现代电子技术及应用实验指导书.doc

现代电子技术及应用 实 验 指 导 书 电子信息工程系 2006年制订 实验一 有源滤波器选频特性 一 实验目的 1. 掌握有源滤波器快速设计方法。 2. 熟悉有源滤波器电路。 3. 熟悉有源滤波器幅频特性及其测试方法。 二 实验设备与元器件 1 方波信号发生器 2 直流稳压电源 3 万用表 4 交流毫伏表 5 面包板 6 运放741（1个） 7 电阻、电容若干 8 示波器 三 实验步骤与内容 1、实验前设计好一个有源二阶低通滤波器，其增益Kp=2,截止频率Kc=2000Hz。 2、按设计所确定的电路参数连接低通滤波器。 3、进行低通滤波器幅频特性测试。 四 实验报告要求 1. 画出所设计的低通滤波器电路，并注明元件参数。 2. 画出幅频特性测试原理图，说明测试方法与步骤。 3. 以表格形式绘出幅频特性测试数据，并画出其特性曲线。 五 附图 741管脚图 实验二 相敏检波器选频特性 一 实验目的 4. 熟悉相敏检波器的电路。 5. 熟悉相敏检波器输出特性与波形。 6. 熟悉相敏检波器选频特性及其测试方法。 二 实验设备与元器件 1 方波信号发生器 2 直流稳压电源 3 万用表 4 交流毫伏表 5 面包板 6 运放741（2个） 4013（1个） 4066（1个） 7 电阻、电容若干 8 示波器 三 实验步骤与内容 1、按图示原理图进行电路连接。当A、B两输入端加同一方波信号时 （1） 观察图示各点波形。 （2） 改变A点输入方波电压幅值大小，观察C、D点输出电压的变化。 2、将由图示D触发器4013产生的二分频信号加在B输入端，A点接原信号 （1） 观察图中各点波形 （2） 改变A点输入方波幅值大小，观察C、D点输出电压的变化 四 实验报告要求 4. 画出步骤1基本实验连接电路图及各点波形。 5. 画出步骤2实验连接电路图及各点波形。 五 附图 10KCA10101010K14066 相敏检波器原理图 741管脚图 4013双D触发器管脚图 4066四双向模拟开关 二分频原理 实验三 光电信号传输处理实验 一 实验目的 7. 掌握光电检测器设计方法。 8. 掌握420mA发送器设计方法。 9. 掌握420mA电流传输信号的原理和作用. 二 实验设备与元器件 1、直流稳压电源 2、万用表 3、4位数字面板表 4、面包板 5、运放741 6、420mA发送器AD694 7、发光二极管（5红管） 光敏三极管（3DU20） 8、电阻、电容、滑动变阻器若干 三 实验步骤与内容 1、实验前设计好光电检测电路（输出02V）、V/I转换电路（420mA发送器）。 2、按设计所确定的参数连接电路。 3、调整光强，测量表1中各项。 4、加上I/V转换电路，重复步骤3，将测量结果添在表2中。 四 实验报告要求 6. 画出所设计的光电检测电路和V/I转换电路，并注明元件参数。 7. 记录输出各环节波形，理解电路工作原理。 8. 以表格形式记录测试数据。 9. 对照两组测量结果，分析原因。 五 附表 表1 不加I/V转换的测量值 光电检测器输出 电压VO（V） 未经长线传负载电压（V） 未经长线传输时输出电流IO（mA） 经长线传输后 负载电压（V） 经长线传输后 输出电流IO（mA） 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 表2 加I/V转换的测量值光电检测器输电未经长负载电压未经长线传输输出电m经长线传输负载电压经长线传输输出电m0.40.81.2 1.6 2.0 六 进一步思考 1、环境光对实验结果有什么影响？如何避免？ 2、如果光电转换输出电流很微弱，如何在I/V转换后得到一个较大的输出电压？ 3、如果I/V转换得到的是0-10V，如何转换成4-20mA输出？0-5V呢？ 七 附图 LED发光 光电转换I/V转换放大输出0-2V电压输出负载传输图 1 光电检测器（不加I/V转换）参考框图 0-2V电压输出V/I转换负载4-20mA电流输出传输 图2 光电检测器（I/V转换）参考框图 图3 AD694管脚图 图4 420mA发送器(AD694)参考电路 实验四 直流电机测量控制 一 实验目的 1了解脉宽调制（PWM）信号产生方法。 2掌握直流电机驱动原理和方法。 3掌握脉宽调制控制直流电机的基本工作原理。 4掌握电机转速测量方法。 二 实验设备与元器件 1、直流稳压电源 2、万用表 3、4位数字面板表 4、面包板 5、示波器 6、直流电机控制芯片TD340 7、达林顿驱动器 2803 8、霍尔传感器3141 9、电阻、电容、滑动变阻器若干 三 实验步骤与内容 1、实验前设计电机测量控制电路（参考附图，一种参考方案：PWM信号产生可利用直流电机控制芯片TD340，直流电机驱动可利用达林顿驱动器 2803，电机转速测量可利用霍尔传感器3141） 2、按设计所确定的参数连接电路。 3、用示波器观察脉宽调制信号，并记录分析输入电压和输出PWM信号之间的关系。 4、利用产生的PWM信号控制驱动直流电机转动，因为电机是感性负载，注意其续流回路设计。 5、利用传感器测量电机转速，记录输出信号波形。 四 实验报告要求 10. 画出所设计的直流电机测量控制电路，并注明元件参数。 11. 记录输出各环节波形，分析并理解电路工作原理。 五 进一步思考 1、如何控制直流电机的旋转方向？ 2、如何实现负反馈闭环控制电机转速。 3、如果需要驱动大功率直流电机（电流达几安甚至几十安），如何设计驱动电路？ 4、设计其他的PWM信号产生电路。 六 附图 PW信产转速控PW电机驱电机转速测量 图1 电机控制测量框图 图2 达林顿驱动器 2803原理结构图 图3 2803管脚图 图4 TD340管脚图 图5 TD340模拟电压输入，PWM输出参考电路 图6 3141原理路 图7 3141管脚图