测控电路实验指导书

《测控系统与电路》实验指导书

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电气自动化实验中心

２０15年3月

实验一 信号放大电路实验

一、实验目的

1．研究由集成运算放大器组成的典型的三运放高共模抑制比放大电路的功能。 2．了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验原理

集成运算放大器是一种具有电压放大倍数高的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可以组成反相比例放大器，同相比例放大器，电压跟随器，同相交流放大器，自举组合电路，双运放高共模抑制比放大电路，三运放高共模抑制比放大电路等。在非线性应用方面，可以利用它产生正弦波、三角波、方波等信号。

本实验仅对集成运放施加线性反馈所具有的三运放高共模抑制比放大电路的功能进行分析。

1．理想运算放大器的特性：

在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件（如表1-1所示）的运算放大器称为理想运放。理想运放失调与漂移均为零等。

表1-1

开环电压增益 Aud=∞ 输入阻抗 ri=∞ 输出阻抗 ro=0 带宽 fBW=∞

2．理想运放在线性应用时的两个重要特性：

（1） 输出电压UO与输入电

《测控系统与电路》实验指导书

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电气自动化实验中心

２０15年3月

实验一 信号放大电路实验

一、实验目的

1．研究由集成运算放大器组成的典型的三运放高共模抑制比放大电路的功能。 2．了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验原理

集成运算放大器是一种具有电压放大倍数高的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可以组成反相比例放大器，同相比例放大器，电压跟随器，同相交流放大器，自举组合电路，双运放高共模抑制比放大电路，三运放高共模抑制比放大电路等。在非线性应用方面，可以利用它产生正弦波、三角波、方波等信号。

本实验仅对集成运放施加线性反馈所具有的三运放高共模抑制比放大电路的功能进行分析。

1．理想运算放大器的特性：

在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件（如表1-1所示）的运算放大器称为理想运放。理想运放失调与漂移均为零等。

表1-1

开环电压增益 Aud=∞ 输入阻抗 ri=∞ 输出阻抗 ro=0 带宽 fBW=∞

2．理想运放在线性应用时的两个重要特性：

（1） 输出电压UO与输入电

实验一 电路元件伏安特性的测绘

一、实验目的

1. 学会识别常用电路元件的方法。

2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法。

3. 掌握实验装置上直流电工仪表和设备的使用方法。 二、原理说明

任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系I＝f(U)来表示，即用I-U平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。

1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图3-1中a曲线所示，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。

图 1-1

2. 一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件，其特性如图1-1中c曲线。正向压降很小（一般的锗管约为0.2～0.3V，硅管约为0.5～0.7V），正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。可见，二极管具有单向导电性，但反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。

3. 稳压二极管是一种特殊的半导体二极管， 其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性较特别，如图1-1中d曲线。在反

微机原理实验指导书

山东大学威海分校机电信息工程学院

2010年9月

1

目 录

实验一 1）十六进制数变为ASCII码并显示

2）查键码并显示其值

实验二 系统认识实验 实验三 数制转换实验 实验四 运算类编程实验 实验五 综合编程实验

（分支程序设计实验、循环程序设计实验、子程序设计实验） 实验六 静态存储器扩展实验 实验七 8259中断控制实验

实验八 8254（8253）定时/计数器应用实验 实验九 8255并行接口实验 实验十 DMA特性及8237应用实验 附录1 Wmd86 V5.2联机软件使用说明 附录2 系统编程信息

2

实验一 1）十六进制数变为ASCII码并显示

内容：两字节16进制数已在内存SOURCE_BUF中，变为ASCII码并显示。 目的：（1）熟悉PC机上 .EXE文件的汇编文件源文件格式。 （2）掌握清屏及置光标位置的方法。 （3）编写十六进制数变ASCII码子程序。 步骤：（1）在PC机上C:\\MASM 目录下，将DHEXASC1.ASM拷贝为ABC1.ASM，打开全

目 录

实验一、常用电子仪器的使用?????????????????????1 实验二、晶体二极管的特性与检测???????????????????4 实验三、晶体三极管的输入、输出特性?????????????????4 实验四、晶体管共射极单管放大器???????????????????5 实验五、射极耦合触发器???????????????????????6 实验六、RC耦合两极放大器 ?????????????????????7 实验七、负反馈对放大器性能的影响??????????????????7 实验八、场效应管放大器???????????????????????8 实验九、差动放大电路????????????????????????11 实验十、集成运算放大器指标测????????????????????14 实验十一、集成运算放大器的基本应用（多种模拟运算电路）???????18 实验十二、集成运算放大器非线性应用（波形发生器）??????????20 实验十三、LC正弦波振荡器?????????????????????22 实验十四、变压器耦合推挽功率放大器?????????????????24 实验十五、OTL功率放

（I）常规实验

实验一 基本电工仪表的使用及测量误差的计算

一、实验目的

1.熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。 2.掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。 3.熟悉电工仪表测量误差的计算方法。 二、原理说明

1.为了准确地测量电路中实际的电压和电流,必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。这就要求电压表的内阻为无穷大;电流表的内阻为零。而实际使用的指针式电工仪表都不能满足上述要求。因此,当测量仪表―旦接入电路,就会改变电路原有的工作状态,这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值$之间出现误差。这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关。只要测出仪表的内阻,即可计算出由其产生的测量误差。以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。

2.用“分流法”测量电流表的内阻

如图1-1所示。A为被测内阻(RA)的直流电流

表。测量时先断开开关S，调节电流源的输出电流I 使A表指针满偏转。然后合上开关S并保持I值不

RA 变,调节电阻箱RB的阻值,使电流表的指针指在1/2 — ＋ IA A 满偏转位置,此时有 RB IA=Is=I/2 S IS ∴RA=RB//Rl

R1 — ＋ R1为固定电

电路实验指导书答案

【篇一：电路分析基础实验指导书】

目 录

实验一 电工仪表的使用与测量误差的计算???????????????1 实验二 电路元件伏安特性的测量???????????????????4 实验三 直流电路中电位、电压的关系研究???????????????10 实验四 基尔霍夫定律???????????????????????12 实验五 叠加定理的验证??????????????????????15 实验六 戴维南定理和诺顿定理的验证????????????????18 实验七 电压源与电流源的等效变换?????????????????23 实验八 受控源特性测

试??????????????????????26 实验九 rc一阶电路的动态过程研究实验???????????????31 实验十 二阶动态电路响应的研究??????????????????34 实验十一 rlc元件在正弦电路中的特性实验?????????????36 实验十二 rlc串联谐振电路的研究?????????????????39 实验十三 双口网络测

试??????????????????????42 实验十四 rc选频网络特性测试??????????

实验一 电阻元件伏安特性的测绘

一．实验目的

1．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法； 2．学习恒电源、直流电压表、电流表的使用方法。

二．原理说明

任一二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系U＝f(I)来表示，即用U－I平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同，电阻元件分两大类：线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1－1中（a）所示，该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定，其阻值为常数，与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关；非线性电阻元件的伏安特性是一条经过坐标原点的曲线，其阻值R不是常数，即在不同的电压作用

II0U0UI(a)(b)I0UU0(c)(d)图5－11

下，电阻值是不同的，常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，它们的伏安特性如图1－1中（b）、（c）、（d）。在图1－1中，U 〉0的部分为正向特性，U〈 0的部分为反向特性。

绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，即在不同的端电压作用下，测量出相应的电流，然后逐点绘制出伏安特性曲线，根据伏安特性曲线便可计算其电阻值。

三．

实验一 电路元件伏安特性的测绘

一、实验目的

1. 学会识别常用电路元件的方法。

2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。 3. 掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。 二、原理说明

任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I之间的函数关系I＝f(U)来表示，即用I-U 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。

1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条 通过坐标原点的直线，如图4-1中a所示， 该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。

2. 一般的白炽灯在工作时灯丝处于 高温状态， 其灯丝电阻随着温度的升高 而增大，通过白炽灯的电流越大，其温度 越高，阻值也越大，一般灯泡的“冷电阻” 与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍， 所以它的伏安特性如图4-1中b曲线所示。

3. 一般的半导体二极管是一个非线性

电阻元件，其伏安特性如图4-1中 c所示。 图4-1 正向压降很小（一般的锗管约为0.2～0.3V，

硅管约为0.5～0.7V），正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为

目 录

实验一、常用电子仪器的使用?????????????????????1 实验二、晶体二极管的特性与检测???????????????????4 实验三、晶体三极管的输入、输出特性?????????????????4 实验四、晶体管共射极单管放大器???????????????????5 实验五、射极耦合触发器???????????????????????6 实验六、RC耦合两极放大器 ?????????????????????7 实验七、负反馈对放大器性能的影响??????????????????7 实验八、场效应管放大器???????????????????????8 实验九、差动放大电路????????????????????????11 实验十、集成运算放大器指标测????????????????????14 实验十一、集成运算放大器的基本应用（多种模拟运算电路）???????18 实验十二、集成运算放大器非线性应用（波形发生器）??????????20 实验十三、LC正弦波振荡器?????????????????????22 实验十四、变压器耦合推挽功率放大器?????????????????24 实验十五、OTL功率放