电子_基础实验指导书 2012

电子科技专业基础实验

电子科学与技术学院编

2012．1

电子科技专业基础实验

1 微波基本测量 (1)

2 二维电场的模拟实验 (7)

3 电磁波的布拉格衍射实验 (12)

4 射频图像传输 (16)

5 偏振光实验 (23)

6 光源光谱特性的测量 (29)

7 光磁共振实验 (32)

8 半导体光电导实验 (41)

9 光栅实验 (47)

10 单色仪的标定实验 (51)

11 迈克尔逊干涉仪 (54)

12 半导体光伏效应实验 (60)

13 半导体霍尔效应实验 (66)

14 PN结正向压降温度特性实验 (72)

15 半导体少数载流子寿命测量 (77)

16 四探针测电阻率实验 (80)

实验1 微波基本测量技术

一．实验目的

1. 学习微波的基本知识；

2. 了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用；

3．了解微波在波导中传播的特点，掌握微波基本测量技术；

4．掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法；

5．学习用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。

二．实验原理

（一）微波基本知识

在微波波段，随着工作频率的升高，导线的趋肤效应和辐射效应增大，使得普通的双导线不能完全传输微波能量，而必须改用微波传输线。常用的微波传输线有平行双线、同轴线、带状线、微带线、金属波导管及介质波导等多种形式的传输线，本实验用的是矩形波导管，波导是指能够引导电磁波沿一定方向传输能量的传输线。

传输线的特性参量与工作状态在波导中常用相移常数。波导波长，驻波系数等特性参量来描述波导中的传输特征，对于一个横截面为b a ×的矩形波导中的TE 10波：

自由空间波长 /c f λ=，

截止（临界）波长 2c a λ=，

波导波长 /g λλ= （1）

相移常量 2/g βπλ=，，

反射系数 Γ=E 反/E 入

驻波比 max min /E E ρ=，

由此可见，微波在波导中传输时，存在着一个截止波长c λ，波导中只能

传输λ＜c λ的电磁波。波导波长g λ＞自由空间波长λ。

在实际应用中，传输线并非是无限长，此时传输线中的电磁波由人射波

和反射波迭加而成，传输线中的工作状态主要决定于负载的情况。

（1）波导终端接匹配负载时，微波功率全部被负载吸收，无反射波，

波导中呈行驻波状态．此时|Γ|=0，ρ＝l 。

（2）波导终端短路（接理想导体板）．开路或接纯电抗性负栽时，形成

全反射，波导中呈纯驻波状态。此时|Γ|=1，ρ＝∞。

（3）波导终端接一般性负载（有电阻又有电抗）时，形成部分反射，波导中呈行驻波状态．此时0＜|Γ|＜l，1＜ρ＜∞。

（二）常用微波元件及设备简介

1．波导管：本实验所使用的波导管型号为BJ—100，其内腔尺寸为α＝22.86mm，b＝10．16mm。其主模频率范围为8．20～12．50GHz，截止频率为6．557GHz。

2．隔离器：位于磁场中的某些铁氧体材料对于来自不同方向的电磁波有着不同的吸收，经过适当调节，可使其对微波具有单方向传播的特性(见图1)。隔离器常用于振荡器与负载之间，起隔离和单向传输作用。

3．衰减器：把一片能吸收微波能量的吸收片垂直于矩形波导的宽边，纵向插入波导管即成，用以部分衰减传输功率，沿着宽边移动吸收片可改变衰减量的大小。衰减器起调节系统中微波功率以及去耦合的作用。

4．谐振式频率计（波长表）：电磁波通过耦合孔从波导进入频率计的空腔中，当频率计的腔体失谐时，腔里的电磁场极为微弱，此时，它基本上不影响波导中波的传输。当电磁波的频率满足空腔的谐振条件时，发生谐振，反映到波导中的阻抗发生剧烈变化，相应地，通过波导中的电磁波信号强度将减弱，输出幅度将出现明显的跌落，从刻度套筒可读出输入微波谐振时的刻度，通过查表可得知输入微波谐振频率。

5．驻波测量线：驻波测量线是测量微波传输系统中电场的强弱和分布的精密仪器。在波导的宽边中央开有一个狭槽，金属探针经狭槽伸入波导中。由于探针与电场平行，电场的变化在探针上感应出的电动势经过晶体检波器变成电流信号输出。

6．晶体检波器：它的典型结构是在一段直波导上加装微波检波二极管，短路活塞和调配钉而成。晶体检波二极管置于平行微波电场方向，当有微波输入时，在晶体中感应出微波信号。

7．微波源：提供所需微波信号，频率范围在8．6～9．6GHz内可调，工作方式有等幅、方波、外调制等，实验时根据需要加以选择。

（三）微波的传输特性和基本测量

本实验是微波实验中的基本实验之一，要求学会使用基本微波器件，了解微波的传输特性，并掌握频率，波导波长以及驻波比等基本量的测量。

l．微波频率的测量

微波的频率是表征微波信号的一个重要物理量，实验中常采用吸收式谐

振频率计进行频率测量．谐振式频率计含有一个装有调谐柱塞的圆形空腔，

空腔通过隙孔耦合到一段直波导管上，形成波导的分支，测量频率时，调节

频率计上的调谐机构，将腔体调至谐振，此时波导中的电磁场就有部分功率

进入腔内，使得到达终端信号检测器的微波功率明显减少．只要读出对应系

统输出为最小值（减幅最大）时调谐机构上的读数，就得到所测量的微波频率．注意测量完毕要调节频率计的调谐机构使腔体失谐，此时腔里的电磁场

极为微弱，它不吸收微波功率，也基本上不影响波导中波的传输。

2．波导波长和驻波比的测量

实验中通常采用驻波测量线来测量波导波长和驻波比。

（l ）波导波长的测量。

波导波长在数值上为相邻两个驻波极值（波腹或节点）距离的两倍。驻波极值点用驻波测量线来测量。本实验中通过平均值法来测量波导波长。亦即记录下每一个驻波极值点，然后分别对相邻的波腹和节点之间取差值计算。

（2）驻波比的测量

驻波比定义为波导中驻波极大值点与驻波极小值点的电场之比．即

,min

max E E =ρ （2） 其中max E 和min E 分别表示波导中驻波极大值点与驻波极小值点的电场

强度．由于终端负载不同，驻波比ρ也有大中小之分。因此，驻波比测量的首要问题是，根据驻波极值点所对应的检波电流，粗略估计驻波比的大小。在此基础上，再作进一步的精确测定。实验中微波信号比较弱。可以认为检波晶体（微波二极管）符合平方律检波，即电表上的读数I 与微波功率成正比：I P ∝，依据公式

,min

max min max I I E E ==ρ （3） 求出粗略值后，再按照驻波比的三种情况，进一步精确测定ρ的值。

（a ） 大驻波比（6>ρ）的测量。在大驻波比情况下，检波电流max I 与min I 相差太大，在波节点上检波电流极微，在波腹点上二极管检波特性远离平方律,故不能用（3）式计算驻波比ρ，可采用“二极管小功率法”。如图1所示，利用驻波测量线测量极小点两旁功率为其两倍的点坐标，进而求出W （W 为等指示度之间的距离），则

ρ=g W λπ， （4）

必须指出：W 与λg 的测量精度对测量结果影响很大，因此必须用高精度的探针位置指示装置(如百分表)进行读数。

（b ）中驻波比)65.1(≤≤ρ的测量。中驻波比的情况可直接根据式（3）计算，

,min max min max I I E E ==ρ （5）

（c ）小驻波比（5.1005.1≤≤ρ）的测量。在小驻波比情况下，驻波极大值点与极小值点的检波电流相差极微，因此采用测量多个相邻波腹与波节点的检波电流值，进而取平均的方法。

max1max 2max min1min 2min n n E E E E E E ρ++???+==++???+ （6）

3．晶体的检波特性曲线和检波律的测定（选做）

在测量驻波比时，驻波波腹和波节的电场强度大小由检波晶体的输出信

号测出。晶体的检波电流I 和传输线探针附近的高频电压E 的关系必须正确测定。根据检波晶体的非线性特征，可以写出

n I kE = （7）

其中：k ，n 是和晶体二极管工作状态有关的参量。如驻波测量线晶体检

波律n ＝1称为直线性检波，n ＝2称为平方律检波。当微波场强较大时呈现直线律，当微波场强较小时(P

令驻波测量线终端短路（接短路片）。此时沿线各点驻波振幅与终端距

离l 的关系为

sin m E E l β= 式中g λπ

β2= （8）

称为位相常数。g λ是波导波长，l 是到极小值的距离。代入（7）式即得

'sin ()sin ()n n n m I kE l k l ββ== （9）

两边取对数得

''log log log(sin )

2log log[sin()]g I k n l k n l βπ

λ=+=+ （10）

λ长度内，分为10个等距离间隔，即确定10个测量从波腹到波节的4/

g

点，读出每个测量点上对应的检波电流I，按（10）式作出1gI—1g|sin(2πl／λg)|曲线图，其斜率就是晶体二极管的检波率n。

三、实验设备

信号源、三厘米驻波测量线、可变衰减器、波长表、检波器、电缆、检波指示器、隔离器、环行器、单螺调配器、弯波导、波导开关、直波导、匹配负载、失配负载、短路板。

四、实验要求及数据处理

1．测量连接图如图2所示。开启微波信号源，预热5分钟以上，工作方式选择“等幅”。

图2 测量连接图

2．驻波测量线后接检波指示器，用谐振式频率计（波长表）测量微波频率。慢慢调节波长表上的测微头直到出现谐振，从刻度套筒读出谐振点位置，然后查表得出微波频率。重复3～5次，把频率取平均后，根据（1）式计算微波波导波长。

注意：波长表需慢慢仔细调节寻找谐振点，谐振点位置就是检波表最小值处（通常与其它值相比减小十几个刻度值）；测完频率后把频率计调离谐振点。

3．被测元件处换接金属短路片测量波导波长。把测量线的探针从一端缓慢移向另一端，记录每一个波峰、波谷对应的测量线刻度值（也即探针的位置读数），

用逐差法处理数据，求出波导波长值。并与步骤2中计算得到的理论波长值进行分析比较。

4．被测元件处换接短波导、长波导，测量不同负载的驻波比。把测量线的探针从一端缓慢移向另一端，由测量线的检波指示器（本实验中换用微安表）读取每一个波峰、波谷值，根据驻波比的估算公式采用不同的公式计算（数据分析时给出详细的计算过程和采用不同公式计算的理由）。

注意：本步骤中，需要记录的是波峰、波谷时微安表的测量值。

5．(选做)根据短路负载的1gI—1gl|sin(2πl／λg)|曲线，求出n。

五、思考题

1．开口波导的ρ≠∞，为什么?

2．如何比较准确地测出波导波长（指实验步骤3中的实验值）?请从测量方法和测量操作两个方面进行回答。

实验2 二维电场的模拟实验

一、实验目的

1. 了解模拟法描绘静电场的依据及描绘方法。

2. 描绘几种静电场的等位线。

3. 加深对静电场，稳恒电流场的了解。

二、实验器件

THME-2型静电场描绘实验仪。

三、实验原理

静电场可以用场强E和电位U来表示。由于场强是矢量，电位是标量，测定电位比测定场强容易实现，所以一般都先测绘静电场的等位线，然后根据电力线与等位线正交的原理，画出电力线，由等位线的间距确定电力线的疏密和指向，形象地反映出一个静电场的分布。

用稳恒电流场模拟静电场，为了保证具有相同或相似的边界条件，稳恒电流场应满足以下的模拟条件：1、稳恒电流场中的电极形状和位置必须和静电场中带电体的形状和位置相同或相似，这样可以用保持电极间电压恒定来模拟静电场中带电体上的电量恒定。2、静电场中的导体在静电平衡条件下，其表面是等位面，表面附近的场强（或电力线）与表面垂直。与之对应的稳恒电流场则要求电极表面也是等位面，且电流线与表面垂直。为此必须使稳恒电流场中电极的电导率远大于导电介质的电导率；由于被模拟的是真空中或空气中的静电场，故要求稳恒电流场中导电介质的电导率要处处均匀；此外，模拟电流场中导电介质的电导率还应远大于与其接触的其他绝缘材料的电导率，以保证模拟场与被模拟场边界条件完全相同。

实验上电极系统常选用金属材料，导电介质可选用水、导电纸或导电玻璃等。若满足上述模拟条件，则稳恒电流场中导电介质内部的电流场和静电场具有相同的电位分布规律。

水的电导率非常均匀，且可以方便地与电极作良好的电接触，所以，精确的测量数据目前还是以水作为电介质测出的，因此，本实验采用水作为电介质。实验中盛水的水槽称为电解槽。根据槽内水深与电极尺寸大小的比较有“深槽”和“浅槽”之分。“深槽”一般用来模拟三维空间的静电场，而“浅槽”则多用来模拟二维平面的电场分布。

我们知道，带电体周围的电场分布通常是三维空间的，但当电场的分布具有某种对称性时，只要清楚某一个二维平面上的电场分布，即可知其三维空间的电场分布。如长直同轴电缆内的电场，长平行输电线间的电场等，这些场的特点是除靠近端部的区域外，在垂直于导线的任一平面内电场分布都是相同的。所以只要模拟测量出垂直于导线的二维平面内的电场分布即可。很多二维平面内的电场分布又是对称的，所以有时只要实际测绘一半的电场分布即可描绘出整个电场的分布。

用稳恒电流场模拟静电场时，如果用水作为电介质，若在电极间加上直流电

压，则由于水中导电离子向电极附近的聚集和电极附近发生的电解反应，增大了电极附近的场强，从而破坏了稳恒电流场和静电场的相似性，使模拟失真。因此使用水为电介质时，电极间应加交流电压。当交流电压频率f 适当时，即可克服电极间加直流电压引起的稳恒电流场分布的失真。交流电源频率f 也不能过高，过高则场中电极和导电介质间构成的电容不能忽略不计。其次应使该电磁波的波长λ(λ＝C/f)远大于电流场内相距最远两点间的距离，这样才能保证在每个时刻交流电流场和稳恒电流场的电位分布相似。这种交流电流场称作“似稳电流场”。通常f 选为几百到上千Hz，低至50Hz，也可使用。

四、实验内容与步骤

（一）模拟长同轴电缆中的静电场

模拟同轴电缆内静电场时，采用圆柱电极和水槽内的圆环电极（圆柱电极半径为a=1cm，圆环的内半径为b=13.8cm），电路连接如图1所示，则有：

r b r U U ln 0= （1） 为计算方便，(1)式常改写为 0(U r U a b b r ?= （2）

式中，a=1cm 圆柱电极半径，b=13.8cm 为圆环内半径，r 为测量点与圆电极中心点的距离。

对于本实验用仪器，以cm 作为长度单位，则因为制造时已使a ＝1cm，故(2)式可简化为

01U r U

b r ?= （3）

图1 同轴电缆模型

实验步骤如下：

1.把圆柱电极放置水槽坐标板中心，圆环电极放置水槽周沿，用导电杆将它们压住。

2.倒入干净自来水，自来水的深度应和小圆柱上刻划的细线大致对齐，约一指高，看水槽边缘的刻度线。

3.通过调节三个水平调节螺钉，并观察水平泡，将装置调水平。

4.通过水槽上的两个接线柱，给电极施加电压U 0，并且把输出的频率调节到

200HZ 左右，幅度为5～8V，以下各实验均相同。

5.使探针轻轻垂直在圆柱电极表面（但不能与电极接触），也即在r＝1.2cm 圆周上选取若干个测量点（至少五个点），测出这些点的电压U 1。2。取平均后，

近似得到水与圆柱电极表面分界处的电压值U 1（取U 1.2≈U 1，或把U 1.2代入公式

（1）中反算出U 1，或在计算时公式（1）中的a 值取1.2)。

6.在坐标板上选取某个半径为r 的同心圆，在该圆周上选取若干个测量点（至少五个点）。用探针测出这些点的电压Ur。

7.此圆即为长同轴电缆横截面中静电场的一个等位线。此等位线应具有的理论电压可由式（1）求出，在用式（1）进行计算时，U 0的值用U 1代替。其上各点

的平均实测电压与理论电压间的误差即为该次测量的误差。

8.换取不同半径的同心圆，重复以上测量至少四次。注意选取的不同半径r 不要全部都集中在小半径的范围内。

9.各次实测电压误差的平均值，即为本次实验总的误差。

10.依据电力线与等位线处处垂直的原理，描绘出静电场分布图。

（二）平行板间的静电场

平行板间静电场的示意见图2。

图2 平行板的模型及静电场分布

实验步骤：

1. 把上个实验中所用电极从水槽中取出。把两块平行板（长度均为160mm，两平行板间距离约为80-120mm）对称放入水槽中合适的位置（具体位置自定）并记录其坐标。并用导电连杆将其压住，使其接触良好。

2. 把实验箱上的电源接到水槽的两个电极A，B，并施加电压U 0。

3. 用探针沿槽底的坐标均匀地选取若干个（至少8个点，平行板内部至少选2个，平行板上下两端电力线弯曲的部分至少各选3个点，可多测量几个点，测量点越多，可以更为准确的描出电力线。）电压同为Ui 的等位点。记下这些点的坐标值。

注意：测量点不需要选取两平行板外端位置的值，也即取点时不要靠近外槽的大金属圆环。

4. 换取不同的U 值，重复以上测量至少四次，其中所选U 值在整个电势分布中最好是等间隔的，并分居在平行板中间两侧。

5. 根据以上测量，画出静电场分布图。

（三）模拟长平行圆柱间的静电场（选做）

图3 长平行圆柱的模型及静电场分布

上述的长直同轴电缆内静电场基本上被封闭在电极之内，电极外电场极弱，所以模拟比较准确。本次测绘的长平行圆柱间的静电场见图3。由于水槽的面积有限，水槽边缘的电流线无法流到水槽外部去，只能平行于水槽壁流动，无法模拟无限大空间内的电力线分布，这样，水槽边缘部分的模拟失真较大，只有中央部分的测绘才是比较准确的。

实验步骤如下：

1. 把上个实验中的两个平行板从水槽中取出。

2. 把两个大的圆柱（半径均为14mm）放在导电杆下合适的位置（具体位置自定，中心距大致为4-5cm），并用导电连杆将其分别压住，使其接触良好。

3. 把实验箱上的电源接到水槽的两个电极A，B施加电压U

。

4. 测量坐标（0，-1）点的电压值，并记录此值Ui。

5. 用探针沿槽底的坐标均匀地选取若干个电压同为Ui的等位点。记下这些点的坐标值。

6. 换取不同的坐标点，如（-1，-1；+1，+1等）；

7. 根据以上测量，画出静电场分布图。

（四）模拟长圆柱与平板之间的静电场（选做）

其静电场如图4所示。

图4 圆柱与平行板的模型及静电场分布

实验步骤如下：

1. 把上个实验中的两个圆柱从水槽中取出，把一个半径为14mm的圆柱和一块平行板（长度均为160mm）放入水槽中合适的位置。并用导电连杆将其压住。

。

2. 把实验箱上的电源接到水槽的两个电极A，B，并施加电压U

3. 用探针沿槽底的坐标均匀地选取若干个电压同为Ui的等位点。记下这些点的坐标值。

4. 换取不同的U值，重复以上测量。

5. 根据以上测量，画出静电场分布图。

（五）模拟示波管内聚焦电极间的静电场（选做）

为了让仪器和测量简单一些，对实验作了如下简化：由于所测静电场是轴对称的，故只测半个静电场的电位分布，见图5中的右边虚线框。

图5 聚焦电极模型 图6 聚焦电极的安装示意图 实验步骤：

1. 将两个“L”形聚焦电极放入水槽（如图6所示），用导电杆压住两个电极。

2. 把水槽的A，B两端调高，C，D两端调低，使水槽里的水形成一边厚，一边薄的楔形。E，F连线表示水槽中水的边界，边界上部无水。

3. 为了调出一个左右两边一样厚的楔行水层，以保证能真实地模拟聚焦电场，注意此时水准泡中的气泡应位于图6所示的位置，既不偏左，也不偏右，同时还应测量“L”形电极下端的水深，保证左右两个电极同处位置的水深一致。为了提高测量精度，水的深度应尽量大一些。

4. 调整完毕后，按照实验三的步骤，测绘出聚焦电极的若干条等位线。

5. 依据等位线，测绘出电力线的分布。

五、实验注意事项

1. 实验前应将水槽坐标板和电极等清洗干净。

2. 水槽水平调节时应先让水平泡斜对面的支点悬空，调节其它三个支点，将水槽调节好水平后，再把悬空的支点落实。

3. 测量时应保持探针和水面垂直，否则会引起测量误差。

4. 接线时应注意电源输出的红色插孔接到水槽上的红色插孔。

5. 做除实验一以外的其它实验时，应将水槽里面的大圆环取出。

六、思考题

1. 用稳恒电流场模拟静电场的依据是什么？

2. 电力线与等位线有何关系？电力线起于何处？止于何处？

3. 电极的电导率为什么要远大于电介质的电导率？

4. 改变电源输出的频率，对模拟的效果会有什么影响，从理论上加以分析。

实验3 电磁波的布拉格衍射

一、实验目的

用模拟晶体使微波发生布拉格衍射，从中认识微波的光学性质，学习Ｘ射线晶体结构分析的基本知识。

二、实验原理与说明

1、晶体结构与密勒指数

固体物质可分成晶体和非晶体两类。组成晶体的微粒（原子、分子或离子）有规则地、周期性地排列成一定的结晶格子，简称晶格。晶体格点距离的数量级是10-10ｍ，与Ｘ射线的波长数量级相当。

图1 立方晶格最简单的晶格是立方体结构

这种晶格只要用一个边长为ａ的正立方体沿３个直角坐标轴方向重复即可得到整个空间点阵（图1），ａ就称做点阵常数。通过任一格点，可以画出全同的晶面和某一晶面平行，构成一组晶面，所有的格点都在一族平行的晶面上而无遗漏。这样一族晶面不仅平行，而且等距，各晶面上格点分布情况相同。为了区分晶体中无限多族的平行晶面的方位，人们采用密勒指数标记法。先找出晶面在ｘ、ｙ、ｚ３个坐标轴上以点阵常量为单位的截距值，再取３截距值的倒数比化为最小整数比（ｈ∶ｋ∶ｌ），这个晶面的密勒指数就是（ｈｋｌ）。当然与该面平行的平面密勒指数也是（ｈｋｌ）。例如：某晶面在３个坐标轴的截距分别为３、４、２（见图2）。取倒数比为１／３∶１／４∶１／２，乘以分母的最小公倍数１２，得最小整数比为４∶３∶６，所以此平面的密勒指数为（４３６）。再如截距为Ｘ＝１，Ｙ＝∞，Ｚ＝∞的平面，密勒指数为（１００）。利用密勒指数可以很方便地求出一族平行晶面的间距。对于立方晶格，密勒指数为（ｈｋ

可按下式计算：

ｌ）的晶面族，其面间距ｄ

ｈｋｌ

图2 一个晶面的密勒指数图3 布拉格反射

图3表示立方晶格在ｘ—ｙ平面上的投影，其中实线表示（１００）面与ｘ—ｙ平面的交线，虚线与点画线分别表示（１１０）面和（１２０）面与ｘ—ｙ平面的交线。由图不难看出，

2、微波布拉格衍射

根据用Ｘ射线在晶体内原子平面族的反射来解释Ｘ射线衍射效应的理论，如有一单色平行于Ｘ射线束以掠射角θ入射于晶格点阵中的某平面族，例如图3所示之（１００）晶面族产生反射，相邻平面间的波程差为

ＰＱ＋ＱＲ＝２ｄ１００ｓｉｎθ

式中ｄ１００是（１００）平面族的面间距。若程差是波长的整数倍，则二反射波有相长干涉，即因满足

nλ=2dsinθ（n=1,2，……）（１）

而得到加强。此式即布拉格方程，它规定了衍射的Ｘ射线从晶体射出的方位。

对每个格点位置上有相同类型原子的简单立方结构，随着间距ｄ的减小（例如从ｄ１１０到ｄ１２０），在每个晶面上的原子数目也减少，反射就变得弱些。

当用单色波对处于特定方位的晶体进行分析时，随着掠射角θ的改变，可得到一个反射光强度的分布。最强的反射峰对应的θ角值也即布拉格衍射角。如有几个满足布拉格定律的晶面族产生反射，其弱者可视为总强度分布的本底。

本实验是仿照X射线入射真实晶体发生衍射的基本原理，人为的制做了一个方形点阵的模拟晶体，以微波代替X射线，使微波向模拟晶体入射，观察从不同晶面上点阵的反射波产生干涉应符合的条件。这个条件就是式（1）。衍射线在所考虑的晶面反射线方向。在式（1）中采用入射线与晶面的夹角θ（即通称的掠射角），我们这里采用入射线与晶面法线的夹角α（即通称的入射角），这时布拉格方程为

nλ=2dcosα（n=1,2，……） （2）

这样处理为了在实验时方便，因为当被研究晶面的法线与分光仪上度盘的00刻度一致时，入射线与反射线的方向在度盘上有相同的示数，不容易搞错，

操作方便。实验仪器布置如图4。

图4、 布拉格衍射实验的仪器布置

实验中除了两喇叭的调整同反射实验一样外，要注意的是模拟晶体球应

用模片调得上下左右成为一方形点阵，模拟晶体架上的中心孔插在支架上与度盘中心一致的一个销子上。当把模拟晶体架放到小平台上时，应使模拟晶体架下面小圆盘的某一条与所研究晶面法线一致的刻线与度盘上的00刻线一致。为了避免两喇叭之间波的直接入射，入射角取值范围最好在300到700之间。

三、 实验仪器与设备

参见图4所示。电磁波综合测试台中发射喇叭支路由固态信号源、衰减器及矩形喇叭等组成；接收喇叭支路由矩形喇叭、检波器、微安表等组成；另外，模拟晶体（模拟晶体及支架）的安装见图4所示。

四、实验内容

1、首先选定入射频率（8.9GHz～9.3GHz，波长～3cm），打开微波信号

源，调节微波振荡器的刻度至相应的值（查每台振荡器对应的频率-刻度对照表；千分尺读法），记录此频率值。

2、仿照X 射线入射真实晶体发生衍射的基本原理，人为的制做一个方形

点阵的模拟晶体。每次实验前需要调整。晶格常数设计为4cm，利用套件中配有的一叉形（梳形）模片，利用模片分别上下一层层拨动铝球，使球进入叉槽中，即可调好。于是，可以用微波代替X 射线，使微波向模拟晶体入射，观察从不同晶面上点阵的反射波产生干涉应符合的条件。

2、制做了一个方形点阵的模拟晶体后，调整100晶面的法线与分光仪

刻度盘上的00刻度一致，并固定好。分别转动晶体架和接收喇叭到任意一个角度（从030开始，每次增加01，直到070），记录下100面的接收喇叭所测的幅度值并填表1。

注意：实验装置附近不可有运动的物体，甚至测量者头部的移动也会影

响读数，所以实验者应坐在接收器后面读数。

3、调整110晶面的法线（比100晶面的旋转45度）与分光仪刻度盘上

的00刻度一致，并固定好。重复以上测量并填表1。

4、注意：保证整个测量过程中微安表读数不要超过量程，其中测量点

最大值最好在95附近，充分利用其量程，能明显看出趋势变化。

五、实验报告要求

1．由布拉格方程计算出100面和110面的各级衍射角，并与测量结果进行对比分析。

2．绘制布拉格衍射曲线。

六、实验思考题

是否可用Ｘ射线或广播波段的无线电波来分析本实验的模拟晶体？请说明理由。

实验4 射频图像传输系统

一、实验目的

1、了解实际系统的组成

2、了解实际系统信号的处理方法

二、实验内容

1、产生电视4频道信号。

2、产生电视10频道信号。

3、产生电视49频道信号。

4、形成实际的收发图像系统。

三、实验设备

频谱仪，黑白电视，黑白摄像头，AM调制模块，77.25MHz带通滤波器模块，低噪声放大器模块，200MHz上变频模块，200MHz带通滤波器模块，150MHz 低通滤波器模块，123MHz锁相环模块，800MHz带通滤波器模块，599MHz锁相环模块，功率放大器模块，800MHz上变频模块，200MHz下变频模块，200MHz

滤波+转接模块，12V电源转接模块，800M折叠天线，50Ω BNC连接线直流电源线。

四、实验原理

1、发射机

本实验所产生并传输的是电视图像信号。它的实验框图如图1所示：

如图1所示，“视频信号”（图像信号）来自摄像头，摄像头能输出1V的视频信号，视频信号所占的频带为6MHz（最低频率为0MHz，最高频率为6MHz）。

图1 发射部分框图

“AM调幅”部分采用专用的VHF射频调制器（VHF BAND RF MODULATOR）AA2891，它是一种线性集成电路；它内部包含RF载波振荡器和视频AM调制器，内部振荡器和外挂晶体一起产生所需的调制载波，它可以通过选择产生两个频点的载波：电视VHF 3频道和4频道，在我们的系统中选择了4频道77.25MHz（此晶体为5次泛音晶体，它的基频为15.05MHz），也就是视频信号经过AA2891调制后的输出可以直接在电视机4频道得到调制的图

像信号；AA2891调制产生的是普通的AM信号，在实际的电视发射机中在调制器后加一级残留边带滤波器，为的是既减少带宽又使接收机解调方式简单；但在我们的系统中并没有使用残留边带滤波器，而是使用的普通的带通滤波器，因为它并不影响信号的解调和传输。AM模块输出大约－30dBm、77.25MHz的电视信号。

“带通滤波器1”是一中心频率为77.25MHz的5阶带通滤波器，它的目的使滤除掉AM调制器中振荡源产生的无用信号：基频15.05MHz，二次谐波30.1MHz，三次谐波45.15MHz，四次谐波60.2MHz，六次谐波90.3MHz，七次谐波105.35MHz。

“小信号放大器1”模块。AM调制模块输出的信号本身较小，再加上滤波器的插入损耗，使达到混频器中频输入端的信号太小，不利于混频器的工作；所以加一级信号放大。

第一次上变频是将4频道的信号变到10频道200.25MHz，它所用到模块有“上变频1”模块和“本振1”模块。“上变频1”模块使用的是一二极管环形混频器，它要求载波功率为7dBm，而射频信号功率最大不能超过1dBm；它的本振和射频工作频率为50～1000MHz，中频工作频率为DC～1000MHz。“本振1”模块使用的是富士通公司生产的mb1504锁相环，它产生123MHz频率的信号，此信号经一150M低通滤波器后作为第一次混频的本振信号，低通的作用是滤除谐波成分使本振变得纯洁；锁相环的参考频率为一12.8MHz的温补晶振，它能保证信号的稳定。

“带通滤波器2”是一中心频率为200.25MHz的5阶带通滤波器，它的目的是滤除无用信号，而获得混频后的和频信号分量。

“小信号放大器2”模块。由于我们使用的是无源混频器，它没有增益；同时由于滤波器的插入损耗的作用，所以信号经过几级电路后变得很小了。在小信号放大模块中我们使用的是MMIC放大器（它在1GHz内的典型增益为20dBm，在1GHZ的P1dB为15.5dBm，在1GHz处的噪声为2.7dB）。

第二次上变频是将10频道的信号变到49频道799.25MHz（即VHF波段变到UHF波段），它所用到的模块有“上变频2”和“本振2”。上变频2与上变频1模块相同；本振2产生599MHz的本振信号；本振2与本振1也相似，用锁相环来稳定频率，它的参考晶振也为12.8MHz的温补晶振，只不过所使用的锁相环不同，它内部自带压控振荡器；所以输出信号较纯洁，不用再加低通滤波器。

“带通滤波器3”是一中心频率为799.25MHz的5阶带通滤波器。它的目的是滤除无用信号，而获得混频后的和频信号分量799.25MHz。

“功率放大器”模块：我们采用的是线性集成式低功率放大器，它的工作频率为0.5～1000MHz，典型增益为18dB，最大输出功率为7dBm，输入输出驻波比均为1.8：1。

天线部分，我们采用的是折叠天线，它的极化方向为垂直极化，辐射方向为全向，功率容量50W。

2、接收机

接收机是用来接收某发射台的高频已调信号，并排除干扰和噪声，经过一系列的信号处理，如高放、混频、中放，然后解调出所需的信息，如音乐、语言、文字、图像、数据等。

接收机的主要技术指标包括灵敏度、选择性、输出功率和失真度等要求。

在通信、广播等类型的接收机中，绝大多数都采用超外差式的接收机。所谓

超外差式就是在接收机中，用本机振荡频率产生一高频信号，在混频器中和外来信号的载波进行混频，差出一个固定的中频信号，但信号的调制规律不受影响。

接收机的中频频率常选在接收频率之外，以避免产生较强的干扰哨声，同时也可有效地发挥混频前各级滤波的作用，将最强的干扰信号滤除。

将中频取在接收频段之外，实际上有两种方案可供选择：一是中频选在低于接收频段的范围内，称为低中频方案；低中频地混频称为下混频，它的特点是混频后的中频频率低，中频放大器易于实现高增益和高选择性。另一种是将中频选在高于接收频段的范围内，称为高中频方案，相应的混频称为上混频；它的优点是可以在混频前将镜像干扰及某些寄生通道干扰作有效的滤除。本实验的接收部分框图如图2。

图2 接收部分框图

接收机中最终解调部分由电视机来完成，所以接收机的主要指标由电视机来实现。在接收部分框图中：

“带通滤波器1”模块与发射部分的“带通滤波器3”性能相同，它将天线感应到的信号进行滤波，取出我们所需要的799.25MHz的电视图像信号。

“小信号放大”模块与发射部分的“小信号放大”模块的性能和作用相同。

“本振”模块与发射部分的“本振2”性能和作用相同。

“下变频”模块是将天线接收下来经过处理后的49频道的电视信号变为10频道的电视信号。下变频模块中所使用的混频器与发射部分相同，只不过它的三个端口信号的输入输出方向不一样而已；在发射部分，本振（LO）和所产生的电视信号（作为中频信号IF）作为输入信号，混频后的和频作为射频信号（RF）输出。而在接收部分天线感应下来的信号（RF）和本振产生的信号（LO）作为输入信号，而混频后的差频信号作为中频信号（IF）输出。

“带通滤波器2”模块：带通滤波器2模块与发射部分的“带通滤波器2”模块性能一样，只不过在这里是取差频信号而已。经过下变频后的信号进入电视机的10频道进行解调，恢复视频图像信号。

五、实验步骤

实验连线时，在不接电源的基础上按实验连线图连好各实验模块；在保持电源关的情况下连接好各有源模块的供电后，再打开供电电源。在拆除各模块前必须关掉相应模块的供电，以免引起不必要器件的损耗。

1、发射部分实验

⑴将摄像头接上9V的电源（摄像头上红色接口为电源输入口，黄色接口为视频信号输出口，白色接口为音频信号输出口），摄像头产生的视频输出信号（6MHz 的低频信号）先直接接入到电视的Video端子来观察图像（电视设置为A V功能，AudioVideo）。

再将摄像头的视频输出接到AM调制模块的输入端（P1口），AM调制模块通

电子技术基础实验指导书

《电子技术基础》实验指导书 电子技术课组编 信息与通信工程学院

实验一常用电子仪器的使用 一、实验类型-操作型 二、实验目的 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 三、实验原理 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。

图1－1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图 1、示波器 示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。现着重指出下列几点： 1）、寻找扫描光迹 将示波器Y轴显示方式置“Y1”或“Y2”，输入耦合方式置“GND”，开机预热后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线：①适当调节亮度旋钮。②触发方式开关置“自动”。③适当调节垂直（）、水平（）“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央。（若示波器设有“寻迹”按键，可按下“寻迹”按键，判断光迹偏移基线的方向。） 2）、双踪示波器一般有五种显示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1＋Y2”三种单踪显示方式和“交替”“断续”二种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜于输入信号频率较低时使用。 3）、为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择”开关一般选为“内”触发，使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。 4）、触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方式开关于“常态”，通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。 有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被

流体传动与控制2012实验指导书

《液压传动》实验指导书刘玲腾刘继忠编 南昌大学机电工程学院

实验注意事项 一、液压实验是学习液压传动课程的一个重要组成环节，它可以帮助学生加深理解液压传动中的基本概念，巩固加深课堂教学内容；掌握一般液压元件和回路的实验方法及操作技能；增强实际动手能力，培养学生分析问题和解决问题的能力。因此学生对每次实验必须认真对待。 二、在每次实验前，要认真复习课程有关的内容并预习实验指导书。 三、实验前，应在实验台旁熟悉实验设备和仪器、操纵、测量等方法。在教师指导下，按实验指导书中的内容、步骤进行。 四、在实验室内必须遵守实验室有关规章制度。 五、实验完毕，应整理好场地和仪器、工具，切断电源，认真填写实验报告，按期交指导教师批阅。 六、实验成绩作为本课考核成绩的一部份。

目录 一、液压泵拆装 (1) 二、液压阀拆装 (7) 三、节流调速回路性能实验 (10) 四、液压传动系统回路组装实验 (13)

实验一液压泵拆装 一、实验目的 液压元件是液压系统的重要组成部分，通过对液压泵的拆装可加深对泵结构及工作原理的了解。并能对液压泵的加工及装配工艺有一个初步的认识。 二、实验用工具及材料 内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、各类液压泵、液压阀及其它液压元件 三、实验内容及步骤 拆解各类液压元件，观察及了解各零件在液压泵中的作用，了解各种液压泵的工作原理，按一定的步骤装配各类液压泵。 1.轴向柱塞泵 型号：cy14—1型轴向柱塞泵（手动变量） 结构见图1—1 图1-1 （1）实验原理 当油泵的输入轴9通过电机带动旋转时，缸体5随之旋转，由于装在缸体中的柱塞10

电路实验指导书

实验一万用表原理及应用 实验二电路中电位的研究 实验三戴维南定理 实验四典型信号的观察与测量 实验五变压器的原副边识别与同名端测试

实验一万用表原理及使用 一、实验目的 1、熟悉万用表的面板结构以及各旋钮各档位的作用。 2、掌握万用表测电阻、电压、电流等电路常用量大小的方法。 二、实验原理 1、万用表基本结构及工作原理 万用表分为指针式万用表、数字式万用表。从外观上万用表由万用表表笔及表体组成。从结构上是由转换开关、测量电路、模/数转换电路、显示部分组成。指针万用表外观图见后附。其基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表做表头，当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，因此通过在表头上并联串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压、电阻等。万用表是比较精密的仪器，如若使用不当，不仅会造成测量不准确且极易损坏。 1）直流电流表：并联一个小电阻 2）直流电压表：串联一个大电阻 3）交流电压表：在直流电压表基础上加入二极管 4）欧姆表

2、万用表的使用 （1）熟悉表盘上的各个符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。 （2）使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。 （3）选择表笔插孔的位置。 （4）根据被测量的种类和大小，选择转换开关的档位和量程，找出对应的刻度线。 （5）测量直流电压 a.测量电压时要选择好量程，量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程。然后逐步减小到合适的量程。 b.将转换开关调至直流电压档合适的量程档位，万用表的两表笔和被测电路与负载并联即可。 c.读数：实际值=指示值*（量程/满偏）。 （6）测直流电流 a.将万用表转换开关置于直流电流档合适的量程档位，量程的选择方法与电压测量一样。 b.测量时先要断开电路，然后按照电流从“+”到“-”的方向，将万用表串联到被测电路中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。如果将万用表与负载并联，则因表头的内阻很小，会造成短路烧坏仪表。 c.读数：实际值=指示值*（量程/满偏）。 （7）测电阻 a.选择合适的倍率档。万用表欧姆档的刻度线是不均匀的，所以倍率挡的选择应使指针停留在刻度较稀的部分为宜，且指针接近刻度尺的中间，读数越准确。一般情况下，应使指针指在刻度尺的1/3~2/3之间。

控制工程基础实验指导书(答案)

控制工程基础实验指导书 自控原理实验室编印

（内部教材）

实验项目名称: （所属课 程: 院系: 专业班级: 姓名: 学号: 实验日期: 实验地点: 合作者: 指导教师: 本实验项目成绩: 教师签字: 日期: （以下为实验报告正文） 、实验目的 简述本实验要达到的目的。目的要明确，要注明属哪一类实验（验证型、设计型、综合型、创新型）。 二、实验仪器设备 列出本实验要用到的主要仪器、仪表、实验材料等。 三、实验内容 简述要本实验主要内容，包括实验的方案、依据的原理、采用的方法等。 四、实验步骤 简述实验操作的步骤以及操作中特别注意事项。 五、实验结果

给出实验过程中得到的原始实验数据或结果，并根据需要对原始实验数据或结果进行必要的分析、整理或计算，从而得出本实验最后的结论。 六、讨论 分析实验中出现误差、偏差、异常现象甚至实验失败的原因，实验中自己发现了什么问题，产生了哪些疑问或想法，有什么心得或建议等等。 七、参考文献 列举自己在本次准备实验、进行实验和撰写实验报告过程中用到的参考文献资 料。 格式如下 作者，书名（篇名），出版社（期刊名），出版日期（刊期），页码

实验一控制系统典型环节的模拟、实验目的 、掌握比例、积分、实际微分及惯性环节的模拟方法; 、通过实验熟悉各种典型环节的传递函数和动态特性; 、了解典型环节中参数的变化对输出动态特性的影响。 二、实验仪器 、控制理论电子模拟实验箱一台; 、超低频慢扫描数字存储示波器一台; 、数字万用表一只;

、各种长度联接导线。 三、实验原理 运放反馈连接 基于图中点为电位虚地，略去流入运放的电流，则由图 由上式可以求得下列模拟电路组成的典型环节的传递函数及其单位阶跃响应。 、比例环节 实验模拟电路见图所示 U i R i U o 接示波器 以运算放大器为核心元件，由其不同的输入网络和反馈网络组成的各种典型环节，如图所示。图中和为复数阻抗，它们都是构成。 Z2 Z1 Ui ,— U o 接示波器 得:

电子技术实验指导书

实验一常用电子仪器的使用方法 一、实验目的 了解示波器、音频信号发生器、交流数字毫伏表、直流稳压电源、数字万用电表的使用方法。二实验学时 2 学时 三、实验仪器及实验设备 1、GOS-620 系列示波器 2、YDS996A函数信号发生器 3、数字交流毫伏表 4、直流稳压电源 5、数字万用电表 四、实验仪器简介 1、示波器 阴极射线示波器（简称示波器）是利用阴极射线示波管将电信号转换成肉眼能直接观察的随时间变化的图像的电子仪器。示波器通常由垂直系统、水平系统和示波管电路等部分组成。垂直系统将被测信号放大后送到示波管的垂直偏转板，使光点在垂直方向上随被测信号的幅度变化而移动；水平系统用作产生时基信号的锯齿波，经水平放大器放大后送至示波管水平偏转板，使光点沿水平方向匀速移动。这样就能在示波管上显示被测信号的波形。 2、YDS996A函数信号发生器通常也叫信号发生器。它通常是指频率从0.6Hz至1MHz的正弦波、方波、三角波、脉冲波、锯齿波，具有直流电平调节、占空比调节，其频率可以数字直接显示。适用于音频、机械、化工、电工、电子、医学、土木建筑等各个领域的科研单位、工厂、学校、实验室等。 3、交流数字毫伏表 该表适用于测量正弦波电压的有效值。它的电路结构一般包括放大器、衰减器（分压器）、检波器、指示器（表头）及电源等几个部分。该表的优点是输入阻抗高、量程广、频率范围宽、过载能力强等。该表可用来对无线电接收机、放大器和其它电子设备的电路进行测量。 4、直流稳压电源： 它是一种通用电源设备。它为各种电子设备提供所需要的稳定的直流电压或电流当电网电压、负载、环境等在一定范围内变化时，稳压电源输出的电压或电流维持相对稳定。这样可以使电子设备或电路的性能稳定不变。直流电源通常由变压、整流、滤波、调整控制四部分组成。有些电源还具有过压、过流等保护电路，以防止工作失常时损坏器件。 6、计频器 GFC-8010H是一台高输入灵敏度20mVrms，测量范围0.1Hz至120MHz的综合计频器，具备简洁、高性能、高分辨率和高稳定性的特点。 5、仪器与实验电路的相互关系及主要用途：

工程热力学实验 二氧化碳PVT实验指导书(2012.06.07)

二氧化碳临界状态观测及p-v-T关系的测定 一、实验目的 1. 观察二氧化碳气体液化过程的状态变化和临界状态时气液突变现象，增加对临界状态概念的感性认识。 2. 加深对课堂所讲的工质的热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。 3. 掌握二氧化碳的p-v-T关系的测定方法，学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。 4. 学会活塞式压力计、恒温器等部分热工仪器的正确使用方法。 二、实验原理 当简单可压缩系统处于平衡状态时，状态参数压力、温度和比容之间有确切的关系，可表示为： (,,)=0 (7-1-1) F p v T 或 =(,) (7-1-2) v f p T 在维持恒温条件下、压缩恒定质量气体的条件下，测量气体的压力与体积是实验测定气体p-v-T关系的基本方法之一。1863年，安德鲁通过实验观察二氧化碳的等温压缩过程，阐明了气体液化的基本现象。 当维持温度不变时，测定气体的比容与压力的对应数值，就可以得到等温线的数据。 在低于临界温度时，实际气体的等温线有气、液相变的直线段，而理想气体的等温线是正双曲线，任何时候也不会出现直线段。只有在临界温度以上，实际气体的等温线才逐渐接近于理想气体的等温线。所以，理想气体的理论不能说明实际气体的气、液两相转变现象和临界状态。 二氧化碳的临界压力为73.87bar(7.387MPa)，临界温度为31.1℃，低于临界温度时的等温线出现气、液相变的直线段，如图1所示。30.9℃

是恰好能压缩得到液体二氧化碳的最高温度。在临界温度以上的等温线具有斜率转折点，直到48.1℃才成为均匀的曲线（图中未标出）。图右上角为空气按理想气体计算的等温线，供比较。 1873年范德瓦尔首先对理想气体状态方程式提出修正。他考虑了气体分子体积和分子之间的相互作用力的影响，提出如下修正方程： ()()p a v v b RT + -=2 (7-1-3) 或写成 pv bp RT v av ab 320-++-=() (7-1-4) 范德瓦尔方程式虽然还不够完善，但是它反映了物质气液两相的性质和两相转变的连续性。 式（7-1-4）表示等温线是一个v 的三次方程，已知压力时方程有三个根。在温度较低时有三个不等的实根；在温度较高时有一个实根和两个虚根。得到三个相等实根的等温线上的点为临界点。于是，临界温度的等温线在临界点有转折点，满足如下条件： ( )??p v T =0 (7-1-5)

控制工程基础实验指导书(答案) 2..

实验二二阶系统的瞬态响应分析 一、实验目的 1、熟悉二阶模拟系统的组成。 2、研究二阶系统分别工作在ξ=1，0<ξ<1，和ξ> 1三种状态下的单 位阶跃响应。 3、分析增益K对二阶系统单位阶跃响应的超调量σP、峰值时间tp和调 整时间ts。 4、研究系统在不同K值时对斜坡输入的稳态跟踪误差。 5、学会使用Matlab软件来仿真二阶系统，并观察结果。 二、实验仪器 1、控制理论电子模拟实验箱一台； 2、超低频慢扫描数字存储示波器一台； 3、数字万用表一只； 4、各种长度联接导线。 三、实验原理 图2-1为二阶系统的原理方框图，图2-2为其模拟电路图，它是由惯性环节、积分环节和反号器组成，图中K=R2/R1，T1=R2C1，T2=R3C2。 图2-1 二阶系统原理框图

图2-1 二阶系统的模拟电路 由图2-2求得二阶系统的闭环传递函 12 22 122112 /() (1)()/O i K TT U S K U S TT S T S K S T S K TT ==++++ :而二阶系统标准传递函数为 (1)(2), 对比式和式得 n ωξ== 12 T 0.2 , T 0.5 , n S S ωξ====若令则。调节开环增益K 值，不仅能改变系统无阻尼自然振荡频率ωn 和ξ的值，可以得到过阻尼(ξ>1)、 临界阻尼（ξ=1）和欠阻尼（ξ<1）三种情况下的阶跃响应曲线。 （1）当K >0.625， 0 < ξ < 1，系统处在欠阻尼状态，它的单位阶跃响应表达式为： 图2-3 0 < ξ < 1时的阶跃响应曲线 （2）当K =0.625时，ξ=1，系统处在临界阻尼状态，它的单位阶跃响应表达式为： 如图2-4为二阶系统工作临界阻尼时的单位响应曲线。 (2) +2+=222n n n S S )S (G ωξω ω1 ()1sin( ) (3) 2-3n t o d d u t t tg ξωωωω--=+=式中图为二阶系统在欠阻尼状态下的单位阶跃响应曲线 e t n o n t t u ωω-+-=)1(1)(

数字电子技术实验指导书

数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405

数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。

目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用

实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。

201209级《发动机原理》实验指导书.

《发动机原理》课程实验指导书彭辅明袁守利编 汽车工程学院 2012年4月

前言 1.实验总体目标、任务与要求 1、巩固所学的理论知识、加深对内燃机性能实验的认识和了解。 2、掌物内燃机性能试验和某些专项试验的试验方法。 3、了解内燃机试验台架的基本组成和常用测试仪表的结构及其工作原理，并掌物其使用方法。 4、掌物对实验数据进行处理以及对实验结果进行分析的基本方法。 2.适用专业 热能与动力工程、车辆工程、汽车服务工程 3.先修课程 《发动机构造》、《热能与动力机械测试技术》。 4.实验项目与学时分配（见表一） 5. 实验改革与特色 通过学生在实验过程中的实际操作，培养学生的实验技能和实际动手的能力，进一步加深对理论知识的掌物和理解。

实验一发动机速度特性 1、掌物发动机速度特性的试验方法。 2、学会对实验数据进行处理，对实验结果进行分析；并绘制发动机速度特性曲线图。 二、实验条件 1、东南4A91电控汽油发动机机（Pemax=77Kw/6000r/min）一台 2、CW150型电涡流测功机一台 3、FST2S发动机数控试验台一台 3、FCM-D转速油耗测量仪一台 4、温度计一只 5、大气压力计一只 6、93＃车汽油 20升 三、实验原理 发动机速度特性：在发动机油门开度一定（部分开度或全开）的情况下，研究其功率Pe、扭矩Ttq、耗油量B及燃油消耗率be与转速n之间的关系。 四、实验内容和要求 1、调整测功机负荷及指挥全组协调动作，一人；测功机负荷的调整应均匀、准确，尽量避免大幅度增加或减小测功机负荷，造成发动机的转速剧烈波动。 2、调节、监视发动机油门，一人；当发动机出现异常情况时应立即减小或关闭发动机油门。 3、测量发动机转速和油耗，一人；测量转速时，应注意转速的上下波动情况，当转速的波动值超过±20r/min，该组实验数据应视为无效并重做。 4、调节，监视发动机冷却水出水温度，一人；保持发动机冷却水出水温度稳定在80±5℃范围内，出现气阻现象（无冷却水排除或冷却水出水温度超过100℃），应立即报告，以便及时停机。 5、监视发动机机油压力、温度，一人；出现异常情况应及时报告。 6、记录发动机扭矩（测功机读数）Ttq、发动机转速n、耗油质量△m和耗油时间△t, 一人；实验数据记录应准确无误。 7、绘制实验监督曲线，一人；当发现实验过程中因某些特殊原因而引起误差过大的点，应及时指出，以便补测校正。 五、实验方法与步骤 1、按照附录一《发动机台架试验安全操作规范》，作好试验前的准备工作。确认发

电路实验指导书-

电路分析 实 验 指 导 书 安徽科技学院 数理与信息工程学院

实 验 内 容 实验一 电阻元件伏安特性的测量 一、实验目的 （1）学习线性电阻元件和非线性电阻元件伏安特性的测试方法。 （2）学习直流稳压电源、万用表、直流电流表、电压表的使用方法。 二、实验原理及说明 （1）元件的伏安特性。如果把电阻元件的电压取为横坐标（纵坐标），电流取为纵坐标（横坐标），画出电压和电流的关系曲线，这条曲线称为该元件的伏安特性。 （2）线性电阻元件的伏安特性在μ－ｉ（或ｉ－μ）平面上是通过坐标原点的直线，与元件电压或电流的方向无关，是双向性的元件，如图2.1－1，元件上的电压和元件电流之间的关系服从欧姆定律。元件的电阻值可由下式确定：α=μ= tg m m i R i u ，其中m u 、m i 分别为电压和电流在μ－ｉ平面坐标上的比例尺，α是伏安特性直线与电流轴之间的夹角。我们经常使用的电阻器，如金属膜电阻、绕线电阻等的伏安特性近似为直线，而电灯、电炉等器件的伏安特性曲线或多或少都是非线性的。 （3）非线性电阻元件的伏安特性不是一条通过原点的直线，所以元件上电压和元件电流之间不服从欧姆定律，而元件电阻将随电压或电流的改变而改变。有些非线性电阻元件的伏安特性还与电压或电流的方向有关，也就是说，当元件两端施加的电压方向不同时，流过它的电流完全不同，如晶体二极管、发光管等，就是单向元件，见图2.1－2。 根据常见非线性电阻元件的伏安特性，一般可分为下述三种类型： 1）电流控制型电阻元件。如果元件的端电压是流过该元件电流的单值函数，则称为电流控制型电阻元件，如图2.1－3（a ）所示。 2）电压控制型电阻元件。如果通过元件的电流是该元件端电压的单值函数，则称为电压控制型电阻元件，如图2.1－3(b)所示。 3）如果元件的伏安特性曲线是单调增加或减小的。则该元件既是电流控制型又是电压控制型的电阻元件，如图2.1－3（c ）所示。 (4）元件的伏安特性，可以通过实验方法测定。用电流表、电压表测定伏安特性的方法，叫伏安法。测试线性电阻元件的伏安特性，可采用改变元件两端电压测电流的方法得到，或采取改变通过元件的电流而测电压的方法得到。

《控制系统计算机仿真》实验指导书

实验一 Matlab使用方法和程序设计 一、实验目的 1、掌握Matlab软件使用的基本方法； 2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制 4、熟悉Matlab程序设计的基本方法 二、实验内容 1、帮助命令 使用help命令，查找sqrt（开方）函数的使用方法； 2、矩阵运算 （1）矩阵的乘法 已知A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求A^2*B （2）矩阵除法 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3]; A\B,A/B （3）矩阵的转置及共轭转置 已知A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i]; 求A.', A' （4）使用冒号选出指定元素 已知：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; 求A中第3列前2个元素；A中所有列第2，3行的元素； （5）方括号[] 用magic函数生成一个4阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列 3、多项式 （1）求多项式p(x) = x3 - 2x - 4的根 （2）已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4] ， 求矩阵A的特征多项式; 求特征多项式中未知数为20时的值； 4、基本绘图命令 （1）绘制余弦曲线y=cos(t)，t∈[0，2π] （2）在同一坐标系中绘制余弦曲线y=cos(t-0.25)和正弦曲线y=sin(t-0.5)，t∈[0，2π] 5、基本绘图控制 绘制[0，4π]区间上的x1=10sint曲线，并要求： （1）线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号； （2）坐标轴控制：显示范围、刻度线、比例、网络线 （3）标注控制：坐标轴名称、标题、相应文本； 6、基本程序设计 （1）编写命令文件：计算1+2+?+n<2000时的最大n值； （2）编写函数文件：分别用for和while循环结构编写程序，求2的0到n次幂的和。 三、预习要求 利用所学知识，编写实验内容中2到6的相应程序，并写在预习报告上。

电子_基础实验指导书 2012

电子科技专业基础实验 电子科学与技术学院编 2012．1

电子科技专业基础实验 1 微波基本测量 (1) 2 二维电场的模拟实验 (7) 3 电磁波的布拉格衍射实验 (12) 4 射频图像传输 (16) 5 偏振光实验 (23) 6 光源光谱特性的测量 (29) 7 光磁共振实验 (32) 8 半导体光电导实验 (41) 9 光栅实验 (47) 10 单色仪的标定实验 (51) 11 迈克尔逊干涉仪 (54) 12 半导体光伏效应实验 (60) 13 半导体霍尔效应实验 (66) 14 PN结正向压降温度特性实验 (72) 15 半导体少数载流子寿命测量 (77) 16 四探针测电阻率实验 (80)

实验1 微波基本测量技术 一．实验目的 1. 学习微波的基本知识； 2. 了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用； 3．了解微波在波导中传播的特点，掌握微波基本测量技术； 4．掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法； 5．学习用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。 二．实验原理 （一）微波基本知识 在微波波段，随着工作频率的升高，导线的趋肤效应和辐射效应增大，使得普通的双导线不能完全传输微波能量，而必须改用微波传输线。常用的微波传输线有平行双线、同轴线、带状线、微带线、金属波导管及介质波导等多种形式的传输线，本实验用的是矩形波导管，波导是指能够引导电磁波沿一定方向传输能量的传输线。 传输线的特性参量与工作状态在波导中常用相移常数。波导波长，驻波系数等特性参量来描述波导中的传输特征，对于一个横截面为b a ×的矩形波导中的TE 10波： 自由空间波长 /c f λ=， 截止（临界）波长 2c a λ=， 波导波长 /g λλ= （1） 相移常量 2/g βπλ=，， 反射系数 Γ=E 反/E 入 驻波比 max min /E E ρ=， 由此可见，微波在波导中传输时，存在着一个截止波长c λ，波导中只能 传输λ＜c λ的电磁波。波导波长g λ＞自由空间波长λ。 在实际应用中，传输线并非是无限长，此时传输线中的电磁波由人射波 和反射波迭加而成，传输线中的工作状态主要决定于负载的情况。 （1）波导终端接匹配负载时，微波功率全部被负载吸收，无反射波， 波导中呈行驻波状态．此时|Γ|=0，ρ＝l 。

电路实验指导书

实验一元件伏安特性的测试 一、实验目的 1．掌握线性电阻元件，非线性电阻元件及电源元件伏安特性的测量方法。 2．学习直读式仪表和直流稳压电源等设备的使用方法。 二、实验说明 电阻性元件的特性可用其端电压U与通过它的电源I之间的函数关系来表示，这种U与I的关系称为电阻的伏安关系。如果将这种关系表示在U~I平面上，则称为伏安特性曲线。 1．线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，该直线斜率的倒数就是电阻元件的电阻值。如图1－1所示。由图可知线性电阻的伏安特性对称于坐标原点，这种性质称为双向性，所有线性电阻元件都具有 这种特性。 －1 图 半导体二极管是一种非线性电阻元件，它的阻值随电流的变化而变化，电压、电流不服从欧姆定律。半导体二极管的电路符号用 表示，其伏安特性如图1－2所示。由图可见，半导体二极管的电阻值随着端电压的大小和极性的不同而不同，当直流电源的正极加于二极管的阳极而负极与阴极联接时， 二极管的电阻值很小，反之二极管的电阻值很大。 2．电压源 能保持其端电压为恒定值且内部没有能量损失的电压源称为理想电压源。理想电压源的符号和伏安特性曲线如图1－3（a）所示。 理想电压源实际上是存在的，实际电压源总具有一定的能量损失，这种实际电压源可以用理想电压源与电阻的串联组合来作为模型（见图1－3b）。其端口的电压与电流的关系为： s s IR U U- = 式中电阻 s R为实际电压源的内阻，上式的关系曲线如图1－3b 所示。显然实际电压源的内阻越小，其特性越接近理想电压源。 实验箱内直流稳压电源的内阻很小，当通过的电流在规定的范围内变化时，可以近似地当作理想电压源来处理。 （a） （b） i s I 1

15电力电子实验指导书

《电力电子技术》 实 验 指 导 书

实验一锯齿波同步移相触发电路实验 一、实验目的 (1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。 二、实验所需挂件及附件 三、实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路的原理图参见挂件说明。锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见挂件说明和电力电子技术教材中的相关内容。 四、实验内容 (1)锯齿波同步移相触发电路的调试。 (2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。 五、预习要求 (1)阅读电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相触发电路的内容，弄清锯齿波同步移相触发电路的工作原理。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位的调整方法。 六、思考题 (1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点? (2)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关? (3)为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相范围要大? 七、实验方法 (1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为

220V 10%，而“交流调速”侧输出的线电压为240V。如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。 ①同时观察同步电压和“1”点的电压波形，了解“1”点波形形成的原因。 ②观察“1”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“1”点电压波形的关系。 ③调节电位器RP1，观测“2”点锯齿波斜率的变化。 ④观察“3”～“6”点电压波形和输出电压的波形，记下各波形的幅值与宽 度，并比较“3”点电压U 3和“6”点电压U 6 的对应关系。 (2)调节触发脉冲的移相范围 将控制电压U ct 调至零(将电位器RP2顺时针旋到底)，用示波器观察同步电压 信号和“6”点U 6的波形，调节偏移电压U b (即调RP3电位器)，使α=170°，其波 形如图2-1所示。 图2-1锯齿波同步移相触发电路 (3)调节U ct （即电位器RP2）使α=60°，观察并记录U 1 ～U 6 及输出“G、K” 脉冲电压的波形，标出其幅值与宽度，并记录在下表中(可在示波器上直接读出，读数时应将示波器的“V/DIV”和“t/DIV”微调旋钮旋到校准位置)。 (4)

单片机原理实验指导书(2012.10)

《单片机原理》实验指导书 计算机科学与技术系2012年8月

目录 第一部分单片机仿真实验 (1) 实验一：流水灯实验 (1) 实验二：中断实验 (4) 实验三：定时器中断实验 (6) 实验四：串行口实验 (9) 实验五：矩阵式键盘输入识别 (13) 实验六：LCD循环显示设计 (19) 第二部分单片机硬件实验............................错误！未定义书签。第一章试验箱系统概述 ...................................错误！未定义书签。 一、系统地址分配........................................... 错误！未定义书签。 二、系统接口定义........................................... 错误！未定义书签。 三、通用电路简介........................................... 错误！未定义书签。第二章实验指导...............................................错误！未定义书签。实验七P1口亮灯和P1口加法器实验........... 错误！未定义书签。实验八简单I/O口扩展（选作）.................. 错误！未定义书签。实验九8255控制交通灯................................ 错误！未定义书签。实验十128*64LCD液晶显示 .......................... 错误！未定义书签。

第一部分单片机仿真实验 实验一：流水灯实验 一、实验目的： 通过对P3口地址的操作控制8位LED流水点亮，从而认识单片机的存储器。 二、实验原理图 实验参考电路图如下： 三、参考实验程序 //流水灯实验 #include //包含单片机寄存器的头文件 sfr x=0xb0; //P3口在存储器中的地址是b0H，通过sfr可定义8051内核单片机 //的所有内部8位特殊功能寄存器,对地址x的操作也就是对P1口的

数字电路实验指导书2016

***************************************************** ***************************************************** *********************************************** 数字电路 实验指导书 广东技术师范学院天河学院电气工程系

目录 实验系统概术 (3) 一、主要技术性能 (3) 二、数字电路实验系统基本组成 (4) 三、使用方法 (12) 四、故障排除 (13) 五、基本实验部分 (14) 实验一门电路逻辑功能及测试 (14) 实验二组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） (18) 实验三译码器和数据选择器 (43) 实验四触发器（一）R-S，D，J-K (22) 实验五时序电路测试及研究 (28) 实验六集成计数器161（设计） (30) 实验七555时基电路(综合) (33) 实验八四路优先判决电路(综合) (43) 附录一DSG-5B型面板图 (45) 附录二DSG-5D3型面板图 (47) 附录三常用基本逻辑单元国际符号与非国际符号对照表 (48) 附录四半导体集成电路型号命名法 (51) 附录五集成电路引脚图 (54)

实验系统概述 本实验系统是根据目前我国“数字电子技术教学大纲”的要求，配合各理工科类大专院校学生学习有关“数字基础课程，而研发的新一代实验装置。”配上Lattice公司ispls1032E可完成对复杂逻辑电路进行设计，编译和下载，即可掌握现代数字电子系统的设计方法，跨入EDA 设计的大门。 一、主要技术性能 1、电源：采用高性能、高可靠开关型稳压电源、过载保护及自动恢复功能。 输入：AC220V±10% 输出：DC5V/2A DC±12V/0.5A 2、信号源： （1）单脉冲：有两路单脉冲电路采用消抖动的R-S电路，每按一次按钮开关产生正、负脉冲各一个。 （2）连续脉冲：10路固定频率的方波1Hz、10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、100KHz、500KHz、1MHz、5MHz、10MHz。 （3）一路连续可调频率的时钟，输出频率从1KHz~100KHz的可调方波信号。 （4）函数信号发生器 输出波形：方波、三角波、正弦波 频率范围：分四档室2HZ~20HZ、20HZ~200HZ、200HZ~2KHZ、2KHZ~20HZ。 3、16位逻辑电平开关（K0~K15）可输出“0”、“1”电平同时带有电平指示，当开关置“1”电平时，对应的指示灯亮，开关置“0”电平时，对应的指示灯灭，开关状态一目了然。 4、16位电平指示（L0~L15）由红、绿灯各16只LED及驱动电路组成。当正逻辑“1”电平输入时LED红灯点亮，反之LED绿灯点亮。

控制工程-实验指导书-修订版

《控制工程基础》实验指导书常熟理工学院机械工程学院 2009.9

目录 1.MATLAB时域分析实验 (2) 2.MATLAB频域分析实验 (4) 3.Matlab校正环节仿真实验 (8) 4.附录：Matlab基础知识 (14)

实验1 MATLAB 时域分析实验 一、实验目的 1． 利用MATLAB 进行时域分析和仿真。 要求：(1)计算连续系统的时域响应（单位脉冲输入，单位阶跃输入，任意输入）。 2．掌握Matlab 系统分析函数impulse 、step 、lsim 、roots 、pzmap 的应用。 二、实验内容 1．已知某高阶系统的传递函数为 ()265432 220501584223309240100 s s G s s s s s s s ++=++++++，试求该系统的单位脉冲响应、单位阶跃响应、单位速度响应和单位加速度响应。 MATLAB 计算程序 num=[2 20 50]; den=[1 15 84 223 309 240 100]; t= (0: 0.1: 20); figure (1); impulse (num,den,t); %Impulse Response figure (2); step(num,den,t);%Step Response figure (3); u1=(t); %Ramp.Input hold on; plot(t,u1); lsim(num,den,u1,t); %Ramp. Response gtext(‘t’); figure (4); u2=(t.*t/2);%Acce.Input u2=(0.5*(t.*t)) hold on; plot(t,u2); lsim(num,den,u2,t);%Acce. Response

《电子技术实验1》实验指导书

实验一仪器使用 一、实验目的 1．明确函数信号发生器、直流稳压稳流电源和交流电压表的用途。 2．明确上述仪器面板上各旋钮的作用，学会正确的使用方法。 3．学习用示波器观察交流信号波形和测量电压、周期的方法。 二、实验仪器 8112C函数信号发生器一台 DF1731SC2A可调式直流稳压稳流电源一台 DF2170B交流电压表一台 双踪示波器一台 三、实验内容 1．调节8112C函数信号发生器输出1KHZ、100mV的正弦波信号，将操

2．将信号发生器输出的信号接入交流电压表测量，配合调节函数信号发生器的“MAPLITUDE POWER”旋钮，使其输出为100mV。 3．将上述信号接入双踪示波器测量其信号电压的峰峰值和周期值，并将操作方法填入下表。

四、实验总结 1、整理实验记录、分析实验结果及存在问题等。 五、预习要求 1．对照附录的示意图和说明，熟悉仪器各旋钮的作用。 2．写出下列预习思考题答案： （1）当用示波器进行定量测量时，时基扫描微调旋钮和垂直微调旋钮应处在什么位置？

（2）某一正弦波，其峰峰值在示波器屏幕上占垂直刻度为5格，一个周期占水平刻度为2格，垂直灵敏度选择旋钮置0.2V/div档，时基扫速选择旋钮置0.1mS/div档，探头衰减用×1，问被测信号的有效值和频率为多少？如何用器其他仪器进行验证？

附录一：8112C函数信号发生器 1．用途 （1）输出基本信号为正弦波、方波、三角波、脉冲波、锯齿波。输出幅值从5mv～20v，频率范围从0.1HZ～2MHZ。 （2）作为频率计数器使用，测频范围从10HZ～50MHZ，最大允许输入为30Vrms。 2．面板说明

2012-AutoCAD实验指导书

实验一熟悉AutoCAD基本环境及设置 一实验目的 1、熟悉AutoCAD的软硬件环境、启动、退出、文件管理等方法； 2、熟悉AutoCAD的工作界面、系统配置的修改等； 3、熟悉键盘和鼠标输入命令的方法。 二实验内容 1、认识AutoCAD的硬件及设备配置，学习启动、退出AutoCAD； 2、练习文件管理，包括新建文件、打开旧文件、保存、另存文件等操作； 3、练习用“选项”对话框进行常用的缺省配置修改； 4、练习用键盘和鼠标输入命令，学习工作界面中各部分功能区的使用。 三实验过程及说明 1．启动AutoCAD 进入WindowsXP开始界面后，用鼠标双击桌面上AutoCAD图标，或执行“开始”菜单中AutoCAD命令启动AutoCAD。 2．进入AutoCAD后基本练习 1）新建一文件，分别用“从草图开始”、“使用样板”、“使用向导”三种创建方法； 2）对应三种不同的创建新图的方法，练习绘图界限（LIMITS）、绘图单位（UNITS）等基本设置的操作； 3）熟悉工作界面，主要包括：标题行、下拉菜单、功能区、绘图区、工具栏（标准、绘图屏幕菜单）、命令提示区、状态栏、滚动条、十字光标等，如图1-1所示； 图1-1 AutoCAD 界面的构成

4）了解系统配置选项的修改，通过“选项”对话框练习常用的三项修改：绘图背景色、按实际情况显示线宽、自定义右键功能；（选择“显示”选项卡，修改绘图区背景颜色为白色；选择“用户系统配置”选项卡，设置线宽随图层、按实际大小显示；选择“用户系统配置”选项卡，自定义右键功能。） 说明：其它选项的缺省配置是否修改，根据具体情况自定。 3．退出AutoCAD 退出时，切不可直接关机（会丢失文件），应按下列方法之一进行： 1）从下拉菜单中选取：“文件”→“退出” 2）从键盘键入：EXIT或QUIT 3）单击工作界面标题行右边的“关闭”按钮 如果当前图形没有全部存盘，输入退出命令后，AutoCAD会弹出“退出警告”对话框，操作该对话框后，方可安全退出AutoCAD。 4．用键盘和鼠标练习输入命令LINE、ERASE、UNDO、REDO、ESC等。 1）用LINE命令画几组直线。通过练习要熟悉“C”选项和“U”选项的应用； 2）用ERASE命令擦除。通过它要逐步熟悉3种选择实体的方式；（窗交，框选，单选） 3）用UNDO（U）命令撤销前3个命令，用REDO返回一个命令； 4）用ESC终止命令，回到“Command：”提示符下。 注意： 所有命令在“Command：”提示符下输入，可用键盘直接输入命令名，也可再下拉菜单、功能区或屏幕菜单中直接点取；操作命令中需要选项时，请单击右键，使用右键菜单选项。 四实验题目 1）用NEW命令新建一张图（图幅为A3），进行基本设置后，运用键盘、鼠标等输入命令画图。以实验报告形式说明你新建该图形的步骤及设置情况。 2）用QSAVE命令指定路径，已“一面视图”为名保存。 3）用SAVE AS（另存为）命令将图形另存到软盘上或硬盘上的另一处。 4）关闭当前图形，用OPEN命令打开图形文件“一面视图”。 5）练习结束，关闭当前图形，正确退出AutoCAD。 6）以实验报告形式回答以下问题： （1）AutoCAD的操作界面由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ （2）如何设置作图窗口的颜色和十字光标的大小？ （3）图形文件的“Save”（保存）与“Save as”（另存）有何区别？