川大电工电子实践

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1、川大电工电子实践Last revision on 21 December 2020四川大学网络教育学院校外学习中心：龙岩学院学生姓名：专业：电气工程及其自动化层次：专升本年级：学号实验时间：2015-6-19实验 题目实验L、C兀件上电流电压的相位关系实验 目的1、在正弦电压激励下研究L、C兀件上电流，电压的大小和 它们的相位关系，以及输入信号的频率对它们的影响。2、学习示波器、函数发生器以及数字相位仪的使用仪器 仪表 目录1、交流电流表、交流电压表2、数字相位计实验线路实验 内容 及操 作步 骤1、调节ZH-12实验台上的父流电源，使其输出父流电源电压 值为24V。2、按图电路图接线，先自行

2、检查接线是否正确，并经教师检 查无误后通电。3、用示波器的观察电容两端电压Uc和电阻两端电压Ur的波 形，(原理同上)。仔细调节示波器，观察屏幕上显示的 波形并将结果记录。实验 分析1、在电感电路中，电感元件电流强度跟电压成正比，即I* U.用1/ (XL)作为比例恒量，写成等式，就得到 I=U/(XL)这就是纯电感电路中欧姆定律的表达式。电压超前 电路90。分析：当交流电通过线圈时，在线圈中产生感应电动势。根r die / 据电磁感应定律，感应电动势为dt (负号说明自感 电动势的实际方向总是阻碍电流的变化)。当电感两端有自感电动势，则在电感两端必有电压，且电压 u与自感电动势e相平衡。在电

3、动势、电压、电流三者参 r diu e L 考方向致的情况下，贝1dt设图所示的电感中，有正弦电流i Imsmot通过，则电感两端 电压为：波形与相量图如下：2、在交流电容电路中对电容器来说，其两端极板上电荷随时间的变化率，就是流 过连接于电容导线中的电流，而极板上储存的电荷由公式 q-Cu决定，于疋就有：也可写成：u C血、几舟宀口口#、山舟u Um sin o t设：电容器两端电压由上式可知：”Um U 1Im CUm，即 Im I o C实验和理论均可证明，电容器的电容C越大，交流电频率越 高，则%C越小，也就是对电流的阻碍作用越小，电容 对电流的“阻力”称做容抗，用Xc代表。波形与相量

4、图如下：实验 结论1. 电容元件电压电流大小关系：Uc二U/ 3 C二Xclc , Ic=sCU二Uc/Xc;2. 相位关系，电流超前电压90。查阅 资料 目录1电工技术与电子技术王鸿明编着清华大学出版社2001 2电工学下册秦曾煌主编高等教育出版社20013电路（第四版）邱关源 主编 高等教育出版社1999 4电子线路基础教程王成华主编科学出版社20005模拟电子技术基础童诗白主编 高等教育出版社2001 6数字系统设计基础沈嗣昌主编航空工业出版社1996实验 题目实验二电路功率因素的提高实验 目的1. 了解日光灯电路的工作原理2. 掌握提高功率因数的意义与方法仪器 仪表 目录1. 1台型号

5、为RTDG3A或RTDG4B的电工技术实验台2. 1根40W日光灯灯管3. 1台型号为RTZN13智能存储式交流电压/电流表4. 1个型号为RTDG08的实验电路板，含有镇流器、启辉 器、电容器组实验 线路实验 内容 及操 作步 骤测量日光灯电路有并联电容和没有并联电容这两种情况下 的功率因数，掌握提高功率因数的方法。在正弦交流电路中，功率因数的高低关系到交流电源的输 出功率和电力设备能否得到充分利用。为了提高交流电源的 利用率，减少线路的能量损耗，可采取在感性负载两端并联适 当容量的补偿电容，以改善电路的功率因数。并联了补偿电 容器C以后，原来的感性负载取用的无功功率中的部分， 将由补偿电容

6、提供，这样由电源提供的无功功率就减少了，电 路的总电流也会减小，从而使得感性电路的功率因数cos e 得到提高。实验过程：1.日光灯没有并联电容时的操作过程(1) 先切断实验台的总供电电源开关，按照实验电路图41来连线。用导线将调压器输出相线端、总电流测量插 孑、日光灯电流测量插孔、镇流器、日光灯灯丝一端、启 辉器、日光灯灯丝另一端、调压器输出地线端按顺序联接 到实验线路中。(2) 用导线将电容器电流测量插孔与电容器组串联再与上 述日光灯电路并联，并将电容器组中各电容器的控制开关均置于断开位置。注意，电容器电流测量插孔应联接在总 电流测量插孔的后面。(3) 实验电路接线完成后，需经过实验指导教

7、师检查无 误，方可进行下一步操作。(4) 将安装在电工实验台左侧面的自耦变压器调压手柄按 照逆时针方向旋转到底。(5) 闭合实验台的总供电电源开关，按下启动按键。(6) 按下调压按键，使实验台的调压器开始工作，这时实 验台上的三相电压表显示调压器的输出电压。(7) 闭合交流电表开关，用导线将交流电压表与调压器输 出端相联接，按顺时针方向旋转自耦变压器的调压手柄， 用交流电压表监测，将调压器输出电压逐渐调升至 220V。这时安装在实验台内部的日光灯灯管将会点亮，日 光灯电路开始正常工作。(8) 使用父流电压表、父流电流表，按表41中的顺序测 量电路端电压U、电路总电流I、日光灯灯管电压UR,将

8、测量结果记入表41中。2.日光灯并联电容时的操作过程按照表42中列出的电容器容量值，逐项测量电路总电流 I、日光灯支路电流IR(或IL)、电容器支路电流IC的数值， 并将测量结果记入表42中。实验 表41日光灯电路的测量项目U (V)I (A)UR (V)cos测量值210220表4-2并联电容提高功率因数电容值I (mA)IR 或 IL (mA)IC (mA)cos0 uF22022001 uF16014020uF9010100uF100190290uF480180660实验 由表42中计算出的功率因数cos值分析，使日光灯 结论 电路功率因数改善效果最佳的电容器容量值为：查阅 1电工技术与

9、电子技术王鸿明编着清华大学出版社2001 资料 2电工学下册秦曾煌主编高等教育出版社2001目录 3电路（第四版）邱关源主编 高等教育出版社1999 4电子线路基础教程王成华主编科学出版社2000 5模拟电子技术基础 童诗白主编 高等教育出版社2001 6数字系统设计基础沈嗣昌主编航空工业出版社1996实验 题目实验三虚拟一阶RC电路实验 目的1、在 Electronics workbench Multisim 电子电路仿真软件 中，对一阶电路输入方波信号，用示波器测量其输入，输出 之间的波形，以验证RC电路的充放电原理。2、熟悉示波器的使用仪器 仪表 目录1、示波器2、实验箱3、直流电源实验

10、 线路RC电路充放电如实验图所示。实验图R电路C充放电电容具有充放电功能，充放电时间与电路时间常数工-肚有 关。当T足够小就构成微分电路，从电阻端输出的电压与输入电 源电压之间呈微分关系，如实验图。实验图RC微分电路而当工足够大就构成积分电路，从电容两端输出的电压与输 入电源电压之间呈积分关系，如实验图实验图RC积分电路实验 内容 及操 作步 骤1、RC电路的充放电特性测试（1）在EWB的电路工作区按图连接。按自己选择的参数设 置。（2）选择示波器的量程，按下启动停止开关，通过空格键 使电路中的开关分别接通充电和放电回路，观察不同时间常 数下RC电路的充放电规律。（3）依照实验表计算其时间常数

11、。实验 分析输入为频率为50Hz的方波，经过微分电路后，输出为变化很 陡峭的曲线。当第一个方波电压加在微分电路的两端（输入 端）时，电容C上的电压开始因充电而增加。而流过电容C 的电流则随着充电电压的上升而下降。电流经过微分电路（R、C）的规律可用下面的公式来表达i = （V/R）e（ t/CR）i-充电电流（A）；v-输入信号电压（V）；R-电路电阻值（欧姆）；C-电路电容值（F）；e-自然对数常数（）；t-信号电压作用时间（秒）；CR-R、C 常数（R*C）实验 结论由此我们可以看出输出部分即电阻上的电压为i*R，结合上 面的计算，我们可以出输出电压曲线计算公式为：iR = Ve- （t/

12、CR）积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯 齿波转换为抛物波。电路原理很简单，都是基于电容的冲放 电原理，这里就不详细说了，这里要提的是电路的时间常数 R*C，构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等 于10倍于输入波形的宽度。输出信号与输入信号的积分成正比的电路，称为积分电 路。原理：Uo二Uc=（l/C）Jicdt,因 Ui二UR+Uo,当 t二to 时，Uc=0o. 随后C充电，由于RCTk，充电很慢，所以认为Ui=UR=Ric, 即 ic=Ui/R，故 Uo=（l/c）Jicdt=（l/RC）Jicdt 这就是输出Uo正比于输入Ui的积分（/icdt）RC电路的

13、积分条件：RCTk查阅 资料 目录1电工技术与电子技术王鸿明编着清华大学出版社2001 2电工学下册秦曾煌主编高等教育出版社20013电路（第四版）邱关源主编高等教育出版社19994电子线路基础教程王成华主编科学出版社20005模拟电子技术基础童诗白主编高等教育出版社20016数字系统设计基础 沈嗣昌主编 航空工业出版社1996实验 题目实验四 用数字电桥测交流参数实验 目的用TH2080型LCR数字交流电桥测量RLC的各种参数，了解 电阻、电容、电感的特性仪器 仪表 目录TH2080型LCR数字测量仪、待测元件实验 线路实验 内容 及操 作步 骤图是交流电桥的原理线路。它与直流单臂电桥原理相

14、似。在 交流电桥中，四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电 感、电容组成；电桥的电源通常是正弦交流电源；交流平衡 指示仪的种类很多，适用于不同频率范围。频率为200Hz以 下时可采用谐振式检流计；音频范围内可采用耳机作为平衡 指示器；音频或更高的频率时也可采用电子指零仪器；也有 用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。本实验采用 冋灵敏度的电子放人式指零仪，具有足够的火敏度。指示器 指零时，电桥达到平衡。实验 分析交流电桥的平衡条件我们在正弦稳态的条件下讨论交流电桥的基本原理。在交流 电桥中，四个桥臂由阻抗元件组成，在电桥的一个对角线cd 上接入交流指零仪，另一对角线ab上接入交流电源。当调

15、节电桥参数，使交流指零仪中无电流通过时（即 10=0）, cd两点的电位相等，电桥达到平衡，这时有Uac=UadUcb=Udb即：I1Z1=I4Z4I2Z2=I3Z3IZ I Z11-4_4两式相除有：12Z 2 13Z 3当电桥平衡时，10=0，由此可得：11=12，I3=I4所以Z1Z3=Z2Z4实验 结论上式就是交流电桥的平衡条件，它说明：当交流电桥达到平 衡时，相对桥臂的阻抗的乘积相等。由图牛13-1可知，若第一桥臂由被测阻抗Zx构成，贝V： 当其他桥臂的参数已知时，就可决定被测阻抗Zx的值查阅 资料 目录1电工技术与电子技术王鸿明编着清华大学出版社20012电工学下册秦曾煌主编高等教

16、育出版社20013电路（第四版）邱关源主编高等教育出版社19994电子线路基础教程王成华主编科学出版社20005模拟电子技术基础童诗白主编高等教育出版社20016数字系统设计基础沈嗣昌主编航空工业出版社1996实验 题目实验五差动放大电路实验实验 目的1、熟悉差动放大器工作原理；2、掌握差动放大器的基本测试方法。仪器 仪表 目录1. 双踪示波器；2. 数字万用表；3信号源；实验 线路图5-1实验 内容 及操 作步 骤内容：计算图5-1的静态工作点(Rbc=3K,B=100)及电压放 大倍数；在图5-1基础上画出单端输入和共模输入的电路 步骤：实验电路如图5-1所示。(1) 调零将输入端短路并接

17、地，接通直流电源，调节电位器Rp1使双端输出电压Vo=0。(2) 测量静态工作点测量VI、V2、V3各极对地电压填入表5-1中。表5-11 测量差模电压放大倍数。在输入端加入直流电压信号Vid=+按表5-2要求测量并记 录，由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数，数以百 计点调好DC信号的OUT1和OUT2，使其分别为+和再接入 Vi1 和 Vi2o2 测量共模电压放大倍数。将输入端b1、b2短接，接到信号源输入端，信号源号另一 端接地。DC信号分先后接OUT1和OUT2，分别测量并填表5- 2。由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。进一步算 出共模抑制比CMRR=IAd/Acl。表

18、5-23.在实验板上组成单端输入的差放电路进行下列实验。(1) 在图1中将b2接地，组成单端输入差动放大器，从bl端 输入直流信号Vi=+，测量单端及双端输出，填表5-3记录 电压值。计算单端输入时的单端及双端输出的电压放大倍 数。并与双端输入时的单端及双双端差模电压放大倍数进 行比较。表5-3(2) 从bl端加入交流信号Vi=，f=1000Hz分别测量、记录单 端及双端输出电压，填入表5-3计算单端及双端的差模放 大倍数。实验 分析从测量的实验结果来和实际计算结果来看，它们存在一定 的误差，造成这种误差的原因有多方面，如在计算的过程中有 些值是取约等值，当时作实验时仪器的调节不够准确，仪器的

19、 性能性等等。实验 结论通过这次实验，我了解了差动放大电路的性能和特点，以 及其与前面学习的其它放大电路的区别；还有差动放大电路能 够抑制零点漂移，输入大信号的时候，具有良好的限幅特性。 差动放大电路对不同的输入信号放大能力不同，如差动放大电 路对差模输入信号和共模输入信号的放大能力的不同。查阅 资料 目录1电工技术与电子技术王鸿明编着清华大学出版社20012电工学下册秦曾煌主编高等教育出版社20013电路(第四版)邱关源主编高等教育出版社19994电子线路基础教程王成华主编科学出版社20005模拟电子技术基础童诗白主编高等教育出版社20016数字系统设计基础沈嗣昌主编航空工业出版社1996实

20、验 题目实验六负反馈电路实验 目的1 加深对负反馈放大电路放大特性的理解。2学习负反馈放大电路静态工作点的测试及调整方法。3.掌握多级放大电路的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻 的测试方法。掌握负反馈对放大电路动态参数的影响。仪器 仪表 目录pc计算机一台 仿真软件实验 线路两级阻容耦合放大电路（无反馈） 有串联电压负反馈的两级阻容耦合放大电路图实验 内容 及操 作步 骤实际放大电路由多级组成，构成多级放大电路。多级放大电 路级联而成时，会互相产生影响。故需要逐级调整，使其发 挥发挥放大功能。1、两级阻容耦合放大电路（无反馈）（1）测输入电阻及放大倍数由图可得输入电流Ii=输入电压Ui=1mA

21、输出电压Uo=.则由输入电阻Ri=Ui/Ii=.放大倍数Au=Uo/Ui=（2）测输出电阻输出电阻测试电路由图可得输出电流Io二.则输出电阻Ro=Uo/Io=.（3 ）频率响应幅频相应与相频相应1 AC Analysis岁X150.63.J.31CvL22.dxdy2冇餐二L/dy一二.了ir.iE Jtl.aaaaHL3I-X Xlo.aaaomin y = . = 2 7inmax y由左图可知当放大倍数下降 到中频的倍对应的频率为上 限频率或下限频率。由下表可知，中频对应的放 大倍数是则上限频率或下限 频率对应的放大倍数应为左 右。故下限频率为fL=上限频率为fH= 则频带宽度为(4)非

22、线性失真当输入为10mA时开始出现明显失真，输出波形如下图所示2.有串联电压负反馈的两级阻容耦合放大电路(1)测输入电阻及放大倍数由图可得输入电流Ii=.输入电压Ui=1mA.输出电压Uo=.则由输入电阻Ri=Ui/Ii=.放大倍数Au=Uo/Ui=(2)测输出电阻由图可得输出电流1。=.则输出电阻Ro二Uo/Io=(3 )频率响应AC Analysi s甩fln J-f,$2xLU57kvL60 0241x23.3349M6140002 9951Ml/dx333. WJn1/dy26.z330mEnin x10000max x10 QQQOGir.in yroax y=5.6793幅频相应与

23、相频相应由图可知当放大倍数下降到中 频的倍对应的频率为上限频率或 下限频率。由下表可知，中频对应的放大 倍数是。则上限频率或下限频率 对应的放大倍数应为左右。故下限频率为fL=，上限频率 为fH=频带宽度为(4)非线性失真当输入为21mA时开始出现明显失真，输出波形如下图所示 (5)验证 Af1/F又由负反馈中Af=Xo/Xi=F二Xf/Xol/F=Xo/Xf二显然Afl/F实验 分析1、在降低放大倍数的同时，可以使放大器的某些性能大 大改善2、负反馈使放大器的净入信号有所减小，因而使放大器 增益下降，但却改善了放大性能，提高了它的稳定性实验 结论上述实验结论可知，放大电路中加了串联电压负反馈

24、之后，电 路的放大倍数，输入电阻，输出电阻，频带宽度以及非线性 失真情况都发生了改变，比较之后可以得出以下结论： 串联电压负反馈可以减少电压放大倍数 串联电压负反馈可以增加输入电阻。 串联电压负反馈可以减少输出电阻。 串联电压负反馈可以扩展频带宽度。串联电压负反馈可以改善非线性失真。查阅 资料 目录1电工技术与电子技术王鸿明编着清华大学出版社2001 2电工学下册秦曾煌主编高等教育出版社20013电路（第四版）邱关源主编高等教育出版社19994电子线路基础教程王成华主编科学出版社20005模拟电子技术基础童诗白主编高等教育出版社20016数字系统设计基础 沈嗣昌主编 航空工业出版社1996实验

25、实验七算术运算电路 题目实验1.进一步理解运算放大器的基本原理，熟悉运算放大器平衡 目的的调整方法。2.掌握由运算放大器组成的比例、加法运算等电路和的调 试方法。仪器 仪表 目录实验 线路 及原 理下图是LM741 （或747）集成运放的外引线图，各引脚功能 如下：图12-反相输入端3-同相输入端7-电源电压正端4-电源电压负端6-输出端1、5-调零端集成运算放大器是一种高放大倍数、高输入阻抗、低输 出阻抗的直接耦合多级放大电路，具有两个输入端和一个输 出端，可对直流信号和交流信号进行放大。外接负反馈电路 后，输出电压Vo与输入电压Vi的运算关系仅取决于外接反 馈网络与输入的外接阻抗，而与运算

26、放大器本身无关。1.反相比例运算及倒相器实验图2为反相比例运算电路。LM741按理想运放处 理，其运算关系为若rf=ri则为倒相器，即此r图2反相运算电路图3反相加法运算电路2.反相加法运算电路实验图3为反相法器电路，其运算关系为瞪二一图4同相比例运算及跟随器图5减法运算电路图6积分运算电路图7微分电路3.同相比例运算及跟随器实验图4为同相比例运算电路。其运算关系为若不接R1,或将RF短路，可实现同相跟随功能，即彳减法运算电路实验图5为减法运算电路，其运算关系为实验 内容 及操 作步 骤1、准备工作(1) 检查器件好坏根据集成运算放大器内部电路工作原理，可利用万用表电阻档检查各引脚之 间电阻的

27、方法，大致判断器件是否损坏和能否调零。具体方法是测量1-4端引脚，5-4端引脚之间的电阻值应为1KQ左右；7-6 端引脚，4-6端引脚之间无短路现象。(2) 接通电源由实验仪的直流电源区引出+12V、-12V直流电压，分别连接到实验板的土 12V端子上。注意在组装电路时先不要开启电源。2、测试反相比例运算电路(1) 按图2组装电路，将输入端接地，进行闭环调零。调节1 -5两端间的调 零电位器，保证U =0时，U =0。i0(2) 在输入端加入直流信号(从仪器的直流信号源区引出)按表1要求实验测量并纪录，验证运算关系。表1反相比例运算电路测试数据输入电压U (V)+输出电压U0 (V)测量值-2

28、2理论值-223、测试反相加法运算电路(1) 按图3组装电路并调零。(2) 按表2要求实验测试并纪录，验证运算关系。表2反相比例加法运算电路测试数据输入直流电压(V)U+i1U.+输出电压U0 (V)丄2测量值-32理论值-324、测试减法运算电路(1) 按图4组装电路并调零。(2) 按表3要求实验测试并纪录，验证运算关系。头验5、测试积分运算电路分析(1)按图6组装电路。(2) 将输入端接地，用导线将电容C短路复零。用万用表或示波器观测输出 电压，若输出电压不为零，应反复调节调零电位器，使积分器零漂最小。(3) 在输入端加入Uip-p=2v,f=500Hz直流发量为零(正负对称)的方波信 号

29、，用示波器观察电路的输入、输出波形，测量输出电压U。的幅值、周期及与 Ui的相位关系，并将其描绘下来。结果如图8(4) 在输入端加入Uip_p=,f=1KHz的正弦波，测量输出电压U。的幅值及与Ui的 相位关系，将其描绘下来。结果如图 将方液变为三垢疲CVi-頁泱，频率500Hz,幅度1巧 348.39,349 .35 .占 12443mTime fse cords)将三甬波变为正弦波(Vi；三角波，频率500Hz,帳度塚)695-696.699.699 .700.72 7 607Time (seconds) 图8积分电路波形图实验 结论6、测试微分运算电路（1）按图7组装电路。（2）将输入端

30、接地，用导线将电容C短路复零。用万用表或示波器观测输出 电压，若输出电压不为零，应反复调节调零电位器，使积分器零漂最小。（3）在输入端加入Uip-p=,f=lKHz直流发量为零（正负对称）的三角波信 号，用示波器观察电路的输入、输出波形，测量输出电压U。的幅值、周期及与 Ui的相位关系，并将其描绘下来。结果如图9（4）在输入端加入Uip-p=,f=lKHz的正弦波，测量输出电压U。的幅值及与 Ui的相位关系，将其描绘下来。结果如图10（5）在输入端加入Uip-p=1v,f=500KHz的正弦波，测量输出电压U。的幅值 及与 Ui的相位关系，将其描绘下来。结果如图10（Vi :三角波，频率1KH

31、z，幅度）图9微分电路波形图输入正弦波（Vi :正弦波，频率1KHz，幅度）图10微分电路波形图（Vi :正弦波，频率500Hz，幅度1V）图11微分电路波形图查阅 资料 目录1电工技术与电子技术王鸿明编着清华大学出版社20012电工学下册秦曾煌主编高等教育出版社20013电路（第四版）邱关源主编高等教育出版社19994电子线路基础教程王成华主编科学出版社20005模拟电子技术基础童诗白主编高等教育出版社20016数字系统设计基础沈嗣昌主编航空工业出版社1996实验 题目实验八整流滤波与并联稳压电路实验 目的1. 熟悉单相半波、全波、桥式整流电路。2. 观察了解电容滤波作用。3. 了解并联稳压

32、电路。仪器 仪表 目录1. 示波器2. 数字万用表实验 线路实验 内容 及操 作步 骤1半波整流、桥式整流电路实验电路分别如图，图所示。 分别接二种电路，用示波器观察V2及VL的波形。并测量 V2、VD、VL。图图2电容滤波电路实验电路如图(1) 分别用不同电容接入电路，RL先不接，用示波器观察波 形，用电压表测VL并记录。(2) 接上RL,先用RL=1KQ，重复上述实验并记录。(3) 将 RL改为150Q,重复上述实验。3并联稳压电路 实验电路如图所示，(1) 电源输入电压不变，负载变化时电路的稳压性能。图电容滤波电路图并联稳压电路改变负载电阻RL使负载电流IL=5mA, 10mA, 15m

33、A分别 测量VL, VR, IL, IR，计算电源输出电阻。(2) 负载不变，电源电压变化时电路的稳压性能。用可调的直流电压变化模拟220V电源电压变化，电路接入 前将可调电源调到10V（模拟工作稳定时），然后分别调到 8V、9V、11V、12V（模拟工作不稳定时），按表内容测量填 表，并计算稳压系数。实验分析VIVLIR(mA)IL (mA)10V5V558V6V649V7V7311V8V8212V9V91表实验图所示电路能输出电流最大为9Ma查阅 资料 目录结论1电工技术与电子技术王鸿明编着清华大学出版社2001 2电工学下册秦曾煌主编高等教育出版社20013电路（第四版）邱关源主编高等教

34、育出版社19994电子线路基础教程王成华主编科学出版社20005模拟电子技术基础童诗白主编高等教育出版社2001 6数字系统设计基础沈嗣昌主编航空工业出版社1996实验 题目实验九编码器、译码器及应用电路设计实验 目的1、掌握中规模集成编码器、译码器的逻辑功能测试和使用 方法；2、学会编码器、译码器应用电路设计的方法；3、熟悉译码显示电路的工作原理。仪器 仪表 目录集成块：74LS147 74LS138 74LS42实验 线路实验 内容 及操 作步 骤1、74LS147编码器逻辑功能测试：将编码器9个输入端1119各接一根导线，来改变输入端 的状态，4个输出端依次从高到低Q3-Q0示，在各输入

35、端 输入有效电平，观察并记录电路输入与输出地对应关系， 以及当几个输入同时我有效电平时编码器的优先级别关 系。输入输出I9 18 I7 16 15 I4 I3 I2 I1Q3 Q2 Q1 Q011111111111110 XXXXXXXX0 11010XXXXXXX0 111110XXXXXX10 0 01110XXXXX10 0 111110 X X X X10 10111110 XXX10 111111110 X X110 011111110 X110 1逻辑表达式I厂6 5 4I厂4 32Q = / / + IIP + / 厂 + / / 厂 + III39876543219879876

36、98765987+ IIIIII 厂 + IIIIIII 厂9 8 7 6 5 4 39876543 2Q =I I I I I I I I I + 厂 + I 厂 + IIIIII 厂 + I I I I I298765432199 89 8 7 6 5 4 39 8 7 6 5Q =I I I I I I I I I + 厂 + I 厂 + IIII 厂 + IIIII 厂43198765432199 89 8 7 6 59 8 7 6 54Q = I I I I IIIII + I 厂 + III 厂 + IIIIIFIIIII0987654329 89 8 7698765498762、

37、74LS138译码器逻辑功能测试：输入输出S1A2A1A00XXXX11111111X1XXX1111111110000011111111000110111111100101101111110011111011111010011110111101011111101110110111111011011111111110逻辑表达式3、74LS47译码器逻辑功能测试：Q 二ABCD+ABCDvABCD.ABCD+ABCIDABCDvABCD+ABCDAQ 二 ABCD.ABCDdABCDdABCDABCDdABCD+ABCDBQ 二ABCDdACD+:ABCD-ABCDdABCDABCDcQ 二AB

38、CD-ABCD-ABCD+ABCD-ABCJ+ABCDDQ 二 ABCD+ABCD-ABCD-ABCD+ABCD-AHJD+ABCD-ABCDE-ABCD - ABCDQ 二ABCD-ABCD-AHJD-ABCDABCD-ABCD-ABCD-ABCDFQ 二ABCD-ABCD-ABCDAB(DG进一步猜测，741s47为反码输出，在以下进行试验。实验 分析编码器、译码器和显示器二者之间的联接：用两片74LS138组合成一个4-16线的译码器，并进行实验。实验 结论用74LS48译码器代替实现3-8线的译码器，并进行实验。ABCDBIRBILTQAQ BQCQDQEQFQG字 型0 0 0 01

39、 1 1000000000 0 101 1 10 1 1 0 0 0 0 10 10 01 1 121 1 1 1 0 0 1 20 1101 1 11 1 0 1 1 0 1 3查阅 资料 目录I1电工技术与电子技术王鸿明编着清华大学1出版土 2D1 116 2电工学下册秦曾煌主编高等教育出版社20013电路（第四版）邱关源主编高等教育出版社19994电子线路基础教程王成华主编科学出版社20005模拟电子技术基础童诗白主编高等教育出版社20016数字系统设计基础沈嗣昌主编航空工业出版社1996实验 题目实验十数据选择器及其应用实验 目的1、掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能及使用方法2、学习

40、用数据选择器构成组合逻辑电路的方法仪器 仪表 目录1、+5V直流电源2、逻辑电平开关3、逻辑电平显示器4、74LS151 （或 CC4512）5、74LS153 （或 CC4539）实验 线路数据选择器是指经过选择，把多个通道的数据传送到唯一的公共数 据通道上去。实现数据选择功能的逻辑电路称为数据选择器。1、八选一数据选择器74LS151 :74LS151是一种典型的集成电路数据选择器，它有3个地址输入端 CBA，可选择D0D7这八个数据源，具有两个互补输出端，同相输出端 Y和反向输出端Y。其引脚图下图3 1所示,功能表如下表3 1所示， 功能表中H表示逻辑搞电平；L表示逻辑低电平；X表示逻辑

41、高电平 或低电平。图3-174LS151的引脚图表3-174LS151的功能表2、双四选一数据选择器74LS153 :74LS153数据选择器有两个完全独立的4选1数据选择器，每个数 据选择器有4个数据输入端I0I3，两个地址输入端SO、S1, 1个使能 端E和1个输出端Z,它们的功能表如表3-2，引脚逻辑图如图3-2所 示。图3-274LS153的引脚图表3-274LS153的功能表实验 内容 及操 作步 骤InputsOutputsSelectEnableYYCBAEXXX1000000XOXO0010XIXl0100X2X20110X3X31000X4X41010X5X51100X6X6

42、1110X7X71、测试74LS151的逻辑 功能：在数字逻辑电路试验箱IC插座模块中找一个DIP16 的插座上的芯片74LS151, 并在DIP16插座的第8脚接上 试验箱的地（GND）,第16脚 接上+5V（VCC）。将74LS151 的输出端Y与Y分别接到两个发光二极管上输入端接拨位开关输出。按74LS151的真值表逐项测 试，记录测试结果（如表右图）。2、用74LS151实现逻辑函数：用74LS151 实现逻辑函数F（A、B、C）=（m3、m5、m6、列真值表（如表3-3）；连接电路（如图3-3）；测试功能。InputsOutputsSelectEnableVFC| B|AEXXX10

43、n0000xu = uXO-l0010XI = uXI - 1U10uX2 - 0P - iU110X3 - 1疋=u1u0uX4 = ADC4 = 11u10灯=1- 01100X6-1X6 = 0111nK7 -1X7 = A74LS153图3-3表3-33、用74LS153和与非门组成8选1的数据选择器:列真值表（如表3-4）；连接电路（如图3-4）；测试功能。Hi j I iiI iSoloctVCEAXXXUUuUm口LiIj12 7C1n1n2X2n112X31001JU1u11X1i1uI7C21KW表3-4图3-4实验 结论试验中遇到了很多问题，总的来说时对各种芯片的理解不够详

44、细， 同时感觉坐在后面听得不是很清楚。个人觉得，自己对实验的目标不够 明确，优势明明做出了结果但还以为没有做出来，觉得当没出结果时， 不应该太激动，仔细检杳下电路，这样才能培养一个正确的实验态度。查阅 资料 目录1电工技术与电子技术王鸿明编着清华大学出版社2001 2电工学下册秦曾煌主编高等教育出版社20013电路（第四版）邱关源主编高等教育出版社19994电子线路基础教程王成华主编科学出版社20005模拟电子技术基础童诗白主编高等教育出版社20016数字系统设计基础沈嗣昌主编航空工业出版社1996实验 题目实验十一触发器实验 目的1. 掌握RS触发器、D触发器、JK触发器的工件原理。2. 学

45、会正确使用RS触发器、D触发器、JK触发器。仪器 仪表 目录1.四2输入正与非门74LS001片2 .双D触发器74LS741片实验 线路实验 内容 及操 作步 骤1. 用74LS00构成一个RS触发器。/R、/S端接电平开关输 出，Q、/Q端接电平指示灯。改变/R、/S的电平，观察并记 录Q、/Q的值。2. 双D触发器74LS74中一个触发器功能测试。（1）将CD （复位）、SD （置位）引脚接实验台电平开关输 出，Q、/Q引脚接电平指示灯，改变CD、SD的电平，观察并 记录Q、/Q的值。（2）在（1）的基础上，；置CD、SD引脚为咼电平，D （数 据）引脚接电平开关输出，CLK （时钟）引

46、脚接单脉冲。在D 为高电平和低电平的情况，分别按单脉冲按钮，观察Q、/Q 的值，记录下来。（3）在（1）的基础上，将D引脚接1MHz脉冲源，CLK引 脚接10MHz脉冲源。用双踪示波器同时观察D端和CLK 端，记录波形；同时观察D端、Q端，记录波形。分析原 因。图9-1 RS触发器测试接线图图9-1是RS触发器接线图。图中，K1、K2是电平开关 输出，L1、L2是电平指示灯。RS触发器的测试步骤及结果如 下：（1）/R=0，/S=1，测得/Q=1，Q=0。（2）/R=1，/S=1，测得/Q=1，Q=0。(3) /R=l, /S=0,测得/Q=0, Q=l。(4) /R=1, /S=1，测得/Q

47、=0, Q=l。(5) /R=0, /S=0,测得/Q=1, Q=l。输入输出/R/S/QQ00110110100111QoQo时序电路的值与测试顺序有关，应引起注意。根据测试 结果，得出RS触发器的真值表如下：表9-1 RS触发器功能表根据触发器的定义，/Q和Q应互补，因此/R=0，/S=0是非法 状态。实验分析图9-274LS74测试图1图9-374LS74测试图2图9-2和图9-3是测试D触 发器的接线图，K1、K2、K3 是电平开关输出，L1、L2是电平指示灯，AK1是按单脉冲按 钮AK1后产生的宽单脉冲，1MHz、10MHz是时钟脉冲源。(10)根据上述测试，得出D触发器的功能表如下

48、：输入输出SDCDCLKDQ/QLHXXHLHLXXLHLLXXHHHHHHLHHLLHHHXQo/Qo表9-2 D触发器74LS74功能表 图9-4 D触发器D端、Q端波形图实验 结论测试步骤及结果如下：(1) CD=0,SD=1，测得/Q=l,Q=0。(2) CD=1,SD=1,测得/Q=1,Q=0。(3) CD=1,SD=1,测得/Q=0,Q=l。(4) CD=1,SD=1,测得/Q=0,Q=l。(5) CD=0,SD=0,测得/Q=1,Q=l。(6) CD=1, SD=1, D=1, CLK接单脉冲，按单脉冲按钮，测 得/Q=0, Q=l。(7) CD=1, SD=1, D=0, CL

49、K接单脉冲，按单脉冲按钮，测 得/Q=1, Q=0。(8) CD=1, SD=1, D 接 1MHz 脉冲，CLK 接 10MHz,测得 D 端、Q端波形如下：(9) 在示波器上同时观察Q、CK的波形，观察到的波形只在 CLK的上升沿才发生变化。查阅 资料 目录1电工技术与电子技术王鸿明编着清华大学出版社2001 2电工学下册秦曾煌主编高等教育出版社20013电路(第四版)邱关源主编高等教育出版社19994电子线路基础教程王成华主编科学出版社20005模拟电子技术基础童诗白主编高等教育出版社20016数字系统设计基础沈嗣昌主编航空工业出版社1996实验 题目实验十一计数器实验 目的1、学习用集

50、成触发器构成计数器的方法2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法3、运用集成计数计构成1 /N分频器仪器 仪表 目录1、+5V直流电源2、双踪示波器3、连续脉冲源4、单次脉冲源5、逻辑电平开关6、逻辑电平显示器7、译码显示器8、CC40192X3 (74LS192)实验 线路实验 内容 及操 作步 骤1、图5-9-3所示，用两片CC40192组成两位十进制加法计 数器，输入10Hz连续计数脉冲，进行由0099累加计 数，记录之。2、将两位十进制加法计数器改为两位十进制减法计数器，实 现由9900递减计数，记录之。3、按图5-9-4电路进行实验，组成六进制，记录之。4、按图5-9-5，或图5

51、-9-6进行实验，组成十二进制， 记录之。5、设计 个数字钟移位60进制计数器并进行实验。实验分析实验 结论1、用芯片CC40192按图5 9 4连接，将CPD置1,LD置1,组成六进制的加法计数器，结果可以组成六进制满足05累加计数。2、用芯片CC40192按图5 9 2连接，结果可以实现09累加计数，将其CPU端接到内容1六进制的CO端，结果可以六十进制满足00UU3B -/ 74HC0ON_2VUU4HcO0N_2V-15104111011 -4累加计数。59U1U5VCCVDD匚U7U6VCCVDD4511BP 5VqA B C DA B C DBOCOQA QB QC QDQA QB

52、 QC QDA0A1A2A3A0A1A2A3LEBILTLEBILTLOADCLRLOADCLR4511BP_5VUPDOWNGND74LS192NYAYBYCYDYEYFTGYA YB YC YD YE YF6J131261312UPDOWNBOCO74LS192NJ1Key = Space3、用两片芯片CC40192按图5 9 3连接组成十进制 加法计数器，输入10Hz连续计数脉冲，结果可以实现00 99累加计数。4、将内容3的两片芯片的CPD和CPU交换，BO和CO交 换，结果可以实现9900递减计数。5、用两片芯片CC40192按图5 9 6连接，将CPD置 1，CR置0,结果可以实现

53、112累加计数。通过这次实验，我对芯片CC40192有了更深的了解，对 其的使用也更加熟悉。此次实验我们做了六进制，十二进 制，六十进制，0099累加，9900递减这五种计数器。 在实验过程中，因为在实验之前我用Multisim仿真了所有 的实验内容，再加上上次老师的提醒，我先将CC40192十进 制的计数器改成六进制的，然后用两片组成六十进制，再做 0099累加，再将CPD和CPU交换，BO和CO交换组成99 00递减，最后再改为十二进制的计数器，大大加快了实验的 速度，并且懂得了用CC40192组成N进制的计数器。所以在 以后的实验中，不要老师提醒，我们自己也要懂得变通，做 到心中有电路，懂得利用已完成的电路，再将其改造成我们 所需要的电路，这种思路在以后的课程设计中是必须的，所 以要谨记。查阅 资料 目录1电工技术与电子技术王鸿明编着清华大学出版社2001 2电工学下册秦曾煌主编高等教育出版社20013电路（第四版）邱关源主编 高等教育出版社1999 4电子线路基础教程王成华主编科学出版社20005模拟电子技术基础 童诗白主编 高等教育出版社2001 6数字系统设计基础沈嗣昌主编航空工业出版社1996