《电子技术》实验指导

第一章模拟电路基础实验

实验  常用电子仪器的使用

实验目的

一、掌握常用电子仪器的使用方法,重点掌握示波器的使用方法。

二、初步掌握一般参数的测试方法。

预习内容

阅读《常用电子仪器使用说明》,熟悉常用电子仪器的使用方法。

基本实验内容

一、万用表


1-1三极管底面示意图

 

1 用万用表的直流电压测量学习机上直流稳压电源的电压值。注意选择合适的

量程和红、黑表笔的接法。

    2  用万用表的欧姆挡测量学习机元件库中电阻510Ω、10KΩ、

82KΩ、100KΩ及1MΩ的阻值。

    3  用万用表测量三极管的电流放大倍数。(3DG6为例,

三极管底面朝上ebc三管脚位置如图11所示)

    4  短路可用来检测电路的通断。

    二、函数发生器

    以下面题1为例,函数发生器的“函数选择”键为(正弦波),选择频率范围为

1KHz,旋动频率度盘使刻度在1附近,然后调节“幅度调节”旋钮至合适位置,频率

幅度的准确示数可由示波器和毫伏表显示。按以上步骤调出下列几种波形:

11KHz  50mV的正弦波

2250Hz  ±6V的方波

3160Hz  ±6V的三角波

三、晶体管毫伏表

晶体管毫伏表由220V电网电压供电,其指针所示为正弦波电压的有效值。测量步骤如下:

    1、选定量程。已知被测信号幅值时,应选择合适的量程。通常指针不应偏转太小,

以免误差较大。对于不知幅度的信号,则应将量程开关放到最大,待信号接入后,逐渐减小量程,直到量程位置合适为止。

    2、调零。对于选定的量程应调零,方法是将输入线短接,待表针稳定后调节“调

旋钮,使指针指在0位置。对于幅值小于01V的,应在量程较大的位置将输入线

短接,然后将量程开关调至所选位置,再调零。

    3、测量。对于幅值小于01V的,应在大量程位置接入所测信号,再将量程调到

所选位置,读出表盘示数。

    注意:使用时,表与被测线路必须共地。

    用晶体管毫伏表测量上题函数发生器输出正弦波的幅值(有效值)

    四、示波器  -·

以函数发生器的输出作为被测信号,示波器的CHlCH2接电路被测点(如放大

电路的输入端和输出端)

    若使用模拟示波器测量,则调整CHlCH2的垂直幅度旋钮(VOLTSDIV)和扫

时间(TIMEDIV)旋钮,校准微调旋钮,使输入、输出波形完整的显示在屏幕上。

从屏幕上可以直接读出波形的峰值Vpp(垂直灵敏度与格数之积)和周期(扫描速度

与格数之积)

    若使用数字示波器测量,波形的参数可直接在屏幕上显示出来。按以下步骤操作:

    1、按AUTOSET键,几秒后屏幕上显示波形信号。

    2 ACQUIRE键,再按屏幕右边副菜单键选取“获取”菜单中的“平均值”采

样方式及平均值的次数为“128”后,波形会清晰。

    3 CHl  MENU键,再按副菜单键选取“耦合”方式为“交流”:选取“伏/格”

为“粗调”;选取“探棒”为“1X”。CH2MENU的调整同上。

    4  MEASURE键,按第一个副菜单键选取“测量”菜单中的“信源”,将信源

分别设为CHICH2;再次按第一个副菜单键选取“测量”菜单中的“类型”,反复按

下面各副菜单键将类型分别定为频率和均方根值(有效值)等参数。待数字显示较稳定

且没有“?”出现后,即可直接从屏幕中读数。

用示波器分别测量上题函数发生器输出三种波形的周期和幅值。

思考题

一、用万用表测量电阻时,若表头显示1”说明什么?

二、能用晶体管毫伏表测量直流电压吗?

三、为了得到纯交流信号,函数发生器的直流偏置旋钮应如何放置?

 

 

 

 

 

 

 

第二章数字电路基础实验

实验  仪器使用及门电路测试

实验目的

一、学习使用电子技术学习机。(以下简称学习机)

二、学习用示波器测试脉冲参数。

三、掌握门电路逻辑功能、动态特性的测试。

预习内容

一、阅读有关示波器、电子技术学习机的使用方法的书。

二、预习与非门的逻辑功能,TTL门电路的输入、输出特性及传输延迟时间的定义。

三、预习本实验所用集成电路芯片的管脚功能及引线位置。

基本实验内容

.电子技术学习机功能测试及示波器的使用

1、测量学习机5V直流稳压电源输出插口的电压值。

测量方法:打开学习机,接通220V电源,再将学习机上的数字万用表打开。将万用表黑表笔接在学习机的“GND”插口上,红表笔测量被测点。将测量结果记录在表1.1

注意:测量前应正确选择万用表的量程。

    2 用电压表测量学习机开关量输出单元中K1插口的电平值。将结果记录在表1.2

    3、检测电平显示的发光二极管L1亮、灭时所加的电压值。方法:直径05单股导线连接K1插口与Ll输入插口,改变开关状态,观察并记录结果。

    4、测量学习机上固定频率脉冲源中的20KHz脉冲。

    (1)测量周期

    测量前需了解被测信号的周期、幅值范围。例如:被测信号频率约为20KHz,那么一个周期是50μs,TTL电路输出电压幅值是36V左右。如果使用模拟双示波器则各档位置选择如下:(由于各种型号示波器的面板样式不同,以下旋钮位置供参考)

工作方式    (MODE)            CHlCH2输入耦合方式(ACGNDDC)                DC

灵敏度选择  (VOLTSDIV)                  1V/dic

触发源选择  (SOURCE)                      与工作方式相对应

触发耦合方式(COUPLING)                     ACDC

触发方式    (MODE)                        全自动或FIX

触发极性(TRIGGERING LEVEL)                正触发

扫描速度(SWEEP TIMEDIV)                  20μs/div

  测量方法:

  a)  校准时间标尺,把扫描速度校准旋钮置于CAL位。

b)       读出一个周期的时间(如图1.1)并计算周期。

1.1

  计算公式:T=t/div×D

  说明:tdiv是扫描速度。D是荧光屏上的大格数。若将扫描速度扩大拉出,则被测信号扩大5(10),在计算时还必须除以5(10)

  (2)测量脉冲高电平VH

  测量时注意校准0线位置。输入耦合方式选用DC进行测量。把电压灵敏度校准旋钮置于CAL位,校准电压标尺,读出电压值并计算。

  计算公式:V=Vdiv×D    说明:Vdiv是电压灵敏度.

  对于不同的测量值,电压灵敏度旋钮要选择不同的档,减少读数误差

  测量时波形的上升沿和下降沿都有振荡,读数时应以稳态值为准。

  TTL电路输出电平因生产厂家不同而略有不同,高电平在3.6-4.4V之间,低电平在0.1-0.3V之间。将测量结果记录于表1.3

二、门电路逻辑功能测试

1、  74LS00 的静态功能测试

(1)       测试电路见图1.2

1.3

VH

T

TW

 

 

 

(2)测试方法:选用一只74LS00芯片插入面包板,按图1.2接线。图中:K1K2为开关量输入,L1为输出电平显示。改变开关状态,将测量结果记录于表1.4

(3) 在实验报告中说明74LS00的逻辑功能。

1.4

V1

V2

V0

0

0

 

0

1

 

1

0

 

1

1

 

 

1.2

2  2输入与非门74LS00特性测试

(1)输入负载特性测试。

测试电路见图I.3。可变电阻用学习机元件库中的电阻改变电阻,测量VIVo值.将测量结果填入表1.5,根据此表画出输入负载特性曲线。

1.5

RKΩ)

0.0

1.0

2.0

3.0

5.1

7.5

8.2

10

12

15

VIV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VOV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)74LS00电压传榆特性测试

测试电路见图14。输入端的可变电压取自学习机的直流信号源的“OUTI”输出。  将测量结果填入表1.6。根据此表画出电压传输特性曲线,在曲线上标出输出高、低电平、转折电压。

 

 

1.3                  1.4

 

选做实验内容

选用74LS00芯片,按图1.5接线。

1.5

测量方法:

  1  20KHz的连续脉冲加至门1的输入端,同时送至示波器CHl通道显示。将

4的输出送至CH2通道显示,触发源选择CHl

       2、将波形调成上下对称,然后将起扫点移至屏幕中央;扫描速度置01usdiv

(02usdiv)再扩大5(10)测量tP1值。如图1.6a

    说明:门的平均传输时间tpd取波形幅值Vm50%处。

3、将电平调节旋钮拉出,示波器处于负触发状态,显示tp2值。如图1.6b

4、       计算平均传输时间:

tpd=(tp1tp2)/2)÷4

1.6a                                    1.6b

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第三章  选修实验

实验  电压跟随器

实验目的

掌握电压跟随器的特点和分析方法。

预习内容

估算表6.1中数据

实验内容

一.   将学习机上“运算电路”单元接成如图3.1所示电路。

3.1

.接入直流稳压电源,按表3.1内容实验并测量记录。

 

UiV

2

0.5

0

0.5

1

UoV

RL=

 

 

 

 

 

RL=5.1K

 

 

 

 

 

3.1

实验二  锯齿波发生器

实验目的

一、掌握锯齿波发生电路的特点和分析方法。

二、掌握相关波形电压的测试方法。

预习内容

一、画出锯齿波发生器的电路图。

二、画出实验电路的输出波形。

三、自拟实验步骤及记录表格。

实验内容

一、将学习机上“比较及波形发生电路2”单元接成如图3.2所示电路。

二、用示波器观察电路输出波形并测出频率。

三、改变锯齿波频率并测量其变化范围。

3.2

实验三  压控振荡电路

实验目的

  一、掌握压控振荡电路的特点及分析方法。

  二、掌握相关波形电压的测试方法。

预习内容

  复习压控振荡电路的工作原理,计算振荡频率并画出波形图。

实验内容

  一、将学习机上“比较及波形发生电路2”单元接成如图3.3所示电路。

  二.用示波器观察电路输出波形并测出频率。

3.3

实验四  功率放大电路

实验目的

一、熟悉功率放大电路的特点。

二、掌握功率放大电路的主要性能指标及测试方法。

    预习内容

一、复习功率放大电路的工作原理,分析图3.4所示电路的工作原理。自拟实验步骤并设计记录表格。

二、在图示电路中,若Vcc=5VRL=8Ω,估算电路的PomPv

3.4

实验内容

一、将学习机上功率放大电路单元接成如图3.4所所示电路。

二、在输入端接1KHz信号,用示波器观察输出波形。逐渐增加输入电压幅度,直至出现失真为止,记录输入、输出电压并画出波形。

实验五  救护车报警器

实验目的

一、设计实用电路,并进行组装和调试,提高综合应用能力和实验研究能力。

二、熟练掌握电子仪器的使用方法。

预习内容

画出电路图,标明元件参数,并画出波形图。

实验内容

要求:使锯齿波的频率在200Hz1KHz之间变化,输出功率≥3W。原理框图:

 

锯齿波发生器

压控振荡器

——

 

功放电路

——

输出UO

实验六  设计一个自动售邮票的控制电路

    设计要求:用两个发光二极管分别模拟售出面值为六角和八角的邮票,购买者可以

通过开关选择一种面值的邮票,灯亮时表示邮票售出。用开关分别模拟一角、五角和一

元硬币投入。用发光二极管分别代表找回剩余的硬币。

    电路要求每次只能售出一枚邮票;当所投硬币达到或超过购买者所选面值时,售出

一枚邮票,并找回剩余的硬币回到初始状态;当所投硬币值不足面值时,可以通过一个

复位键退回所投硬币,回到初始状态。

实验七   设计一个秒表

    设计要求:计时范围为0.009.99秒,可以设定计时的初始值;可以控制秒表计时

开始、停止和清零复位;当停止计时,秒表保持所计时间直至被清零复位。

 

实验二  单管放大电路

  实验目的

  .熟悉放大电路的基本工作原理,掌握静态工作点Q、电压放大倍数Au、输入电

Ri、输出电阻Ro的测量方法。

    二.了解电路的参数变化对Q点的影响。

    预习内容

    .设三极管T的β=40UCEQ=5V,估算电路图21中的Q(1BQICQRb)AuRi、、Ro

    二.估算当其余电路参数不变,使Uo波形不失真的Rb的阻值范围,

    三.熟悉放大电路的Q点、A。、RiR。的测量方法。   

    基本实验内容    ·

    .三极管的测试

    分辨三极管的ebc三个极,并测量它的电流放大系数9

  二.放大电路的测试:

        将学习机上的基本放大电路单元接成如图21

示电路。认真检查以确保线路正确无误。在函数发生

器上调出电路所需要的输入正弦波电压信号Ui,可

Ui频率为IKHz,幅值为7mV左右。                   21  基本共射放大电路

 

    1  静态调试

按照“先静态后动态”的原则,首先设置静态工作点。接好电源后,将电路的输入

端对地短路(注意先接入交流信号,以免将信号源短路)。调整Rb,使UCEQ约为5V

然后测出Rb(应在不通电的条件下断开Rb的两端才能测准),计算出1BQlCQ,并把数

据记入表21中。

 

实测

实测计算

UBEQ(V)

UCEQ(V)

Rb(KΩ)

IBQ(μA)

ICQ(mA)

 

 

 

 

 

21静态数据记录表

2  测量电压放大倍数Au   

把函数发生器上调好的正弦信号接到电路的输入端。用双示波器同时显UiU0,在输出波形不失真的条件下,测量出放大电路的输入输出电压值,计算AU=UO/Ui.

实测

估算

实测计算

Ui(mV)

U0(mV)

AU

AU

 

 

 

 

2.2AU的记录表

选做实验内容

  .输出电阻Ro

  测量输出电阻的电路如图22所示。给被测电路输入1KHz正弦波,用示波器监视

其输出波形,在不失真的情况下测量开路时的输出电压Uoo和带负载RL(Ro等数量

)的输出电压Uo,用示波器或晶体管毫伏表读数。则有:

RO=

RL=

 

实测

估算

实测计算

UOO(V)

U0(V)

RO(KΩ)

RO(KΩ)

 

 

 

 

2.3  Ro的记录表

 

22测量输出电阻电路

 

23测量输入电阻电路

二.输入电阻Ri

    测量输入电阻的电路如图23所示。在输入回路串接与Ri阻值数量级相同的一个电

Ro给被测电路输入1KHz正弦波,用示波器监视输出波形,在不失真的情况下测

USUi的值。则有:

Ri=

Rs=

实测

估算

实测计算

USmV)

UimV

RiKΩ)

RiKΩ)

 

 

 

 

24Ri的记录表

  实验注意事项

  .测量Rb的阻值时,应在不通电的条件下把Rb的两端与线路断开才能测准。

  二.测量放大电路的各项动态参数时,始终要用示波器监视波形,在输入、输出电

压不失真的情况下,测出的各项参数才有意义.

三.要注意所有的仪器须与学习机共地。

思考题

    Rb为什么要由一个电位器和一个固定电阻串联组成?电解电容两端的静态电压

方向与它极性应该有何关系?

    二.如果仪器和实验线路不共地会出现什么情况?通过实验说明。

    三.在测量电路电压放大倍数时,为什么要始终监视输出电压波形是否失真?在输

入电压不变的情况下,若电路空载时输出波形已失真,请问带上负载后失真会消除吗?

为什么?

    四.利用测量Q点时计算出的IBQICQ,估算三极管的β,与用数字万用表测出的三

极管的β相等吗?哪个更接近三极管工作时的β,为什么?

 

 

 

实验二  组合逻辑电路

实验目的

一、掌握组合逻辑电路的功能测试。

二、学习组合逻辑电路的设计方法。

三、学习用仪器检测和排除电路中的故障。

四、学习正确规范地画出电路原理图。

预习内容

一、预习显示译码器、编码器、多路选择器的工作原理、逻辑功能

二、根据实验内容的要求,用指定SSIMSI设计电路.

三、画出规范的电路原理图。

基本实验内容

  一、显示译码电路74LS47功能测试

1.测量电路见图2.1


2.1

连线方法:将学习机上的Kl-K4连接到74LS47的输入端ABCD,74LS47的输出端(gfedcba)连接到学习机的七段译码显示器LED6  gfedcba 端。

2、改变开关状态,观察显示器的变化,并记录输入与输出的关系于表21

3、测试结论:请在实验报告中将实验结果进行分析,说明芯片的功能。

2.1

 

 

K4

K3

K2

K1

显示结果

0

0

0

0

 

0

0

0

1

 

0

0

1

0

 

0

0

1

1

 

0

1

0

0

 

0

1

0

1

 

0

1

1

0

 

0

1

1

1

 

1

0

0

0

 

1

0

0

1

 

 

二、设计一个一位全减器.

1、设计电路,用74LS0074LS86芯片实现其逻辑功能。

一位全减器电路的真值表见表2.2

Ai

Bi

Ci-1

Si

Ci

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

1

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

AiBiCi-1,分别为被减数、减数和低位来的借位,SiCi分别为该位的差和

向高一位的借位。

2、在学习机上完成实验电路连接。输入AiBiCi-1端接K1K2K3,输出SiCi、接L1L2

3、验证实验结果。实验结果需经教师检查。

    三、设计三个开关控制一个灯的逻辑电路.

设计要求:改变三个开关中的任何一个开关的状态,控制灯由亮变灭或由灭变亮。试用四选一数据选择器74LS25374LS00实现。(也可用其它芯片)。实验结果需经教师检查。

选做实验内容

 一、设计一个呼叫系统

    用编码器74LSl48和门电路,设计一个呼叫系统,有15号五个呼叫信号,分

别用五个开关的输出模拟呼叫信号,1号优先级最高,5号最低。用数码管显示呼叫信

号的号码;没有信号呼叫时显示“0”;有多个信号呼叫时显示优先级最高的呼叫号。凡

是有呼叫就发出呼叫声。

注:呼叫号用学习机七段LED显示器显示,呼叫声用蜂鸣器实现。

 

 

 

 

实验三  负反馈放大电路

实验目的

一.熟悉负反馈放大电路组态,了解交流负反馈对放大电路主要性能的影响。

-掌握深度负反馈条件下,电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及上限截止频率

的测试方法。

  预习内容

  一.己知所用运放LM358Aod>80dB,fh>7Hz,估算本次实验中要测试的所有参数。

二、复习RiRofh的测试方法

基本实验内容

  输入信号Ui均取f=200Hz的正弦波,建议取其峰峰值Up-p约为40mV。可用毫伏

表或万用表测量Ui的有效值,也可从TDS210示波器上直接读出Ui的峰峰值Up-p或峰

Up

  一.电压并联负反馈电路

  将学习机上运算电路单元接成如图31所示电路。

31电压并联负反馈放大电路

 

    1  电压放大倍数Auuf的测量

    R1=10KΩ,RL=∞的条件下,分别取RF=10KΩ、100KΩ,测出UθUo,将测量值填

入表31,计算出Auuf,同时用示波器观察UoUθ的相位关系。

2.       输入电阻Rif的测量

测试条件:Rl=10KΩ,RF=100KΩ,RL=∞。

可在Rl前串个电阻Rs(100Ω左右)。测出信号源电压Us及电路的UθU-,计算Rif,再求Rif(Rif=R'if+R1),把数据记入表32中。

    3  观察电压负反馈的稳压作用,测量电路的输出电阻Rof

    测试条件:R1=10KΩ,RP=100KΩ,分别取RL=∞、10KΩ、100Ω把有关数据记入表33,计算Rof

    4  观察电压传输特性(UoUi)关系曲线

测试条件:Rl=10KΩ,RF=100KΩ。画出坐标图并在图上标明转折点的坐标。

    电路的输入端接示波器的x轴输入端,电路的输出端接示波器的Y轴输入端,然

后使示波器工作在XY工作方式。若用模拟示波器,即将扫描时间旋钮扳到XY档:

若用数字示波器,即按DISPLAY键,再按副菜单键将“格式”由“YT”改为“XY”。

将输入信号不断调大,使输出信号在正负两个方向上出现转折点。调整原点至显示区中

点,记下转折点处的坐标值,读数为垂直灵敏度与格数之积。

RF

Ui

Uo

Auu

10KΩ

 

 

 

100KΩ

 

 

 

 

 

 

 

31Auuf的记录

Us

Ui

U-

Rif

Rif

 

 

 

 

 

32Rif的记录表

RL

10kΩ

100Ω

UOO

 

 

 

33Rof的记录表

二.电压串联负反馈电路

将学习机上运算电路单元接成如图3.2所示电路。

 

 

1  电压放大倍数Auuf的测量

测试条件:R1=10KΩ,分别取RP=10kΩ、100kΩ。将有关数值填入表34,并计算出Auuf

    2.观察并记录电压传输特性(UoUi关系曲线)

测试条件:R1=10KΩ,RF=100KΩ。画出坐标图并在图上标明转折点的坐标。

RF

Ui

Uo

Auu

10KΩ

 

 

 

100KΩ

 

 

 

 

 

 

 

3.4  Auuf的记录表

选做实验内容

测量电压串联负反馈电路的上限截止频率fhf  

测试条件R1=R=10KΩ,RF=100KΩ。

    调整Ui的幅度,使Uo分别为04V4V,测出两种情况下的fhi。由函数发生器

输入200Hz正弦波,用示波器监视输出波形,保证波形不失真。若用模拟示波器,则

调整对应通道的垂直幅度旋钮及微调旋钮,使输出电压波形达到荧光屏满刻度(八个

),把它记为标准幅度。然后仅改变输入信号的频率(分别向高频和低频方向改变)

使输出信号的幅值分别下降到标准幅度的0.90.80.7倍,记录下相应的频率,当频

率分别升高、下降到标准幅度的0.7倍时,记下的频率就是上、下限截止频率fHfL

若用数字示波器,则应在粗调垂直幅度旋钮(VOLTSDIV)后,选择“CHl  MENU”,

按“伏/格”对应的副菜单键选择分辨度为微调,再调节垂直幅度旋钮,可使波形达到

满刻度。其他操作步骤同模拟示波器。

 

 


0.9UO

0.8UO

0.7UO

0.4V

 

 

 

4V

 

 

 

35fhf的记录表

注意:Uo’是中频时的输出电压,Uo为频率变化时的实测电压

实验注意事项

一.集成电路两个输入端的总电阻应平衡,即R=Rl//RF

二.所有测量均应在无振荡,不失真的条件下进行。

三.在观察并记录电压传输特性(UoUi关系曲线)时,示波器的“VDIV”应在校

准位置。

  思考题

  一.在图3.1和图3.2所示电路中都引入了深度电压负反馈,它们的输出电阻趋于

零,能否接10Ω的负载电阻?为什么?

    二.在图3.2所示电路中,对于低频段Uo分别为0.4V4V两种情况,所测的上

限截止频率fhf是否相同?为什么?

 

 

 

 

 

 

实验三    触发器

实验目的

一、掌握R-SDJ-K触发器的构成、工作原理及测试方法。

二、掌握不同逻辑功能的触发器相互转换方法。

三、学会正确使用触发器。

预习内容

一、触发器的结构及工作原理。

二、触发器逻辑功能的转换方法。

基本实验内容

一、基本R-S触发器功能测试

用与非门组成R-S触发器,见图3.1。测试其功能,填入表3.1

3.1

3.1

Q

逻辑功能

0

1

 

 

 

1

1

 

 

 

1

0

 

 

 

1

1

 

 

 

关于触发器“不定”状态的观察方法:可以将同时插在负脉冲的插口上,在端同时加低电平,又同时变为高电平,重复3--5次,观察其状态是否相同,为什么?

二、维持-阻塞型D触发器功能测试

实验步骤如下:

1、  74LS74CPD端分别K1K2K3K4Q端接L1

2、  分别在端加低电平,观察并记录Q端的状态。

3、  端为高电平,D端分别接高、低电平,用单脉冲做CP,观察并记录当CP01Q端状态的变化。

4、  为高电平,CP=0(或CP=1),改变D端状态,观察Q的状态是否变化。

5、  整理上述实验数据,将结果填入表3.2

3.2

CP

D

Qn

Qn+1

0     1

X

X

0

 

1

 

1      0

X

X

0

 

1

 

1      1

0

0

 

1

 

1      1

1

0

 

1

 

1      1

0(1)

X

0

 

1

 

(注意:在静态测试中,为了防止因开关触点机械抖动可能造成的触发器误动作应使用学习机内的单脉冲作CP信号。)

三、负边沿J-K触发器的功能测试

自拟实验步骤,测试其功能,将结果填入表3.3

 

3.3

CP

J

K

Qn

Qn+1

0

1

X

X

X

X

 

1

0

X

X

X

X

 

1

1

0

X

0

 

1

1

1

X

0

 

1

1

X

0

1

 

1

1

X

1

1

 

 

四、触发器的功能转换

D触发器和JK触发器分别接成T触发器。请列出表达式;画出电路图。

实验方法:在触发器时钟CP端接入20KHz脉冲,用双踪示波器观察并记录输出端Q

相对于CP的波形,比较两者的频率关系及触发方式。

注意:端悬空时容易引进干扰,实验中要将其置高电平。

五、分析图3.2电路

用示波器观察并记录CPQl74LS74Q端)、Q274LSll2Q端)的波形。说明触发

器的翻转条件。

    说明:用双踪示波器观测多路信号时,应以频率较低的信号为示波器的触发信号,依次比较其

余信号。通过该实验,学生应学会用双踪示波器观测多路信号,并正确地画出各信号之间的相位

波形图。

3.2

 

选做实验内容

一、设计一个四选手抢答电路.

设计要求如下:

1、  四选手编号分别为1234号,各有一个按钮发出抢答信号。

2、  主持人另有一个按钮可对电路清“0”,准备下一轮抢答。

3、电路用七段数码显示器显示最先按动按钮的选手号,并用蜂鸣器报告抢答成功,其它选手再按按钮无效。

提示:电路用中规模集成电路—4位双稳态锁存器74LS75实现。

 

 

 

实验四  计数器电路

实验目的

一、掌握计数器的工作原理及测试方法。

二、掌握用MSI集成电路设计和实现任意进制的计数器。

三、学习时序电路的调试方法。

预习内容

一、异步八进制计数器的设计方法。

二、用74LS74组成六进制计数器,画出原理图。

三、学会正确使用计数器芯片74LSl60,熟悉和了解其应用电路。

基本实验内容

一、异步八进制加法计数器.

异步八进制加法计数器由三个T’触发器组成。见图41 

4.1

1、静态功能测试。

CP端连接到学习机的单脉冲上升沿;将输出端Q1Q2Q3连到电平显示L1L2L3,点动单脉冲,记录计数器状态。将结果填入表4.1

4.1

 

CP

Q3

Q2

Q1

1

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

4

 

 

 

5

 

 

 

6

 

 

 

7

 

 

 

8

 

 

 

 2、动态功能测试。

  CP端连接到学习机的20KHz脉冲源,用示波器观测CPQ1Q2Q3的波形,画出波形图。画波形图时,请注意每个波形之间的相位关系。

二、异步六进制加法计数器.

    在完成基本实验内容一以后不要全部拆线,将异步八进制加法计数器改为异步六进制加法计数器。自行设计电路,自拟实验步骤。静态测试结果需经教师检查。

  三、74LSl60芯片的功能测试

  74LSl60芯片的逻辑符号及测试接线如图4.2所示。

4.2

图中LD为预置数端,Rd为清零端,S1S2为工作方式选择端,ABCD为数据输入端,QAQBQcQD为输出端,Qcc为进位端。熟悉各引腿功能,按图4.2接线,测试74LSl60的功能,将结果填入表4.2中。

4.2

Rd

S1

S2

LD

CP

芯片功能

0

X

X

X

X

 

1

X

X

0

 

1

1

1

1

 

1

1

0

1

X

 

1

0

1

1

X

 

1

0

0

1

X

 

四、计数器芯片74LSl60的应用电路。(以下两题自选一题)

1、设计同步六十进制计数器电路。计数结果用数码管显示。

2、分析图4.3电路原理,测试电路功能。两芯片的QAQD接数码管显示。

4.3

选做实验内容

一.设计三相六拍步进机脉冲分配电路.

其状态转换图为:100110010011 001 101100。完成电路接线,测试功能。

 

 

 

 

实验五  波形发生电路

  实验目的

    通过正弦波发生器、方波发生器、三角波发生器的实验,进一步掌握它们的主要特

点和分析方法,并熟练掌握各种波形电压的测试方法。

预习内容

一.在图5.1电路中,分别求出R=10KΩ和R=100KΩ时输出电压U。的周期。

二.在图5.2电路中,分别求出R=10KΩ和R=100KΩ时输出电压U。的周期。

三.估算图5.3电路输出电压的幅值为±6V、周期为8msR3R4的阻值。

基本实验内容

  一.正弦波发生器

  将学习机上“比较及波形发生电路1”单元接成如图51所示电路。为满足正弦波振荡的相位条件,试标出运放的“+、一”输入端。

    1  R=10KΩ时,分别测出当Rab=10KΩ,Rbc=0Ω时Uo的波形。

2  调节Rw,使之产生正弦波振荡,测出振荡频率和幅度及RabRbc。的值

3.将电阻R=10KΩ改为100KΩ,重复2的内容。

4.将两个二极管开路,用示波器观察U。的幅值是否稳定。

 

          5I正弦波发生器                     52方波发生器

二.方波发生器

将学习机上“比较及波形发生电路2”单元接成如图52所示电路,并分析其工作原理。

1.将集成运放反相输入端与A点断开,把电阻RB点断开,然后从集成运放

反相输入端加频率为f=500Hz,幅值为±4V的方波,用示波器观察电路的电压传输特性,画出传输特性曲线并标明相关参数。

2.       电路如图5.2所示,分别测出R=10KΩ,R=100KΩ时Uo的周期和幅值。

选做实验内容

  三角波发生器

  将学习机上“比较及波形发生电路2”单元接成如图5.3所示电路。调整R3R4的阻值,使输出电压

Uo的幅值为土6V,周期为8ms。测出R3R4的阻值。

53三角波发生器

 

    一.如何使图5.2所示电路的输出电压占空比可调,画出改进电路。

    二.如何改变电路参数可以使图5.3所示电路U。的周期增大,且幅值也增大。

    三.在实验中若将图5.3A1的同相输入端(+)和反相输入端(—)接反会产生什么现象?为什么?

 

 

 

 

实验六  综合实验

实验目的

一、利用模拟电子技术基础的基本知识设计实用电路,并进行组装和调试。提高综合应用和实验研究的能力。

二、进一步掌握常用电子仪器的使用方法和电子电路的测试技术。

预习内容

一、任选一题完成电路设计。要求画出电路图,计算各元件参数,画出波形。

二、自拟实验步骤及测试方法。

基本实验内容

一、周期—电压(TU)转换电路

要求:将周期为5ms8ms,幅值为+3V的方波转换为直流电压(以便用直流电压表直接读出),实现

TU转换。原理框图如下:

±3V

方波

 

积分

电路

 

绝对值电路

低通滤波电路

UO

 

 

二、正弦交流电压测量电路(Uif)

要求:输入信号Ui为小于等于200Hz,有效值是03V的正弦波,输出信号Uo

频率正比于Ui幅值的矩形波。原理图如下:

低通滤波电路

压控振荡电路

精密整流电路

UO