电子学实习i第3章实习手册(学生用本).doc

第3章　截波及箝位電路實驗 第1部分　相關知識 一、上課筆記 二、重點整理 1. 　截波電路　（Clipping Circuit）又稱為限制器（Limiter），它是將輸入信號的某一參考電壓準位以上或以下的部分截止。一般而言，截波電路是由二極體與電阻器所組成。 2. 截波電路依輸出波形分類為　正截波器　、　負截波器　、　雙截波器　。 3. 截波電路依電路結構分類為　零偏壓串聯截波器　、　有偏壓串聯截波器　、　零偏壓並聯截波器　、　有偏壓並聯截波器　。 4. 　箝位電路　（Clamping Circuit）又稱為直流重建器（DC Restorer），它並不會改變輸入信號的波形、振幅與頻率，而是將輸入信號移位至某一參考電壓準位以上或以下。一般而言，箝位電路是由二極體、電阻器與電容器所組成。 5. 箝位電路的分類為　簡單正箝位電路　、　有偏壓正箝位電路　、　簡單負箝位電路　、　有偏壓負箝位電路　。 6. 箝位電路在設計時必須使電路中的RC時間常數 （＝RC）大於五倍的輸入信號週期T，即 ＞5T，才不會使電容器的電壓經R放電，而導致輸出信號失真。 第2部分　實習技能 實習項目1　串聯截波電路 步驟1： 依據圖3-19所示，將電路接妥。 圖3-19　串聯二極體截波電路 步驟2： 如圖3-20所示，將函數波信號產生器接至電路的輸入端，示波器的CH1接至電路的輸入端，CH2接至電路的輸出端，並將示波器的AC-GND-DC開關置於DC，同時CH1與CH2的GND（接地）準位調整為一致。 圖3-20　串聯二極體截波電路測量圖 步驟3： 利用示波器雙軌跡的CH1測量輸入信號，CH2測量輸出信號，並調整函數波信號產生器，使輸入信號為不含直流準位的1kHz、20正弦波，並且將輸入信號與輸出信號的波形、振幅、週期、頻率記錄於表3-1中。 ＊表3-1　串聯二極體截波電路的與波形 VOLTS/DIV 5V 20V TIME/DIV 200 T 1ms f 1kHz VOLTS/DIV 5V 10V TIME/DIV 200 T 1ms f 1kHz 實習項目2　加偏壓之串聯截波電路 步驟1： 依據圖3-21所示，將電路接妥，參考電壓E可利用直流電源供應器來供給。 圖3-21　加有偏壓之串聯二極體截波電路 步驟2： 如圖3-22所示，將函數波信號產生器接至電路的輸入端，示波器的CH1接至電路的輸入端，CH2接至電路的輸出端，並將示波器的AC-GND-DC開關置於DC，同時CH1與CH2的GND（接地）準位調整為一致。 圖3-22　加有偏壓之串聯二極體截波電路測量圖 步驟3：利用示波器雙軌跡的CH1測量輸入信號，CH2測量輸出信號，並調整函數波信號產生器，使輸入信號為不含直流準位的1kHz、20正弦波，並且將輸入信號與輸出信號的波形、振幅、週期、頻率記錄於表3-2中。 步驟4：若參考電壓E調整為0V時，觀察輸出信號是否與實習項目1串聯二極體截波電路的輸出信號相同？　相同　（相同或不同）。 步驟5：若參考電壓E調整為－5V時，觀察輸出信號有何變化？　輸出波形低於－5V以下被截波　。 ＊表3-2　加有偏壓之串聯二極體截波電路的與波形 VOLTS/DIV 5V 20V TIME/DIV 200 T 1ms f 1kHz VOLTS/DIV 5V 5V TIME/DIV 200 T 1ms f 1kHz 實習項目3　並聯截波電路 步驟1： 依據圖3-23所示，將電路接妥。 圖3-23　並聯二極體截波電路 步驟2： 如圖3-24所示，將函數波信號產生器接至電路的輸入端，示波器的CH1接至電路的輸入端，CH2接至電路的輸出端，並將示波器的AC-GND-DC開關置於DC，同時CH1與CH2的GND（接地）準位調整為一致。 圖3-24　並聯二極體截波電路測量圖 步驟3： 利用示波器雙軌跡的CH1測量輸入信號，CH2測量輸出信號，並調整函數波信號產生器，使輸入信號為不含直流準位的1kHz、20正弦波，並且將輸入信號與輸出信號的波形、振幅、週期、頻率記錄於表3-3中。 ＊表3-3　並聯二極體截波電路的與波形 VOLTS/DIV 5V 20V TIME/DIV 200 T 1ms f 1kHz VOLTS/DIV 5V 10V TIME/DIV 200 T 1ms f 1kHz 實習項目4　加偏壓之並聯截波電路 步驟1：依據圖3-25所示，將電路接妥，參考電壓E可利用直流電源供應器來供給。 圖3-25　加有偏壓之並聯二極體截波電路 步驟2： 如圖3-26所示，將函數波信號產生