电子测量与电子电路实验.pptx

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1、教学安排-教学目的 掌握与电子测量和电子电路实验相关的基本知识，了解电子技术的发展趋势； 理解和掌握模拟电子电路与系统的设计、仿真、制作和调试的基本方法和技能； 加强对理论知识的理解和运用，提高电子设计方面的实践动手能力、分析和解决问题的能力以及工程实践素养； 养成良好的实验习惯和严谨的学术作风第1页/共62页教学安排-课程介绍 本课程共3学分，分两个学期完成： 第一学期单元实验为主，单元实验又分成基本型和设计型两类。 第二学期进行综合型题目的设计、实现。 本学期教学安排： 基本型实验：仪表练习实验(1)(2)，一阶RC（微分、积分）电路测试实验。 设计型实验：晶体管放大器设计及调试实验(1)

2、(2)(3)，运算放大器应用实验，功率放大器实验。n本学期授课简介：（见授课建议）本学期授课简介：（见授课建议）第2页/共62页成绩核算方法 考查课，没有期末考试。 总成绩中报告成绩40分，包括实验报告30分，实验预习10分。 总成绩中操作成绩60分，其中，仪器仪表使用测试20分, 平时操作40分。 每次课迟到一次总成绩扣3分。 缺一个实验或缺一次报告者，期末总成绩为0分。第3页/共62页课程要求 实验前 认真预习，撰写预习报告； 准备好实验用品如作图工具、坐标纸、数据纸等； 实验中 独立规范操作、认真观察实验现象，如实记录实验数据、波形和现象； 出现问题认真思考，努力解决。 实验后 对实验过

3、程和结果认真总结分析（撰写实验报告）。第4页/共62页实验报告要求（1/2） 实验目的；(5分) 仪器仪表；(5分) 预习思考题；(10分) 实验内容、设计过程及实验电路图、实验具体步骤；(20分) 要求：实验内容见书，设计过程要详细，实验电路图要准确(包括每一个元器件的数值)，实验步骤要根据实验内容自行设计。名称型号用途编号第5页/共62页实验报告要求（2/2） 实验原始数据及整理；(20分) 要求：原始数据要有指导教师签字，数据要求基本准确，对原始数据进行数据整理，绘图要规范。 误差分析；(10分) 要求：计算理论值，分析实测值与理论值的误差程度及产生原因。 实验总结及心得体会；(10分)

4、 要求：通过此实验阐述的电子电路原理，通过此实验掌握的实验设计及调测方法，对此实验的建议。 课后思考题。(15分) 实验报告干净、整齐 （5分）第6页/共62页l实验室整理说明：实验室整理说明： 第7页/共62页第8页/共62页610实验室第9页/共62页第10页/共62页第11页/共62页 另外本年度使用模拟电路实验材料箱，包括元器件、面包板、剥线钳等。每个学生在第一次课领取实验材料箱，用于本学期和下学期的电子测量与电子电路实验使用。实验结束要求学生将实验桌面整理的干净整齐，关闭仪器仪表电源，并将万用表表笔、电源导线及示波器、毫伏表、信号源的探头放置于相应位置。第12页/共62页二、测量基础

5、知识 电子测量简介 电子测量方法简介 测量误差与数据处理 数据曲线的绘制及注意事项第13页/共62页电子测量简介 关于电子测量从广义上讲，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上来说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值。 进行电子测量的前提正确使用仪器仪表掌握测量方法了解测量对象 第14页/共62页电子测量的方法 按测量性质分类： 时域测量 频域测量 数字域测量 随机测量 按测量手段分类： 直接测量 间接测量 组合测量 按测量方式分类： 替代法 指零法 差值法等 按与被测量的距离分类： 原位测量 远距离测量第15页/共62页正确选择测量仪器和测量方法 进行测量之前，应根据被测

6、量的特点、所需的测量准确度、环境条件以及具有的测量设备等进行综合考虑，确定采用哪种测量方法及选择哪些测量设备。只有这样才能保证不损坏被测对象和所用仪器，减小测量误差。正确选择测量仪表和测量方法是进行电子测量的基本问题！第16页/共62页误差的基本知识以及数据处理 测量误差的基础知识 A 测量误差 B 误差的表示方法 C 误差的分类 D 误差的来源 （略） 测量数据的处理 A 图解分析数据 B 列表分析数据（略）第17页/共62页A 测量误差 测量误差：测量结果和被测量的真实值之间的差别。B B 误差的表示方法误差的表示方法 (1)(1)绝对误差绝对误差 在测量过程中得到的被测参数的测量值在测量

7、过程中得到的被测参数的测量值X X与真与真实值实值A0A0之间的差称为绝对误差之间的差称为绝对误差, ,用用XX表示表示: : X= X-A0 X= X-A0测量误差的基本知识测量误差的基本知识第18页/共62页 (2) 相对误差 相对误差是绝对误差与真值的比值 = X/A 相对误差反映了测量值的准确度C C 误差的分类误差的分类 系统误差系统误差; ; 随机误差随机误差; ; 粗大误差粗大误差第19页/共62页数据处理图解法分析数据 研究两个或两个以上的物理量之间关系时，用曲线表示测量结果更形象和直观。0Ui（V）Uo（V）UOHUOLUOFFUONUTAu020lgf第20页/共62页利用

8、数据画曲线的注意事项 合理选用坐标系； 直角坐标系、极坐标、对数坐标系等。 合理选择坐标分度并标明坐标名称和单位； 合理选择测量点； 自变量取值的两个端点、因变量的最大值和最小值点都必须测出来。此外，在曲线变化剧烈的部分要多取几个测试点，在曲线变化平坦的部分可少取测试点。 准确标记测试点； 在同一坐标系中作不同曲线时应用不同的符号进行标记 将各测试点用线连起来并修匀曲线；第21页/共62页修匀曲线的常用方法 直觉法 各数据点均匀地、随机地分布在曲线的两侧，并且曲线是光滑的 。 分组平均法 横坐标分成若干组，每组24个点，分别求出各组数据的几何重心的坐标，再把这些几何重心连成光滑的曲线 。第22

9、页/共62页2022年年8月月19日日23画波形时注意尽量画正弦形式纵坐标画在最左标注所测对象的各项值第23页/共62页2022年年8月月19日日24第24页/共62页三、电子元器件识别 电阻器 电容器 电感器 晶体管（二极管、三极管） 集成电路第25页/共62页电阻器n电阻器的分类及命名方法电阻器的分类及命名方法n电阻器的技术指标与标识电阻器的技术指标与标识n电阻器的选用与测量电阻器的选用与测量 第26页/共62页电阻器的技术指标与标识 电阻器的主要技术指标： 标称阻值： 标准化了的电阻值被称为标称阻值。 允许误差 指其实际值相对于标称值的最大允许偏差范围。 额定功率 在规定条件下，电阻器长

10、期连续负荷而不改变其性能的情况下，电阻器上允许消耗的最大功率。 第27页/共62页关于电阻的标称系列 标称阻值组成的系列被称为标称系列。根据允许误差的不同有三个系列。生产厂家生产的任何固定电阻器阻值理论上都应该是表中所列数值乘以10n ，其中n为正整数或负整数。 第28页/共62页 电阻的参数标注方法有3种： a、直标法 b、数标法 主要用于贴片等小体积的电路， 如：472 表示 47100（即4.7K）； 104则表示100K c、色环标注法 使用最多，包括四色环电阻 五色环电阻（精密电阻） 电阻的色标位置和倍率关系如下表所示： 颜色 有效数字 倍率 允许偏差（%）电阻的参数标注方法电阻的参

11、数标注方法第29页/共62页电阻器的标识 如果电阻器体积较大，标称阻值和允许误差可以直接标识在电阻器上。 体积很小以及一些合成电阻器，一般使用色环标识其标称阻值和允许误差，称为“色环电阻”第30页/共62页认识色环电阻 第1、2道色环表示两位数字 第3道色环表示倍率 第4道色环表示容许误差第1道第2道第31页/共62页15100=1575101=75016100=16第32页/共62页第33页/共62页表贴电阻公制公制(mm)(mm)1mm=39.37mil1mm=39.37mil英制英制(mil)(mil)100mil=2.54mm100mil=2.54mm10051005040204021

12、60816080603060320122012080508053216321612061206排阻排阻 第34页/共62页电容器 电容器的主要技术指标： 标称容量 允许误差 额定耐压值 电容器的耐压是表示电容接入电路后，在规定的工作温度范围内，能连续可靠地工作，不被击穿时所能承受的最大直流电压。第35页/共62页电容器的标识 直接标识法 在电容表面直接标注容量值。例如:33 表示3.3F；5n9 的表示 5900pF；还有不标单位的情况 , 当用 14 位数字表示时,容量单位为微微法，即皮法(pF)；当用零点零几或零点几数字表示时，单位为微法 (F) 。例如:3300 表示 3300pF；0.

13、056表示 0.056F。 数码标识法 一般用三位数表示电容容量大小。前面两位数字为容量有效值，第三位表示有效数字后面零的个数，单位是微微法，即皮法 (pF)。例如：102表示1000pF； 色码标识法 22X100000000022X0.12.2PF原则上与电阻器色标法相同，其单位为PF。第36页/共62页电解电容 容量比较大； 引脚有正、负之分； 容量和耐压值直接标在电容表面。负正第37页/共62页 第38页/共62页瓷片电容 104代表10104pF=100000pF0.1F 223代表22103pF=22000pF0.022F 2n2代表2.2nF=2200pF第39页/共62页独石电

14、容、涤纶电容第40页/共62页表贴电容第41页/共62页表贴钽电容规格规格尺寸尺寸(mm)(mm)A A3216-183216-18B B3528-213528-21C C6032-286032-28D D7343-437343-43第42页/共62页电感第43页/共62页晶体二极管、三极管第44页/共62页 （1）按材料分：可分为锗管和硅管。两者性能区别在，锗管正向压降比硅管小 。 0.1V-0.3V 为锗二极管; 0.5V-0.8V 为硅二极管; （2）按用途分 普通二极管：包括检波、整流、开关、稳压二极管。 特殊二极管：包括变容、光电、发光二极管。（其符号有区别）二极管分类二极管分类第4

15、5页/共62页晶体二极管的特点 单向导电性第46页/共62页二极管伏安特性曲线UDID0第47页/共62页 通二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极）。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。 用万用表欧姆档测量普通二极管的正、反向电阻；在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大；或将数字万用表拨至二极管档，测二极管正反向压降。 注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的电压值才是二极管的正向导

16、通电压值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。 二极管的识别与检测二极管的识别与检测第48页/共62页表贴二极管第49页/共62页三极管第50页/共62页集成电路第51页/共62页电路板第52页/共62页直流电源、万用表使用 直流电源使用及注意事项 万用表原理 万用表使用及注意事项 如何用万用表测量二极管第53页/共62页直流稳压电源作用：为被测电路提供能量。基本特点：内阻很小，输出稳定。使用注意事项：先测后接使用过程中注意观察电压及电流指示第54页/共62页万用表 用于测量电压及派生量，如模拟电压表、数字电压表、各种万用表。第55页/共62页模拟万用表的原理 模拟万用表的基本原理是利用一只灵

17、敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头。当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。第56页/共62页模拟万用表使用及注意事项 测量电流与电压不能旋错档位。 测量直流电压和直流电流时，注意“+”“-”极性，不要接错。 如果不知道被测电压或电流的大小，应先用最高档，而后再选用合适的档位来测试，以免表针偏转过度而损坏表头。 测量电阻时，不要用手触及元件的裸体的两端(或两支表棒的金属部分)，以免人体电阻与被测电阻并联，使测量结果不准确。 万用表不用时，要将量程选在交流最大档位或空档上。第57页/共62页模拟式万用表测量半导体二极管万用表选欧姆100档或1k档，将二极管以不同的方向两次接入红黑表笔之间，两次测得的电阻值应相差很大，阻值较小的一次黑表笔接的为正极！正向电阻：几百到几千欧姆反向电阻：锗管100K以上，硅管更大！欧姆档第58页/共62页 数字万用表第59页/共62页第60页/共62页 第61页/共62页