0909020xx7EWB实验报告

课程设计（论文）任务书

陷波器的验证------------数据采集电路

一、实验目的：

        通过本实验熟悉、掌握示波器、波特图仪的连线和使用方法。

二、试验内容：

         更熟悉、更熟练的掌握示波器、波特图仪的连线的使用方法

三、 试验电路图：

四、电路工作原理：

         

             


五、运行电路：

示波器：

波特图仪：

、

六、设计总结：

1、陷波器是50Hz，要用是交变电流，陷波器的数据要调试准确、

2、示波器，显示两个波形。要注意调好数据。

3、通过试验，我们知道了陷波器会过滤干扰波的作用。

4、通过试验我们更加熟练的掌握了陷波器及示波器的使用方法以及电路的连接。

 

第二篇：EWb计算机电路基础实验指导 实验4 -120xx

基于Electronic Workbench  虚拟电子实验室的

计算机电路基础实验指导书

郭迪新 编

二○##年九月修订


目　　　录

EWB概述

实验一、实验平台的熟悉，基尔霍夫定律

实验二、晶体二极管和三极管的检测

实验三、晶体管单管共射电压放大电路

实验四、负反馈电路

实验五、集成运放基本运算电路

实验六、集成电压比较器设计与调试

实验七、基本门电路的测试

实验八、组合逻辑电路（译码器）

实验九、组合逻辑电路（加法器设计）

实验十、触发器电路分析测试

实验十一、时序逻辑电路（十进制计数器电路设计）

实验十二、555多谐振荡器电路设计

附：计算机电路基础实验项目表


EWB电路实验概述

EWB英文全称Electronics Workbench，是一种电子电路计算机仿真设计软件，北称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室。它是加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司于1988年开发的，它以SPICE为基础，具有如下突出的特点：

1、EWB具有集成化、一体化的设计环境

2、EWB具有专业的原理图输入工具

3、EWB具有真实的仿真平台

4、EWB具有强大的分析工具

5、EWB具有完整、精确的元件模型

　　本实验指导书所列入的实验是建立在EWB平台上的，在普通微机上完成的实验。要求实验者首先要熟悉EWB的基本操作。


实验一、实验平台的熟悉，基尔霍夫定律

实验目的：

熟悉EWB仿真实验平台；

验证基尔霍夫定律、加强对基尔霍夫定律的理解。

实验条件

普通微机、Electronic Workbench软件。

实验要求

　　1、要求在实验前熟悉Electronic Workbench软件的基本使用；

　　2、预习课程相关内容（基尔霍夫定律）、实验电路分析；

　　3、认真做好实验，并填写实验报告。

实验原理

基尔霍夫定律是电路的基本定理。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定理（KVL）。即对电路中的任一个节点而言，应有∑I=0；对任何一个闭合回路而言，应有∑U=0。

运用上述定理时必须注意各支路或闭合回路中电流的方向。

实验步骤

1、参照实验电路图1.1，在Electronic Workbench软件的操作界面中安装有关元件，并连接有关线路（注意：任何两个元件之间可以用连接点过度，以方便增加连接其他仪表）。

2、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图1-1中的I1、I2、I3所示。

3、将U1、U2两路直流稳压电源分别设定至U1＝6V，U2＝12V。

4、将数字毫安表的两端接至电路中的三条支路中（串联）；记录相应电流值。

5、用直流数字电压表分别测量电阻元件上的电压值，数据填入表1-1中。

6、整理分析实验结果。根据实验数据，选定实验电路中的任一个节点，验证基尔霍夫电流定律的正确性；根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证基尔霍夫电压定律的正确性。

注意：要求每次只能用一只万用表进行测量。

图1-1 实验一电路图

表1-1

思考

1、在图1-1中,A、D两结点的电流方程是否相同？为什么？

2、根据图1-1的电路参数，估出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量限。


实验二、晶体二极管和三极管的检测

实验目的：

掌握二极管和三极管的检测方法；

加深对二极管和三极管特性和功能的理解

实验条件

普通微机、Electronic Workbench软件

实验要求

　　1、预习课程相关内容、查阅有关二极管和三极管的资料；

　　3、认真进行实验并填写实验报告。

实验原理

二极管具有单向导通特性（正向导通、反向截止）；

三极管工作在放大区时，三极电流满足：Ic = βIb，Ie = Ib +Ic，且Vce处于合理值。此外，可以用万用表测量三极管，以判别各引脚极性。

实验步骤

1、建立仿真电路，如图2.1所示。

2、双击选择开关S，在Switch Properties Fault选项中改变开关端口（或单击“空格”键），使D1正向偏置或D2反向偏置。

3、双击电流表A，改变其属性，这里设置：直流测量，内阻为1纳欧。观察其显示数值。

D1正偏时，电流表显示10.26mA，D2反偏时，显示0A。

4、选择合适的三极管进行检测（说明：可以建立一个简单的放大电路进行，也可以用其他方法，可以参考图2.2）。注意怎样调整参数使三极管处于放大状态。

5、在三极管处于放大状态时，改变输入信号的频率，测试并绘出该三极管的频率特性图。

6、整理分析实验结果。

注：图中的开关由“基本元件”中调用，默认的控制键是“空格键”，使用是双击开关符合可以修改，从而设置成任意键对其进行控制。在一个电路中若使用多个开关，必须设置成不同的键控制不同的开关。

图2.1 二极管单向导电性仿真电路

　　

图2.2 三极管简单测试仿真电路

思考

1、怎样判别二极管（或三极管）是硅材料的还是锗材料的？

2、如果实验中采用的是NPN三极管，那么换成PNP三极管会怎样？


实验三、晶体管单管共射电压放大电路

实验目的：

1、掌握放大器静态工作点的调试及其对放大性能的影响；

2、学习测量放大器Q点，Av，ri，r0的方法，了解共射级电路特性。

实验条件

普通微机、Electronic Workbench软件；

器件：有极性电容、滑动变阻器、三极管、信号发生器、直流电源、示波器。

实验要求

　　1、预习课程相关内容、对实验电路进行分析计算（静态三参数和动态三参数）；

　　2、认真进行实验、将实验测量数据与分析计算结果比较，填写实验报告。

实验原理

　　参考教材单管共射极放大电路部分内容。

实验步骤

　　1、建立仿真电路，如图3.1所示；

2、用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi（幅值为5mV，频率为10KHz）用示波器可观察输入、输出信号如图3.2所示，图中VA表示输入电压（电路中的节点4）VB为输出电压（电路中的节点5）。

注意观察波形图，可观察到电路的输入、输出电压信号反相位关系。

　　3、可以改变信号源的正弦信号参数（幅值和频率），观测示波器波形变化。并记录；

4、整理分析实验结果。

注：图中矩形小框内的数字是“节点号”，即该框边上的节点（黑色实心点）编号。双击电路中任何节点，都可以弹出有关对话框，从而进行有关设置。

图3.1 共射级单级放大器仿真电路

图3.2 共射极放大电路的输入、输出波形

由图3.2可得：

放大器的放大倍数：Av=801.54mv/4.97mv=161.3

理论计算：rbe=300+(1+β)×26mv/IE=300+26mv/IBQ=300+26mv/0.0226mA=1450Ω

Av=-βRL′/  rbe= 250×1000Ω/1450Ω=172.4

(其中RL′为RL与Rc的并联值，β的值约为250)

实验结果与理论值基本相符

放大器的放大倍数：Av=832.24mv/4.97mv=167.45

理论计算：rbe=300+(1+β)×26mv/IE=300+26mv/IBQ=300+26mv/0.0226mA=1450Ω

Av=-βRL′/ rbe= 250×1000Ω/1450Ω=172.4

(其中RL′为RL与Rc的并联值，β的值约为250)

实验结果与理论值基本相符

思考

　　1、如果三极管改用PNP型，如何进行测试？


实验四、负反馈电路

实验目的：

1、加深理解放大电路中引入负反馈的方法;

2、学习负反馈放大电路主要性能指标的测试方法；

3、研究负反馈对放大器各项性能指标的影响

实验条件

普通微机、Electronic Workbench软件；

器件：双踪示波器、函数信号发生器、交流毫伏表、晶体三极管2、电阻器、电容器若干

实验要求

1、  预习课程相关内容、掌握负反馈放大电路有关知识；

2、  对实验电路进行分析计算。

 

实验原理

　　

实验步骤

　　1、建立仿真电路，如图4.2所示（

2、各级静态工作点测量：VB、VC、VE、和IC 的值，并与理论值进行比较；

第一级：

VBQ=R6/(R5+R6)V2=36/(36+75)*12=3.9V

IEQ=(VBQ-VBEQ)/(R1+R7)=(3.9-.07)/(4..3+0.1)=0.73mA

VE=VBQ-VBEQ=3.2V      

ICQ ≈ IEQ=0.73mA

VCEQ=V2-ICQ*(R1+R2+R7) ≈ 4.3V

第二级：

VBQ=R10/(R9+R10)V2=24/(24+75)*12=3.0V

IEQ=(VBQ-VBEQ)/(R4+R12)=(3.0-.07)/(1+0.5)=1.53 mA

VE=VBQ-VBEQ=2.3V      

ICQ ≈ IEQ=1.53mA

VCEQ=V2-ICQ*(R3+R4+R12) ≈ 2.5V

在误差允许的范围内，计算值与理论值相符

3、  去掉反馈通路（断开反馈支路的连接），测量基本放大器的各项性能指标：中频（f＝1KHz,Us约10mV正弦信号）电压放大倍数Au，输入电阻Ri和输出电阻Ro；

RL’=R2||R9||R10                      RL=R3||R14

rbe1=300+(1+β)*26(mA)/IE1           rbe2=300+(1+β)*26(mA)/IE2

Au=Au1*Au2=uo1/ui1*uo2/ui2=-βRL’/[rbe1+(1+β)R7]*(- βRL/[rbe2+(1+β)R12])

 

Au=Uo/Ui ≈139

输入电阻Ri=Ui/Ii= 24.3K欧                      输出电阻Ro=R3=4.7K欧

4、  恢复反馈通路（直接连通反馈支路），重复上面步骤的测量；  

Au=Uo/Ui ≈16

输入电阻Ri=Ui/Ii= 24.3K欧                      输出电阻Ro=R3=4.7K欧

5、将两组实验数据（表4.1）进行比较分析，认真填写实验报告。

通过仿真数据得出，当接入反馈网络后，电压的放大倍数减小，但放到倍数的稳定性得到提高，波形失真程度减小。

图4.2 负反馈放大器仿真电路

表4.1 实验数据记录

思考

1、  如何进一步提高该实验电路的反馈深度？

答案：减小输出电阻或增大输入电阻。

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