PASG。物理组合实验系列 交直流电子学组合实验 周礼冲编译 上海交通大学物理实验中心
PASCO 物理组合实验系列 交直流电子学组合实验 周礼冲 编译 上海交通大学物理实验中心
目录 实验1欧姆定律Ⅱ… 实验2RC电路 实验3LR电路 6 实验4LRC电路… 8 实验5二极管实验（一） 10 实验6二极管实验（二）… 12 实验7晶体管实验（一）一NPN晶体管作为数字开关 16 实验8晶体管实验（二）一电流增益NPN射极跟随放大器 17 实验9晶体管实验（三）一共发射极放大器… 19
目 录 实验 1 欧姆定律Ⅱ············································································································· 2 实验 2 RC 电路··················································································································· 4 实验 3 LR 电路··················································································································· 6 实验 4 LRC 电路················································································································ 8 实验 5 二极管实验（一）································································································· 10 实验 6 二极管实验（二）································································································· 12 实验 7 晶体管实验（一）── NPN 晶体管作为数字开关············································· 16 实验 8 晶体管实验（二）── 电流增益 NPN 射极跟随放大器······························· 17 实验 9 晶体管实验（三）──共发射极放大器······························································ 19
实验1欧姆定律Ⅱ 实验仪器 计算机 102电阻 接口 导线 功率放大器 香蕉插头连线。 电子学实验线路板 实验目的 研究欧姆定律和非欧姆材料电压和电流间的关系。 实验原理 欧姆定律表示为=VR,欧姆电阻的电压和电流关系是直线，直线斜率的数值等于电阻。 实验内容 一.109电阻实验 1.计算机设置 (1)连接计算机和接口，接通电源。 (2)连接功率放大器和模拟通道A,接通电源。 (3)采样频率设置为4000Hz。 (4)设置信号发生器，使它能输出60HZ3.00V三角信号。 (5)设置显示器窗口，使得垂直轴表示输出电压(1.000V/div)。水平轴表示模拟通道A 的电流(0.100V/div)。 2.仪器设置 在电子学线路板上选择合适部件按图1连 线，接通功放电源。 3.记录数据 102 点击信号发生器窗口“ON”按扭，接通信 Power Amplifier 号发生器，点击实验设置窗口“MON”按扭， 记录并显示数据。 4.数据分析 图1 确定并记录显示器窗口直线的斜率。 5.选做内容 改换100Ω电阻重做上述实验。 分析讨论题 1.电阻轨迹直线斜率是否等于电阻阻值？
1 实验 1 欧姆定律Ⅱ 实验仪器 计算机 接口 功率放大器 电子学实验线路板 10Ω电阻 导线 香蕉插头连线。 实验目的 研究欧姆定律和非欧姆材料电压和电流间的关系。 实验原理 欧姆定律表示为 I=V/R，欧姆电阻的电压和电流关系是直线，直线斜率的数值等于电阻。 实验内容 一．10Ω电阻实验 1．计算机设置 （1）连接计算机和接口，接通电源。 （2）连接功率放大器和模拟通道 A，接通电源。 （3）采样频率设置为 4000Hz。 （4）设置信号发生器，使它能输出 60HZ 3.00V 三角信号。 （5）设置显示器窗口，使得垂直轴表示输出电压（1.000V/div）。水平轴表示模拟通道 A 的电流（0.100V/div）。 2．仪器设置 在电子学线路板上选择合适部件按图 1 连 线，接通功放电源。 3． 记录数据 点击信号发生器窗口“ON”按扭，接通信 号发生器，点击实验设置窗口“MON”按扭， 记录并显示数据。 4． 数据分析 确定并记录显示器窗口直线的斜率。 5． 选做内容 改换 100Ω电阻重做上述实验。 分析讨论题 1. 电阻轨迹直线斜率是否等于电阻阻值？ 图 1 10Ω Power Amplifier
实验2RC电路 实验仪器 计算机 1002电阻 接口 330μF电容 功率放大器 香蕉插头连线 电子学实验线路板 实验目的 研究充电过程中电容器上电压的变化和测量RC电路时间常数。 实验原理 在充电过程中，电容器电量随时间变化为： 9=9o1-e-h) 式中t是时间常数(t=RC,R是电阻，C是电容)。电量达到的时间称半衰周期，它和 时间常数关系为： =tIn2 2 实验内容 1.计算机设置 (1)连接计算机和接口，接通电源。 (2)分别连接电压传感器和模拟通道A,功率放大器和模拟通道B,接通电源。 (3)设置采样频率为1000Hz,停止条件为 4.00秒。 (4)设置信号发生器，使它能输出0.40Hz, 4.00V方波信号，输出模式为自动。 330μF (5)设定图形显示窗口垂直轴显示范围为 0-5V,水平轴显示范围为0-4秒。 2.仪器设置 1002 Power Amplifier 在电子学实验线路板上选择合适部件按 图2连线，接通电源。 3.记录数据 点击“REC”按扭，4秒后数据图标RUN#1出 图2 现在实验设置窗口中。 4.数据分析 (1)点击自动改变比例按扭，使图形显示匹配数据
2 实验 2 RC 电路 实验仪器 计算机 接口 功率放大器 电子学实验线路板 100Ω电阻 330mF 电容 香蕉插头连线 实验目的 研究充电过程中电容器上电压的变化和测量 RC 电路时间常数。 实验原理 在充电过程中，电容器电量随时间变化为： (1 ) 0 t t q q e - = - 式中t 是时间常数（t =RC，R 是电阻，C 是电容）。电量达到 2 0 q 的时间称半衰周期，它和 时间常数关系为： ln 2 2 1 t =t 实验内容 1． 计算机设置 （1）连接计算机和接口，接通电源。 （2）分别连接电压传感器和模拟通道 A，功率放大器和模拟通道 B，接通电源。 （3）设置采样频率为 1000Hz，停止条件为 4.00 秒。 （4）设置信号发生器，使它能输出 0.40Hz， 4.00V 方波信号，输出模式为自动。 （5）设定图形显示窗口垂直轴显示范围为 0-5V，水平轴显示范围为 0-4 秒。 2． 仪器设置 在电子学实验线路板上选择合适部件按 图 2 连线，接通电源。 3． 记录数据 点击“REC”按扭，4 秒后数据图标 RUN#1 出 现在实验设置窗口中。 4． 数据分析 （1）点击自动改变比例按扭，使图形显示匹配数据。 图 2 100Ω Power Amplifier 330mF
(2)点击放大镜按扭，利用鼠标拖出电压上升区域。 (3)利用鼠标显示并记录电压起始上升时间和电压达到2.00V时间，两者之差即11。 (4)利用11=tn2计算电容器电容。 (5)测量R和C,计算τ并和实验结果比较。 分析讨论题 1.利用实验数据确定电容器充电到0.75q。花的时间。 2.4个半衰周期后电容器电量为多少？ 3.求出电容器最大电量。 4.造成标称和实验测量值不符合的因素是什么？
3 （2）点击放大镜按扭，利用鼠标拖出电压上升区域。 （3）利用鼠标显示并记录电压起始上升时间和电压达到 2.00V 时间，两者之差即 2 1 t 。 （4）利用 ln 2 2 1 t =t 计算电容器电容。 （5）测量 R 和 C，计算t并和实验结果比较。 分析讨论题 1. 利用实验数据确定电容器充电到 0.75 0 q 花的时间。 2. 4 个半衰周期后电容器电量为多少？ 3. 求出电容器最大电量。 4. 造成标称和实验测量值不符合的因素是什么？