电路与模拟电子技术实验报告.doc

肇庆学院 计算机学院 软件学院 电路与模拟电子技术 实验报告 专 业 计算机科学与技术 班 级 11 科技 3 班 学 号 201124132135 学生姓名 黄斯博 指导教师 连 晋 平 完成时间 2012 年 5 月 30 日 完成情况 成绩 实验一 实验二 实验三 实验四 指导教师签名 日 期 目录 实验一 EWB 仿真软件 1 1 实验目的 1 2 实验设备 1 3 实验内容 方法 步骤 1 4 实验体会 1 实验二 基尔霍夫定律 2 1 实验目的 2 2 实验原理 2 3 实验设备 2 4 实验内容 2 5 预习与思考 3 6 实验体会 3 实验三 基本放大电路 4 1 1 实验目的 4 1 2 实验设备与器件 4 1 3 实验内容 4 实验四 集成运算电路 7 3 1 实验目的 7 3 2 实验设备与器件 7 3 3 实验内容 7 实验一 EWB 仿真软件 1 实验目的 1 学会用 EWB 仿真软的使用方法 2 学会用 EWB 仿真软件验证电路定律 2 实验设备 1 计算机系统 2 EWB 仿真软件 3 实验内容 方法 步骤 1 熟悉 EWB 的使用方法及操作步骤 2 使用 EWB 模拟连接电路 3 创建电路 使用各种虚拟仪器 完成电路连接 4 实验体会 通过使用 EWB 进行实验仿真 在缺乏电子器件的情况下我依然完成了实验 虽然这 个软件小巧 但是其仿真功能十分强大 可以说 100 地模拟了真实的电路 解决了缺乏 实验仪器而对学习和实验过程所造成的限制 而且它很容易上手 内里又包含了各种各样 的实验仪器 对计算机硬件要求比较低 运行速度也比较快 对学习电子电路知识的人提 供了一个便捷的平台 并且在仿真过程中还可以随意更改各元器件参数 实在是很方便 它的工作界面非常直观 原理图和各种工具都在同一个窗口内 未接触过它的人稍加学习 就可以很熟练地使用该软件 对于电子设计工作者来说 它是个极好的 EDA 工具 许多 电路你无需动用烙铁就可得知它的结果 这真的是一款非常实用的软件 实验二 基尔霍夫定律 1 实验目的 1 验证基尔霍夫定律的正确性 加深对基尔霍夫定律的理解 2 学会用 EWB 仿真软件验证电路定律 2 实验原理 由于电路中的任一节点均不能堆积电荷 因此流人电流等于流出电流 即 I 0 对 任何一个闭合回路而言 电路中电位升应等于电位降 即 U 0 因此测量某电路的各支 略电流及多个元件两端的电压时 应分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律 运用上述定律时必须注意电流的参考方向 此方向可预先任意设定 3 实验设备 1 计算机系统 2 EWB 仿真软件 4 实验内容 1 EDA 模拟实验内容 用 EWB按下图 2 1连接 检查无误后 打开开关 显示结果如图 2 2 观察并记录电路参 数到表 2 1中 图 2 1 EWB 基尔霍夫定律验证电路 图 2 2 基尔霍夫定律验证电路结果 测量 UR1 UR2 UR3 UR4 UR5 US1 US2 IR1 IR2 IR3 显示 值 663 3mV 4 327V 4 327V 9 664V 12 00V 6V 12V 1 301mA 8 654mA 9 95mA 验证 结果 663 3mV 4 327V 4 327V 9 664V 12 00V 6V 12V 1 301mA 8 654mA 9 95mA 表 2 2 待测量 I1 mA I2 mA I3 mA U1 V U2 V UR1 V UR2 V UR3 V UR4 V UR5 V 计算值 1 93 5 99 7 92 6 00 12 00 0 98 5 99 4 04 0 98 1 97 测量值 2 08 6 38 8 43 6 05 11 99 0 93 6 24 4 02 0 97 2 08 相对 误差 7 77 6 51 6 43 0 8 0 08 5 10 4 17 0 5 1 02 5 58 5 预习与思考 根据图 2 1 的电路参数 计算出待测的电流 I1 I 2 I 3和各电阻上的电压值 记 入表 2 2 中 以便实验测量时 可正确地选定毫安表和电压表的量程 6 实验体会 1 根据实验数据 选定实验电路中的任一个节点 验证基尔霍夫电流定律的正确性 2 根据实验数据 选定实验电路中的任一个闭合回路 验证基尔霍夫电压定律的正确 性 实验三 基本放大电路 1 1 实验目的 1 学会放大器静态工作点的调试方法 分析静态工作点对放大器性能的影响 2 掌握放大器电压放大倍数 输入电阻 输出电阻及最大不失真输出电压的测试方 法 3 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用 1 2 实验设备与器件 1 12V 直流电源 2 函数信号发生器 3 双踪示波器 4 晶体三极管 小信号放大 或 9011 1 只 5 万用电表 6 晶体管毫伏表 7 电阻器 电容器若干 8 EDA 软件 1 3 实验内容 1 EWB 仿真实验内容 用 EWB按下图 3 1连接 检查无误后 打开开关 观察并记录数据 图 3 1 EWB 单管共射放大实验电路 2 实验箱实验内容 实验电路如图 3 2 所示 各仪器的公共端必须连在一起 图 3 2 单管共射放大实验电路 1 测量静态工作点 接通 12V 电源 调节 RP 使 即 用万用表直流电压档测VUE0 2 mAIC0 2 量 及用万用电表测量 值 记入表 3 1 中 BUCE1BR 表 3 1 实 验 数 据 测量值 计算值 VB E VUC 1 kB VUBE CE mAIC 1 48 2 0 11 98 60 0 79 5 2 2 2 测量电压放大倍数 在放大器输入端加入频率为 1kHz 的正弦信号 调节信号发生器的输出旋钮 su 使 10mV 同时用示波器观察放大器输出电压 的波形 在波形不失真的条件下用交流iU0 毫伏表测量下述三种情况下的 值 并用双踪示波器观察 和 的相位关系 记入表 3 20u0i 中 表 3 2 实 验 数 据 kRC kL 0VUVA 观察记录一组 和 的波形0ui 2 4 1 14 114 1 2 0 57 57 2 4 2 4 0 57 57 3 静态工作点对电压放大倍数的影响 置 适量 调节 RP 用示波器监视输出电压波形 在 不 kRC4 2 Liu 0u 失真的条件下 测量 的值 记入表 3 3 中 0UIC 表 3 3 实 验 数 据 mAIC 1 4 1 6 2 0 2 4 2 60VU 0 96 1 03 1 14 1 22 1 26 96 103 114 122 126 注 测量 时 要先将信号源输出旋钮旋至零 即使 0 CI iu 4 观察静态工作点对输出波形失真的影响 置 调节 RP 使 测出 的值 再 04 24 2 iLukRk mAIC0 2 CEU 逐步加大输入信号 使输出电压 足够大但不失真 然后保持输入信号不变 分别增大和0 减小 RP 使波形出现失真 绘出 的波形 并测出失真情况下的 和 值 记入表 3 CIE 4 中 注 每次测 和 时都要将信号源的输出旋钮旋至零 CIEU 表 3 4 实 验 数 据 mAIC V E波形0u失真情况 管子工作状 态 0 723 9 536 截止 放大 1 206 7 887 无 放大 0 9148 8 889 饱和 饱和 5 不失真输出电压 置 按照实验 4 中所述方法 同时调节输入信号的幅度 kRkLC4 24 2 和电位器 RP 用示波器和交流毫伏表测量 值 记入表 3 5 中 0UOP 表 3 5 实 验 数 据 mAIC mVUi Vcm VUOP 2 6 30 5 75 1 8 实验四 集成运算电路 3 1 实验目的 1 掌握由运算放大器组成的比例 加法 减法和积分等基本运算电路的原理 2 熟悉运算放大电路的基本特点和性能 3 了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题 3 2 实验设备与器件 1 12V 直流电源 2 函数信号发生器 3 晶体管毫伏表 4 万用电表 5 集成运算放大器 A741 1 只 6 电阻 电容器若干 3 3 实验内容 EWB仿真实验内容 用 EWB按图 3 8连接 检查无误后 打开开关 观察并记录数据 1 反相加法运算电路 图 3 8 EWB 反相加法运算电路 实验箱实验内容 集成运算放大器是一种模拟集成电路 本实验采用的运算放大器的型号为 A741 1 反相比例运算电路 1 按图 3 9 连接实验电路 接通 12V 电源 将输入端接地 用万用表测量输出电 压 调节 RP 使 0 并保持 RP 不变 0U0 2 输入 100Hz 调节输入电压 的大小 测量输出电压 填入表 3 9 中 f iU0U 计算其电压放大倍数 并与理论值比较 同时 用双踪示波器观察输入 输出电压波形是 否反相 表 3 9 反 相 比 例 运 算 电 路 数 据 VUi V 0 iVA0 波形i 波形0 0 2 2 10 0 4 4 10 图 3 9 反相比例运算电路 图 3 10 同相比例运算电路 2 同相比例运算电路 1 按图 3 10 连接电路 实验步骤同上 将结果填入表 3 10 中 表 3 10 同 相 比 例 运 算 电 路 数 据 VUi V 0 iVUA0 波形i 波形0U 0 2 0 2 1 0 4 0 4 1 2 将图中的 R1 断开 电路为电压跟随器 重复内容 1 填入表 3 11 中 表 3 11 电 压 跟 随 器 数 据 VUi V 0 iVUA0 波形i 波形0U 0 2 0 2 1 0 4 0 2 1 图 3 11 反相加法运算电路 图 3 12 减法运算电路 3 反相加法运算电路 按图 3 11 连接电路 在输入端加直流信号 调节 的大小 测量输出电压 21iiU 0U 填入表 3 12 中 计算其输出电压 并与理论值比较 表 3 12 反 相 加 法 运 算 电 路 数 据 1VUi 0 1 0 22i 0 1 0 3 0 1 5 3 5 4 差动放大电路 减法器 按图 3 12 连接电路 在输入端加直流信号 调节 的大小 测量输出电压 21iiU 0U 填入表 3 13 中 计算其输出电压 并与理论值比较 表 3 13 差 动 放 大 电 路 数 据 1VUi 0 2 0 22i 0 3 0 3 0 5 1