2013-2014学年第三学期12级电科、电信
《模拟电子技术实践》A教学安排
一、学时
学时：拟完成10个实验，期末现场考查2学时，计32个学时
实验内容可根据该学科具体教学要求选用，实验为单独设课，但尽可能与理论课同步。
有源滤波器、精密整流电路两个实验内容及要求详见网上该章补充材料设计电路。
二、教学方式与基本要求
1、 以《电路与电子技术实践教程》为基本教材，每次实验为3学时。预习内容为：实验目的，实验原理及实验电路，实验内容方法，原始参数记录表格及仪器、注意事项，撰写实验预习报告并由任课老师课内检查，未完成验预习报告者原则上不得进行实验。
2、 每次实验必须按学号顺序填写签到表，每组一人，实验在教师的指导下由学生独立完成，在原始参数记录表格中填写数据或画出波形曲线，教师应认真检查签到名单，预习报告，检查波形、曲线、数据，完成时间，并签名，标注日期，作为平时操作分考核依据。
3、 学生应独立规范地完成实验报告，严禁抄袭，抄袭者与被抄袭者一律记不及格。按任课教师要求及时交阅实验报告。每学期实验报告必需上交存档，不得缺少或丢失。
4、 学生必须遵守实验室的规章制度，如不得大声喧哗，任意丢弃杂物，任意更换仪器或损坏仪器设备（视情节赔偿），做完实验未按要求放置仪器，整理探头，未关仪器电源，抽屉内外丢弃杂物等，视情节记违纪一次，违纪三次者不得参加考查。
5、 培养学生创新精神，鼓励学生设计新的实验电路、实验方法。教师应认真听取学生对教学内容、方法等方面的积极建议，及时反馈，认真总结。
6、 凡在实验安排的时间内，已正确完成必做实验内容的同学可做选做内容。未按时完成者进入开放实验室（416室）完成必做内容并经值班指导教师验收签字。学生可在开放实验室预做实验、补做实验，搭接电路、答疑等。
7、 期末考查（操作考查，第十五周进行）。
三、教学计划内容安排
1、模拟运算电路（1）（第五周）（3学时）P160
预习内容：
掌握示波器、稳压电源、交流电压表、函数发生器的使用方法，了解模拟实验箱的结构及如何在模拟实验箱上接线的具体方法。掌握理想运算放大器两个重要特点，虚短、虚断概念，运放的线性运用和非线性运用，相位补偿，调零和平衡电阻的作用。由运放构成反向比例运算、同向比例运算、利用示波器X-Y显示方式显示电压传输特性的方法。
预习教材预习要求中的P166（1）、（2）、（3），设计内容过程做在预习报告中。与本次实验无关的内容及图表不需撰写在预习报告中，以下同。
实验内容：
（1）、反相输入比例运算电路
①、±VCC=±15V，输入直流信号Vi=±0.5V、±2V（用于观察非线性区情况）用万
用表测量Vo值；
②、输入f=1kHZ正弦信号，调整输入信号Vi, 在输出不失真情况下测量Avf，并观察电压传输特性。
③、将Rf=R1=10k构成反相器重测一遍。
（2）、同相输入比例运算电路
做法同上，并构成同相器重测一遍。（选做）
注意事项：
（1）、应预先调整稳压电源输出电压±VCC=±15V，（用万用表测量±15V），正确接入电路中（注意：实验箱电源输出有导向二极管）。
（2）、检查运放接插方向正确无误，方可连线。
（3）、输入直流电压由实验箱右上角510Ω和1 KΩ电位器分压提供，后续实验同。
思考题：P167 1、3
补充题：从理论上总结并分析测量结果。（思考题应做在报告中，以下同）
2、模拟运算电路（2）（第六周）（3学时）P160
预习内容：
理想运算放大器两个重要特点，虚短、虚断概念，运放的线性运用和非线性运用，相位补偿，调零和平衡电阻的作用。单电源交流放大器的工作原理、加（减）法运算电路。
实验内容：
（1）、单电源交流放大器
①、f=1kHZ,Vi=0.1V,测量Vo值，求Avf；（VCC=15V）
②、测量电路静态工作点V+、V-、Vo，用示波器观察并画出C2两端波形（提示：
示波器输入耦合方式置于“DC”档，示波器两探头红夹子分别接C2两端，黑夹子接地，首先确定零电平参考基线。）分析C2两端交、直流分量。
（2）、加法运算电路R1=10KΩ，R2=20KΩ，RF=100KΩ（部分选做）±VCC=±15V
①、Vi1=0.5V，Vi2=-0.2V直流电压，计算并测量输出电压；
②、Vi1=0V直流电压，Vi2=0.1V正弦电压有效值，观察并画出输入输出波形；
③、Vi1=0.5V直流电压，Vi2=0.1V正弦电压有效值，观察并画出输入输出波形；
（3）、减法器（选做）。
注意事项：
（1）、运放单电源供电时，应将实验箱上-V与GND相连。
（2）、检查运放接插方向正确无误，方可连线。
（3）、输入直流电压由实验箱右上角510Ω和1 KΩ电位器分压提供，后续实验同。
（4）、用示波器观察含有直流分量的场合，首先示波器输入耦合方式置于GND确定零电平参考基线，再置于DC耦合方式,微调旋钮置于校准位置方可进行观察定量读数。
思考题：P167 2
补充题：计算以上实验内容的理论值，从理论上总结并分析测量结果和误差。
3、单级低频电压放大电路（第七周）（3学时）P150
预习内容：
射极偏置电路原理及各元件在电路中的作用，静态工作点及其测量方法，放大器动态参数Av、Ri、Ro、Bw的测量原理和方法，最大不失真输出电压测量方法。晶体管管脚识别方法，β值测量方法，如何防止电路自激。演示测量方法：（工作点测量方法，显示饱和、截止、双向失真）。参照P151图4.1.3，电路参数C1=C2=47μF，Rw=100kΩ，R1’=10KΩ，R2=10KΩ，Rc=3KΩ，RE=1KΩ，RL=3KΩ，CE=100μF，Vcc=+15V。
实验内容：
（1）、预先测量β值以便计算验证。
（2）、研究静态工作变化对放大器性能的影响。完成表4.1.1。
（3）、观察不同静态工作点对输出波形的影响并定性画出饱和、截止、双向失真的输入输出波形（一般采用教材中所述的间接测量法测量静态工作点电流ICQ）。
（3）、测量放大器的最大不失真输出电压并画出输入输出Vi、VO的波形。（即调整波形刚刚失真时减少输入信号Vi使失真消失时的临界点）记录最大不失真输出电压的有效值和对应静态工作点电流ICQ值。
（4）、测量放大器幅频特性曲线，完成表4.1.2（选做），（注意：每改变一次频率，Vi应保持不变）。
注意事项：
（1）、各仪器的地线应与电路的地公共接地，以避免干扰。
（2）、稳压电源的输出电压应预先调到所需的电压值再接入实验电路中，以防止电压过高烧坏器件。
（3）、若电路存在自激，可改变元件的接线位置或走向，并注意电解电容的极性。（自激时所测数据无效）
（4）、单级放大电路是《电子线路实践》课程的一个重要实验内容。实验内容以及使用仪器较多，各参数的测量方法与前期实验有所不同，学生往往容易手忙脚乱，一时难以适应，学生实验前应认真预习测试内容及测试方法，如测量的是静态参数（直流参数，用万用表测量）还是动态参数（交流参数，用交流电压表测量），用什么仪器仪表测量等，并预做。此外，所测数据各组间存在着差异（如晶体管β值不同，仪器系统误差，读数误差等），理论计算与实测数据一般难以完全吻合，这属正常现象。
思考题：P155 1、2、3、4、6。
4、积分和电流、电压转换电路（第八周）（3学时）P167
预习内容：
掌握基本积分运算电路，不同类型的输入信号作用下积分电路的输出响应（正弦输入、阶跃输入、方波输入），电压/电流转换电路的工作原理。了解：求和积分运算电路，差动输入积分运算电路，电流/电压转换电路的工作原理。
设计满足实验内容（1）要求的积分电路。
实验内容：
（1）、基本积分运算电路
取C=0.01uf，Rf=100kΩ, R1=10kΩ, Rp=10kΩ, Vcc=15V, Rl=1kΩ
fc=1/2πRfC=160Hz，当f>fc 为积分器，当f<fc，近似为反相比例放大器。
①、输入Vip-p=1V, f=50HZ、160HZ、10kHZ方波信号，用示波器观察波形、幅度、频率与理论计算值进行比较、讨论。绘出波形坐标规范，标注波形参数值。
②、输入Vip-p=1V, f=50HZ、160HZ、10kHZ正弦信号，做法同上。当f=100HZ左右时为反相比例放大器。绘出波形标注参数值。
（2）、同相型电压/电流转换电路，如图4.4.13，完成表4.4.1，输入f=1kHZ正弦信号，观察转换特性。
注意事项：
（1）、注意：对应、纵向、画出输入输出波形，坐标规范，并标注坐标参数和波形参数值。
（2）、第（2）项如用万用表DCA档测量电流，应将DCA量程置于理论计算值稍大的量程进行测量。
思考题：P173 1、2、3
5、施密特触发器（第九周）（3学时）P198
预习内容：
对模拟信号电压进行幅度检测、鉴别的电路，如具有滞回特性的反相电平检测器、同相电平检测器（结构、原理、传输特性）；其电路结构、传输特性异同点，具有滞回特性的电平检测器比开环比较器具有抗干扰性能好的特点。
（1）、熟悉具有滞回特性的电平检测器的电路组成、工作原理及参数计算方法；
（2）、学会用电平检测器设计满足一定技术要求的实用电路及调试方法。
（3）、设计具有滞回特性的反相电平检测器，主要电参数：VHT=8V，VUT=1V，Vctr=4.5v
实验内容：
（1）、图4.9.5具有滞回特性的反相电平检测器。R1=R=10KΩ，nR用47KΩ调整。观察并绘出电压传输特性，输入输出波形，标注参数值（对应、纵向、画出输入输出波形，坐标要求规范，下同）。
（2）、图4.9.6具有滞回特性的同相电平检测器。mr右端节点为-15V，该点即Vr点，其中mR=30ΩK、nR=70KΩ、R=10KΩ。（调试中准确值可用电位器调整，同时用示波器观察曲线是否符合设计参数要求）。观察并绘出电压传输特性，输入输出波形，标注参数值 。
注意事项：
（1）、函数发生器的输出电压幅值必须>VHT方能正确翻转。
（2）、内容（2）必须反复调整mR、nR两个电位器以实现较理想的电压传输特性曲线。
思考题：P205 1、4
6、集成功率放大器（第十周）（3学时）P182
实验目的：
（1）、熟悉功率放大器的工作原理；
（2）、了解功率放大器的基本性能和特点；
（3）、掌握集成功率放大器LM386的应用及功率放大器主要性能指标的测试方法。
预习内容：
功率放大器的典型电路的构成及工作原理，集成功率放大器LM386电路组成及工作原理及主要性能指标的测试方法。功率放大器的主要性能指标：额定输出功率、直流电源供给功率、效率、频率响应、非线性失真系数等概念及测量计算方法，失真度的慨念。
熟悉面包板的结构和接线方法。
实验内容：
（1）、将LM386插在面包板上接线；调整Vcc=9V：
（2）、列数据表格测量静态工作点
用万用表测量集成组件V6、V5引脚对地电压,在第6脚串入电流表测量静态电流I0，填入4.6.1，并对照内部电路分析测试数据的正确性；
（3）、测量功率放大器的性能指标
用8Ω喇叭（8Ω喇叭可由数电试验箱提供）作为负载RL，对电路进行调整与测试，测试前，首先用示波器观察输出电压波形，逐渐增大输入信号Vi观察波形无自激振荡方可进行以下测量。
完成P186①、②、③测试，填入表4.6.2，计算部分要有计算式等计算过程。
注意事项：
（1）、观察波形无自激振荡方可进行测量。若出现高频自激，可适当加大补偿电容，或合理布局调整元件分布位置消除自激。
（2）、因数电实验箱喇叭功率仅0.5W，试听时要控制音响度，防止烧坏喇叭。
（3）、万用表测量电流后应恢复到电压量程，测试棒也应同时恢复到原来测量电压的位置。防止损坏。
思考题：P186 1、2、4、5
7、有源滤波器（第十一周）（3学时）P190
预习内容：
(1)、复习有源滤波器的相关内容，掌握实验电路的基本工作原理；
（2）、学会设计二阶低通有源滤波器、二阶高通有源滤波器，确定R、C参数值，计算其中心频率及Q值；
实验内容：
1、二阶低通有源滤波器
（1）、按图4.8.4连接电路。其中R1=R2=33 KΩ，C1=C2=0.01µf,Rf=27KΩ，RF=16KΩ。
（2）、测试低通有源滤波器的幅频特性曲线。输入正弦信号，保持vi=3V有效值恒定不变，改变信号频率测量不同频率下的输出电压vo值，将数据填入表4.8.2。
（3）横坐标F按Hz得对数分度，纵坐标按20 Lg（Au∕Aup）按dB分度，则由幅频特性曲线决定—3dB频率，即截止频率fo. Aup为通带内同相比例放大器的放大倍数，即Aup=1+ RF∕Rf。截止频率fo=1∕2πRC。
2、二阶高通有源滤波器
元件参数同上。自行设计画出实验电路，自拟测试表格测试，画出其幅频特性曲线，由幅频特性确定—3dB截止频率fo.
思考题：P198 1、2
8、正弦波信号发生器（第十二周）（3学时）P173
预习内容：
（1）、预习正弦波信号发生器的电路组成及其工作原理；
（2）、根据电路元件参数，预先计算电路的振荡频率、周期以便与测量值比较。
（3）、示波器上读取信号周期T，计算振荡频率f0的方法。
实验内容：
（1）、按图4.5.1连接电路。
（2）、缓慢调整电位器Rp使电路产生振荡用示波器观察稳定地最大不失真正弦波波形，测量输出电压有效值Uo，周期T，计算振荡频率ƒ=1/T，与理论值比较分析误差；
（3）、验证平衡条件：在输出波形最大且不失真正弦波情况下，用交流电压表测量Vo和V+的值计算反馈系数fv = V+/ Vo 。
（4）、缓慢调整电位器Rp使电路产生振荡用示波器观察停振、正常波形、失真波形，并在正常波形时测量RF、R1的值，进行理论分析。
（5）、用李沙育图形法测出振荡频率，测量方法见P180。
（6）、将C1、C2上并联等值电容0.01 μF重测一次振荡频率。计算振荡频率，讨论并分析误差。
注意事项：
（1）、观察稳定地最大不失真正弦波波形测量方法（即调整电位器Rp使波形刚刚失真时使失真消失时的临界点）画出波形并记录最大不失真输出电压的有效值。
（2）、定性画出停振、正常波形、失真波形。
思考题：P181 1、2、3
补充题：简述图4.5.1中二极管2AP11及电阻RO的作用?
9、非正弦波信号发生器（第十三周）（3学时）P173
预习内容：
由集成运放构成方波、矩形波、三角波等信号发生器电路组成及其工作原理。重点是方波发生器（正反馈、比较器）。介绍示波器上读取信号周期T，计算振荡频率f0的方法。
教材预习要求的P180 (2)、（3）做在预习报告中。
实验内容：
（1）、方波信号发生器。
①、±Vcc=±15V，用双踪示波器观察VO、V-的波形，并测量其电压峰—峰值，画出波形，标注幅值和周期；
②、调节Rw观察波形频率变化规律，分别测量Rw调至最大和最小时的方波频率fmax和fmin，并与理论值比较，分析误差。
（2）、占空比可变的矩形波信号发生器。
①、内容同1；
②、调节Rw观察波形宽度变化规律，分别测量Rw调至最大和最小时的矩形波占空比，并与理论值比较。
（3）、三角波信号发生器（选做）。
（4）、锯齿波信号发生器（选做）。
思考题：P181 5、6、 补充题：简述正弦波信号发生器与方波信号发生器中运算放大器工作情况有什么不同？
10、精密整流电路（第十四周）（3学时）P187
预习内容：
掌握实现弱信号整流的电路-精密整流电路（精密半波整流电路、精密全波整流电路）的组成、工作原理、参数估算及设计、调试方法，观察其输入输出波形及电压传输特性。与预先画出测试表格及波形坐标。
实验内容：
1、电源电压±Vcc=±10V
2、图4.7.2精密半波整流电路。元件参数：R1=R2=10K。
输入正弦信号f=100HZ，取Vi=5V、1V、30mv有效值（用交流电压表测量），用万用表DCV档分别测量Vo值（列表）。观察并绘出输入输出波形，电压传输特性Vi—Vo。 调节Vi幅度，找出输出的最大值Vomax。
3、图4.7.3精密全波整流电路。图中R=10K， 要求同上。
4、该实验半波整流波形较好，而全波整流相邻半周出现幅度不等的情况（可测量Vo1波形），试从理论上分析原因？（观察Vo、Vo，比较）
思考题：P190 1、2、3
11、现场考查：设计、操作（第十五周）（2学时）
四、考核方法：
1、实验态度：不迟到，不无故缺席, 遵守实验室规章制度，不违纪；
预习情况：对实验原理的预习和理解，实验内容的预先设计等；写出规范的预习报告，（含实验目的、实验原理、实验内容、原始数据记录）
课堂实验：实验动手能力，独立分析和解决实验过程中问题的能力及创新能力；由
老师检查实验数据波形结果等。
2、实验报告：按时交阅实验报告，报告规范，对实验结果的分析及思考题解答情况（含数据处理及误差分析、思考题、实验仪器及器材、分析讨论及创新）。
3、期末设计操作考查
成贤学院电工电子实验中心
2013．12．28