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模拟电路部分小结与实验:对口升学信息技术专业总复习

【摘要】:加在电阻上的功率超过其额定功率时,电阻可能因过热而损坏。最后,检查三极管的穿透电流大小。使用第一:将量程选择开关置最大量程后通电预热3~5分钟。

1.通用示波器的主要用途、组成。(A)

2.X增益、Y增益、通道切换、触发等旋钮的操作方法,掌握探头的正确使用方法。(D)

3.交流电压峰-峰值、信号周期频率的测量方法。(D)

一、理论知识结构

1.交流电通过整流电路转换为直流电,直流电通过振荡器转换为交流电。

2.模拟电路包括二极管及整流电路、三极管场效应管

二、模拟电路部分疑难剖析

1.三极管输入、输出特性曲线的使用

(1)输入特性曲线

(2)输出特性曲线

当三极管工作于放大状态时有如下结论:

IB↑→VCE↓;IB↓→VCE

结合输入特性曲线:

VBE↑→IB↑→VCE↓;VBE↓→IB↓→VCE↑(NPN型)。

VEB↑→IB↑→VCE↓;VBE↓-IB↓→VEC↑(PNP型)。

(3)应用

2.关于正、负反馈的判别问题

利用假想“瞬时极性法”判别正、负反馈的方法最核心的内容是:不论反馈信号是注入基极还是发射极,最终要看VBE(NPN)或VBE(PNP)的变化。若VBE(NPN)增加,则正反馈;若VBE(NPN)减少,则负反馈。

3.关于LC三点式振荡器中等效电容的计算问题

LC三点式振荡器中的电容(含改进型)三点式振荡器,电容较多,计算较难。为此,将振荡电路中的线圈假想为“发电机”,电容器假想为“负载”,这样就很轻松地看出了各个电容器间的连接关系。

4.关于三极管的复合问题(详见本书功放部分)

5.关于理想运放习题问题

对于理想运算放大器部分的习题,要牢牢抓住理想这个条件,具体在便用时要用好两个结论:输入电阻为∞,以及开环电压放大倍数为∞。

这样就有:VI+=VI-,iI+=iI-=0。

解题时要用这两个重要条件建立等式。

三、常用电子元器件

1.电阻

其主要参数是标称阻值和额定功率。加在电阻上的功率超过其额定功率时,电阻可能因过热而损坏。使用时要正确识读各类电阻,并能用万用表正确测量阻值。

2.电容器

(1)主要参数是电容量和耐压值,为防止电容器过压击穿,加在电容器两极间的电压(包括交流峰值电压)要小于电容器的额定值。使用时要正确识读各类电容器。

(2)电解电容有极性,使用时应注意。

(3)用万用表电阻挡测电容器时,容量较大的电容器一般选用R×100挡或R×1 k挡,较小的电容器常用R×10 k挡,测量时只要能明显地看出充放电过程,且漏电电阻足够大,该电容就可使用。

3.电感器和变压器

(1)电感器是用漆包线绕制而成的,直流电阻很小,对直流可视为短路。

(2)两组或多组线圈绕在同一铁芯或磁芯上就构成变压器。

(3)能正确使用万用表检测变压器初、次级绕组。

4.二极管

(1)二极管的基本特性是单向导电性

(2)检测方法:用万用表R×1 k(硅材料)或R×100(锗)材料,当黑表笔接二极管正极,红表笔接负极阻值小,反之电阻值大为正常。

(3)二极管的主要参数是最大正向电流和最高反向工作电压(耐压)。为安全起见选用时应留有一定余量。

5.晶体三极管

(1)基本特性:电流放大作用。

(2)主要参数有交流参数、直流参数、极限参数。

(3)三极管的检测

首先确定e、b、c三个脚。

第一步:先确定b。万用表拨在R×1 k或R×100挡,红表笔接一假定的基极,黑表笔分别接另外两管脚,如阻值都小(或都很大),对调表笔后再测两阻值时都很大(或都很小)。先前的假定就是正确的。

第二步:黑表笔接b,红表笔接另外两脚时都是小阻值,该管为NPN型。若都是高阻值,则是PNP型。

第三步:确定e和c。以NPN型为例:先假设某脚为c,在假定的c与b之间接电阻(可用人体电阻),黑笔接假定c,红笔接假定e,读出此时的阻值R1。再假定另一脚为c,重复上述步骤读出另一阻值R2,若R2>R1,则第一次假定的c是集电极,R2>R1时,第二次假定的c′是集电极。若是PNP型管,只需将两表笔对调即可。其次,测量三极管的β值。万用表拨在hFE挡,三极管插入相应的测试孔,就能从表盘上的hFE刻度线上直接读出该管的2(-)值。2(-)值并非越大越好,一般选用30~300为宜。

最后,检查三极管的穿透电流大小。方法:基极悬空,用R×1 k挡测量c、e间的正反向电阻,都应为无穷大,指针稍有摆动则表明穿透电流大。摆动越大穿透电流越大。

四、常用仪器仪表的使用

1.万用表(指针式)(三用表)(www.chuimin.cn)

(1)基本功能是测:直流(电阻、电压、电流)和交流(电压、电流、三极管β)。

(2)电阻挡的使用。

(3)直流电压挡的使用。

(4)直流电流挡的使用。

(5)交流电压挡的使用。

(6)常见万用表盘上的数字和符号所代表的含义。

2.毫伏表

(1)分类

电子管

晶体管式(现广泛使用)

(2)用途:测量中低频电路中交流信号的有效值,测量范围一般由几十微伏到几百伏。

(3)使用

第一:将量程选择开关置最大量程后通电预热3~5分钟。

第二:短接两输入线,调节调零旋钮使指针回到零。

第三:测量时毫伏表的地线(一般为黑色)与被测电路的公共地连通。再把毫伏表信号输入线(一般是红色)与被测电路的信号输出端相连。

第四:读数。

3.示波器(单踪)

(1)作用:是用来显示电路中某点的信号电压随时间变化规律的仪器。

(2)操作步骤(首先熟悉各功能旋钮的名称及作用)

第一:通电预热5~10分钟,短接测试探头。屏上出现水平亮线。

第二:调节亮度与聚焦旋钮使扫描线清晰。

第三:调整X、Y位移使扫描线位于屏的中心位置。根据要求选择好信号耦合方式(若只测信号波形,耦合方式开关置于DC挡)。

第四:根据被测信号频率的大小选择扫描时间,一般要求在水平方向上能显示2~3个完整周期的波形。

第五:根据被测波形的幅度选择Y衰减量,一般要求在竖直方向上信号的垂直幅度在2~4个格为宜。若不清楚所测波形的幅度时,Y衰减应置于高挡如10 V/DIV(每格10 V),观察波形再视其情况逐渐减小直到合乎要求为止。有些示波器探头上放有×10衰减开关用于测量峰值高的信号,使用×10探头观察波形时,只需将显示值乘10倍即为被测信号的实际幅度。

第六:完成上述步骤后,再将示波器探头的地线与被测电路地线接通,之后再将示波器探头接入电路测试点上。

这时显示屏上会出现波形,若此时波形不稳,可能是同步不良,可拨动触发方式选择开关和触发极性选择开关,再配合触发电平调节旋钮即可使波形稳定。

第七:读数。如:扫描时间选择开关置于0.2 ms,一个完整周期的波形在水平方向上占2.5格,那么T=0.2×2.5=0.5 ms,对应频率为:f=1/T=1/0.5 ms=2 k Hz。

如:使用×10挡衰减探头,Y衰减选择开头置于0.2 V/DIV位置,波形的峰-峰值幅度在Y方向占2.4格,那么峰-峰值为0.2×2.4×10=4.8VP-P

如果需要测出直流电平,则应先调好零电平基线并选择直流耦合方式。

其方法是:将输入耦合方式选择置于“⊥”位置,显示屏上显示水平基线,调节Y移位旋钮使水平基线与显示屏的某条标尺线重合,作为零电平基线。再把耦合方式开关置DC挡,探头接入被测点,这时水平基线的移支量即表示直流电平的幅值。

4.直流稳压电源

直流稳压电源可输出连续可调,稳定性高的直流电压。

【例1】 (2018年高考题)用直流电压表测得放大电路中某晶体管电极1、2、3的电位分别为V1=-7.4 V,V2=-4 V,V3=-6.7 V。下列描述正确的是( )

A.1为发射极,2为基极,3为集电极 B.1为发射极,2为集电极,3为基极

C.1为基极,2为发射极,3为集电极 D.1为基极,2为集电极,3为发射极

【答案】 B

【解析】 两电压相接近的就是b,e,另一个就是c,c如果大于b,e,则是NPN型,那么两极中电压高的就是b;c如果小于b,e,则是PNP型,那么两极中电压低的为b。

【例2】 (2017年高考题)用数字万用表检测电路中正常工作的普通二极管,测得两只引脚之间的电压为-0.6 V,则红表笔接的是二极管的阳极。( )

【答案】 B

【例3】 (2017年高考题)某话筒放大电路由两极放大倍数均为10倍的反相放大器构成,则该话筒放大电路的增益为________dB。

【答案】 40

【例4】 (2016年高考题)电路中某三极管处于放大状态,用万用表依次测得各引脚点位分别是3 V、7 V、3.7 V,则该三极管是( )

A.NPN型硅管 B.NPN型锗管

C.PNP型硅管 D.PNP型锗管

【答案】 A

【例5】 某电路中需用一只阻值为5.6Ω,允许通过电流为500 m A,问应选择多大额定功率的电阻?

【答案】 解:该电阻实际消耗的功率为:P=I 2R=0.52×5.6=1.4(W)。

因此,应选择5.6Ω/2 W的电阻,或阻值为5.6Ω且功率更大的电阻。

【例6】 用示波器观察频率为450 k HZ的信号波形时,扫描时间开关应拨在哪一位置合适?

【答案】 频率为450 k Hz,其周期约为2.2μs/DIV(f=1/T),扫描时间选0.5μs/DIV,则显示1个周期的完整波形需4格多,若选1μs/DIV则显示1个周期的完整波形需2格多,所以开关置于1μs/DIV为宜。