电子技术实验过程详解

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：要完成电子技术实验，通常要完成以下几个过程：1.课前预习实验效果的好坏与实验的预习密切相关。因此，在实验前应对有关的数据表格或现象的读取和记录方式有所准备，以便在实验过程中能够顺利地进行记录工作。非本次实验所用的仪器设备，未经老师允许不能动用。

要完成电子技术实验，通常要完成以下几个过程：

1.课前预习

实验效果的好坏与实验的预习密切相关。学生在授课教师布置实验任务后，应该认真阅读实验指导书，熟悉实验内容，以确保在实验课程内完成实验内容。每项实验内容都有与之相关的理论基础，实验的过程应接受理论的指导，实验结果不能与理论产生矛盾。因此，在进行实验操作之前，必须熟悉有关实验内容的理论知识。

在实验过程中需要借助各种电子仪器使实验电路正常工作，并用仪器对电路进行测试。在实验前应了解有关实验仪器的基本特性、使用方法、操作要求和步骤。在实验中要用到多种与实验相关的电子元器件，在实验前应了解有关器件的电气工作特性和使用要求以及在电路中所起的作用。因此，在实验前应对有关的数据表格或现象的读取和记录方式有所准备，以便在实验过程中能够顺利地进行记录工作。

在实验操作前，应该对整个实验的过程有较全面的了解，并确定基本的实验步骤，将这些内容整理好，写出预习报告。预习报告主要内容应包括以下几个方面：

（1）列出实验仪器、元器件清单。整理好实验仪器的使用方法及元器件的电气特性等相关资料，以便实验过程中查阅。

（2）设计出电路图并保留完成的设计过程，以便在实验过程中不断探讨实验原理，也方便查找错误，同时使用仿真软件验证并记录下仿真电路图。

（3）绘出设计好的实验电路图，在图上标出器件型号、使用的引脚号及元件数值。

（4）拟定实验方法和步骤。

（5）拟好记录实验数据的表格和波形坐标，并记录预习的理论值和仿真结果。

2.实验操作

实验操作是在有实验准备的基础上对实验的实施和对实验现象及数据的记录过程。参加实验者要自觉遵守实验室规则。实验前应检查实验仪器编号与座位号是否相同，仪器设备不能随意搬动调换。非本次实验所用的仪器设备，未经老师允许不能动用。严禁带电接线、拆线或改接线路。

实验过程中应根据实验内容和实验方案，选择合适的电路板和集成芯片，连接实验电路和测试电路。实验中的操作需要遵守如下原则：

（1）检查电路及导线的好坏。连接实验电路前，应对仪器设备进行必要的检查，用万用表测量导线是否导通；对所用集成电路，采用连接简单电路的方法进行功能测试。

（2）连接电路时，应遵循先接线后通电的布线规则；实验结束后，应遵守先断电再拆线的布线规则。

（3）检查电路中出现的故障。在很多情况下，往往接完线通电后电路不能实现预定的功能，这个时候就必须作故障排查。如果发生焦味、冒烟等严重故障，则应立即切断电源，保护现场，并报告指导老师和实验室工作人员，等待处理。

在实验过程中，如果出现故障，需要自己查找故障并解决问题。产生故障的原因大致可以归纳以下 4 个方面：操作不当（如布线错误等）；设计不当（如电路出现险象等）；元器件使用不当或功能不正常；仪器、集成器件以及开关器件本身出现故障。下面介绍几种常见的故障检查方法。

① 查线法。由于在实验中大部分故障都是由于布线错误引起的，因此，在故障发生时，复查电路连线是排除故障的有效方法。应着重注意：导线是否导通，有无漏线、错线，导线与插孔接触是否可靠，集成电路是否插牢、是否插反、是否完好等。

② 观察法。用万用表直接测量各集成块的 VCC端是否加上电源电压；输入信号、时钟脉冲等是否加到实验电路上，观察输出端有无反应。重复测试观察故障现象，然后对某一故障状态，用万用表测试各输入/输出端的直流电平，从而判断出是否是插座板、集成块引脚连接线等原因造成的故障。

③ 信号注入法。在电路的每一级输入端加上特定信号，观察该级的输出响应，从而确定该级是否有故障，必要时可以切断周围连线，避免相互影响。

④ 信号寻迹法。在电路的输入端加上特定信号，按照信号流向逐级检查是否有响应和是否正确，必要时可多次输入不同信号。

⑤ 替换法。对于多输入端器件，如有多余端则可调换另一输入端试用。必要时可更换器件，以检查器件功能不正常所引起的故障。

⑥ 动态逐线跟踪检查法。对于时序电路，可输入时钟信号，然后按信号流向依次检查各级波形，直到找出故障点为止。

⑦ 断开反馈线检查法。对于含有反馈线的闭合电路，应该设法断开反馈线进行检查，或进行状态预置后再进行检查。

以上检查故障的方法，是指在仪器工作正常的前提下进行的，如果实验时电路功能测不出来，则应首先检查供电情况。若电源电压已加上，便可把有关输出端直接接到 0-1 显示器上检查。若逻辑开关无输出，或单次 CP 无输出，则是开关接触不好或是内部电路坏了，一般就是集成器件坏了。需要强调指出，实验经验对于故障检查是大有帮助的，但只要充分预习，掌握基本理论和实验原理，就不难用逻辑思维的方法较好地判断和排除故障。

（4）仔细观察实验现象，做好实验记录。实验记录是实验过程中获得的第一手资料，所以记录必须清楚、合理、正确。若发现不正确，要现场及时重复测试，找出原因。实验记录应包括如下内容：

① 实验任务、实验名称及实验内容。

② 实验数据和波形以及实验中出现的现象，从记录中应能初步判断实验的正确性。

③ 记录波形时，应注意输入、输出波形的时间相位关系，在座标中上下对齐。

④ 实验中实际使用的仪器型号和编号以及元器件使用情况。

（5）实验完毕，关断电源，拆除连线，整理好放在实验箱内，并将实验台清理干净、摆放整洁。

3.实验现象和数据的分析

在实验操作结束后，应对所记录的实验现象和数据进行整理和分析，并由此得出实验结果。将实验结果与理论进行比较，对实验结果的好坏做出评述，以判断实验是成功还是失败，总结实验的经验、体会和教训，最后写出一份实验报告。

实验报告应包括实验目的、实验使用仪器和元器件、实验内容和实验结果以及分析讨论等，其中实验内容和实验结果是报告的主要部分，具体内容如下：

（1）实验内容的方框图、逻辑图（或测试电路）、状态图、真值表以及文字说明等，对于设计性实验，还应有整个设计过程和关键的设计技巧说明。

（2）对实验操作过程中的所有记录进行整理，并且有条理地在实验报告上一一列出；对所有记录的实验现象和数据进行处理、计算和分析；将得出的实验结果与理论进行对比。

（3）对实验中所遇到的各种问题进行讨论和分析，总结和归纳实验结果，写出实验体会。其中可涉及对理论的理解，对某一电路功能的概括和总结，仪器使用方法和操作技巧以及解决某一问题受到的启示，或对实验的改进意见。对这部分的内容不做统一的要求，各人可根据自己的情况和感受来写。