电路实验.docx
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电路实验
附录1：
电路元器件的特性和规格
一、电阻器
1、电阻器及电位器的命名方法
电阻器的型号由一组字母和数字排列而成，一般分为七个部分，前三部分所表示的具体意义见表1.1，第四、五、六和七部分分别用字母或数字表示序号、额定功率、标称阻值和容许误差等级。
表1.1电阻器型号前三部分表示的意义
第一部分
第二部分
第三部分
名称
材料
分类
符号
意义
符号
意义
符号
意义
R
电阻器
T
碳膜
1
普通
W
电位器
P
硼碳膜
2
普通
U
硅碳膜
3
超高频
H
合成膜
4
高阻
I
玻璃釉膜
5
高温
J
金属膜
6
精密
Y
氧化膜
7
精密
S
有机实芯
8
高压或特殊函数
N
无机实芯
9
特殊
X
线绕
G
高功率
R
热敏
T
可调
G
光敏
X
小型
M
压敏
L
测量用
W
微调
D
多圈
例如一个标有RTX—0.125—5.1KⅡ的电阻，表示这是一个小型碳膜电阻，额定功率为0.125W，电阻标称值为5.1KΩ，阻值容许误差等级为Ⅱ级即±10%，也就是说，这个电阻的实际阻值在（5.1-0.51）KΩ至（5.1+0.51）KΩ之间。
电位器的型号与电阻器的型号只有第一个字母不同，其它部分通用。
2、电阻器的分类
根据电阻器结构的特征，可分为薄膜电阻器、线绕电阻器和热敏电阻器等；从使用功能上可分为固定、可调、半可调电阻器，可调和半可调电阻器又称为电位器。
薄膜电阻
薄膜电阻是在绝缘材料做的骨架上覆盖上一层导电的碳膜或金属膜而成，在导电膜上刻有控制电阻值大小的螺纹，为了绝缘和防潮，表面涂一层薄漆。
碳膜电阻是使用最广泛的一种电阻，在一般电子线路中都能满足要求。
价格便宜，系列值齐全，但允许功率损耗小，误差级别不高，温度系数为负。
金属膜电阻允许功率损耗较大，误差级别高，温度系数有负有正，但价格较高。
线绕电阻
线绕电阻是将电阻丝绕在绝缘骨架上而成，为保护电阻丝，往往在外面涂上一层耐高温的绝缘层。
线绕电阻的阻值由所用电阻丝的粗细和长度决定，阻值可以做得很精确，稳定性好，允许功率损耗大，但固有电容和电感大，不宜用于高频工作情况。
电位器
电位器按其电阻体的材料分为碳质、薄膜和线绕三种，性能特点与同样材料的固定电阻器相似，不同的只是电位器有可动触点。
一般电位器的滑动臂只带有一个电阻体，如果带有两个电阻体同时变化，则称为双联电位器。
电位器的阻值和额定功率也是有系列值的，在选用时应加以注意。
热敏电阻
热敏电阻的电阻值随温度而变，可分为负温度系数和正温度系数热敏电阻两种。
3、电阻器的主要技术指标
电阻器的主要技术指标有：
准确度和标称值、额定功率、温度系数、噪声。
在一般情况下，主要考虑前两项指标。
4、电阻器的准确度和标称值
电阻器的准确度用电阻的标称值（电阻器表面所标注的电阻值）与实际值的偏差的百分数来表示。
常用电阻器的容许误差等级分为五级，如表1.2所示。
表1.2电阻器容许误差等级
误差等级
005
01
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
容许误差
±0.5%
±1%
±5%
±10%
±20%
电阻器的标称值是指标准化了的电阻器的电阻值。
标称值组成的系列称为标称系列，如表1.3所示。
电阻器的标称值必须符合表中所列的数值或所列数值乘以10n，n为整数。
表1.3电阻器的标称系列
容许误差
系列代号
系列值
±5%
E24
1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.0
3.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.2
±10%
E12
1.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.2
±20%
E6
1.01.52.23.34.76.8
5、电阻器的准确度和标称值的色环表示法
用色环标注电阻器的准确度和标称值的优点是，电阻被安装在电路中后，从各个角度都能清楚地读出阻值和误差，因而应用较普遍。
用色环标注的电阻常被称为“色环电阻”或“色标电阻”。
色环电阻分为四道色环电阻和五道色环电阻。
普通电阻器用四道色环标注法，各道色环表示的意义如表1.4所示。
紧靠电阻器端的为第一色环，其余依次为第二、三、四色环。
第一色环表示标称阻值的第一位数字，第二色环表示阻值的第二位数字，第三色环表示这两位数字后应乘的倍率数，第四色环表示阻值的容许误差。
精密电阻器常用五道色环标注法，它的第一、二、三道色环分别表示标称阻值的前三位数字，第四色环表示这三位数字后应乘的倍率数，第五色环表示阻值的容许误差。
也有的普通电阻只有三道色环，这表示该电阻器阻值的容许误差为±20%，表1.4最下一行所列“无色”即表示误差为±20%。
表1.4四色环电阻每道色环表示的意义
颜色
第一色环表示
第一位数字
第二色环表示
第二位数字
第三色环
表示倍率
第四色环
表示容许误差
黑
0
0
100
棕
1
1
101
红
2
2
102
橙
3
3
103
黄
4
4
104
绿
5
5
105
蓝
6
6
106
紫
7
7
107
灰
8
8
108
白
9
9
109
金
10-1
±5%
银
10-2
±10%
无色
±20%
6、电阻器的额定功率
在标准大气压和一定温度下，电阻器能长期连续负荷而不改变其性能的允许功率称为电阻器的额定功率。
选择电阻器的额定功率时，必须使之等于或大于电阻实际消耗的功率，否则长期工作时就会改变电阻的性能或烧毁。
电阻器的额定功率分为1/20、1/8、1/2、1、2、4、5……500等19个等级，单位为W。
额定功率一般以数字形式标注在电阻器上，一般电阻器的额定功率越大，体积也越大，额定功率小于1/8W的电阻器，由于体积小，往往不标注额定功率。
二、电容器
1、电容器的型号命名方法
电容器型号的命名方法与电阻器类似，也是由一组字母和数字排列而成，前三部分表示的具体意义如表1.6所示，第四、五、六和七部分分别表示电容器的序号、耐压、标称容量和容许误差等级。
表1.6电容器型号前三部分表示的意义
第一部分
第二部分
第三部分
名称
材料
分类
符号
意义
符号
意义
符号
意义
C
电容器
C
高频瓷
1~9的数字
T
低频瓷
T
铁电
I
玻璃釉
W
微调
O
玻璃膜
J
金属化
Y
云母
X
小型
V
云母纸
S
独石
Z
纸介
D
低压
J
金属化纸
M
密封
B
聚苯乙烯等非极性有机薄膜
Y
高压
L
涤纶等极性有机薄膜
C
穿心式
Q
漆膜
G
高功率
H
纸膜复合
D
铝电解
A
钽电解
G
金属电解
N
铌电解
E
其它材料电解
例如，型号为CCG1-63V-0.01uFⅢ的电容器是一个高功率、高频瓷介电容器，耐压63V，容量为0.01uF，容许误差等级为Ⅲ，即±20%。
2、电容器的分类
电容器的种类很多。
按其容量是否可以调节，分为固定电容器和、可变电容器和半可变电容器；按介质材料的不同，可分为纸介电容器、金属化纸介电容器、薄膜电容器、云母电容器、瓷介电容器、电解电容器等。
电解电容器又可分为铝电解、钽电解、金属电解等。
一般来说，电解电容器的电容量较大，有极性（这一点在使用时应特别注意）；纸介和金属化纸介电容器次之，其它形式的电容器的电容量都较小无极性。
，
3、电容器的主要技术指标
1耐压
电容器的耐压即最大工作直流电压，耐压系列为6.3、10、16、25、32*、40、50*、、63、100、125*、160、250、300*、400、450*、500、630……，带“*”者只限电解电容器使用。
2准确度和标称值
电容器的准确度用实际电容量与标称电容量之间的偏差的百分数来表示。
电容器的容许误差一般分为七个等级，每个等级对应的容许误差如表1.7所示。
表1.7电容器的误差等级
级别
02
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
容许误差
±2%
±5%
±10%
±20%
+20%
-30%
+50%
-20%
+100%
-10%
固定电容器的标称电容量系列如表1.8所示。
电容器的标称电容量是表中的数值或表中数值乘以10n，n为整数。
表1.8电容量标称系列
名称
容许误差
容量范围
标称电容量系列
纸介电容器
金属化纸介电容器
纸膜复合介质电容器
低频有机薄膜
介质电容器
±5%
±10%
±20%
100pF~1uF
1.0、1.5、2.2、3.3、4.7、6.3
1uF~100uF
1、2、4、6、8、10、15、20、30、50、60、80、100
铝、钽、铌电解电容器
±10%
±20%
+50%
-20%
+100%
-10%
1、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8
（容量单位uF）
三、电感器
电感器因为使用不够广泛，因此没有系列化产品。
市场上只能买到供在特殊场合下使用的产品如收音机中使用的中周变压器、电视机中用的各种电感线圈，还有的是在测量上用的标准电感等。
使用时，一般是根据要求自己设计、自己制作或到外面加工定制。
电感线圈是用漆包线或纱包线绕成，其间可插入铁磁体的一种元件。
根据构造不同，可分为空芯线圈、铁氧体芯线圈、铁芯线圈和铜芯线圈等几种。
根据电感量是否可调，可分为固定式和可调式。
1、电感器的主要技术指标有：
电感量
电感量由线圈的圈数N、截面积S、长度L、介质磁导率μ决定，当线圈长度甚大于直径时，电感量为L=μN2S/L（H）。
电感量的精确度由用途决定，一般调谐电路线圈的精确度要高，而耦合线圈、扼流线圈的精确度低。
品质因数
由于线圈存在电阻，电阻越大性能越差。
对具有铁芯的线圈，将引入插入损耗，影响线圈的性能。
当用在调谐电路中时，线圈的品质因数决定着调谐电路的谐振特性和效率，要求它的品质因数约50—300。
耦合线圈的品质因数小得多。
作滤波用的线圈，对品质因数要求不高。
固有电容
电感的线之间具有分布电容，在工作频率较高时，分布电容和损耗将影响线圈的特性，严重时甚至使其失去电感作用。
因此，固有电容是有害的，常采用特殊绕法减小固有电容。
附录2：
电子示波器的原理及使用
一、示波器的正确使用
1、示波器的选择
根据测量任务来正确选择示波器是一个很重要的问题。
反映示波器适用范围的两个主要工作特性是垂直通道的通频带宽度和扫描速度，这两个特点决定了示波器可以观察的最高信号频率或脉冲的最小宽度。
要使荧光屏能不失真地显示被测信号波形，基本条件之一是垂直通道有足够的频宽。
所能观测信号的频率高低决定于示波器的扫描速度。
2、如何提高分辨力
示波器的精确度在一定程度上取决于示波管的分辨力。
提高分辨力的办法，一是调好光点的聚焦，二是适当牺牲光点的辉度，使光点变小。
因为电子束密度越大，光点就越粗，聚焦就越差。
2、探头的应用
图2-1 探头示意图 图2-2补偿式衰减器
由于示波器放大器的输入阻抗不够高，用它去测试被测电路时，示波器的输入阻抗就成了被测电路的负载，这会影响被测电路。
例如，用示波器测量脉冲电路时，示波器输入阻抗中的输入电容Ci就影响脉冲的上升时间，使其在荧光屏上显示的波形产生较大的失真。
应用探头可减小示波器放大器输入阻抗对电路的影响。
低电容高电阻的探头结构如图2-1所示。
在带有金属屏蔽层的塑料外壳内，装有一个RC并联电路，其一端接探针，另一端通过屏蔽电缆接至示波器的输入端。
使用这种探头，将其中RC并联电路与示波器输入阻抗Ri、Ci并联电路组成一个具有高频补偿的RC型分压器（亦称补偿式衰减器），如图2-2所示。
其中C0是引线分布电容，C通常为一个半可变小电容，这样，从被测电路向示波器看进去，示波器的输入阻抗增加了，增大部分为串联的RC。
令C2=Ci+C0，当满足RC=RiC2时，分压比k在整个通频带内是均匀的，即：
k=RI/（R+RI）=C/（C+C2）。
利用这样的分压器可以避免分压传输过程对信号造成的失真，仅仅幅度减至k分之一。
总的等效输入电容大小等于Ci+C0和C的串联值，比Ci要小，因而可以减小示波器放大器输入阻抗对信号造成的失真。
一般将分压比设计为10∶1，大多数示波器的输入电阻Ri设计在1MΩ，则R应为9MΩ。
二、YB4324、YN4248型双踪示波器
1、主要技术指标
（1）垂直通道
灵敏度：
5mV/div至10V/div，分11档可调
灵敏度微调：
顺时针到底为校准
频带宽度：
AC:
10HZ～20MHZ（-3dB）
DC:
0～20MHZ（-3dB）
输入最大电压：
400V
垂直模式：
CH1、CH2、ALT（交替）、CHOP（断续）和ADD（相加）
代数加法：
CH1+CH2、CH1-CH2
反相：
仅CH2
（2）水平通道
（3）触发
（4）X-Y工作状态
2、面板图
（1）POWERON/OFF：
将此电源开关按下即为开启电源，再按一次即为关闭电源。
（2）INTENSITY：
调整显示扫描线的亮度。
（3）FOCUS：
焦点调整旋钮，可调整以得到清晰的显示信号。
本机具有AutoFocus功能可随INTENSITY变化调整，但若有微小差距时仍可以手动调整。
（4）TRACEROTA：
调整水平亮线的倾角。
当水平亮线受地磁作用影响而倾斜时，可调节此电位器将水平亮线调整至与中央的水平轴刻度平行。
（5）校准信号
（6）AC-GND-DC：
用以选择CH1垂直轴输入信号的输入方式。
AC：
输入信号为交流成分，其直流成分则被除去。
GND：
将垂直放大器的输入端接地，则可用以确认其接地电位。
输入阻抗对GND为1MΩ，而输入信号则未接地。
在这种MODE下由于防止亮线跳动电路的作用，当自GND切换为AC时，可防止TRACE位置作急剧的改变。
DC：
输入信号包括直流和交流成分。
（7）CH1INPUT：
为CH1的垂直输入端子。
在X-Y工作状态时则为Y轴的输入端子。
（8）VOLTS/DIV：
CH1垂直灵敏度调节钮。
此钮可在1-2-5级数间切换。
将VARLABLE钮旋至CAL位置时，可得到校正之垂直轴灵敏度（即垂直灵敏度为该旋钮所指之值）。
在X-Y状态时则成为Y轴衰减器。
（9）VARLABLE：
CH1垂直轴微调整钮。
可对VOLTS/DIV作连续调整。
向右旋至CAL位置时可得到已校正之值。
在X-Y工作状态时则成为Y轴的衰减微调钮。
（10）POSITION：
用以调整荧幕上CH2波形的垂直位置。
（11）VERTICALMODE：
用以选择如下的垂直作用方式：
CH1：
显示CH1的输入信号
CH2：
显示CH2的输入信号
ALT：
每次扫描交替显示CH1及CH2的输入信号。
CHOP：
与CH1及CH2输入信号频率无关，而以150kHz在CH1及CH2间切换显示两个输入信号。
ADD：
显示CH1及CH2输入信号的合成波形（CH1+CH2）。
但在CH2设定为INV状态下时，则显示CH1与CH2输入信号之差。
ALTMODE与CHOPMODE两种MODE由显示时间加以区分。
在CHOPMODE下是将两通道细分化，然后在两通道间交替显示，并非完全扫描完一个通道后再显示另一通道，通常使用于小于1ms/div的低速扫描及闪动率小的观测中。
至于ALTMODE则在每次扫描完后交替切换显示，故各通道显示较鲜明，通常用于高速扫描上。
（12）、（13）、（14）、（15）、（16）：
为CH2的垂直输入端子。
功能和CH1一样，在X-Y工作状态时则成为Y轴的输入端子。
（17）CH2INV：
当按下此钮时，CH2输入信号极性被反相后显示在荧幕上。
（18）POSITION：
用于调整所显示波形的水平位置。
在X-Y工作状态则成为水平位置调整钮。
（19）SLOPE：
用以选择触发扫描信号的极性。
未按下此钮时TRIGGER信号上升时被触发，按下此钮时TRIGGER信号下降时被触发。
（20）LEVEL：
用以调整TRIGGERLEVEL。
可用以设定在TRIGGER信号波形SLOPE的那一点上被触发而开始进行扫描。
（21）TRIGGERINGMODE：
用以选择TRIGGER的方式如下：
AUTO：
由TRIGGER信号启动扫描，若无TRIGGER信号时则显示Freerun亮线。
NORM：
由TRIGGER信号启动扫描，但与AUTO不同的是，若无正确的TRIGGER信号则不会显示亮线。
SINGLE：
单次脉冲触发按钮
（22）触发准备
（23）SWEEPTIME/DIV：
为扫描时间的切换器。
可在0.2μs/div～0.5s/div之间以1-2-5级数调整，共有20种变化。
当VARLABLE向左旋至CAL位置时则成为校正的指示值（即扫描速度为该旋钮所指之值）。
（24）VARLABLE：
为扫瞄时间的微调器。
可在SWEEPTIME/DIV之各段间作连续变化，向左旋至CAL位置是，可得到已被校正之值。
（25）SOURCE：
用以选择TRIGGER信号的来源
VERTMODE：
TRIGGER信号源由VERTICALMODE加以选择。
其方式如下表所示：
VERTICALMODE
TRIGGER信号源
CH1
CH1
CH2
CH2
ALT
由CH1和CH2交替作用
CHOP
CH1
ADD
CH1、CH2之合成信号
CH1：
TRIGGER信号源为CH1的输入信号。
CH2：
TRIGGER信号源为CH2的输入信号。
LINE：
TRIGGER信号源为50Hz交流电压波形。
EXT：
TRIGGER信号源为EXT.TRIG端子的输入信号。
（26）┴：
机壳接地
（27）AC/DC：
外触发信号。
频率很低，开关在DC
（28）NORM/TV：
观察电视信号，用TV
（29）EXTINPUT：
外部TRIGGER信号的输入端子。
将SOURCE钮设定于EXT时，此端子即成为TRIGGER信号的输入端子。
（30）Z.AXISINPUT：
为外部亮度调节端子。
电压为正其亮度减弱，为TTL电平则亮度转变。
（31）保险丝座、电源电压切换器：
请先将电源线移去后，再将保险丝座的电源电压切换器转至使用电压位置。
（请参照“维修”说明）
（32）电源插座：
作为连接AC电源线之用。
附录3：
信号发生器的原理与使用
一、EM1643型功率函数信号发生器
1、主要性能指标
（1）输出波形：
正弦波、方波、三角波、脉冲波、锯齿波
（2）输出频率范围：
0.3HZ~3MHZ，分七档连续可调
（3）输出直流电平范围：
-10V~10V
（4）输出阻抗：
电压输出为50Ω，功率输出为4Ω
（5）输出电压范围：
电压输出：
1mVp-p25Vp-p连续可调（开路时）；功率输出：
4.5W
（6）占空比调节范围：
20%～80%
（7）具有TTL电平、单次脉冲输出及频率计数和显示功能。
2、面板简介
（1）POWER：
电源开关，按入开。
（2）FREQVAR：
频率微调旋钮，调节输出信号频率的大小。
（3）LED：
显示信号频率
（4）DUTY：
占空比控制开关，选择DUTY、SYM对称度
（5）DUTY、SYM对称度：
占空比选择开关，DUTY占空比可在10%~90%内连续可调，SYM对称度输出信号频率为原来频率的1/5左右
（6）DUTY、SYM对称度：
调节旋钮
（7）INVFRT：
反相开关
（8）频率范围选择开关
（9）FUNCTION：
波形选择按钮，选择输出信号波形。
（10）ATT：
衰减器按钮，按入时对输出信号进行衰减，当需要小信号输出时使用，此按钮只在电压输出时有效，对功率输出无效。
（11）POWEROUT：
信号（功率）输出开关。
（12）POWER-OUT：
信号（功率）输出端。
（13）LEVEL：
电平控制开关，信号中的直流成分
（14）LEVEL：
调节旋钮，进行信号中直流成分的设置
（15）AMPLITUDE：
幅度微调旋钮，调节输出信号的大小。
（16）OUTPUT：
信号（电压）输出端，内阻为50Ω
（17）TTLOUT：
TTL电平输出端，幅度为3.5VP-P
（18）VOLTS：
电压调节旋钮，测量外来信号频率时，调节输入被测信号电压的大小。
（19）EXT、COUNTER：
测频输入端，测量外来信号频率时，被测信号的输入端。
（10MHZ）
（20）COUNTER为测频测量内/外开关。
附录4：
晶体管毫伏表
一、EM2171型晶体管毫伏表
1、技术指标
（1）频率测量范围：
10HZ~1MHZ
（2）电压测量范围：
100V~300V
（3）电平测量范围：
-60dB~+50dB
（4）输入阻抗：
1mV~300mV：
Ri2M，Ci50P；1V~300V：
Ri8M，Ci20P
2、
面板装置
（1）量程选择开关：
各档量程并列有附加分贝（dB）数，可用于电平测量
（2）输入接线柱：
输入被测信号电压用。
（3）零点调整旋钮：
EM2171型为机械调零，即毫伏表未接通电源时，调节该旋钮使表盘指针指示为零。
（4）表头及刻度：
有三条刻度线，供测量时读数调换。
第一条是0～1（10）刻度线，它是1mV、10mV、1000mV、1V、10V、100V六档量程的读数刻度。
第二条是0～3刻度线，它是3mV、300mV、3V、30V、300V六档量程的读数刻度。
第三条分贝（dB）刻度线，用于电平的测量。
（5）电源开关与指示灯。
接通电源指示灯亮。
3、使用方法及注意事项
（1）准备工作：
将毫伏表垂直放置在水平工作台上，在未接通电源的情况下，检查一下指示电表的指针是否在零位，若有偏差，则调节机械调零旋钮使指针指示为零。
（3）根据被测信号的大小选择合适的量程，无法预知被测量的大小时先用大量程档，逐渐减小量程至合适档位。
（4）凡量程为110n的读从上往下数的第一根刻度线，凡量程为310n的读第二根刻度线。
（5）毫伏表是不平衡式仪表，测试端的两个夹子是不同的，黑夹子必须接被测电路的公共地，红夹子接测试点。
接拆电路时注意顺序，测量时先接黑夹子，后接红夹子，测量完毕，先拆红夹子，后拆黑夹子。
（6）由于毫伏表的灵敏度很高，输入端感应的信号就能使表针满偏，因此不用时应将量程置3V以上档；测试过程中需要改换测试点时，也应先将量程置3V以上档，然后移动红夹子，红夹子接好之后再选择合适的量程；使用完毕将量程置3V以上档后，再断开电源。
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