电子技术实验指导书.docx

实验一 常用电子仪器的使用方法
一、实验目的
了解示波器、音频信号发生器、交流数字毫伏表、直流稳压电源、数字万用电表的使用方法。二 实验学时
2 学时
三、实验仪器及实验设备
1、GOS-620 系列示波器
2、YDS996A函数信号发生器
3、数字交流毫伏表
4、直流稳压电源
5、数字万用电表
四、实验仪器简介
1、示波器
阴极射线示波器（简称示波器）是运用阴极射线示波管将电信号转换成肉眼能直接观测的随时间变化的图像的电子仪器。示波器通常由垂直系统、水平系统和示波管电路等部分组成。垂直系统将被测信号放大后送到示波管的垂直偏转板，使光点在垂直方向上随被测信号的幅度变化而移动；水平系统用作产生时基信号的锯齿波，经水平放大器放大后送至示波管水平偏转板，使光点沿水平方向匀速移动。这样就能在示波管上显示被测信号的波形。
2、YDS996A函数信号发生器通常也叫信号发生器。它通常是指频率从0.6Hz至1MHz的正弦波、方波、三角波、脉冲波、锯齿波，具有直流电平调节、占空比调节，其频率可以数字直接显示。合用于音频、机械、化工、电工、电子、医学、土木建筑等各个领域的科研单位、工厂、学校、实验室等。
3、交流数字毫伏表
该表合用于测量正弦波电压的有效值。它的电路结构一般涉及放大器、衰减器（分压器）、检波器、指示器（表头）及电源等几个部分。该表的优点是输入阻抗高、量程广、频率范围宽、过载能力强等。该表可用来对无线电接受机、放大器和其它电子设备的电路进行测量。
4、直流稳压电源：
它是一种通用电源设备。它为各种电子设备提供所需要的稳定的直流电压或电流当电网电压、
负载、环境等在一定范围内变化时，稳压电源输出的电压或电流维持相对稳定。这样可以使电子设备或电路的性能稳定不变。直流电源通常由变压、整流、滤波、调整控制四部分组成。有些电源还具有过压、过流等保护电路，以防止工作失常时损坏器件。
6、计频器
GFC-8010H是一台高输入灵敏度20mVrms，测量范围0.1Hz至120MHz的综合计频器，具有简洁、高性能、高分辨率和高稳定性的特点。
5、仪器与实验电路的互相关系及重要用途：

稳压电源

数字毫伏表

函数信号发生器
被测电路

示波器

万用表

五、实验内容及环节
1、用数字万用表的直流电压档测量直流稳压电源的输出电压。
调节直流稳压电源使其输出电压分别为2V、2.5V、3V、5V、10V、12V、25V、28V。再用数字万用电表去分别测量上述输出电压值。测量时应注意根据电压值大小适当选择量程，同时还注意电表的正负极不能接反。
2.示波器
(1) 寻找扫描光迹点　在开机0.5min后，如仍找不到光点，可调节垂直(POSITION↓↑)和水平(POSITION← →)移位旋钮，将光点移至荧光屏的中心位置，然后调节“辉度”(INTEN)、“聚焦”(FOCUS)和“亮度”(ILLUM)等旋钮，使“水平线”最清楚。
(2) 为显示稳定的波形，需注意GOS-620示波器面板上的下列几个控制开关(或旋钮)的位置：
(3)示波器有5种显示方式(VERT MODE)　“CH1”、“CH2”、“ADD”、“ALT”与“CHOP”。
(4) 用“校准信号”(VP⁃P)检查示波器　该端供应频率为1kHz、电压为0.5V 的方波信号。
3. 函数信号发生器
函数信号发生器的产品型号也有很多，以YDS996A函数信号发生器为例，它可输出正弦波、方波、三角波等波形，由“波形选择”开关控制，频率调节范围为0.6Hz～1MHz，且具有内扫频功能。输出信号频率可以通过“频率”分挡开关和“频率调节”旋钮进行调节，并由“6位数码显示屏”显示出频率值。输出信号电压幅度可由“输出幅度”调节旋钮进行连续调节。
函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。
4. 交流毫伏表
交流毫伏表用于测量正弦交流电压的有效值。DF1931A型号的交流电压表合用于5Hz～2MHz、30mV～300V 的交流信号电压有效值的测量。为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置处，然后在测量中逐挡减小量程。此外，交流毫伏表在接通电源后，要将输入端短接，进行调零，然后断开短路线，才可开始进行测量。
5. 直流稳压电源
1) 两路电压源单独使用，同时输出两路电压。
2) 两路电压源串联使用，两路输出电压相加。
3) 两路电压源并联使用，两路输出电流相加。
6.信号发生器、示波器、交流毫伏表使用练习
1) 用函数信号发生器产生输出信号。
2) 用交流毫伏表测量正弦波信号电压，把测量结果填入表1-1-1中。
3) 对的调节示波器，使它显示出稳定的信号波形。

图1-1-1示波器与函数信号发生器连接图

信号频率/Hz
毫伏表读数/ mv
示波器读数
周期
频率
1.2
40

40
80

120
120

表1-1-1测量数据

六、实验报告规定
1. 分析表1-1-1中的数据，总结测量信号频率(周期)、幅值(有效值)的最佳方式。
2. 总结各种常用电子仪器的使用方法。
七、思考题
1.用示波器观测信号波形时，要达成下列规定，应调节哪些旋钮？
(1)波形清楚；
(2)波形稳定；
(3)改变示波器屏幕上可视波形的周期数；
(4)改变示波器屏幕上所视波形的幅度。

实验二:半导体晶体管的辨认与检测
一、实验目的：
1、熟悉半导体晶体管的外形及引脚辨认方法。
2、熟悉半导体晶体管的类别、型号及重要参数。
3、掌握用万用表判别半导体晶体管好坏的方法。
二、设备与材料：
1、指针式万用表1只
2、半导体器件手册（教材附表）
3、不同规格、类型的半导体器件若干
（1） 半导体二极管：硅材料、锗材料的普通管，稳压管，发光管，数码管。
（2） 半导体三极管：硅材料、锗材料的普通管，中功率管，大功率管等。
三、相关知识：
1、二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si 管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。
2、二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。正向特性：在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分薄弱。只有当正向电压达成某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才干直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。
2.反向特性：在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处在截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处在反向偏置时，仍然会有薄弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。
3、晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体提成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP 和NPN 两种，从三个区引出相应的电极，分别为基极、发射极和集电极。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。
4、三极管的封装形式和管脚辨认：常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，如图对于小功率金属封装三极管，按图示底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为E、B、C；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为E、B、C。

四、实训内容：
1、用万用表测试二极管性能的好坏。测试前先把万用表的转换开关拨到欧姆档的RX1K档位（注意不要使用RX1档，以免电流过大烧坏二极管），再将红、黑两根表笔短路，进行欧姆调零。正向特性测试：把万用表的黑表笔（表内正极）搭触二极管的正极，红表笔（表内负极）搭触二极管的负极。若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间，这时的阻值就是二极管的正向电阻，一般正向电阻越小越好。若正向电阻为0值，说明管芯短路损坏，若正向电阻接近无穷大值，说明管芯断路。短路和断路的管子都不能使用。反向特性测试：把万且表的红表笔搭触二极管的正极，黑表笔搭触二极管的负极，若表针指在无穷大值或接近无穷大
值，管子就是合格的。

2、特殊二极管的介绍。
3、三极管基极的判别：根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三极管中两个PN 结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个PN结的公共极，即为三极管的基极。具体方法是将多用电表调至电阻挡的R×1k挡，先用红表笔放在三极管的一只脚上，用黑表笔去碰三极管的另两只脚，假如两次全通，则红表笔所放的脚就是三极管的基极。假如一次没找到，则红表笔换到三极管的另一个脚，再测两次；如还没找到，则红表笔再换一下，再测两次。假如还没找到，则改用黑表笔放在三极管的一个脚上，用红表笔去测两次看是否全通，若一次没成功再换。这样最多测量2次，总可以找到基极。三极管类型的判别：三极管只有两种类型，即ＰＮＰ型和ＮＰＮ型。判别时只要知道基极是Ｐ型材料还Ｎ型材料即可。当用万电表R×1k挡时，黑表笔代表电源正极，假如黑表笔接基极时导通，则说明三极管的基极为Ｐ型材料，三极管即为ＮＰＮ型。假如红表笔接基极导通，则说明三极管基极为Ｎ型材料，三极管即为ＰＮＰ型。

4、用万用表辨别普通三极管C、E极的方法，用万用表的hFE档测三极管的β值。发射极和集电极判别： 判别时，按图，假如NPN管加的是正向电压，则Ic=βIb；若将C、E两极对调，则集电极电流为Icr=βrIb；式中Br 为三极管的反向电流放大倍数，显然β>>βr，Ic>>Icr.设被测管是NPN型，只要将万用表红表笔接假想的E端，假想的C端接黑表笔，用潮湿的手提住基极B和假想的C端( 代替100K电阻)，测得电阻值，然后将假设的C、E对换，再测一次，测得电阻小（指针偏转大）的那次电源偏置应是对的的，则黑表笔接的是E极。

6、查阅半导体器件手册，熟悉半导体晶体管的类别、型号及重要参数。
五、检测报告
技能训练的目的，被测器件的类型、型号、参数、测量数据及质量好坏判别结果。
1、用万用表判断所给二极管的好坏和极性， 将被测二极管的外型画入表格中标出极性，填入测得的正反向电阻，即记入下表。
2、判别三极管的类型与极性：
用万用表判别所给三极管的类型和极性，参照所给三极管的管脚排列图， 在表
格中填入被测三极管的类别(PNP或NPN)及各管脚的极性，即记入下表。

六.实验报告规定
1、完毕上述表格的值制。
2、查阅资料，找出实验中部分三极管，二极管的用途和重要参数。
七.思考题
1、能否用双手分别将表笔和管脚连接的二端捏住进行测量？这样会产生什么影
响？