由 ; ;(或 )
提示:在测量各电极的电位时最好选用内阻较高的万用表,否则必须考虑到万用表内阻对被测电路的影响。
2)静态工作点的调整
测量静态工作点I CQ和VCEQ的目的是了解静态工作点的设置是否合适。若测出VCEQ <0.5 V,则说明三极管已进入饱和状态;如果VCE≈VCC,则说明三极管工作在截止状态。对于一个放大双极性信号(交流信号)的放大电路来说,这两种情况下的静态偏置都不能使电路正常工作,需要对静态工作点进行调整。如果是出现测量值与选定的静态工作点不一致,也需要对静态工作点进行调整。否则,放大后的信号将出现严重的非线性失真和错误。
通常,VCC 、Rc都已事先选定,当需要调整工作点时,一般都是通过改变偏置电阻Rb来实现。应当注意的是.如果偏置电阻Rb选用的是电位器,在调整静态工作点时,若不慎将电位器阻值调整过小(或过大),则会使IC过大而烧坏管子,所以应该用一只固定电阻与电位器串联使用。图3-18电路中是用Rb1和电位器Rb2串联构成Rb。
2.放大电路的动态指标测试
放大电路的主要指标有电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro,以及最大不失真输出电压VO(max)等。在进行动态测试时,各电子仪器与被测电路的连接如图3-14所示。实验电路则如后面的图3-18所示。
图3-14 实验电路与各测试仪器的连接
提示:为防止干扰,各仪器的公共接地端与被测电路的公共接地端应连在一起。同时,信号源、毫伏表和示波器的信号线通常都采用屏蔽线,而直流电源VCC的正、负电源线可只需普通导线即可。
(1)电压放大倍数Av的测量
输入信号选用1KHz、约5 mV的正弦交流信号,用示波器观察放大电路输出电压VO的波形,在输出信号没有明显失真的情况下,用毫伏表测得VO和VI,于是可得 。
(2)最大不失真输出电压的测量
放大电路的线性工作范围与三极管的静态工作点位置有关。当I CQ偏小时,放大电路容易产生截止失真;而I CQ偏大时,则容易产生饱和失真。需要指出的是,当I CQ增大时,VO波形的饱和失真比较明显,
波形下端出现“削底”,如
图3-15a所示。而当I CQ
减小时,VO波形将出现截
止失真,如图3-15b所
示,波形上端出现“削顶”。 (a) (b) (c)
当放大电路的静态工作点调 图3-15 静态工作点对输出电压Vo波形的影响
整在三极管线性工作范围的 (a) VO易出现饱和失真 (b)VO易出现截止失真
中心位置时,若输入信号 (c) VO波形上下半周同时出现失真
VI过大,VO的波形也会出现失真,上下同时出现“削顶”和“削顶”失真,如图3-15(c)所示。此时,用毫伏表测出VO的幅度,即为放大电路的最大不失真输出电压Vo(max)。
(3)输入电阻Ri的测量
输入电阻的测量电路如图3-16所示。
图3-16 测量输入电阻的电路
放大电路的输入电阻:
在放大电路的输入端串联一只阻值已知的电阻RS(可取510Ω),见图3-16所示,通过毫伏表分别测出RS两端对地电压,求得RS上的压降(Vs-Vi),则:
所以有
通过测量VS和Vi来间接地求出RS上的压降,是因为RS两端没有电路的公共接地点。若用一端接地的毫伏表测量,会引入干扰信号,以致造成测量误差。
(4)输出电阻的测量
放大电路的输出端可看成有源二端网络。如图3-17所示。
图3-17 测量输出电阻的电路
用毫伏表测出不接RL时的空载电压Vo’和接负载RL后的输出电压Vo,即可间接地推算RO的大小: 。
(5)放大电路频率特性的测量
放大电路频率特性是指放大电路的电压放大倍数Av,与输入信号频率之间的关系。Av随输入信号频率变化下降到0.707Av。时所对应的频率定义为下限频率 和上限频率 ,通频带为 。
上、下限频率可用以下方法测量:先调节输入信号Vi使Vi频率为1kHz;调节Vi幅度,使输出电压Vo幅度为1V。保持Vi幅度不变,增大信号Vi的频率,Vo幅度随着下降,当Vo下降到0.707 V时,对应的信号额率为上限频率 ;保持Vi幅度不变,降低Vi频率,同样使Vo幅度下降到0.707 V时,
对应的信号频率为下限频率 。
(6)观察截止失真、饱和失
真两种失真现象
测量电路如图3-18所示,
在ICQ=3.0 mA,RL=∞情况下,
增大输入信号,使输出电压保
持没有失真,然后调节电位器
Rb2阻值,改变电路的静态工
作点,使电路分别产生较为明
显的截止失真与饱和失真,测
出产生失真后相应的集电极静
态电流。做好相应的实验记录。 图3-18 共射放大电路举例
图3-19 共射放大电路对应的三个仿真电路图
图3-20 共集电极放大电路举例
三.实验内容
1.查阅手册并测试晶体三极管(3DG100D、CS9013)、场效应管(3DJ6G)的参数,记录所查和所测数据。
2.用晶体三极管3DG100D或CS9013组成如图3-21所示单管共射极放大电路,通过改变电位器R2,使得VCE为4V,测量此时VCEQ、VBEQ、Rb的值,计算放大电路的静态工作点Q对应的三个参数值。
3.在下列两种情况下,测
量放大电路的电压放大倍数和
最大Av不失真输出电压VOMAX。
(1)RL=R4=∞(开路)②RL=R4=
10kΩ。
建议:最初使用1KHz、5mV的正
弦信号作为输入信号进行测试;
然后改变输入信号的幅值,使用
双踪显示方式同时显示VI与
VO,进行监视,尽量选择较大幅
度的正弦信号作为放大器的VI,
在保证VO波形不失真的条件下 图3-21 单管共射极放大电路
进行测量。(若VO波形失真,所测动态参数就毫无意义)。
表3-09 静态数据记录表
实测值 实测计算值
VCE(V) VBE(V) Rb(KΩ) VCEQ(V) IBQ(μA) ICQ(mA)
表3-10 测AV的记录表
实测值 理论估算值 实测计算值
Vi(mV) Vo(mV) AV AV
4. 观察饱和失真和截止失真,并测出相应的集电极静态电流。
5. 测量放大电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro。
*6.按照图3-10设计BJT的β测试电路,确定电路中所有元器件和输入电压的参数值,并对测试结果进行比较和误差分析。
图3-10 BJT的β值测试电路图
*7.测量图3-18放大电路带负载时的上限频率 和下限频率 。
*8.实验电路如图3-20 所示,要求仿真并实物实现电路,计算并实测电路的输入电阻和输出电阻。
四.思考题
1.Rb为什么要由一个电位器和一个固定电阻串联组成?
2.电解电容两端的静态电压方向与它的极性应该有何关系?
3.如果仪器和实验线路不共地会出现什么情况?通过实验说明。
五.实验报告
1.按照实验准备的要求完成设计作业一份,并估算放大电路的性能指标。
2.记录实验中测得的有关静态工作点和电路的Au、Vo(max)、Ri和Ro的数据。
3.认真记录和整理测试数据,按要求填入表格并画出输入、输出对应的波形图。
4.对测试结果进行理论分析,找出产生误差的原因。
5.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。
6.写出对本次实验的心得体会,以及改进实验方法的建议。
提示:
1.组装电路时,不要弯曲三极管的三个电极,应当将它们垂直地插入面包板孔内。
2.先分别组装好电路,经检查无误后,再打开电源开关。
3.测试静态工作点时,应关闭信号源。
4.本实验接点多,元器件多,组装时一定要确保接触良好,否则,会因接触不良,出现错误或造成电路故障。
⑷ 电子电路实验的图书目录
第1章电子电路实验的基础知识
1.1电子电路实验课的意义与要求
1.1.1电子电路实验在人才培养中的作用
1.1.2电子电路实验的主要内容与基本要求
1.2电子电路实验的一般过程和要求
1.3实验测量误差
1.3.1测量误差的来源与分类
1.3.2测量误差的表示方法
1.3.3误差的估计
1.3.4误差的消除方法
1.4实验数据处理
1.4.1测量读数的处理
1.4.2实验数据的处理方法
1.5常用基本电量和电路参数的测量方法
1.5.1电压的测量
1.5.2输入电阻与输出电阻的测量
1.5.3电压增益及频率特性的测量
1.6电子电路的安装、调试与故障排除方法
1.6.1电子电路的安装
1.6.2电子电路的调试
1.6.3电子电路的故障排除方法
第2章常用电子仪器的原理与使用
2.1电子示波器的原理与应用
2.1.1示波器的组成及显示波形的基本原理
2.1.2示波器电路的组成及工作原理
2.1.3电子示波器的主要技术指标和正确使用方法
2.1.4使用示波器测量电压、相位、时间与频率
2.2SS7804/7810型示波器的主要技术指标和使用方法
2.2.1SS7804型示波器的主要性能指标
2.2.2SS7804型示波器前面板各部件的作用及使用方法
2.2.3SS7810型示波器简介
2.2.4SS7804/7810型示波器的屏幕字符显示
2.2.5SS7804/7810型示波器的校准方法
2.2.6使用SS7804/7810型示波器测量电压、相位、时间和频率
2.3EE1642B1型函数信号发生器的原理与应用
2.3.1EE1642B1型函数信号发生器的组成及工作原理
2.3.2EE1642B1型函数信号发生器主要技术指标
2.3.3EE1642B1型函数信号发生器使用说明
2.3.4AFG310型任意函数波形发生器简介
2.4DH1718 E4型双路直流稳压电源简介
2.4.1概述
2.4.2电源的主要性能指标
2.4.3电源面板各部件的作用与使用方法
2.5GH4821型晶体管特性图示仪简介
2.5.1晶体管图示仪的基本原理
2.5.2GH4821型晶体管特性图示仪的主要技术指标
2.5.3GH4821型晶体管特性图示仪的面板各部件的作用与使用方法
2.6SA1030型数字频率特性测试仪的原理与应用
2.6.1概述
2.6.2SA1030型数字频率特性测试仪的组成及工作原理
2.6.3SA1030型数字频率特性测试仪的主要技术指标
2.6.4SA1030型数字频率特性测试仪的前面板简介
2.6.5SA1030型数字频率特性测试仪的菜单操作
2.6.6SA1030型数字频率特性测试仪的使用方法
2.7实验常用电子仪器的使用与二端口网路参数的测量方法
第3章模拟电路基础型实验
3.1实验1单管放大电路
3.2实验2多级放大电路
3.3实验3由集成运算放大器构成的负反馈放大电路
3.4实验4增益自动切换的电压放大电路
3.5实验5波形产生电路
3.6实验6RC有源滤波电路
3.7实验7函数信号发生器电路
3.8实验8集成功率放大电路
3.9实验9555定时器的应用
第4章数字电路基础型实验
4.1实验1与非门电路的测试
4.2实验2简单组合逻辑电路的设计
4.3实验3键盘输入电路的设计
4.4实验4计数器电路实验
4.5实验5定时控制电路的设计
4.6实验6交通指挥灯电路的设计
4.7实验7扫描显示电路的设计
4.8实验8误码测试仪电路的设计
第5章电子电路的计算机辅助分析与设计
5.1概述
5.1.1电路CAD技术及工具
5.1.2电子电路CAD工具PSpice软件简介
5.2OrCAD PSpice软件功能介绍
5.2.1电路基本特性的分析功能
5.2.2电路复杂特性的分析功能
5.3OrCAD PSpice的元器件及其模型参数
5.3.1OrCAD PSpice程序常用电路元器件
5.3.2OrCAD PSpice程序中常用半导体器件的模型参数
5.4使用 OrCAD Capture软件绘制电路图
5.4.1运行Capture软件
5.4.2绘制电路原理图
5.5OrCAD PSpice仿真分析
5.5.1OrCAD PSpice仿真分析的基本步骤
5.5.2OrCAD PSpice仿真分析的操作方法
5.6数字电路的仿真分析
5.6.1数字电路仿真分析的基本概念
5.6.2数字电路仿真实例
5.7数模混合电路的仿真分析
5.8电子电路的仿真实验
5.8.1教学目的与要求
5.8.2实验1单管共发射极放大电路
5.8.3实验2有源负载差动放大电路
5.8.4实验3多级放大电路
5.8.5实验4由集成运放组成的多谐振荡电路
5.8.6实验5直流稳压电源
5.8.7实验6两位全减器电路
5.8.8实验7十字路口交通信号灯控制电路
5.8.9实验8序列码产生电路
5.8.10实验9十六进制加法计数器
第6章电子电路设计型实验
6.1概述
6.1.1电子电路设计型实验的意义和教学目的
6.1.2设计型实验的主要教学环节
6.1.3电子电路设计中应注意的几个问题
6.2设计型实验的设计举例
6.2.1实验任务与要求
6.2.2设计分析与电路设计
6.2.3思考题
6.3实验1负反馈放大电路
6.4实验2产品分档电路的设计
6.5实验3压控波形发生器
6.6实验4密码锁电路
6.7实验5抢答电路的设计
6.8实验6彩灯电路的设计
6.9实验7流水线产品统计电路设计
6.10实验8A/D和D/A转换器应用电路设计
6.11实验9超声波遥控电路的设计
第7章电子电路研究型实验
7.1概述
7.1.1电子电路研究型实验的意义和教学目的
7.1.2电子系统电路的设计与实现
7.1.3实验的总结与交流答辩
7.2研究型实验的分析设计举例
7.2.1实验任务和要求
7.2.2方案研究与电路设计分析
7.2.3电路实际运行现象研究和电路改进
7.3实验1超声波测距系统的设计
7.4实验2超声波测速系统的设计
7.5实验3数字温度计的设计
7.6实验4量程自动切换的数字电压表的设计
7.7实验5简易频率特性测试电路的设计
7.8实验6半导体器件参数测量电路的设计
7.9实验7汽车踏板压力测量仪电路的设计
7.10实验8瓶装液体灌装机控制电路的设计
7.11实验9简易失真度测量电路的设计
7.12实验10简易低频频谱分析仪电路的设计
第8章可编程逻辑器件及其应用
8.1可编程逻辑器件FPGA/CPLD简介
8.1.1FPGA/CPLD的基本结构
8.1.2FPGA/CPLD器件
8.1.3FPGA/CPLD的开发工具
8.2VHDL基础
8.2.1VHDL的基本结构
8.2.2VHDL语言要素
8.2.3VHDL常用语句
8.2.4层次化设计
8.2.5结构体的三种描述方法
8.2.6VHDL设计范例
8.3可编程逻辑器件的开发工具QuartusII
8.3.1QuartusII基本设计流程
8.3.2QuartusII 设计示例
8.3.3LPM宏功能模块应用
8.3.4嵌入式逻辑分析仪SignalTapII的使用方法
8.4FPGA实验
8.4.1FPGA实验的一般过程与要求
8.4.2实验1多路选择器的设计
8.4.3实验21位十进制加减法运算器的设计
8.4.4实验3乘法器的设计
8.4.5实验4计数器的设计
8.4.6实验5时钟分频电路的设计
8.4.7实验6用状态机实现简单计算器
8.4.8实验7VGA显示控制器设计
8.4.9实验8PS/2键盘接口控制器设计
第9章实验用电路元器件
9.1常用电阻电容元件
9.1.1电阻器型号命名与识别方法
9.1.2电容器的型号命名与识别方法
9.2常用半导体器件
9.2.1常用半导体器件型号命名的国家标准
9.2.2常用二极管的型号及性能
9.2.3常用三极管的型号及性能
9.3几种常用模拟集成电路简介
9.3.1μA741通用集成运算放大器
9.3.2LM318 高速集成运算放大器
9.3.3μA348四通用集成运算放大器
9.3.4μA324四通用单电源集成运算放大器
9.3.5OP07集成运算放大器
9.3.6LF347集成运算放大器
9.3.7电压比较器LM311
9.3.8音频功率放大器LM386
9.3.9音频功率放大器LM388
9.3.10音频功率放大器LA
9.3.11四象限相乘器MC1496
9.3.12CMOS模拟开关4052
9.3.13CMOS模拟开关4066
9.3.14555、556 定时器电路
9.3.15集成三端稳压器电路
9.4常用的数字集成电路简介
9.4.1几类常用数字集成电路的典型电参数
9.4.2常用的TTL数字集成电路功能及引脚图
9.4.3常用CMOS数字集成电路引脚图
9.5常用的显示器件
9.5.1发光二极管
9.5.2字码管
9.5.3发光二极管阵列显示器
9.6A/D与D/A变换电路
9.6.1A/D转换器ADC0804
9.6.2D/A转换器DAC0832
9.7存储器
9.7.1静态随机存取存储器(RAM)6116简介
9.7.2静态随机存取存储器(RAM)2114简介
9.8特殊器件
9.8.1发射/接收型超声波传感器
9.8.2光电耦合器
9.8.3压力传感器——应变式电阻传感器
9.8.4压电陶瓷蜂鸣片
附录A电子技术实验学习机
A.1概述
A.2学习机的组成
附录BGW48PK2 EDA/SOPC实验开发系统
B.1GW48实验系统的基本结构
B.2实验电路结构图
B.3GW48实验系统默认设置
参考文献
⑸ 电路与电子技术实验
1.用交流毫伏表测量交流信号时,仪器正常的频响范围内,信号频率的高低对读数没有影响。不能用交流毫伏表来测量直流电压和5Hz 以下的交流电压,因为交流毫伏表的内部用二极管进行单向导电处理,直流电会被断路。之所以不用普通万用表来测量高频信号电压,是因为普通万用表中所用元器件的同频带较低,对高频信号的处理会产生频率失真。 2.函数信号发生器一般都有三角波、正弦波、方波这三种输出,有些功能多一点的还有这三种波形的变形输出。其输出端可以断路但不能短路。 3.频率、幅度、灰度、聚焦四个旋钮是最常用的,但一定要注意通道的正确选择。信号千万不能选择为“地”。
希望采纳
⑹ 带电子元器件的电路板做成产品前需要进行哪些实验
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⑺ 电路实验报告怎么写
单相交流电路的实验报告 目标:开发交流传动实验系统,能够对交流传动产品进行包括供电装置(如变压器、高压柜等)在内的主变流器、异步电动机及其控制系统的综合试验。附图1:交流传动电力机车牵引系统原理图。系统采用交流牵引电机背靠背的方式取代直流电机作为陪试机,用变流器取代原直流发电机—同步机组,直接向接触网,在达到试验目的的前提下大大减小能源消耗。附图2:原交流传动试验系统原理电路图。附图3:能量反馈型交流传动试验系统原理电路图。系统主要由主电路部分、控制部分和测试部分组成,分别要求完成以下内容:2、设计内容与要求1)试验系统主电路的设计和部件选型① 主电路结构的设计,基本部件的确定;② 陪试牵引变压器的选型;③ 陪试变流器的选型;④ 陪试交流牵引电机选型;2)试验系统控制部分的设计① 主电路工作原理分析;② 控制电路工作原理分析;③ 保护电路工作原理分析;④ 控制系统的总体结构设计;⑤ PLC的选型、硬件配置、控制协议的确定;⑥ PLC程序流程的编写。3)试验系统测试部分的设计① 测试系统的工作原理分析;② 测试传感器的选型;③ 工控机、信号调理装置、PCI采集板卡等的选型;④ 电路监测和保护的设计;⑤ LABVIEW程序流程的编写。4)系统设计要求:① 试验系统主要由10kV电网,单相交流供电的综合试验电源系统,被试变流器,交流牵引电机,陪试变流器,反馈变压器,控制电源,三相AC380V动力电源,测试和控制系统等组成。② 根据试验系统总体电路,计算10kV、50Hz电网单相、三相所需的的容量,计算三相电压不平衡度及对三相电网的影响。③ 单相交流供电的综合试验电源系统参数要求:? 单相升压变压器(10kV/25kV)实现单相25kV/50Hz电源,容量4000kVA,在输入电压允许变化范围内保证输出电压变化范围17.5~31kV。? 牵引变压器的牵引绕组的短路阻抗设计为25%,同时通过配备可调的电抗器来调节支路短路阻抗以实现不同综合试验的需求。? 电源系统的保护至少应包括:高压警示、电流速断保护、电流过流保护、变压器保护(温升保护、压力保护、瓦斯保护等)等。④ 通用陪试变流器参数要求:? 输出三相对称的电压,输出电压范围0~2200V RMS;? 输出电流范围0~1300A RMS,输出频率范围0~200Hz;? 输出的最大功率≥3200kVA。⑤ 平台负载系统要求:? 采用交流牵引电机背靠背的方式作为陪试机,通过陪试牵引变流器和牵引变压器直接向接触网反馈能量;? 被试变流器的最大功率按照2800kW设计,被试异步牵引电动机的最大功率按照1250kW设计;? 平台电机负载的保护应包括:高压警示、电流速断保护、过流保护、过压保护、电机温升保护、电机超速保护、短路保护、接地保护、缺相保护、陪试变流器保护(过流保护、过压保护、接地保护、超温保护、低温保护、失压保护、水位保护等)、陪试变压器保护(温升保护、压力保护、瓦斯保护等)等。⑥ 测试系统的准确度满足:交直流电流、电压基波、有效值的测量准确度不低于±0.5%,转速测量准确度不低于±0.1%或±1r/min,转矩测量准确度不低于±1%,功率测量准确度不低于±1%。⑦ 其他性能要求:☆ 可靠性要求:系统能满足长时间、间断稳定运行。☆ 安全性:系统应保证人身、设备安全。☆ 易操作性:系统应提供友好人机界面,操作简单。⑧ 系统设计完成后的资料整理扩声电路实验报告怎么写 一、直观检查法 直观检查法是断开电源后立即进行。不用仪器、仪表,凭直观的感觉,调动视觉、听觉、嗅觉、触觉等4种感觉特性,进行判断。这种检查方法虽然准确性较差些,但速度快,直观检查法尤其对电源故障检查很有用。 一看观察机器或部件及其外部结构。看按键开关、接口、指示灯有无松动,线路板接绪有无脱落,有无虚焊、变色、裂痕、爆裂等现象,保险丝有无烧断、打火、冒烟、变形、未卡住等问题,采用眼睛,直接识别和判断。 二听轻轻翻动机器或部件,摇摆摇摆,听听有无零件散落或螺丝钉脱落情况,是否有碰击声。作连续翻转有无不正常的“吱吱”声或“啪啪”的打火声(通电时)。如果有这些现象,故障可能出现在这些地方。 三闻用鼻子闻闻有无烧焦气味,找到气味来源,故障可能出一放出异味的地方。 四摸用手摸摸变压器外壳(断电后进行),不要触及接线端子,因为有时因充电电容存在,电压甚高,危及安全。感觉一下,是否超过正常温度、发烫,无法触摸。功率管有无过热或冰凉现象。调整管有无过热或冰凉不热现象。如果有这些现象,问题可能出现在这些地方。 二、试探法 试探法是针对怀疑部分的电路采用比较、分割、替代、模拟等试探手段,寻找故障所在,然后排除。具体方法如下: 1、比较找一台与故障机完全相同型号的机器,在专业设备中利用同一台机器的左、右声道部件,测量相对应部分的电压、电阻、电流数量,再加以比较,找到故障所在。 2、分割将某部分电路与其他部分脱开,接上外加电源,注入信号,进行判断。 3、替代用好的元件替代怀疑元件,或将左、右声道部件对换,尤其对于集成电路块可以这样进行。如果部件对换之后,机器恢复正常,则说明该部件存在问题或损坏。 4、模拟温度模拟,采用电吹风加热,或用酒精降温,进行温度性能检查,振动模拟是使用细的塑料绝缘棒轻击某些部件,看看电路工作状况,可以发现某些虚焊现象,检查故障所在。这种方法一般由技术熟练者进行,否则,容易出现故障加重现象。 三、静态参数测量法 静态参数的测量必须持有厂家生产设备的维修手册,注明各个元器件端点静态工作电流、或电压,利用万用表测量电路各个部分的电流、电压或电阻值,看是否与标称值相符合。 1、电阻测量 用万用表的欧姆档×100或×1K档,不要使用R×10K档,因为这档上电表内接22.5伏电池,对晶体管测量不合适,容易损坏晶体管。在断电的情况下测量,若有充电电容存在,必须用绝缘的螺丝起锥充分放电后进行。测量线路中电阻必须焊开一端,否则测量不准确。 2、电压测量 在作此测量过程中要考虑万用表内阻对测量值的影响。静态测量值与动态测量值(加入信号时)不相同,这一点应当注意。测量静态时各晶体管管脚,电阻、电容端电压是否与标称值一致,晶体管脚相对电压能判断管子是否损坏。 3、电流测量 采用直接测量时,将电流表串入电路中,检查电流大小。采用间接测量时,测量两端电压,用电阻值去除电压值,便得到电流值大小。 除静态参数测量外,还可使用动态检查法,利用信号源和示波器,注入信号直接检查,对电路进行判断。这种方法直接、准确,并且不容易损坏元器件,还可对电路和机械结构进行调整和校对。
⑻ 把实验电路中的值从50变为500,而其他条件不变,电路的谐振频率有什么变化其品
职业变路中的值从五十变为500,而其他条件不变,电路的斜正频率它的变化的话,就会根据根据这个频率而产生一些不不一样的符那个变化。