电路及电子技术实验（Ⅱ）（雷伏容 ）

为了满足现代科技和世界经济发展对人才培养的需求,教育部积极推进“新工科”建设,探索领跑全球工程教育的中国模式。在此背景下,作为北京市示范中心的北京化工大学电工电子中心积极推进电工电子相关课程和实验的教学改革,本实验教材是与之配套的实验指导书,共分两册： 《电路及电子技术实验(Ⅰ)》和《电路及电子技术实验(Ⅱ)》。本书是《电路及电子技术实验(Ⅱ)》,对应电路原理、电路及电子技术、电路与模拟电子技术等课程的相关实验。实验内容主要包括两大部分：第一部分是电路原理实验,编有七个实验;第二部分是模拟电子技术实验,编有三个实验。本书主要特点如下。
(1)虚实结合,内容丰富
本书实验项目内容丰富,既有验证性的实验,又有设计性和综合性实验。每个实验项目既有在实验室进行实际动手操作的部分,又有在计算机上不限时间、地点完成的仿真实验部分,虚实结合,体现了现在实验改革的新方向。
(2)因材施教,分层教学
本书在实验内容的设计上,考虑了分层教学的需要,既有大纲要求必须完成和掌握的必做内容,又有可供学有余力或者感兴趣的学生进行进一步深入研究的选做内容。本书的主要面对对象是电类专业的学生,要求通过基本的实验项目使同学们掌握实验的基本技能,培养严谨科学的作风。对于学有余力或者对于电工电子感兴趣的同学,可以完成书中的一些选做内容,甚至对于某些专题进行更加深入的研究。
(3)过程考核,成绩有据
在本书附录六的实验记录中,设计了学生的预习报告及课堂实验完成情况表格,课程结束后,这一部分方便教师作为学生学习过程考核的依据进行存档。
本书由雷伏容任主编,袁洪芳、朱玮任副主编。参加本书编写工作的有雷伏容、朱玮、袁洪芳、陈磊、侯月,其中实验一、七、八、十及附录二由朱玮编写,实验二、五由袁洪芳编写,实验三、四、六、九及附录五、七由雷伏容编写,附录一由侯月编写,附录三、四由陈磊编写,全书由雷伏容统稿。在编写过程中,吴亚琼等老师也给予了大力支持,在此表示感谢。
由于编者水平有限,书中难免有不足之处,敬请读者批评指正。

编者
2020年10月

《电路及电子技术实验(Ⅱ)》，共编有十个实验，内容包括两部分：第一部分为电路原理实验，包括实验一至实验七；第二部分为模拟电子技术实验，包括实验八至实验十。书末附有电工电子教学实验台的介绍，万用表、示波器、信号源的使用方法，Multisim 电路仿真软件简介，实验记录及两个综合设计性实验。
本书可作为高等学校电气类、电子信息类、自动化类、计算机类等相关专业师生的电路原理、电路与模拟电子技术课程实验用书，也可供从事电工、电子科研工作的读者参考。

学生用电安全必读及电工实验规则         1

第一部分　电路原理实验
实验一　认知实验及元件特性测量         4
一、实验目标(Objectives)            4
二、仪器及元器件(Equipment and Component)       4
三、实验知识的准备(Elementary Knowledge)        4
四、实验内容及过程(Content and Procedures)        5
【实验1-1】使用Multisim软件进行电阻伏安特性仿真研究(预习)   5
【实验1-2】电阻伏安特性研究(必做)          6
【实验1-3】二极管单向导电特性研究(必做)        6
【实验1-4】二极管的识别与简单测试(选做)        7
【实验1-5】白炽灯伏安特性测试(选做)         7
五、注意事项(Matters Needing Attention)        8
六、实验报告要求(About Report)          8

实验二　基本电路定理及应用            9
一、实验目标(Objectives)            9
二、仪器及元器件(Equipment and Component)       9
三、实验知识的准备(Elementary Knowledge)        9
四、实验内容及过程(Content and Procedures)       11
【实验2-1】使用Multisim软件对基尔霍夫定律进行仿真(预习)    11
【实验2-2】使用Multisim软件对叠加定理进行仿真(预习)     11
【实验2-3】验证基尔霍夫定律(必做)         12
【实验2-4】验证叠加定理(必做)          12
【实验2-5】验证戴维宁等效定理(必做)         12
五、注意事项(Matters Needing Attention)        13
六、实验报告要求(About Report)          14

实验三　受控源与运算放大器电路的研究        15
一、实验目标(Objectives)            15
二、仪器及元器件(Equipment and Component)       15
三、实验知识的准备(Elementary Knowledge)       15
四、实验内容及过程(Content and Procedures)       16
【实验3-1】使用Multisim软件进行CCCS受控源的仿真研究(预习)   16
【实验3-2】对VCCS (电压控制的电流源)的认识实验(必做)    16
【实验3-3】同相比例运算电路的研究(必做)        17
【实验3-4】电压跟随器的隔离作用研究(必做)       18
【实验3-5】减法器电路研究(必做)          18
【实验3-6】 电压比较器电路研究(选做)         18
五、注意事项(Matters Needing Attention)        19
六、实验报告要求(About Report)          19

实验四　动态电路的研究            20
一、实验目标(Objectives)            20
二、仪器及元器件(Equipment and Component)       20
三、实验知识的准备(Elementary Knowledge)       20
四、实验内容及过程(Content and Procedures)       23
【实验4-1】使用Multisim 软件进行直流激励下RC 电路的仿真研究(预习)              23
【实验4-2】一阶RC 电路暂态过程及时间常数的测定(必做)    23
【实验4-3】RC 积分电路的观测(必做)         24
【实验4-4】RC 微分电路的观测(必做)         24
【实验4-5】使用Multisim 软件进行正弦激励下RC、RL 电路零状态响应的仿真研究(选做)           24
【实验4-6】使用Multisim 软件进行二阶RLC 串联电路的仿真研究(选做)              25
【实验4-7】设计一个便携闪光灯电路(选做)        25
五、注意事项(Matters Needing Attention)        26
六、实验报告要求(About Report)          26

实验五　RLC元件交流特性测量及研究         27
一、实验目标(Objectives)            27
二、仪器及元器件(Equipment and Component)       27
三、实验知识的准备(Elementary Knowledge)       27
四、实验内容及过程(Content and Procedures)       30
【实验5-1】使用Multisim 软件对电容和电感的交流电压与交流电流之间相位关系进行仿真(预习)    30
【实验5-2】使用Multisim软件对RLC 的频率选择特性进行仿真(预习)  31
【实验5-3】电容和电感的交流电压与交流电流之间相位关系的测量(必做)              32
【实验5-4】RLC 的频率选择特性(必做)         33
【实验5-5】电路幅频特性曲线的绘制(必做)        33
【实验5-6】对未知电路或负载的阻性、容性、感性成分的分析(选做)  33
【实验5-7】使用RLC 电路实现50Hz工频带阻滤波器(选做)    34
五、注意事项(Matters Needing Attention)        34
六、实验报告要求(About Report)          35

实验六　单相交流电路实验           36
一、实验目标(Objectives)            36
二、仪器及元器件(Equipment and Component)       36
三、实验知识的准备(Elementary Knowledge)       36
四、实验内容及过程(Content and Procedures)       37
【实验6-1】RC 串联电路(必做)           37
【实验6-2】使用Multisim 软件进行RC 串联电路移相作用的仿真研究(选做)       37
【实验6-3】RC 并联电路(必做)           38
【实验6-4】电感线圈(日光灯镇流器)等值参数的测量(选做)    38
【实验6-5】功率因数提高实验(必做)         39
五、注意事项(Matters Needing Attention)        39
六、实验报告要求(About Report)          39

实验七　三相交流电路的研究           41
一、实验目标(Objectives)            41
二、仪器及元器件(Equipment and Component)       41
三、实验知识的准备(Elementary Knowledge)       41
四、实验内容及过程(Content and Procedures)       42
【实验7-1】使用Multisim软件进行三相负载Y接仿真分析(预习)   42
【实验7-2】三相负载Y接(必做)          43
【实验7-3】三相负载△接(必做)          44
【实验7-4】三相功率的测量(必做)          45
【实验7-5】三相相序测量(选做)          46
五、注意事项(Matters Needing Attention)        46
六、实验报告要求(About Report)          46

第二部分　模拟电子技术实验
实验八　直流稳压电源            47
一、实验目标(Objectives)            47
二、仪器及元器件(Equipment and Component)       47
三、实验知识的准备(Elementary Knowledge)       47
四、实验内容及过程(Content and Procedures)       48
【实验8-1】使用Multisim软件进行整流电路仿真分析(预习)    48
【实验8-2】整流滤波电路实验(必做)         50
【实验8-3】串联型稳压电路性能测试实验(选做)       50
五、注意事项(Matters Needing Attention)        51
六、实验报告要求(About Report)          52

实验九　二、三极管的认知及单管共射放大电路的研究     53
一、实验目标(Objectives)            53
二、仪器及元器件(Equipment and Component)       53
三、实验知识的准备(Elementary Knowledge)       53
四、实验内容及过程(Content and Procedures)       54
【实验9-1】二、三极管的极性及质量判断、测量(必做)     54
【实验9-2】二极管单向导电特性实验(选做)        54
【实验9-3】单管放大电路的Multisim仿真研究(选做)      55
【实验9-4】单管共射放大电路的静态和动态研究(必做)     58
五、注意事项(Matters Needing Attention)        58
六、实验报告要求(About Report)          58

实验十　集成运算放大器应用           60
一、实验目标(Objectives)            60
二、仪器及元器件(Equipment and Component)       60
三、实验知识的准备(Elementary Knowledge)       60
四、实验内容及过程(Content and Procedures)       61
【实验10-1】使用Multisim软件进行集成运算放大器仿真实验(预习)  61
【实验10-2】集成运算放大器基本实验研究(必做)       62
【实验10-3】使用Multisim软件进行正弦波振荡电路仿真研究(选做)  64
【实验10-4】使用Multisim软件进行运放组合电路仿真研究(选做)   65
五、注意事项(Matters Needing Attention)        66
六、实验报告要求(About Report)          66

附录一　QS-NDG3型电工电子教学实验台      67

附录二　万用表的使用方法            74

附录三　示波器的使用方法            76

附录四　信号源的使用方法            81

附录五　Multisim电路仿真软件简介      83

附录六　实验记录            90

附录七　综合设计性实验            151

参考文献152