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实验原理

发布时间:2012/2/5 15:11:12 访问次数:1452

    示波器、信号发生器、毫伏表、直流稳压电源是进行电子实验的常用仪器设备。学习常用仪器的使用,必须先了解其功能和工作原理。在本书第一篇中将较全面地介绍各种仪器的功能、工作原理和使用方法。同学们应在认真阅读和掌握后,再进行本次实验。 DLW21SN900HQ2L    

    常用仪器的主要用途及在实验中的相互关系如图2.1.3所示。

                            
    信号发生器为实验电路提供信号;直流稳压电源为实验电路提供稳定的工作电源,即向实验电路供给能量;示波器观察实验电路中各测试点的波形,通常是输入点和输出点的波形;交流毫伏表用于测量正弦交变信号电压幅值的大小,例如实验电路中输出点和输入点的电压等;万用表(确切地讲,应叫做三用电表)的使用比较灵活,既可测量直流电压、直流电流,也可测量工频(50 Hz)交流电压,还可在未通电的电路中测量其电阻值的大小、导线的通断等。
    值得注意的是:虽然万用表的交流电压挡和交流毫伏表都是测交流电压的,但在模拟电子实验中,交流信号电压要用毫伏表测量。这是因为:第一,模拟电子实验信号频率范围较宽,一般超出万用表的频带范围。第二,万用表(如MF - 30型)交流挡的量程较大,内阻较低.不适宜测量毫伏级的小信号。
    图2.1.3常用仪器与实验电路关系
    电子线路大多属于工作频率范围宽,线路阻抗大,功率低,参数范围大的网络,在使用电子仪器对电路进行测试时,一般应注意以下几个问题。
  1.正确选用电子测量仪器
  每一台电子仪器,都具有一定的技术指标,只有在技术指标许可的范围内工作,测试结果才是准确有效的。例如:SS - 5702示波器,其y轴输入带宽为DC - 20 MHz,如果被测信号的频率接近20 MHz,则不宜使用此种型号的仪器,而应当选择带宽更大的示波器。通常应使示波器的上限截止频率高于被测信号频率的3倍以上。
    有多种仪器可以测量同一个参数,但所得到的结果也用不同的方法表示。例如:选用交流毫伏表测量正弦交流电压得到的是直接用有效值表示的结果。而用示波器测量同一个正弦交流电压,通常直接得到的都是单向峰值(最大值)或双向峰值(峰一峰值),只有通过换算才能得到有效值。并且不同的仪器测量精度也不相同,对被测电路的影响也不一样。因此,正确选
用测量仪器,对测量结果有决定性的影响。
  2.正确选择仪器的功能和量程
  在一台仪器接人被测电路之前,必须选择合适的功能和量程,才能得到较高的测量结果,以充分发挥仪器的功能,例如:用MF - 30型万用表测量一个约4V的直流电压,选择直流5V挡最合理,如置25 V挡则过高,读不出精确数字,放在1V挡,则会造成仪器过载,严重过载就可能损坏仪器。正确选择仪器的功能和量程,才能保证实验的正常进行。
  3.正确选择测量方法
  不同的测量方法,往往导致不同精度的测量结果。例如,要用MF - 30型万用表测量三极管放大电路基极(b)、射极(e)之间的电压,如果分别测量b对地和e对地的电压值,然后计算出b,e间电压值,由于万用表的输入内电阻在电路中的并联作用,在测量b对地电压时,半导体三极管工作点发生偏移,测量结果会和真实值有一定差距,当把b对地电压与e对地电压相减,得出的b,e电压值将和实际值相差很大。若改变测量方法,直接测量b,e间的电压值,则可以得到较精确的结果。因此只有正确选择测量方法,才能得到精确度较高的测量结果。
  4.严格遵守仪器使用的操作顺序
  在对电子线路进行调试或测量时,若违反仪器使用操作顺序,往往得不到正确的结果,还可能对被测电路的元器件和测量仪器造成损坏。例如:在改变被测电路接线时,必须先关闭稳压电源,否则就有可能发生元器件损坏的事故。严格遵守仪器使用方法中所规定的操作顺序,是安全进行实验的必要保证。
  5.共地问题
    在电子电路实验中,应特别注意各电子仪器的共地问题,即各台仪器以及祓测电路的参考接地端都应可靠地连接在一起。
    在一般电工测量中,当测量交流电压时,电压表的两端是“对称”的,可以任意互换测试电笔而不影响读数。但在电子电路中,由于工作频率较高,线路阻抗较大,功率较低,为避免外界干扰,大多数仪器的两个测量端点是“不对称”的,总有一个端点与仪器外壳相连。通常这个端点标出符号“上”。所有的“_L”点必须连接在一起,即“公共地”,否则可能引入外界干扰,导致测量误差增大。特别是用多台仪器组成的测试系统,当所有仪器的外壳都通过接地线的电源插头接大地时,若不是“共地”连接,轻则使信号短路,测得的数据错误;重则会损坏被测电路的
元件或测试仪器。

    示波器、信号发生器、毫伏表、直流稳压电源是进行电子实验的常用仪器设备。学习常用仪器的使用,必须先了解其功能和工作原理。在本书第一篇中将较全面地介绍各种仪器的功能、工作原理和使用方法。同学们应在认真阅读和掌握后,再进行本次实验。 DLW21SN900HQ2L    

    常用仪器的主要用途及在实验中的相互关系如图2.1.3所示。

                            
    信号发生器为实验电路提供信号;直流稳压电源为实验电路提供稳定的工作电源,即向实验电路供给能量;示波器观察实验电路中各测试点的波形,通常是输入点和输出点的波形;交流毫伏表用于测量正弦交变信号电压幅值的大小,例如实验电路中输出点和输入点的电压等;万用表(确切地讲,应叫做三用电表)的使用比较灵活,既可测量直流电压、直流电流,也可测量工频(50 Hz)交流电压,还可在未通电的电路中测量其电阻值的大小、导线的通断等。
    值得注意的是:虽然万用表的交流电压挡和交流毫伏表都是测交流电压的,但在模拟电子实验中,交流信号电压要用毫伏表测量。这是因为:第一,模拟电子实验信号频率范围较宽,一般超出万用表的频带范围。第二,万用表(如MF - 30型)交流挡的量程较大,内阻较低.不适宜测量毫伏级的小信号。
    图2.1.3常用仪器与实验电路关系
    电子线路大多属于工作频率范围宽,线路阻抗大,功率低,参数范围大的网络,在使用电子仪器对电路进行测试时,一般应注意以下几个问题。
  1.正确选用电子测量仪器
  每一台电子仪器,都具有一定的技术指标,只有在技术指标许可的范围内工作,测试结果才是准确有效的。例如:SS - 5702示波器,其y轴输入带宽为DC - 20 MHz,如果被测信号的频率接近20 MHz,则不宜使用此种型号的仪器,而应当选择带宽更大的示波器。通常应使示波器的上限截止频率高于被测信号频率的3倍以上。
    有多种仪器可以测量同一个参数,但所得到的结果也用不同的方法表示。例如:选用交流毫伏表测量正弦交流电压得到的是直接用有效值表示的结果。而用示波器测量同一个正弦交流电压,通常直接得到的都是单向峰值(最大值)或双向峰值(峰一峰值),只有通过换算才能得到有效值。并且不同的仪器测量精度也不相同,对被测电路的影响也不一样。因此,正确选
用测量仪器,对测量结果有决定性的影响。
  2.正确选择仪器的功能和量程
  在一台仪器接人被测电路之前,必须选择合适的功能和量程,才能得到较高的测量结果,以充分发挥仪器的功能,例如:用MF - 30型万用表测量一个约4V的直流电压,选择直流5V挡最合理,如置25 V挡则过高,读不出精确数字,放在1V挡,则会造成仪器过载,严重过载就可能损坏仪器。正确选择仪器的功能和量程,才能保证实验的正常进行。
  3.正确选择测量方法
  不同的测量方法,往往导致不同精度的测量结果。例如,要用MF - 30型万用表测量三极管放大电路基极(b)、射极(e)之间的电压,如果分别测量b对地和e对地的电压值,然后计算出b,e间电压值,由于万用表的输入内电阻在电路中的并联作用,在测量b对地电压时,半导体三极管工作点发生偏移,测量结果会和真实值有一定差距,当把b对地电压与e对地电压相减,得出的b,e电压值将和实际值相差很大。若改变测量方法,直接测量b,e间的电压值,则可以得到较精确的结果。因此只有正确选择测量方法,才能得到精确度较高的测量结果。
  4.严格遵守仪器使用的操作顺序
  在对电子线路进行调试或测量时,若违反仪器使用操作顺序,往往得不到正确的结果,还可能对被测电路的元器件和测量仪器造成损坏。例如:在改变被测电路接线时,必须先关闭稳压电源,否则就有可能发生元器件损坏的事故。严格遵守仪器使用方法中所规定的操作顺序,是安全进行实验的必要保证。
  5.共地问题
    在电子电路实验中,应特别注意各电子仪器的共地问题,即各台仪器以及祓测电路的参考接地端都应可靠地连接在一起。
    在一般电工测量中,当测量交流电压时,电压表的两端是“对称”的,可以任意互换测试电笔而不影响读数。但在电子电路中,由于工作频率较高,线路阻抗较大,功率较低,为避免外界干扰,大多数仪器的两个测量端点是“不对称”的,总有一个端点与仪器外壳相连。通常这个端点标出符号“上”。所有的“_L”点必须连接在一起,即“公共地”,否则可能引入外界干扰,导致测量误差增大。特别是用多台仪器组成的测试系统,当所有仪器的外壳都通过接地线的电源插头接大地时,若不是“共地”连接,轻则使信号短路,测得的数据错误;重则会损坏被测电路的
元件或测试仪器。

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2-5实验原理

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